全自動短應(yīng)力線軋機清洗機系統(tǒng)的研發(fā)設(shè)計

馬鳳春，蔡衛(wèi)娟

(山東省冶金設(shè)計院股份有限公司，山東萊蕪271104)

0 引言

短應(yīng)力線軋鋼機是鋼鐵行業(yè)的主要生產(chǎn)設(shè)備，因工作環(huán)境惡劣，軋機零部件容易受臟污損害，給軋鋼生產(chǎn)帶來軋制精度降低、軋制負荷增大等不良影響，因此對軋機及時地清洗是生產(chǎn)中的必要環(huán)節(jié)。目前對軋機的清洗大多采用人工清洗，清洗效果不好對環(huán)境也造成很大污染。隨著經(jīng)濟、技術(shù)的不斷發(fā)展，對產(chǎn)品的生產(chǎn)環(huán)境和工人工作環(huán)境的要求愈來愈高，某些鋼鐵廠家提出了對軋機清洗設(shè)備的需求。

1 清洗機系統(tǒng)的設(shè)計

1.1 工藝要求

綜合目前短應(yīng)力線軋機清洗機的工作環(huán)境、使用條件等，要求設(shè)計全自動清洗機，原則為軋機旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)盡量簡單，自動手動兼顧，節(jié)能環(huán)保，結(jié)構(gòu)可靠實用。

為全方位去除軋機油污，所設(shè)計的清洗機能夠?qū)崿F(xiàn)軋機的全方位清洗，自動和手動兩種清洗模式兼顧，對于軸承等部件臟污較重又不易清洗的部位，可以局部進行手工重點清洗，噴頭機構(gòu)可根據(jù)不同規(guī)格型號的軋機進行適應(yīng)性調(diào)整，清洗液可循環(huán)利用。清洗液采用不低于80℃高溫水，加入去油污的清洗劑，以高壓噴頭代替水槍進行沖洗，清洗液凈化后循環(huán)利用，以達到全面清洗、節(jié)能環(huán)保的效果。

1.2 方案設(shè)計

設(shè)計一封閉的鋼結(jié)構(gòu)式清洗間，清洗間附近設(shè)有污水處理系統(tǒng)和高壓水加熱加壓系統(tǒng)，清洗間內(nèi)部和頂面有高壓水噴頭，房間頂部設(shè)有軋機旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，在清洗間外側(cè)有通往清洗間內(nèi)的軌道，小車停在清洗間門外，由起重設(shè)備將需要清洗的軋機吊裝到承載小車上，用卷揚機將小車牽引到清洗間，小車升降系統(tǒng)將軋機升起吊掛，將小車拉出清洗間，封閉清洗間后啟動控制系統(tǒng)進行清洗，清洗完畢后打開清洗間門將小車拉入清洗間，驅(qū)動升降系統(tǒng)將軋機放平定位后拉出。

1.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計

根據(jù)上述方案設(shè)計的清洗機工作系統(tǒng)簡圖如圖1所示。

2 工作原理

圖1中清洗間為鋼結(jié)構(gòu)式，以便頂部設(shè)計軋機旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，軋機全部質(zhì)量由清洗間承載。軋機旋轉(zhuǎn)機構(gòu)通過推力軸承固定在清洗間鋼結(jié)構(gòu)梁上，蝸輪蝸桿機構(gòu)中蝸輪通過鉤頭鍵連接在旋轉(zhuǎn)軸上，旋轉(zhuǎn)軸下端連接吊掛軋機的圓盤，圓盤上有均布的6個圓孔用于固定吊具。

承載小車沿導(dǎo)軌由卷揚機驅(qū)動進出清洗間，承載小車上設(shè)計有升降平臺和4個導(dǎo)向機構(gòu)，通過升降機構(gòu)驅(qū)動升降平臺沿導(dǎo)向機構(gòu)垂直升降。4臺組合式螺旋升降機由螺旋升降機、減速電機、換向器、傳動軸、制動器等部件組成，可實現(xiàn)升降平臺的同步升降。

清洗間基礎(chǔ)設(shè)污水收集坑，通過濾網(wǎng)粗過濾進入污水處理坑，污水處理后直接供清洗機泵應(yīng)用。

工藝操作流程:先將清洗間門打開，鋼絲繩掛在乘載小車左端，通過電控柜啟動卷揚機將小車拉出清洗間，到達接近開關(guān)位置時自動停止，根據(jù)待清洗軋機機型選用相應(yīng)的定位塊，由起重設(shè)備將下線軋機吊裝到清洗小車上，定位后將鋼絲繩掛在承載小車右端，繞過定滑輪，啟動卷揚機將乘載小車拉入清洗間，到達接近開關(guān)位置時自動停止，啟動4臺組合式螺旋升降機，將軋機吊掛到旋轉(zhuǎn)機構(gòu)上，升降平臺復(fù)位后將小車拉出清洗間，關(guān)閉清洗間門，啟動軋機旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，開啟清洗機泵進行清洗。清洗結(jié)束后打開清洗間門，將小車拉入清洗間，啟動升降機構(gòu)，解除軋機脫離旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，放平軋機，將小車牽引出清洗間外，由起重設(shè)備吊離清洗好的軋機，清洗結(jié)束。

圖1 清洗機工作系統(tǒng)簡圖

3 軋機清洗機的技術(shù)創(chuàng)新點

1)軋機的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動采用上傳動的方式，有效的解決了下傳動方式中清洗水難收集和驅(qū)動裝置密封不好的問題，減少了設(shè)備故障。2)全方位清洗，采用自動和手動兩種清洗模式，對于軸承等部件臟污較重又不易清洗的部位，可以局部進行手工重點清洗；軋機旋轉(zhuǎn)和噴頭可移相結(jié)合的模式，噴頭機構(gòu)可根據(jù)不同規(guī)格型號的軋機進行適應(yīng)性調(diào)整；清洗液可循環(huán)利用。

4 應(yīng)用前景

全自動短應(yīng)力線軋機清洗機的研發(fā)設(shè)計是根據(jù)目前鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)需求而提出的，目前在鋼鐵企業(yè)內(nèi)全自動軋機清洗機的應(yīng)用還沒有普及，已有鋼鐵廠家提出了軋機清洗機的需求，軋機清洗機的成功研制及使用將有廣闊的市場前景，在提高軋機清洗品質(zhì)、改善工作環(huán)境、提高生產(chǎn)效率、節(jié)水環(huán)保等方面具有重要意義。

［1］陳國平，文慶明.往復(fù)式軋鋼機清洗機的研制［J］.工程設(shè)計，2002(3).

［2］鄒家祥.冶金機械設(shè)計理論［M］.北京:冶金工業(yè)出版社，1998.

［3］楊可楨，程光蘊.機械設(shè)計基礎(chǔ)［M］.北京:高等教育出版社，1999.