基于棒材自動打捆機的改造及維護實踐

摘 要：從鄂鋼條材總廠棒材線生產及工藝條件出發，對該廠自動打捆機生產過程中出現的打捆不緊易散捆（俗稱“三角區”）等問題進行結構改造，對其維護保養及常見故障處理等方面做了簡要介紹。

關鍵詞：自動打捆機；改造；維護保養

1.前言

棒材自動打捆機是現代化棒材生產線精整包裝區不可缺少的核心設備，它發揮著十分重要的作用，提高勞動生產率，降低工人勞動強度，改善鋼材的包裝質量，為優質高產創造條件。棒材打捆就是將已經生產好的棒材進行打捆包裝，方便儲存運輸。

鄂鋼條材總廠一車間主要生產普通碳素結構鋼螺紋和優質碳素結構鋼圓鋼及部分高合金鋼，其生產工藝流程為：上料—加熱—粗軋—曲柄切頭切尾—中軋—事故碎斷—精軋—倍尺—冷床—冷剪剪切—定尺—對齊—計數—打捆收集—入庫。其生產屬于全連軋生產，對生產后續精整打捆收集能力要求較高。該車間目前年生產能力為75萬噸，打捆機為瑞典森德絲機型。

2.該打捆機技術性能指標及存在的主要問題

2.1打捆機技術性能指標

①滿足國家標準GB2101規定的鋼材打捆的捆重標準，即：一級標準捆重≤2噸，二級標準捆重≤4噸；②適用鋼材規格：螺紋鋼、圓鋼（Φ10～40mm）及部分型鋼；③捆徑范圍：Φ100～Φ400mm；④捆絲擰結角度：630°；⑤捆絲材料及規格：Q195～Q235，規格為Φ5.5～7mm的熱軋盤條；⑥單道打捆時間：7～12秒。

2.2打捆機存在的主要問題

目前該打捆機主要存在以下問題：

（1）打捆機的定位系統振動大，定位精度不準。其定位系統采用換向閥控制油缸完成動作，缺點就是打捆機到位時，由于換向閥的突然關閉，引起打捆機的振動；該打捆機在打捆時由水平運動及垂直升降運動組成，在打捆時其定位系統由于振動導致定位不準。

（2）因擰絲系統不完善（普遍存在 “三角區”）而出現的散捆、松捆等現象。其擰絲機構為單體液壓缸機構，擰絲動作為原地擰絲動作，存在 “三角區”，導致捆不緊，易散捆。

3.改造措施及改造后的設備簡圖

3.1針對打捆機的定位系統振動大，定位精度不準問題

改造措施：改進打捆機的結構設計，克服其結構缺陷，將打捆機的垂直升降運動及水平運動改為45度的斜向運動，使打捆機與鋼捆之間的位置關系只與斜向運動有關，從而解決打捆機的準確定位問題。

3.2針對擰絲系統普遍存在 “三角區”而出現的散捆、松捆問題

擰絲系統由擰絲機構、蓄抽絲機構組成，改造措施如下：

（1）擰絲機構采用復合液壓缸機構，安裝在沿斜45°軌道運動的車體上，通過定位系統使擰絲鉗與被捆鋼材保持恰當的位置關系。擰絲動作為邊旋轉邊前進的螺旋運動，捆結勻稱美觀，不產生附加應力，徹底消除原地擰絲機型普遍存在的“三角區”。

（2）蓄抽絲機構采用雙缸同步拉緊技術，緊實度高，送絲準確。該機構由捆絲入/出口液壓鎖、活動輪、蓄絲缸、固定輪等組成，該機構設置在整機最上部，采用雙缸并聯同步推進，活動輪與導桿通過直線軸承聯接。

3.3改造后的打捆機總體結構及工作原理

其結構如下圖所示，主要由機械、液壓、電氣控制三大系統組成（其中未示出電控部分）：

待捆扎的鋼捆在輥道中運送到位后，打捆機順序執行以下動作：

打捆機裝置下降到低位，蓄絲機構馬達起動，靠壓輪軸承與摩擦盤之間的摩擦力作為動力，使打捆絲依次經過蓄絲機構、導向器、導向切刀的底孔，穿過擰結頭一側的孔進入導絲槽單元，然后由導向切刀的上斜面切入擰結頭的另一孔中，上下包臂打開，繼續喂絲，使限位開關感光，然后停止喂絲當檢測到有鋼時，蓄絲機構動作，喂絲輪馬達反向轉動抽絲，導絲槽中的蓋輪組依次打開，捆絲順次釋放，捆緊鋼捆，然后夾緊油路電磁閥斷電，松開缸動作同時擰結頭開始擰結，當捆絲達到預定的擰結角度后，擰結頭刀刃將打捆絲切斷，助切缸缸桿伸出，將打好的結下彎，擰結頭反向旋轉復位，這樣就完成了一個打捆周期，準備進入下一個周期，這個過程是在各種限位開關、壓力開關的控制下完成的。

4.打捆機維護保養要注意的問題

4.1液壓系統

（1）油的污染：油品清潔度要達到NAS8級，每三個月化驗一次油樣，采用濾油機加油。

（2）油溫：液壓系統油溫最高不超過65℃，油溫升高解決的方法有，開啟冷卻器、檢查系統壓力，調整溢流閥壓力和安全閥壓力。

（3）油壓問題：系統如果無法建立壓力，首先檢查油泵電機是否反轉，其次檢查電磁溢流閥是否得電，再次考慮主油泵、溢流閥是否損壞。

4.2打捆系統

（1）捆線剪不斷：原因是扭轉頭或固定剪刃老化、扭轉與固定剪刃之間的間隙調整太大、系統的壓力低、助切液壓缸損壞。解決方法是，更換扭轉頭與固定剪刃，重新調整鈕樁頭與固定剪刃之間的間隙，檢查系統壓力檢查助切液壓缸及其密封。

（2）扭轉頭不復位或復位有偏差：原因有助切液壓缸里控制扭轉頭的扭簧損壞、助切液壓缸內泄、扭轉頭轉速太快。解決辦法是，更換扭簧，更換助切液壓缸密封，通過調整減壓閥的壓力來調整扭轉頭的轉速。

（3）扭轉頭打不成結：原因一是卡緊缸的問題，二是控制扭頭動作的脈沖發生器的問題，三是棒材沒有在正確的打捆位置。解決辦法是檢查卡緊缸的動作及控制該動作的電磁閥、檢查系統壓力、調整電氣信號、調整打捆機的位置使扭轉頭靠近捆。

（4）捆線收不緊：原因一是系統工作壓力低，二是送線導槽的舌板未按控制要求開啟。解決方法是調整系統壓力、無論捆單道箍還是雙道箍都要按控制要求使用舌板。

5.小結

鄂鋼公司該打捆機經過改造后，散捆、松捆現象得到徹底解決。

參考文獻：

[1]張蘭娣，王建軍.鋼材包裝打捆機的研究.河北建筑工程學院簡報，2008.9

[2]馬紀明，付永領，王亮.S7-200PLC在全自動打捆包裝機器人中的應用.《電氣自動化》，2004年第26卷第6期

作者簡介：可明輝 （1970.8.12-），男，籍貫：湖北省浠水縣，學歷：在職研究生，職稱：工程師，工作單位：武鋼集團鄂鋼公司條材總廠。