新型液壓踏步卷取機卸卷小車鎖緊缸改進

張偉

【摘要】其具有踏步功能，并有頭部壓痕和熱擦傷小，噪音小，卷附性能和維護性能好等優點。卸卷小車是卷取機主要設備之一，是把卷取好的鋼卷從卷筒卸下，并運送到鞍座上。為了防止鋼卷松開，在卸卷小車兩個托輥中間安裝鎖緊缸，鎖緊壓力保持到鋼卷放到鞍座為止。針對新型液壓踏步卷取機卸卷小車鎖緊缸出現故障進行分析，找出原因，提出改進方案，并在實踐中應用，收到良好效果。

【關鍵詞】鎖緊缸；卸卷小車；托輥；卷筒

1.卸卷小車卸卷過程

卸卷小車卸卷過程是帶鋼卷取完畢后，利用卸卷小車升起將鋼卷從卷筒上卸下，通過安裝在升降臺上鎖緊缸對兩個托輥制動，將鋼卷運送到鞍座上。托輥制動是在卷取到帶鋼尾部期間，通過帶鋼跟蹤系統檢測其位置，在這種方式下，尾部停留在3#助卷輥之前，2#助卷輥縮回，升降臺承受鋼卷的重量，鋼卷繼續旋轉，直到帶鋼尾部在1#助卷輥。隨后，托輥夾緊防止鋼卷松開。夾緊壓力保持到鋼卷放到鞍座上。

2.卸卷小車鎖緊缸處理過程

鎖緊缸在發生故障時，首先把托輥固定螺栓拆下，用天車將托輥吊下。其次，將液壓缸固定在卸卷小車上的螺栓拆下。最后，把鎖緊缸從小車本體拆卸下來進行處理。在正常情況下，一般檢修6小時左右。更換十分麻煩，并經常出現故障。其小車結構示意圖如圖一：

圖一、小車結構示意圖

3鎖進缸出現的問題及分析

鎖緊缸其實是一個簡單的單桿活塞缸，靠液壓油推動活塞桿上下移動。桿的端部安裝了一個斜鐵，通過斜鐵的運動對兩個托輥進行鎖緊。斜鐵向上運動進行鎖緊，向下運動松開。斜鐵結構見圖二：

3.1 鎖緊缸在使用過程中，斜鐵兩側有磨損，不能進行鎖緊。

鎖緊缸中的“瑣緊”即是托輥不旋轉，也就是它受力平衡。托輥在未托卷時，受到本身重量力mg，斜鐵的支持力N ，斜鐵與托輥間摩擦力f。托輥受力如圖三所示

圖

圖二、斜鐵結構 圖三、托輥受力圖

∑X=0

fxcosα-N×cosβ=O

∑Y=0

fxsinα+Nxsinβ-mg=0

當托輥托卷時，f增大，N也增大，托輥重新建立平衡，托輥制動。托輥受力如圖三所示：由于長時間使用，斜鐵側面有磨損。當達到托輥與斜鐵側面有間隙時，摩擦力就消失了，原有的平衡被打破，鎖緊缸就失去對托輥的鎖緊作用。現代軋鋼對卷板的質量要求越來越嚴格，為了避免帶鋼有硌印.同時也是為了滿足軋鋼工藝的要求，卸卷小車托輥必須定期更換。新托輥有公差要求。它與斜鐵側面接觸有三種可能：

A.托輥與側面是過盈配合，這就加速斜鐵的磨損，從而使鎖緊缸無鎖緊作用。

B.托輥與側面是間隙配合，無鎖緊作用。

C.托輥與側面是過渡配合，有鎖緊作用。

這就要求更換托輥后，應測量托輥與斜鐵側面問隙，保證斜鐵磨損小，達到鎖緊作用。

3.2鎖緊缸端蓋密封壞，有泄漏，無鎖緊作用

密封損壞有六種：

1、磨損與損壞。

2、操作條件主要有工作介質的腐蝕、溫度以及工作環境等。

3、裝配時調整不當。

4、密封件的材料性能。

5、密封壓蓋類零件的剛度不夠。

6、回路不暢導致泄漏。

卸卷小車鎖緊缸端蓋密封損壞原因主要是斜鐵磨損、端蓋螺栓折斷和液壓缸工作壓力高引起。在實踐中，密封損壞的原因是綜合影響的，所以，對此處注意點檢和巡檢。鎖緊缸性能見下表。

缸徑（mm） 桿徑（mm） 行程（mm） 工作壓力（bar）

ΦlOO Φ90 40 210

3.3斜鐵磨損與端蓋密封損壞同時發生

在實際工作中，鎖緊缸發生故障往往是斜鐵磨損與端蓋密封損壞同時發生。由于斜鐵單側磨損大，勢必造成兩側受力不均。在非磨損側建立鎖緊時，磨損側未有鎖緊力，使液壓缸端蓋密封受力不平衡，在受力大的側面密封損壞。同時鎖緊缸壓力為210bar，密封為端蓋槽內的0型圈，沒有墊板，所以它經常損壞。結構見圖四：

圖四

3.4改進措施

3.4.1斜鐵磨損

首先平時注意設備點檢，在更換托輥時，應先檢查斜鐵和缸端蓋螺栓，發現問題及時處理。其次，準備新的斜鐵備件，如斜鐵磨損嚴重，可以更換。最后，為了增加斜鐵工作行程，克服斜鐵磨損造成的液壓缸行程不夠的問題，可在缸頭與斜鐵加2mm厚圓墊。見圖五：

3.4.2鎖緊缸端蓋密封

鎖緊缸端蓋與缸體接觸為剮性接觸，用Ml6x6螺栓固定。由于它的油壓力為210bar，在缸桿做往復運動過程中，對端蓋密封沖擊力很大，很容易使密封損壞。為了避免上述現象，可在鎖緊缸端蓋與缸體接觸處銑一圓形槽，在槽內加一O型圈，減少油壓力。實踐證明，改進后效果不錯，密封使用壽命長。

圖五、墊圈

3.4.3 斜鐵磨損與端蓋密封損壞同時發生

可以利用上述兩種情況，綜合考慮，同時處理。

實踐證明改進以后，效果不錯，使鎖緊缸密封壽命提高2--3倍。

4.結論

通過對新型液壓踏步卷取機鎖緊缸易出現故障的分析和改進，大大延長設備的使用周期，提高設備的完好率，降低了工人的勞動強度。改進方法簡單易行，對保證新型液壓踏步卷取機正常工作起到一定作用。

參考文獻：

[1]羅述潔，馬正綱，阮月娥主編.《機械設計基礎》.重慶：重慶大學出版社，1997-04

[2]何存興，張鐵華主編.《液壓傳動與氣壓傳動》.武昌：華中理工大學出版社，1998-08