高線集卷芯棒頂升裝置改進(jìn)

包國華

（寶鋼集團(tuán)新疆八鋼公司軋鋼廠，烏魯木齊830022）

0 引言

隨著我國冶金設(shè)備的不斷發(fā)展，高線設(shè)備的發(fā)展也日益成熟。我廠的高線精整集卷站設(shè)備采用摩根型雙臂回轉(zhuǎn)芯棒接取成品盤卷。本文通過改進(jìn)高線集卷芯棒內(nèi)導(dǎo)桿頂升緩沖器，以提高機(jī)械設(shè)備的功能精度，從而減少設(shè)備故障率，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

1 設(shè)備故障主要問題點(diǎn)及原因分析

1.1 設(shè)備工作原理

高線集卷站雙臂回轉(zhuǎn)芯棒裝置是由雙芯棒臂、45°旋轉(zhuǎn)底座和內(nèi)導(dǎo)桿頂升三部分組成，其工作原理是：兩個(gè)互成90°的芯棒臂桶，固定安裝在一個(gè)傾斜45°的旋轉(zhuǎn)底座，驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)底座轉(zhuǎn)動(dòng)，完成盤卷由集卷位置到送卷位置的傳遞。一套固定安裝在旋轉(zhuǎn)底座下方的芯棒內(nèi)導(dǎo)桿頂升裝置，完成對芯棒的工作位置的定位及控制。當(dāng)芯棒處在接卷位置時(shí)，其內(nèi)部的導(dǎo)桿裝置由頂升液壓缸驅(qū)動(dòng)進(jìn)行上下動(dòng)作，以保證盤卷準(zhǔn)確落在芯棒上。導(dǎo)桿裝置的底部連接著一個(gè)頂升緩沖器裝置，用來減緩頂升液壓缸與導(dǎo)桿底板的碰撞。

圖1

1.2 設(shè)備存在的問題和分析

原芯棒內(nèi)導(dǎo)桿頂升裝置設(shè)計(jì)只考慮了在通常條件下的簡易緩沖定位功能，即簡單地在頂桿的底部用螺栓固定了1塊橡膠板，利用橡膠板的可壓縮性起到有限的緩沖作用，如圖1所示。由于此頂升緩沖器動(dòng)作頻繁，頂升液壓缸對其沖擊較大；同時(shí)線材盤卷輻射熱量使其運(yùn)行環(huán)境溫度在250～300℃之間；這些都加快了橡膠板的老化破損。頂升裝置緩沖器橡膠板破損后，導(dǎo)致頂升液壓缸驅(qū)動(dòng)導(dǎo)桿裝置位置不到位，輕者會(huì)發(fā)生頂升液壓缸信號不到位，設(shè)備不能自動(dòng)運(yùn)行，造成集卷筒內(nèi)卡鋼、亂卷故障。重則會(huì)發(fā)生芯棒不能準(zhǔn)確定位，使集卷桶內(nèi)重達(dá)3t的鼻錐掉落的惡性事故。再之，緩沖器橡膠板破損后，極易發(fā)生芯棒旋轉(zhuǎn)時(shí)頂升液壓缸導(dǎo)桿與緩沖裝置不能正常脫離，導(dǎo)致頂升液壓缸和緩沖裝置損壞。

鑒于上述問題，集卷芯棒頂升緩沖器故障對生產(chǎn)順暢穩(wěn)定性影響較大，頂升緩沖器橡膠板使用壽命不會(huì)大于5 d，造成產(chǎn)品成材率下降，維護(hù)強(qiáng)度增大，維護(hù)成本較高。

2 改進(jìn)方案的確定和實(shí)施

2.1 改進(jìn)方案的確定

通過查閱資料對比了橡膠、碟形彈簧作為緩沖裝置的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)如表1。

表1 緩沖性能優(yōu)缺點(diǎn)對比

2.2 改進(jìn)方案的實(shí)施

如圖2所示，首先利用原先的頂升緩沖裝置，在其內(nèi)部先加工1組階梯沉孔，再制作1個(gè)緩沖頂桿。最后將緩沖頂桿中部安裝1組碟簧插入內(nèi)部階梯孔內(nèi)，頂桿頭部安裝1組螺旋壓簧，并用螺母緊固。通過調(diào)節(jié)緩沖頂桿頭部的緊固螺母的不同位置，可以實(shí)現(xiàn)對壓簧和碟簧的壓縮預(yù)緊，起到調(diào)節(jié)緩沖頂桿行程的作用，并且壓縮預(yù)緊的螺旋壓簧可以始終保證碟簧和頂桿的緊密配合，實(shí)現(xiàn)了緩沖力在緩沖和恢復(fù)過程中的平穩(wěn)釋放。既能起到緩沖作用，又減少了碰撞產(chǎn)生的噪聲。

此芯棒頂升緩沖器裝置使用的都是金屬材質(zhì)，其耐熱能力得以提高，實(shí)現(xiàn)了在環(huán)境溫度250～300℃的持續(xù)運(yùn)行。

同時(shí)，在后期使用過程中，對于頂升液壓缸和緩沖裝置增設(shè)了1個(gè)防塵罩，防止盤卷氧化鐵對于液壓缸和緩沖裝置的污染。在驅(qū)動(dòng)液壓缸閥組之間增設(shè)1個(gè)疊加式減壓閥，調(diào)整液壓缸的頂升力。

圖2

3 結(jié)語

通過對芯棒導(dǎo)桿頂升緩沖器裝置的改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了高溫環(huán)境下的設(shè)備運(yùn)行的緩沖，維護(hù)操作方便，可重復(fù)使用。新的芯棒頂升緩沖器裝置使用壽命大于180 d，并且能在高溫環(huán)境下穩(wěn)定運(yùn)行，結(jié)構(gòu)優(yōu)化后，維護(hù)強(qiáng)度和維護(hù)成本大幅降低，使用壽命得到大幅提高，有力地促進(jìn)了生產(chǎn)的順暢穩(wěn)定，有較好的應(yīng)用前景。

［1］ 鄒家祥.軋鋼機(jī)械［M］.北京：冶金工業(yè)出版社，2006.

［2］ 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊：第1卷 第3篇［M］.4版.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002.

［3］ 文慶明，程志彥.軋鋼機(jī)械設(shè)備［M］.北京：人民郵電出版社，2005.