【摘 要】卸鋼小車設計工作由首鋼院設計完成，檢安公司承制安裝，投產(chǎn)后不能滿足生產(chǎn)要求，設備事故率極高，維護工作量巨大，由首鋼院進行二次設計軋改造后，仍然不能滿足生產(chǎn)要求，一軋廠作業(yè)區(qū)立足內(nèi)部，總結(jié)經(jīng)驗，自行設計改造，徹底解決了制約棒材生產(chǎn)的精整后道瓶頸問題，也設計出了有自己特色的實用性軋鋼設備--精整成品收集卸鋼小車。本文著重分析首鋼院各次設計存在的問題，總結(jié)歷次改造不足，根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)狀，成功改造卸鋼小車，形成獨具特色的適用性生產(chǎn)設備進行分析與探討。

【關(guān)鍵詞】卸鋼小車 設計不足 成功改造

一、作業(yè)區(qū)原卸鋼小車設備工藝簡況

作業(yè)區(qū)精整A區(qū)卸鋼小車設備，用于后道棒材剪切成品的收集，其生產(chǎn)工藝簡況為：A區(qū)：冷飛剪 剪鋼 移鋼臺架輸入輥道（一）（二） 送鋼至 A區(qū)卸鋼小車（通過兩次卸鋼動作將成品鋼材經(jīng)過對齊后送入移鋼臺架）輸送鏈A區(qū)移鋼臺架（分一至五段、其中含短尺剔除） 成品收集臺架A區(qū)成品收集、打捆、過磅、交庫。其設備工藝結(jié)構(gòu)型式簡況為：采用液壓鋼――連桿實現(xiàn)升降及齒輪――齒條實現(xiàn)平移的傳動型式，整體結(jié)構(gòu)采用雙臺車機構(gòu)，每個臺車底座各由四個車輪支承并安裝在固定的滑道內(nèi)，底座的底部各有兩個齒條，由一套電機/減速機通過長軸上的四個齒輪同時對兩個臺車實現(xiàn)集中正反平移傳動；兩個臺車上各有兩套液壓缸，通過驅(qū)動長軸以及連桿機構(gòu)達到使十套托料架的集中升降運動。該設備工作原理按工藝要求，其工作周期頻率要求在6秒內(nèi)實現(xiàn)上升-正向橫移-下降-反向橫移的連續(xù)循環(huán)周期工作，以滿足定尺冷飛剪連續(xù)定尺剪切成品鋼材的連續(xù)剪切工作制，確保軋鋼生產(chǎn)的順暢開展。

二、卸鋼小車原設計缺點

該設備從設計理論分析可以得出其設計不足之處有以下幾點：

（一）該設備主體部分為整體框架式鋼結(jié)構(gòu)焊接，所選用的材料較弱，造成整體結(jié)構(gòu)強度較弱，整體框架動作時發(fā)生變形。

（二）設備上升機構(gòu)為四只液壓缸同時驅(qū)動長軸聯(lián)動雙搖桿實現(xiàn)上下動作的結(jié)構(gòu)形式，機構(gòu)動作時，其雙搖桿搖臂絞軸易受剪折斷，及軸孔受周期性正反應力沖擊而磨損擴大。

（三）液壓缸選型較小，不能滿足工藝動作要求，易損壞漏油。

（四）該設備橫移機構(gòu)為減速機-主軸-齒輪驅(qū)動整體框架下部齒條，使框架整體實現(xiàn)正反向橫移的結(jié)構(gòu)形式。框架正反向橫移時，因為整體框架的變形造成齒輪-齒條卡澀，磨損加劇，不可避免的是抬鋼時短尺鋼的掉落，更易造成齒輪-齒條跳齒，錯齒，使整體框架移位而卡死。

（五）抬鋼的挑桿為固定式，輥道亂鋼時易變形挑蓋板，引起更大生產(chǎn)事故。

該設備投產(chǎn)后設備事故率極高，工人維護工作量極大，每24小時必須對框架補焊或調(diào)整，對絞軸更換或軸孔修復，跳齒，錯齒時維護量更大，必須將整體框架從新吊裝就位，該設備嚴重制約了作業(yè)區(qū)的生產(chǎn)組織工作。

三、卸鋼小車二次設計缺點

2004年8月前一段時間內(nèi)卸鋼小車設備成為制約新棒材線正常生產(chǎn)的主要矛盾，引起了廠及各級領(lǐng)導的高度重視，經(jīng)過多次專題會議研究決定，對該卸鋼小車設備進行全面改造，由原工程設計單位（首鋼設計院）負責二次改造方案的設計，昆鋼機制公司承制，一軋廠負責組織實施。2004年12月底對二次方案改造實施改造完成。

（一）二次方案設計的設備簡況為

1.平移機構(gòu)：平移機構(gòu)改為由安裝在升降后梁上的變頻調(diào)速三合一減速機傳動主傳動鏈輪長軸，再通過主軸鏈輪--鏈條帶動連接升降前梁的各單臺（總計10臺）平移傳動小車，實現(xiàn)托料小車架的正反平移運動；

2.升降機構(gòu)：升降機構(gòu)改為由2只100/70-200水平液壓缸驅(qū)動搖臂長軸，再由搖臂長軸上裝配的搖桿帶動裝配在整體框架上的5套連桿機構(gòu)實現(xiàn)平移框架上下運動，同時在搖臂長軸上裝配5件配重塊來平衡平移框架的重量，并起到輔助液壓缸動力補給的作用；

設備投用后，其設計思想與實際運行效果大相徑庭，設備安裝完畢后試車時就無法實現(xiàn)升降運動，通過加重配重塊后可基本實現(xiàn)升降，但其完成一個周期的時間根本無法滿足生產(chǎn)工藝要求的時間，且上下動作時其配重塊的沖擊完全將搖臂長軸的底座焊縫撕裂，該次方案的設計存在嚴重問題，其設計缺點有以下幾點：

（1）整體框架的結(jié)構(gòu)由前后升降動梁，通過10組橫移小車臺架用螺栓相聯(lián)，每組橫移小車臺架上裝配有托料小車架，鏈條，被動鏈輪，托料挑桿；后梁上裝配有主動鏈輪軸，軸承座，減速機；同時有5套連桿機構(gòu)裝配在前后梁上；前后梁為工字梁結(jié)構(gòu)形式，以上各機構(gòu)累計設備重量重達20噸。

（2）液壓缸為水平狀態(tài)布置，動作時造成液壓缸支座，耳軸孔磨損嚴重，連桿座及銷軸，脫焊或折斷。

（3）搖臂長軸受力后其支座螺栓崩斷，長軸鍵槽變形。

（4）在搖臂長軸上裝配的4件配重塊上下動作時的沖擊對搖臂長軸的支座造成致命的損壞，支座焊縫連續(xù)撕裂，更為突出的是產(chǎn)生了嚴重的人身安全隱患，使點檢人員在設備運行時無法靠近檢查。

（5）托料小車挑桿易變形，輥道蓋板易卡鋼。

該次設計唯一彌補的是加強了設備的整體框架強度。

四、卸鋼小車的改造措施

于2005年9月，又經(jīng)過多次專題會議研究探討，本人在會上再次提出整改方案：

（一）重新設計整體升降框架的前后梁，改工字梁為矩形梁。

（二）重新設計液壓缸支座，根據(jù)基礎位置條件，在前后梁各布置4只直立安裝的液壓缸，確保整體框架的同步動作受力對稱性。

（三）在框架兩側(cè)設計布置框架定位裝置；確保整體框架的穩(wěn)定性。

（四）重新委托設計液壓閥臺，改用大流量插裝閥及同步馬達確保8只液壓缸的同步性。

（五）受基礎位置的限制，液壓缸重新設計選型。滿足230mm的升降行程，滿足壓力工作要求。

（六）重新設計托料挑桿，改為絞軸活動式。

（七）重新設計輥道蓋板，改側(cè)板為圓弧導板。

（八）完全取消搖臂長軸及支座，取消2只100/70-200水平液壓缸，取消5套連桿機構(gòu)，徹底減輕設備自身重量。

（九）取消配重裝置，消除人身安全隱患。

（十）為滿足升降動作的要求，在升降前梁的旁邊位置加裝兩只液壓缸，起到輔助前梁升降的作用，液壓缸支座及連桿座由本人自己設計。

此次改造，經(jīng)過做了以上幾項改造工作后，設備動作完全滿足了6秒內(nèi)實現(xiàn)上升-正向橫移-下降-反向橫移的連續(xù)循環(huán)周期工作制的工藝要求，且機械部分再無設備事故發(fā)生，短尺鋼卡阻事故也得到解決。其檢修只需每周利用改品種時間對液壓缸進行周期檢修維護。其特點就是簡化了設備結(jié)構(gòu)，大大降低了檢修工作量及檢修難度。并且以最小的投入獲得了最大的經(jīng)濟利潤。

五、結(jié)束語

與當前國內(nèi)同樣功能及動作周期要求的設備相比較，因為受場地基礎限制，受前期首鋼設計院設計的定型模式局限，在此前提下，該次改造能以較小的投入，較短的設計時間及實施而取得較大的間接經(jīng)濟利潤（實現(xiàn)作業(yè)區(qū)達產(chǎn)），這是不可否定的，該設備自改造投產(chǎn)后，到目前為止，其機械部分從未發(fā)生設備事故，僅需定期對各絞點位置的軸套進行更換。其最大弱點全部轉(zhuǎn)移到液壓系統(tǒng)裝置，因為設備動作周期要求較高，設備自重較重，因此對液壓系統(tǒng)的沖擊在所難免，液壓缸及液壓閥臺的承載能力有待研究提高，若能徹底解決目前液壓系統(tǒng)存在的問題，該次改造將是非常成功的。需要說明的是，此次改造已申報云南省科學技術(shù)獎。其后期簡單的設計思想，大大簡化了設備的結(jié)構(gòu)，是軋鋼生產(chǎn)后道主力設備的一次成功改造。