呂浩鵬

（中冶華天工程技術(shù)有限公司，江蘇 南京210019）

配重在托盤升降裝置中的使用研究

呂浩鵬

（中冶華天工程技術(shù)有限公司，江蘇 南京210019）

在高速線材生產(chǎn)中，線材的集卷成型及收集是其中的重要一環(huán)。托盤升降裝置是集卷系統(tǒng)的重要組成部分，主要承擔(dān)對風(fēng)冷過后的成型線卷進(jìn)行接卷的任務(wù)。在我國引進(jìn)的DANIELI、MORGAN、SMS MEER等類型的盤卷升降裝置中，裝置在由高位到低位的接料過程中均存在著穩(wěn)定性不足，甚至偶爾會(huì)出現(xiàn)因?yàn)殡娏鞑环€(wěn)定或瞬時(shí)電流過大燒壞傳動(dòng)柜上電容的現(xiàn)象。因此，為進(jìn)一步提高該裝置的運(yùn)行穩(wěn)定性，該文對托盤升降裝置進(jìn)行加裝配重的使用研究。

托盤升降裝置；穩(wěn)定性；配重

1 托盤升降裝置的背景知識

1.1 托盤升降裝置的工藝性能

在軋鋼車間的高速線材生產(chǎn)線中，吐絲機(jī)出來的線卷經(jīng)過風(fēng)冷輥道運(yùn)輸之后，在輥道末端處線卷落入集卷筒中，在集卷筒的底部由托盤升降裝置上的托盤進(jìn)行接卷，托盤用于支承成形的盤卷。同時(shí)按照電氣程序控制用于堆放盤卷，保證盤卷均勻的密度，并伴隨著線卷的下落過程，底部的接料托盤隨之下降，直至整條線卷完全落入集卷筒中，托盤此時(shí)下降至集卷站的底部，此過程中逐漸形成完整的盤卷。

1.2 托盤升降裝置的設(shè)備構(gòu)成

托盤升降裝置的構(gòu)成分析：（1）盤卷板傳動(dòng)：盤卷板的傳動(dòng)支架位于鋼結(jié)構(gòu)的二層平臺(tái)，即集卷站中間層5 723 mm平臺(tái)，其上裝有盤卷升降機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，P=45 kW，該電機(jī)自帶編碼器以便于行程運(yùn)算；（2）升降主體機(jī)構(gòu)：包括左右車架、左右托板、鏈輪、鏈輪軸、車輪及左右支架等部分，此套機(jī)構(gòu)的作用在于實(shí)現(xiàn)托板及盤卷依靠車輪裝配沿左右支架的行走升降；（3）托板開閉液壓缸：型號為φ80/φ45-640mm，凈行程440 mm外有200 mm止動(dòng)管，左右兩個(gè)液壓缸分別控制左右托板的開閉，液壓缸支座固定于車架支座上，隨托板一起升降，托板高位時(shí)，液壓缸伸出，將托板閉合進(jìn)行接卷；托板低位時(shí)，液壓缸縮回，將托板打開進(jìn)行卸卷；（4）盤卷板底座：此為托盤升降機(jī)構(gòu)的大底座，其一半位于土建基礎(chǔ)上，一半位于雙芯棒底座上，左右支架固定于其上，構(gòu)成盤卷板的結(jié)構(gòu)主體。

1.3 托盤升降裝置的特性及控制

特性：托盤升降裝置為基礎(chǔ)安裝式底板，用于支撐盤卷支承板組件。有兩塊盤卷支承板，盤卷支承板由液壓缸實(shí)現(xiàn)開合。每塊都通過樞軸安裝在滾動(dòng)軸承上，而軸承又與可以升高的支承架固定，支承塊通過由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的鏈條系統(tǒng)進(jìn)行升降，其中升降式支承架采用垂直支撐柱引導(dǎo)固定。支撐柱裝有可更換的導(dǎo)軌，使用滾動(dòng)軸承支承的V形滾輪。整個(gè)系統(tǒng)潤滑采用手動(dòng)泵在干油點(diǎn)加干油潤滑的方式，升降鏈條則由人工加稀油潤滑。

控制：可通過就地控制站進(jìn)行自動(dòng)和手動(dòng)控制。盤卷支承板下降由集卷筒的多光束式光纖掃描儀進(jìn)行位置控制，自動(dòng)順控程序則由集卷筒的信號發(fā)生裝置觸發(fā)開關(guān)進(jìn)行啟動(dòng)。

1.4 盤卷技術(shù)參數(shù)及托盤負(fù)載

盤卷技術(shù)參數(shù)：＜1＞. 盤卷外徑：1250 mm；＜2＞盤卷內(nèi)徑：850 mm；＜3＞線材最高溫度：大約 600 C；＜4＞設(shè)備的周期時(shí)間（最長）：40 s；＜5＞集卷工位設(shè)計(jì)能力（環(huán)布料器投用時(shí)）：最大2500 kg或3100 mm；＜6＞盤卷最大高度數(shù)據(jù)：5.5 mm普通線材和6 mm螺紋鋼2 430 kg（帶環(huán)布料器）：大約 2 460 mm。

托盤負(fù)載：當(dāng)線卷到達(dá)風(fēng)冷線末端輥道即將落入集卷筒時(shí)，此時(shí)托盤處于最高位，托盤負(fù)載最小，為0 kg；當(dāng)集卷筒中分離爪打開，托盤負(fù)載隨著線卷的不斷落下持續(xù)增加，同時(shí)，托盤持續(xù)下降，當(dāng)接滿整個(gè)線卷時(shí)，托盤下降至最低位，此時(shí)，托盤負(fù)載最大，約2 500 kg.

此段落主要從工藝性能、設(shè)備結(jié)構(gòu)、控制特性及負(fù)載情況等幾個(gè)方面對國內(nèi)現(xiàn)有托盤升降裝置的情況進(jìn)行了詳細(xì)介紹。

2 配重的使用研究

2.1 加裝配重的背景因素

從上述盤卷技術(shù)參數(shù)及接卷過程的描述可知，托盤的承載范圍為：0 kg～2 500 kg，且基本上為一個(gè)平穩(wěn)勻速的過程，但考慮到接卷托盤的驅(qū)動(dòng)電機(jī)發(fā)揮的電機(jī)性能恒定不變，而負(fù)載則變化范圍較大，從而造成電機(jī)系統(tǒng)的電流值不穩(wěn)定，因此，需要考慮改善電流不穩(wěn)定或瞬時(shí)電流過大的問題，而最簡易可行的方法則是盡可能的縮小電機(jī)的承載變化范圍，因此，考慮對于原有托盤升降裝置進(jìn)行配重的加裝。

2.2 配重的構(gòu)成及加裝

在不改變有托盤升降裝置的整體構(gòu)成及集卷站的整體結(jié)構(gòu)的前提下，利用現(xiàn)有集卷系統(tǒng)的富?？臻g，增加一套配重，其構(gòu)成部分有：1.配重筐 ；2.鎖扣；3.鋼絲繩 ；4.支座；5.滑輪；6.吊耳；7.托盤。加裝后的示意圖如圖1.

圖1 配重裝置示意圖

2.3 配重分析

由上文中的托盤升降裝置承載分析可知，此托盤升降裝置在接卷的整個(gè)過程中的承載在0 kg～2 500 kg的范圍內(nèi)變化，此外，托板及液壓缸等配套裝置的自重約為500 kg，即配重所要平衡掉的重量大致在500 kg～3 000 kg的范圍內(nèi)，因此，配重取（500 kg+3 000 kg）/2=1 750 kg的重量較為合適。

從上述分析可知，對于常見的2 500 kg的盤卷收集，對托盤升降系統(tǒng)進(jìn)行1 750 kg的配重加裝，經(jīng)過加裝后的電機(jī)初始負(fù)載為：1 750 kg-500 kg=1 250 kg；最終負(fù)載為：3 000 kg-1 750 kg=1 750 kg，即電機(jī)的負(fù)載范圍為1 250 kg～1 750 kg，共計(jì)500 kg的變化范圍，而原加裝配重前的托盤升降系統(tǒng)中電機(jī)的負(fù)載變化范圍則為2 500 kg.由2 500 kg縮小至500 kg，電機(jī)負(fù)載范圍縮小明顯，有效地實(shí)現(xiàn)了縮小承載變化范圍的初衷。

3 結(jié)束語

通過對托盤升降裝置進(jìn)行配重加裝的使用研究，使得托盤升降裝置獲得比以往更加穩(wěn)定的設(shè)備性能，同時(shí)，電機(jī)電流的穩(wěn)定性明顯加強(qiáng)，有效地避免了出現(xiàn)電流不穩(wěn)定或瞬時(shí)電流過大的現(xiàn)象。此外，還可以根據(jù)現(xiàn)場使用中的實(shí)際情況對配重筐的總體重量予以調(diào)整，比如：軋制方坯的規(guī)格較小造成的盤卷整體重量較輕時(shí)，可以將配料筐中的配重塊適當(dāng)減少；軋制矩形坯的規(guī)格較大造成的盤卷整體重量較重時(shí)，可以將配料筐中的配重塊適當(dāng)增加。

總體來說，通過對配重加裝的使用研究表明，此配重的加裝既簡單方便而且使用效果極佳，非常值得在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用推廣。

Study on the Application of Counterweight in the Pallet Lifting Device

LV Hao-peng
（MCC Alex Hua Tian Engineering Technology Co.，Ltd.，Nanjing Jiangsu 210019，China）

In the production of high speed wire rod，the formation and collection of wire rod is an important part.The pallet lifting device is an important part of the coil collection system，mainly undertakes the task of picking up coils after the stelmor cooling line.In the danieli、morgan and SMS meer lifting devices imported to China，there is a lack of stability in the process from high to low，even occasionally due to the unstable current or the transient current is too large to burn the capacitor on the transmission cabinet.Therefore，in order to further improve the operation stability of the device，this paper studies the assembly heavy use of the pallet lifting device.

pallet lifter；stability ；counterweight

TU441+35

A

1672-545X（2017）09-0241-02

2017-06-08

呂浩鵬（1985-），男，河南洛陽人，本科，工程師，研究方向：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化。