北鋼管業(yè)(營口)有限公司 遼寧營口 115007

1 設(shè)計(jì)背景

在冶金生產(chǎn)過程中,固定擋板是各種運(yùn)輸輥道末端不可缺少的裝置。擋板主要用于原料、半成品,以及成品件輸送過程中停止、定位、墩齊、安全保護(hù)等場合,應(yīng)用范圍較廣。例如,熱軋領(lǐng)域鋼坯、鋼板、型材等由縱向輸送改為橫向輸送時(shí),需要在縱向輥道末端布置擋板裝置[1-2]。

目前,各家企業(yè)普遍使用的固定擋板多為無緩沖或彈簧緩沖、液壓緩沖結(jié)構(gòu)。相比液壓式緩沖裝置[3],機(jī)械式緩沖裝置結(jié)構(gòu)簡單[4],制作成本低。但是,因擋板直接承受沖擊,擋板或設(shè)備基礎(chǔ)在沖擊力的反復(fù)作用下容易損壞,由此造成備件投入成本較高,維護(hù)量大。為了延長擋板壽命,許多企業(yè)采取加大擋板自身質(zhì)量或加大基礎(chǔ)規(guī)模的方式,導(dǎo)致設(shè)備投資增加,同時(shí)增加了企業(yè)的負(fù)擔(dān)。

針對以上問題,筆者設(shè)計(jì)了一種帶配重的緩沖擋板裝置。

2 裝置結(jié)構(gòu)

帶配重的緩沖擋板裝置結(jié)構(gòu)如圖1所示。在直接承力的擋板與固定件之間設(shè)置彈簧,同時(shí)應(yīng)用杠桿平衡原理在平衡梁另一側(cè)設(shè)置配重塊[5],可以有效消除外部撞擊力與沖擊功的作用,保護(hù)擋板和設(shè)備基礎(chǔ)。裝置結(jié)構(gòu)簡單,基礎(chǔ)施工量小,免維護(hù)。

帶配重的緩沖擋板裝置安裝在輸送輥道末端,包括撞頭組件、平衡組件和立柱組件。立柱組件作為底座固定在地面上。撞頭組件作為承力件,通過數(shù)組彈簧與立柱組件連接。平衡組件設(shè)有固定連接的擋板和平衡梁[6]。擋板與撞頭組件聯(lián)動(dòng),可以使平衡梁繞立柱組件中的旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。平衡梁末端設(shè)有配重塊。

圖1 帶配重的緩沖擋板裝置結(jié)構(gòu)

3 裝置特點(diǎn)

以下對帶配重的緩沖擋板裝置的特點(diǎn)進(jìn)行具體分析。

(1) 立柱組件由底板、立柱、緩沖立板和旋轉(zhuǎn)軸組成[7]。立柱平行設(shè)置在底板前部兩側(cè),緩沖立板平行設(shè)置在底板后部兩側(cè),立柱之間設(shè)有旋轉(zhuǎn)軸,通過卡板定位。

(2) 緩沖立板上部通過下墊板設(shè)置有緩沖墊。

(3) 撞頭組件由擋頭、彈簧支座和數(shù)組彈簧組成。彈簧支座固定在立柱組件的兩側(cè)立柱之間[8],擋頭與外部撞擊件直接接觸,與彈簧通過螺栓、螺母與彈簧支座固定連接。平衡組件中的擋板固定在擋頭與彈簧之間。

(4) 擋頭和擋板之間設(shè)有緩沖墊。

(5) 平衡組件由擋板、平衡梁和配重塊組成。兩根平衡梁平行設(shè)置在立柱組件的立柱內(nèi)側(cè),前端垂直固定擋板,擋板另外通過螺栓固定在撞頭組件的擋頭與彈簧之間。平衡梁與立柱組件的旋轉(zhuǎn)軸之間通過軸套連接,平衡梁末端對應(yīng)立柱組件緩沖立板的上部設(shè)有配重塊,下方對應(yīng)緩沖墊的位置設(shè)有上墊板。

(6) 平衡梁以旋轉(zhuǎn)軸中心為界,設(shè)有配重塊一側(cè)的長度大于設(shè)有擋板一側(cè)的長度。

(7) 為了提高立柱與底板之間的連接強(qiáng)度,立柱和底板之間設(shè)有加強(qiáng)筋板[9]。同理,為了提高平衡梁與擋板之間的連接強(qiáng)度,平衡梁與擋板之間設(shè)有斜筋板。

4 使用方法

在冶金生產(chǎn)過程中,當(dāng)有鋼坯或軋件等外部撞擊件沿輥道輸送而來并撞擊至擋頭時(shí),會(huì)對擋頭產(chǎn)生巨大的沖擊力與沖擊功[10]。作為直接承力件的擋頭,承受沖擊力與沖擊功后將沖擊力與沖擊功傳遞至擋板,帶動(dòng)平衡梁以旋轉(zhuǎn)軸為中心旋轉(zhuǎn)?；诟軛U原理,平衡組件另一側(cè)的配重塊向上轉(zhuǎn)動(dòng),在此過程中會(huì)抵消大部分沖擊功[11]。擋板與立柱組件間設(shè)置的彈簧可以有效抵消與緩解剩余的沖擊功。另外,擋頭與擋板之間設(shè)置緩沖墊,配重塊與緩沖立板間設(shè)置緩沖墊,都可以有效減小沖擊噪聲,抵消沖擊力,并起到保護(hù)設(shè)備的作用。

5 使用效果

通過生產(chǎn)實(shí)際檢驗(yàn),帶配重的緩沖擋板裝置取得了令人滿意的使用效果。

(1) 作為直接承力件的擋頭,承受沖擊力與沖擊功,并將沖擊力與沖擊功傳遞至擋板,帶動(dòng)平衡梁以旋轉(zhuǎn)軸為中心旋轉(zhuǎn)。基于杠桿原理,平衡組件另一側(cè)的配重塊會(huì)抵消大部分沖擊功。

(2) 擋板與立柱組件間設(shè)有彈簧,可以有效抵消與緩解剩余的沖擊功。

(3) 擋頭與擋板之間設(shè)有緩沖墊,可以有效抵消沖擊力。

(4) 平衡梁與旋轉(zhuǎn)軸間通過軸套連接,阻力小,響應(yīng)快,使用壽命長。

(5) 配重塊與緩沖立板間設(shè)有緩沖墊,可以有效減小沖擊噪聲,抵消沖擊力,保護(hù)設(shè)備。

(6) 整體結(jié)構(gòu)簡單緊湊,可以免維護(hù),基本無備件消耗。

(7) 所有撞擊力與沖擊功均由配重塊及彈簧抵消,立柱基礎(chǔ)可以設(shè)計(jì)為最小,進(jìn)而大大減少基礎(chǔ)投入與施工。

6 結(jié)束語

筆者公司將多處原有固定式擋板裝置改造升級為帶配重的緩沖擋板裝置,并投入生產(chǎn)。通過生產(chǎn)實(shí)踐證明,帶配重的緩沖擋板裝置施工量小,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠,大大減小了沖擊噪聲,改善了生產(chǎn)環(huán)境。設(shè)備運(yùn)行安全可靠,可以做到免維護(hù),沒有備件消耗,大大降低了維護(hù)工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。這一裝置的使用效果良好,得到現(xiàn)場操作及維護(hù)人員的普遍認(rèn)可與好評。