【摘? 要】處理廢鋼的Y81-1500型金屬打包液壓機(jī)具有生產(chǎn)效率高、工藝性優(yōu)等性能指標(biāo)，可以將一定厚度以下的邊角邊料、線材、鋼帶、切屑等輕薄廢鋼，擠壓成具有一定尺寸規(guī)格和緊密度的包塊，以便于存儲(chǔ)、運(yùn)輸和入爐冶煉，滿足鋼鐵和再生資源企業(yè)對(duì)廢鋼的處理要求。論文介紹了Y81-1500型金屬打包液壓機(jī)的研制情況，闡述了Y81-1500型金屬打包液壓機(jī)的組成和工作原理，介紹了Y81-1500型金屬打包液壓機(jī)的設(shè)備結(jié)構(gòu)和控制要求。產(chǎn)品運(yùn)行效果表明：其能夠滿足設(shè)備的技術(shù)要求，從而降低鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力，具有良好的行業(yè)推廣價(jià)值和產(chǎn)品使用效果。

【Abstract】Y81-1500 metal briquetting hydraulic press for scrap treatment has high production efficiency， excellent manufacturability and other performance indexes. It can extrude the light and thin scrap below a certain thickness， such as edge， wire， steel strip and chip， into a certain size and compactness enclosed mass， so as to facilitate storage， transportation and smelting， and meet the scrap treatment requirements of steel and renewable resources enterprises. This paper introduces the development condition of Y81-1500 metal briquetting hydraulic press， expounds the composition and working principle of Y81-1500 metal briquetting hydraulic press， and introduces the equipment structure and control requirements of Y81-1500 metal briquetting hydraulic press. The operation effect of the product shows that it can meet the technical requirements of the equipment，so as to? reduce the production cost of iron and steel production enterprises， improve the product competitiveness， and has good industry promotion value and product use effect.

【關(guān)鍵詞】液壓機(jī);打包;金屬;研制

【Keywords】hydraulic press; briquetting; metal; development

【中圖分類號(hào)】TG315.4? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號(hào)】1673-1069（2021）06-0191-02

1 引言

對(duì)于鋼廠、金屬等企業(yè)而言，設(shè)計(jì)一款用于打包有色金屬?gòu)U料的打包設(shè)備，不僅可以便于對(duì)廢棄鋼材的運(yùn)輸，而且還可以節(jié)省廢棄鋼材的存放空間，提高工作效率。Y81-1500型金屬打包液壓機(jī)是一款冷束塊打包設(shè)備，其能夠?qū)U棄鋼材打包成長(zhǎng)方體包塊。由于該設(shè)備采取的旋轉(zhuǎn)合蓋式結(jié)構(gòu)，尤其是料箱的開(kāi)口比較大，因此，在填料等方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。而且其采取的是液壓驅(qū)動(dòng)，因此，具有工作效率高、打包壓力大的特點(diǎn)，在廢棄鋼材打包行業(yè)中具有巨大的推廣價(jià)值。

2 打包液壓機(jī)的總體結(jié)構(gòu)組成

Y81-1500型金屬打包液壓機(jī)由主機(jī)、電氣系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)等組成。主機(jī)由機(jī)身、主壓油缸、門(mén)蓋油缸、開(kāi)門(mén)油缸等組成。

2.1 液壓機(jī)主機(jī)組成

①機(jī)身由底座、左右側(cè)架前架、門(mén)蓋、主缸支架、門(mén)梁、主壓頭等組成。左右側(cè)架、底座、前架、門(mén)梁焊接組成主機(jī)的框架。門(mén)梁焊于左右側(cè)架的后部，用于安裝門(mén)蓋油缸。前架焊于底座的前端部，上面有鎖頭套，用于鎖緊門(mén)蓋上的鎖頭使門(mén)蓋不浮。鎖頭套內(nèi)裝有鎖頭襯套，以便于磨損后更換。門(mén)蓋主要用于預(yù)壓物料并使料箱形成封閉的壓縮室，利用銷軸鉸接在左右側(cè)架后部的銷軸套內(nèi)，在門(mén)蓋油缸作用下繞該軸作90°旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，完成合蓋和開(kāi)啟動(dòng)作。主壓油缸、開(kāi)門(mén)油缸分別由主缸支座、開(kāi)門(mén)缸支座固定，并由輔助支承托住尾部，以調(diào)整油缸軸線與底座平行。左右側(cè)架、前架、底座、門(mén)蓋、主壓頭以及門(mén)板組成料箱（壓縮室），壓縮室內(nèi)壁裝有襯板，其表面均經(jīng)過(guò)滲碳淬火處理以提高其耐磨性，便于磨損后修整與更換。

②主壓油缸選用型號(hào)為YG200/125-250，公稱推力達(dá)到780kN×2，行程250mm，主壓油缸利用前法蘭安裝在側(cè)架的主缸支座上，活塞桿與壓頭用螺釘連接用于終極壓縮，使壓縮室內(nèi)初步成形的物料最終形成包塊。

③側(cè)壓油缸安裝在門(mén)梁下部，選用型號(hào)為YG160/110-1000，公稱推力達(dá)到500kN×2，行程1000mm，側(cè)壓油缸用兩根半銷軸鉸接于機(jī)身左右側(cè)架后部的支座孔內(nèi)，活塞桿與壓頭用螺釘連接，用于次級(jí)壓縮，使壓縮室內(nèi)的物料初步成形。

④門(mén)蓋油缸用兩銷軸鉸接于機(jī)身門(mén)梁上，選用型號(hào)為YG125/80-950，公稱推力達(dá)到250kN，行程950mm，門(mén)蓋油缸活塞桿與門(mén)蓋上的滑塊用銷軸連接，通過(guò)活塞桿的前進(jìn)與后退完成門(mén)蓋的開(kāi)合與鎖緊動(dòng)作。

⑤翻包油缸固定在前架外側(cè)，選用型號(hào)為YG100/50-380，公稱推力達(dá)到160kN，行程380mm，翻包油缸通過(guò)銷軸與翻包軸鉸接，用來(lái)驅(qū)動(dòng)翻包裝置，完成翻包動(dòng)作。

以上油缸均為單活塞桿雙作用油缸，缸體內(nèi)裝有活塞，活塞內(nèi)裝有耐磨雙向密封圈，使油缸內(nèi)形成大小2個(gè)油腔，當(dāng)高壓油液作用在密封圈上時(shí)，密封圈兩翼緊貼在活塞與缸壁上，以保證兩油腔互不串通，缸口還設(shè)有導(dǎo)向套，以作活塞桿支撐、導(dǎo)向和密封之用。

2.2 液壓系統(tǒng)主要液壓元件組成

液壓系統(tǒng)是打包機(jī)的主要組成部分，其主要是由液壓元件組成的，包括溢流閥、手動(dòng)換向閥、油泵以及油箱等元件。

①溢流閥的主要作用就是保證液壓系統(tǒng)的壓力恒定，及時(shí)根據(jù)壓力需求而調(diào)整壓力。例如，當(dāng)系統(tǒng)存在過(guò)載壓力時(shí)，溢流閥就會(huì)在通過(guò)旋轉(zhuǎn)溢流閥手柄打開(kāi)以此溢流壓力，保證系統(tǒng)的安全。本型號(hào)溢流閥采用YF-B10H4-S，壓力的調(diào)節(jié)范圍16～31.5MPa。

②手動(dòng)換向閥采用3只34SM-B20H-W和1只34SO-B10H-T手動(dòng)換向閥操作，3只“M”型閥分別控制主壓油缸、側(cè)壓缸和門(mén)蓋缸，一只“O”型閥控制翻包缸。該閥是用手動(dòng)操縱桿使閥芯移位，以控制油流的溝通切斷和方向變換，操作者可根據(jù)操作要求改變換向閥的手柄位置，使油液換向，從而改變油缸動(dòng)作。

③溢流閥型號(hào)為YF-L10H1，共2只，用來(lái)降低翻包工作壓力。裝于翻包系統(tǒng)液壓管路上。

④油泵采用配油盤(pán)配油，缸體旋轉(zhuǎn)的軸向柱塞泵。由于滑靴和變量頭之間、配油盤(pán)之間采用了液壓靜力平衡結(jié)構(gòu)，之所以選擇此種結(jié)構(gòu)主要是其具有體積小、使用壽命長(zhǎng)以及重量輕等特點(diǎn)。其工作原理為：高壓油液由通道進(jìn)入變量殼體的下腔，并由此經(jīng)通道分別進(jìn)入下一通道，最后進(jìn)入伺服活塞，下端環(huán)行面積產(chǎn)生的推力時(shí)，則高壓油進(jìn)入上腔推動(dòng)變量活塞向下移動(dòng)，從而使變量頭傾斜角變大，泵的流量增加。當(dāng)伺服活塞下端的推力大于彈簧推力時(shí)，則伺服活塞向上移動(dòng)，關(guān)閉了通道，并使腔油液流經(jīng)通道而卸壓，故變量活塞向上移動(dòng)，流量相應(yīng)減少。與電動(dòng)機(jī)一起構(gòu)成泵站是系統(tǒng)的動(dòng)力能量源。

⑤油箱采用鋼板焊接而成，油箱上裝有檢修孔（用于對(duì)油箱內(nèi)部清洗，進(jìn)行日常維護(hù)）、液位溫度計(jì)（用于觀察油箱油位和測(cè)量油溫）、空氣濾清器（進(jìn)入油箱空氣的過(guò)濾裝置、兼作加油口）等液壓輔件。同時(shí)，油箱作為操作臺(tái)架，換向閥塊置于油箱蓋板上，上面裝有操作臺(tái)面板，設(shè)有操作銘牌等。

⑥液壓管路是整個(gè)液壓系統(tǒng)的重要組成部分，為保證液壓管路的安全性，液壓管路采取無(wú)縫鋼管材質(zhì)制造，在具體的安裝上采取管夾將其固定在機(jī)體上，這樣避免了因振動(dòng)而影響管路質(zhì)量的問(wèn)題。同時(shí)，為了便于后期維修便捷在管路中設(shè)置管接頭。尤為注意的是在門(mén)蓋缸等部門(mén)采取了高壓膠管的設(shè)計(jì)。

3 打包液壓機(jī)的工作原理

①控制原理：將需打包之物料加入料箱內(nèi)，操作換向閥手柄，門(mén)蓋關(guān)閉并使鎖頭將門(mén)蓋鎖住使之不上浮，進(jìn)行初級(jí)預(yù)壓，接著側(cè)壓油缸前進(jìn)進(jìn)行次級(jí)壓縮;行程到位，主壓油缸前進(jìn)進(jìn)行最終壓縮，待主壓缸達(dá)到系統(tǒng)壓力后保壓3～5s，主、側(cè)壓油缸回程，拔出鎖頭并開(kāi)啟門(mén)蓋，翻包油缸工作翻出包塊并回程，此時(shí)完成一個(gè)工作循環(huán)。

束塊之長(zhǎng)短，決定于所擠壓的廢料的重量、材質(zhì)和幾何形狀，所以對(duì)比較厚實(shí)的即本身密度較大的廢料不允許裝得太多，否則將會(huì)使包塊過(guò)長(zhǎng)而無(wú)法翻出包塊，甚至造成側(cè)壓頭無(wú)法到位，引起主壓頭錯(cuò)位等一系列弊病。

②液壓原理：各閥手柄處于中位時(shí)，高壓油液經(jīng)換向閥回入油箱，系統(tǒng)作空負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。將主壓缸手柄扳至前位，則主壓油缸前進(jìn)，扳至后位，則主壓缸回程。將側(cè)壓缸（或門(mén)蓋缸閥）手柄扳至前位，則側(cè)壓缸前進(jìn)（或門(mén)蓋蓋下），手柄扳至后位，翻包缸閥手柄扳至前位（或后位），翻包缸翻起（或復(fù)位）。

4 結(jié)語(yǔ)

Y81-1500型金屬打包液壓機(jī)是鋼鐵企業(yè)和再生資源企業(yè)生產(chǎn)中的主要設(shè)備，Y81-1500型金屬打包液壓機(jī)滿足了對(duì)廢鋼的處理要求，高效率地將輕薄廢鋼料打包成具有高堆密度和適宜尺寸的包塊。采用金屬打包液壓機(jī)可以提高廢鋼處理效率和工作質(zhì)量，具有工藝性優(yōu)等性能指標(biāo)，能夠提升廢鋼冶煉產(chǎn)品的品質(zhì)、降低鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力，因此，具有良好的行業(yè)推廣價(jià)值和產(chǎn)品使用效果。

【參考文獻(xiàn)】

【1】王芳芳，謝英志.金屬打包液壓機(jī)選型及經(jīng)濟(jì)效益分析[J].一重技術(shù)，2013（1）：10-12.

【2】呂洪亮.工業(yè)4.0下的大型液壓機(jī)技術(shù)發(fā)展[J].鍛造與沖壓，2020（23）：54-57.

【3】吳江賢.直線懸臂電鍍的PLC自動(dòng)控制[J].機(jī)械制造與自動(dòng)化，2007（6）：154-155.

【4】翁秀奇.廢鋼打包剪切一體機(jī)液壓系統(tǒng)及其插裝閥塊的研究與設(shè)計(jì)[D].南京：南京理工大學(xué)，2013.