朱清行，王鵬，王長(zhǎng)豪，李巖峰

（邢臺(tái)鋼鐵有限責(zé)任公司,河北 邢臺(tái) 054027）

在冶金等行業(yè)生產(chǎn)中，鋼坯拋丸用于消除鋼坯表面氧化鐵皮及毛刺，提高鋼坯表面光潔程度，避免在盤(pán)條上形成結(jié)疤等質(zhì)量問(wèn)題，是生產(chǎn)汽車(chē)及其他工業(yè)用高端鋼種的必備工序。隨著社會(huì)的發(fā)展，汽車(chē)、橋梁等工業(yè)用高端鋼種需求越來(lái)越大，對(duì)生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)量和質(zhì)量的要求也越來(lái)越高。

1 拋丸機(jī)臺(tái)架實(shí)施改造前的狀態(tài)

坯料在拋丸臺(tái)架上運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)劃傷嚴(yán)重，存在劃傷坯料數(shù)量占總坯料數(shù)量的60%，這些存在劃傷的坯料進(jìn)入下道工序后將會(huì)在盤(pán)條表面產(chǎn)生結(jié)疤、折疊等質(zhì)量問(wèn)題，影響銷售交付訂單，甚至?xí)a(chǎn)生質(zhì)量異議賠付損失。同時(shí)在拋丸工序后檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)劃傷，需要進(jìn)行人工二次打磨處理，延長(zhǎng)了本工序的生產(chǎn)效率，延長(zhǎng)了訂單的交付周期，也會(huì)涉及不能及時(shí)交付訂單的賠償損失。拋丸對(duì)比圖如圖1、圖2。

圖1

圖2

通過(guò)上述情況可以看出，坯料經(jīng)過(guò)拋丸臺(tái)架后劃傷嚴(yán)重，有可能對(duì)最終產(chǎn)品造成質(zhì)量問(wèn)題，人工進(jìn)行打磨會(huì)造成人力浪費(fèi)和生產(chǎn)效率降低。

2 拋丸臺(tái)架對(duì)坯料劃傷的原因分析

2.1 改造前拋丸臺(tái)架結(jié)構(gòu)

臺(tái)架由四條水平滑軌支撐坯料，并在其中兩條滑軌處各有一個(gè)推鋼小車(chē)，推鋼小車(chē)由液壓缸驅(qū)動(dòng)，并推鋼小車(chē)上的由撥爪推動(dòng)坯料在滑軌上向前移動(dòng)。實(shí)現(xiàn)坯料的運(yùn)行。改造前臺(tái)架結(jié)構(gòu)如圖3。

圖3 改造前臺(tái)架結(jié)構(gòu)

（1）劃傷原因分析。通過(guò)對(duì)臺(tái)架結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，能夠與坯料接觸對(duì)坯料表面產(chǎn)生劃傷的部位為：滑軌和撥爪。具體分析如下：①2000kg 重坯料的自身重力作用在100mm 寬度的兩根滑軌上，單個(gè)支撐面的作用力達(dá)到1000kg；坯料寬度150mm。硬度較低質(zhì)量較重的坯料在較小接觸片支撐下滑動(dòng)時(shí)，坯料表面造成嚴(yán)重劃傷。影響后續(xù)產(chǎn)品的質(zhì)量。②撥爪在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間運(yùn)行后，與坯料接觸面產(chǎn)生磨損、起毛邊，在撥爪趴倒和立起時(shí)與坯料表面接觸產(chǎn)生劃傷。撥爪磨損及起毛邊情況如圖4 所示。

圖4

2.2 改進(jìn)方案設(shè)計(jì)

針對(duì)上述原因分析，采取了如下改進(jìn)方案：將臺(tái)架滑動(dòng)式推鋼改為鏈條式，實(shí)現(xiàn)坯料與臺(tái)架相對(duì)靜止，徹底解決坯料與滑軌和撥爪之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的摩擦劃傷問(wèn)題，避免二次人工打磨造成的生產(chǎn)效率低影響，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)，提高鋼坯運(yùn)行速度。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)臺(tái)架尺寸設(shè)計(jì)鏈?zhǔn)脚_(tái)架結(jié)構(gòu)如圖5，實(shí)現(xiàn)坯料在移動(dòng)過(guò)程中與接觸鏈條保持相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，徹底避免滑動(dòng)劃傷。

圖5

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際用途及鏈條設(shè)計(jì)類型選擇32B 型鏈條，小鏈輪齒數(shù)15，選擇鏈條節(jié)距50.8mm，確保低噪音情況和鏈輪與鏈條的卷繞角度大于120 度。根據(jù)動(dòng)力類型和用途選擇使用速比為1，設(shè)計(jì)主動(dòng)齒輪和被動(dòng)齒輪外形尺寸，利用圖6 公式計(jì)算鏈條長(zhǎng)度。

圖6

根據(jù)鏈條長(zhǎng)度、鏈輪齒數(shù)N1、N2與軸間中心距利用公式確定鏈條長(zhǎng)度，計(jì)算出鏈條長(zhǎng)度后四舍五入成偶數(shù)鏈接。

通過(guò)上述計(jì)算得出10239.664mm，共202 節(jié)。

2.3 改造實(shí)施

針對(duì)上述原因分析，采取了如下改進(jìn)方案：

將臺(tái)架滑動(dòng)式推鋼改為鏈條式，實(shí)現(xiàn)坯料與臺(tái)架相對(duì)靜止，徹底解決坯料與滑軌和撥爪之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的摩擦劃傷問(wèn)題，避免二次人工打磨造成的生產(chǎn)效率低影響，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)提高鋼坯運(yùn)行速度。主要有：（1）拆除原滑動(dòng)式推鋼小車(chē)及撥爪、液壓缸。對(duì)原有臺(tái)架支撐立柱和橫梁進(jìn)行部分割除改造。（2）制作被動(dòng)鏈輪、漲緊鏈輪支架，采購(gòu)主動(dòng)鏈輪、被動(dòng)鏈輪、支撐鏈輪、鏈條、軸承座（含軸承）及11kW 四級(jí)電機(jī)等。（3）利用閑置軸類備件進(jìn)行改造加工，為了坯料平穩(wěn)地運(yùn)行，利用閑置速比80 的減速機(jī)備件連接電機(jī)和同步軸。（4）將被動(dòng)鏈輪、漲緊鏈輪安裝到鏈輪支架上，并固定到臺(tái)架立柱和橫梁端部。在立柱據(jù)地面400mm高度位置安裝固定同步軸軸承座，將主動(dòng)鏈輪、支撐軸承組裝到同步軸上并固定，并將同步軸與軸承座組裝到一起。（5）制作電機(jī)和減速機(jī)支撐底座，并固定至立柱200mm 高度，底部加裝支撐與地面進(jìn)行固定。（6）安裝電機(jī)和減速機(jī)支底座上，并通過(guò)聯(lián)軸器與同步軸相連，對(duì)聯(lián)軸器的同軸度打表進(jìn)行找正，緊固電機(jī)和減速機(jī)地腳螺栓。（7）安裝輸送鏈條至主動(dòng)鏈輪、漲緊鏈輪和被動(dòng)鏈輪上，對(duì)鏈條高度進(jìn)行標(biāo)高檢測(cè)，避免坯料隨鏈條運(yùn)行時(shí)，坯料與其他結(jié)構(gòu)產(chǎn)生摩擦干涉，調(diào)整高度后對(duì)鏈條進(jìn)行連接，調(diào)整鏈條的漲緊至合適位置。（8）鏈接電機(jī)電源線，并送電進(jìn)行試車(chē)，確定轉(zhuǎn)速方向正確，各位置運(yùn)轉(zhuǎn)無(wú)干涉。（9）通過(guò)變頻器控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)坯料隨輸送鏈條上平穩(wěn)移動(dòng)，不會(huì)產(chǎn)生相對(duì)的移動(dòng)位移，避免產(chǎn)生坯料表面劃傷。（10）根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，加裝坯料位置檢測(cè)元件和鏈條氣動(dòng)停止信號(hào)檢測(cè)元件，實(shí)現(xiàn)輸送鏈條根據(jù)坯料位置自動(dòng)運(yùn)行和停止，在解決坯料表面劃傷的基礎(chǔ)上提高坯料運(yùn)輸效率、減少人工操作強(qiáng)度和頻次。

改造后臺(tái)架結(jié)構(gòu)如圖7。改造后實(shí)物圖片如圖8。

圖7 改造后臺(tái)架結(jié)構(gòu)

圖8

2.4 效果分析

通過(guò)上述改進(jìn)措施的實(shí)施，解決了坯料在拋丸臺(tái)架上運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生劃傷的問(wèn)題，自改造完成后未出現(xiàn)臺(tái)架運(yùn)輸過(guò)程中產(chǎn)生坯料劃傷現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)了拋丸坯料表面質(zhì)量100%合格，無(wú)運(yùn)輸過(guò)程中劃傷現(xiàn)象。同時(shí)，避免了人工打磨坯料表面劃傷工作，提高了生產(chǎn)效率（如圖9、圖10）。

圖9

圖10

改造后效果見(jiàn)圖11。

圖11 改造后坯料效果