米文樂 唐珍珍

摘要：鋼坯熱送收集臺(tái)架工作原理，使用中存在的問題，針對(duì)問題分析原因、提出改進(jìn)方案、實(shí)施驗(yàn)證。

Abstract： The working principle of the billet hot delivery collection stand， the problems in use， analyze the reasons for the problems， put forward improvement plans， and implement verification.

關(guān)鍵詞：鋼坯熱送;熱送輥道;收集臺(tái)架;擺臂機(jī)構(gòu);推鋼小車

Key words： hot feed of billet;hot feed roller table;collection stand;swing arm mechanism;steel pushing trolley

中圖分類號(hào)：TG333? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-957X（2021）16-0131-02

0? 引言

軋鋼高線鋼坯原料存放區(qū)與煉鋼連鑄鋼坯收集臺(tái)架直線距離約60米，為降低車輛盤運(yùn)成本并提高熱鋼坯溫度利用，設(shè)計(jì)了從煉鋼到軋鋼的熱鋼坯輸送輥道，其終點(diǎn)是熱鋼坯收集臺(tái)架。但設(shè)計(jì)之初，受空間限制，將推鋼擺臂機(jī)構(gòu)與臺(tái)架分布在熱送輥道的下方，受高溫輻射影響，設(shè)備故障率高，備件成本和人力投入過高。針對(duì)存在的問題，需要進(jìn)行改造優(yōu)化。

1? 鋼坯熱送和收集設(shè)備的工作原理

鋼坯規(guī)格是150×150mm方坯，每根長12米，從煉鋼經(jīng)60米輸送輥道，到達(dá)軋鋼收集臺(tái)架，一根根自動(dòng)輸送、收集。臺(tái)架工作原理：鋼坯經(jīng)輥道輸送到臺(tái)架推鋼位置時(shí)，鋼坯頭部的檢測信號(hào)檢測到鋼坯到達(dá)正確位置，輥道停止轉(zhuǎn)動(dòng)傳送，兩臺(tái)液壓缸推動(dòng)擺臂機(jī)構(gòu)，由擺臂機(jī)構(gòu)上4個(gè)擺臂帶動(dòng)4個(gè)推鋼小車，每個(gè)推鋼小車上的推頭推動(dòng)鋼坯從輥道面上滑移到臺(tái)架鋼軌上，然后液壓缸桿收回到起始位，完成一支鋼坯收集，下支鋼坯開始進(jìn)入待推位（見圖2）。

2? 設(shè)備使用中存在的問題

軋鋼原收集臺(tái)架為節(jié)約收集臺(tái)架所占用的空間，將液壓缸、擺臂機(jī)構(gòu)安裝在鋼坯臺(tái)架下方，這種設(shè)計(jì)把液壓缸、擺臂機(jī)構(gòu)、推鋼小車置于800-900攝氏度高溫鋼坯的熱輻射下，給設(shè)備維護(hù)帶來很大麻煩。

問題一：4個(gè)推鋼小車，每個(gè)小車安裝有16個(gè)成品軸承，充當(dāng)車輪，在小車行走槽內(nèi)前后移動(dòng)，軸承受高溫輻射，并且由于是封閉結(jié)構(gòu)導(dǎo)致無法給軸承提供潤滑，除非拆出小車對(duì)軸承進(jìn)行加油;

問題二：小車車輪軸承壽命很短且小車兩側(cè)行走槽的下軌面磨損很快。收集臺(tái)架放鋼坯的軌道共7個(gè)，小車行走槽與收集臺(tái)架軌道是一體焊接的，如果小車行走槽磨損，則必須更換臺(tái)架7個(gè)軌道中的4個(gè)，以及另外4個(gè)短的小車行走軌道。

軸承損壞或小車軌道磨損容易導(dǎo)致小車前后移動(dòng)不順暢，嚴(yán)重的是曾經(jīng)有一次因小車在行走軌道內(nèi)受阻，造成液壓缸安裝底座被拔出。

所以小車車輪軸承、小車軌道、液壓缸基礎(chǔ)及拉桿在使用過程中故障點(diǎn)多，備件消耗多，牽扯維修人員精力也多，嚴(yán)重制約正常的生產(chǎn)組織。

3? 問題原因分析

①推鋼小車、擺臂機(jī)構(gòu)安裝于800-900度高溫鋼坯下，小車輪軸承因結(jié)構(gòu)原因無法正常加油潤滑、各轉(zhuǎn)動(dòng)鉸點(diǎn)潤滑在高溫區(qū)潤滑不良，是推鋼機(jī)構(gòu)容易損壞的一個(gè)重要原因。②中規(guī)中矩的設(shè)計(jì)中，坯料收集臺(tái)架和液壓、擺臂機(jī)構(gòu)應(yīng)分別安裝在輸送鋼坯輥道的兩側(cè)，這樣才能做到擺臂機(jī)構(gòu)發(fā)出推力，與小車行走方向在一個(gè)平面上，不存在無效作用力（見圖1）。

原來推鋼機(jī)構(gòu)中，小車?yán)瓧U在擺臂的帶動(dòng)下，斜向左下方（見圖2），力是矢量，除大小外還有方向，小車在行走槽內(nèi)推鋼時(shí)，基本是水平向左運(yùn)動(dòng)的，拉桿斜向左下方已表示拉桿推鋼作用力方向與小車行走方向不一致，從圖B擺臂拉桿可以看到，小車?yán)瓧U與小車行走方向約有30度夾角，根據(jù)力的分解和三角形邊長關(guān)系，很容易推算出有1/3的拉桿作用力被分解，分解力垂直于小車、向下，這個(gè)向下分解的力，不僅對(duì)小車向前推鋼是無效作用力，而且對(duì)小車車輪和行走軌道下壓，增大行走磨擦力，具有較強(qiáng)的破壞性，這是小車軸承容易損壞，行走軌道短容易磨損的主要原因。

圖1、圖2是兩種推鋼小車布局比對(duì)，圖1為中規(guī)中矩設(shè)計(jì)，圖2為臺(tái)架下方安裝推鋼裝置的不合理結(jié)構(gòu)。

4? 問題解決的思路與方案

4.1 思路

①參考中規(guī)中矩設(shè)計(jì)，先將輥道取直后的新收集臺(tái)架與推鋼擺臂機(jī)構(gòu)分布在熱送輥道兩側(cè)，把液壓缸和擺臂機(jī)構(gòu)移出高溫區(qū)，達(dá)到擺臂機(jī)械機(jī)構(gòu)遠(yuǎn)離高溫輻射區(qū)域分開的目的，同時(shí)實(shí)現(xiàn)擺臂作用力與小車行走方向一致，消除車輪與車軌道受額外下壓力，但這時(shí)推鋼小車還保留在高溫區(qū)，且車輪軸承潤滑無法實(shí)現(xiàn)。

②創(chuàng)新點(diǎn)1：因?yàn)橥其撔≤嚬δ芫褪峭其摚晕覀兛梢詫⑼其撔≤囎冃螢橥其摋U，把推鋼桿移到熱送輥道的擺臂機(jī)構(gòu)側(cè)，遠(yuǎn)離了高溫區(qū)。創(chuàng)新點(diǎn)2：將推鋼小車結(jié)構(gòu)中2個(gè)鉸點(diǎn)變?yōu)?個(gè)鉸點(diǎn)，直接連接推鋼桿，每個(gè)推鋼桿推鋼端頭設(shè)計(jì)一個(gè)小托輥，進(jìn)一步減少維護(hù)點(diǎn)。創(chuàng)新點(diǎn)3：當(dāng)連桿機(jī)構(gòu)中2個(gè)鉸點(diǎn)變?yōu)?個(gè)鉸點(diǎn)后，必須把推鋼桿端頭的托輥設(shè)計(jì)成有上下伸縮量的。托輥既要在推鋼桿前進(jìn)時(shí)平穩(wěn)托起推鋼桿，保證推鋼桿頭部中心永遠(yuǎn)頂在150mm鋼坯面中心，又要用托輥下的伸縮彈簧來補(bǔ)償因1個(gè)鉸點(diǎn)連接帶來的推鋼桿高低變位時(shí)不壓托輥，避免托輥受多余的下壓力，最大限度增加托輥壽命。

注：2個(gè)鉸點(diǎn)的推鋼桿前進(jìn)后退過程中一直處于水平狀態(tài)，但需要前后兩個(gè)位置做推鋼桿支撐（如加熱爐推鋼桿每個(gè)推鋼桿配4個(gè)導(dǎo)向輥），2鉸點(diǎn)結(jié)構(gòu)缺點(diǎn)是擺臂作用力被分解一部分，維護(hù)點(diǎn)多了1鉸點(diǎn)和多增加了支撐輥，乘以4個(gè)推鋼桿就多了不少設(shè)備和維護(hù)點(diǎn)。

4.2 方案

①拿掉4個(gè)推鋼小車，確定推鋼桿頭部到擺臂安裝距離，通過圖紙數(shù)據(jù)和模擬運(yùn)動(dòng)軌跡，將原圖紙擺臂長軸安裝水平座標(biāo)向液壓缸方向平移760mm，垂直座標(biāo)向上抬升140mm，新增推鋼桿托輥預(yù)埋底座。②重新設(shè)計(jì)的推鋼桿連接扁頭（直徑72mm的強(qiáng)度足夠用）、推鋼桿托輥可上下滑動(dòng)支座，托輥軸、銅套、鋼套等。③外購能支撐45kg（推鋼桿單重85kg）的壓縮彈簧（100*23*21）、選適配管子制做托輥彈簧緩沖器。④配支座，現(xiàn)場用水平儀確定支座標(biāo)高，以推鋼桿壓彈簧緩沖器后的高度標(biāo)定與桿頭與熱送輥面的標(biāo)高。

改造后的現(xiàn)場照片見圖3。

5? 結(jié)束語

改造后，液壓缸和擺臂長軸機(jī)構(gòu)遠(yuǎn)離了高溫區(qū)，推鋼小車及小車軌道不存在了，取消原不合理結(jié)構(gòu)，徹底消除了故障點(diǎn)。新結(jié)構(gòu)極簡，備件消耗極低，維護(hù)量極小，已投用，成功實(shí)現(xiàn)了改造目標(biāo)。

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