高曉峰，張衛(wèi)強(qiáng)

（首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責(zé)任公司，河北唐山 063200）

0 引言

首鋼京唐40萬噸熱軋橫切生產(chǎn)線于2014年投產(chǎn)，主要用于熱軋鋼卷的后部精加工處理[1]。采用德國先進(jìn)技術(shù)，可剪切屈服強(qiáng)度1250 MPa的高強(qiáng)度鋼板，年產(chǎn)量40萬噸。橫切產(chǎn)線將熱軋運(yùn)來的原料鋼卷根據(jù)用戶要求，對(duì)鋼板矯直并剪切成規(guī)定尺寸帶鋼后，經(jīng)堆垛、稱重、打包后外銷。

1 鋼卷橫切工藝設(shè)備

橫切工藝流程：原料鋼卷→放置鞍座上→捆帶拆除及測(cè)寬測(cè)徑→小車上卷→開卷→夾送→粗矯直→切頭→刷鋼板上下表面→切邊、碎邊→精矯直→刷鋼板上下表面→定尺剪切→噴號(hào)→鋼板堆垛→板垛稱重、運(yùn)輸→半自動(dòng)打包→板垛輸送→吊車運(yùn)走。

原料鋼卷參數(shù)：鋼卷厚度3～18 mm，鋼卷寬度800～2130 mm，鋼卷內(nèi)徑762 mm，鋼卷外徑1000～2200 mm，最大卷重40 t。成品板垛參數(shù)：短尺板垛長(zhǎng)度2000～8000 mm，寬度2100 mm；長(zhǎng)尺板垛長(zhǎng)度160 000 mm，寬度2100 mm；板垛最大重量10 t，最大高度400 mm。

由天車將熱軋鋼卷吊到鋼卷鞍座，保證鋼卷帶頭上開卷的位置，步進(jìn)梁式鋼卷小車將鋼卷運(yùn)送到托卷輥站后手工拆除鋼卷包裝帶，然后鋼卷小車托起，經(jīng)自動(dòng)測(cè)徑測(cè)寬后將鋼卷準(zhǔn)確安放在開卷機(jī)的芯軸上，同時(shí)完成鋼卷中心與生產(chǎn)中心線的對(duì)中。鋼卷經(jīng)壓輥、穿帶臺(tái)等設(shè)備將帶頭引入夾送輥進(jìn)入5輥矯直機(jī)進(jìn)行粗矯，切頭剪將帶頭不合格部分切除，之后將帶鋼送入圓盤剪將帶鋼邊部剪切成成品要求的寬度。根據(jù)帶鋼的厚度選用13輥（矯直范圍8～18 mm）或17輥（矯直范圍3～10 mm）可更換輥盒式精矯直機(jī)進(jìn)行矯直。帶鋼經(jīng)過噴號(hào)和打號(hào)及上下表面檢查后，帶鋼進(jìn)入飛剪切“零”位，按剪切計(jì)劃用飛剪進(jìn)行鋼板定尺剪切。剪切后的鋼板經(jīng)過提速輥道板與板之間分開，送入堆垛輥道由堆垛機(jī)將鋼板一張一張垛齊，堆垛規(guī)格不大于10 t，不高于400 mm。垛好的鋼板由側(cè)移輥道橫向輸送到板垛輸送鏈床稱重、運(yùn)輸?shù)叫读陷伒?，在卸料輥道上的半自?dòng)打包機(jī)按標(biāo)準(zhǔn)或用戶要求進(jìn)行打捆后由半門吊將板垛吊下輥道，天車將板垛吊到成品庫等待發(fā)運(yùn)。

板垛輸送鏈床布置在40萬噸橫切生產(chǎn)線的側(cè)面，一端承接鋼板垛板機(jī)，另一端承接卸料輥道。板垛輸送鏈床結(jié)構(gòu)由兩部分組成：稱重裝置和輸送裝置。功能：板垛稱重及輸送。稱重裝置組成：液壓缸、升降臺(tái)架，稱重臺(tái)架、壓力傳感器，其中4套液壓缸布置在升降臺(tái)架對(duì)角，8套稱重臺(tái)架為中空箱型結(jié)構(gòu)，使用高強(qiáng)度螺栓緊固在升降臺(tái)架上表面，2套壓力傳感器布置在升降臺(tái)架的下部中心兩側(cè)，同時(shí)8套稱重臺(tái)架和側(cè)移輥道交替布置，液壓缸驅(qū)動(dòng)升降臺(tái)架實(shí)現(xiàn)垂直升降及稱重。輸送裝置組成：傳動(dòng)鏈輪、鏈條、張緊鏈輪、稱重臺(tái)架；其中稱重臺(tái)架也可以稱為輸送臺(tái)架，兩側(cè)布置傳動(dòng)鏈輪及電機(jī)—減速機(jī)，張緊鏈輪布置傳動(dòng)鏈輪下方，稱重臺(tái)架上表面螺栓固定尼龍材料耐磨板，輸送裝置啟動(dòng)后，鏈條連接板在尼龍材料耐磨板上表面滑動(dòng)，將板垛從升降稱重臺(tái)輸送到卸料輥道。

板垛輸送鏈床分為2套，堆垛機(jī)堆好的板垛布置在輸送鏈床的鏈條上，既可每套單獨(dú)輸送短尺板垛，又可兩套聯(lián)合輸送長(zhǎng)尺板垛。在等待板垛期間，升降稱重臺(tái)處于下位，鏈條中心低于側(cè)移輥道輥面100 mm；側(cè)移輥道將板垛放到板垛輸送鏈床后，升降稱重臺(tái)上升、下降完成稱重后，升降臺(tái)再次上升，鏈條中心高于側(cè)移輥道輥面100 mm，板垛輸送鏈床啟動(dòng)將板垛輸送到卸料輥道。同時(shí)，板垛輸送鏈床還具有儲(chǔ)存板垛、緩沖打捆壓力的作用。主要性能參數(shù)：輸送鏈床長(zhǎng)度12 m，寬度16 m，最大承載能力3×10 t；由電機(jī)—減速機(jī)—鏈輪—鏈條傳動(dòng)，板垛最下層鋼板在輸送過程中和鏈條直接接觸。

在投產(chǎn)初期，由于板垛輸送鏈床的鏈條直接與最大重量10 t的板垛最下層鋼板直接接觸，在鋼板下表面產(chǎn)生壓痕和劃痕，嚴(yán)重影響帶鋼的表面質(zhì)量，產(chǎn)品外銷時(shí)引起質(zhì)量異議，只能降價(jià)銷售。輸送鏈床的稱重和輸送結(jié)構(gòu)如圖1、圖2所示。

圖1 輸送鏈床的輸送結(jié)構(gòu)

圖2 輸送鏈床的稱重結(jié)構(gòu)

2 產(chǎn)生壓痕和劃痕的原因

（1）壓痕產(chǎn)生原因。板垛稱重裝置在板垛上下動(dòng)作稱重的過程中，最下層鋼板下表面與鏈條的連接板直接點(diǎn)接觸，接觸面積太小導(dǎo)致壓強(qiáng)太大，造成壓痕。

（2）劃痕產(chǎn)生原因。板垛輸送鏈床在板垛水平動(dòng)作輸送的過程中，最下層鋼板下表面與鏈條的連接板直接點(diǎn)接觸，接觸面積太小導(dǎo)致摩擦力太小，在輸送鏈床啟、停瞬間，鏈條的連接板與最下層鋼板下表面產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)，造成劃痕。原鏈條結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 原鏈條結(jié)構(gòu)

3 壓痕和劃痕的解決方案

（1）第一次優(yōu)化改造。和鏈條供應(yīng)商定制鏈條，鏈條的原有外連接板改為和外連接板一體的、呈90°的鋼制承重板并且材料不變，承重板水平面寬度10 mm，長(zhǎng)度與兩個(gè)相鄰銷軸的距離相同。鏈條其余規(guī)格參數(shù)不變，保持原有功能的同時(shí)由點(diǎn)接觸變?yōu)槊娼佑|，通過增大鏈條與板垛下表面的接觸面積達(dá)到降低板垛下表面局部壓強(qiáng)的目的，從而消除在板垛上下動(dòng)作稱重過程中由于重壓造成的壓痕；通過增大接觸面積的方式增大接觸靜摩擦力，從而在輸送鏈床啟、停瞬間，抑制板垛和鏈條相對(duì)滑動(dòng)的趨勢(shì)從而避免相對(duì)滑動(dòng)造成的劃痕。第一次結(jié)構(gòu)優(yōu)化改進(jìn)后的鏈條結(jié)構(gòu)如圖4所示。

圖4 第一次結(jié)構(gòu)優(yōu)化的鏈條結(jié)構(gòu)

（2）第二次優(yōu)化改造。在第一次優(yōu)化改造的基礎(chǔ)上，在制造期間鋼制承重板開孔，套裝、嵌頓橡膠材料的柔性緩沖墊，進(jìn)一步緩沖、分散壓力從而抑制硌痕的產(chǎn)生，同時(shí)也能夠加強(qiáng)靜摩擦力，抑制相對(duì)滑動(dòng)以及由之產(chǎn)生的劃痕[2]。第二次結(jié)構(gòu)優(yōu)化改進(jìn)后的鏈條結(jié)構(gòu)如圖5所示。

圖5 第二次結(jié)構(gòu)優(yōu)化改進(jìn)的鏈條結(jié)構(gòu)

4 改進(jìn)效果

對(duì)輸送鏈床的鏈條結(jié)構(gòu)優(yōu)化改進(jìn)后，板垛的最下層鋼板下表面沒有產(chǎn)生壓痕及劃痕，使用效果良好，保證設(shè)備可靠運(yùn)行的同時(shí)產(chǎn)品質(zhì)量也得到保證，為同類設(shè)備的類似問題提供了參考借鑒。