磁鏈過(guò)濾器刮污裝置的改造設(shè)計(jì)

內(nèi)蒙古科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 李麗

武鋼股份公司 石坤

磁鏈過(guò)濾器刮污裝置的改造設(shè)計(jì)

內(nèi)蒙古科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 李麗

武鋼股份公司 石坤

熱鍍鋅機(jī)組生產(chǎn)工藝中清洗段的主要目的是洗掉冷軋板表面的殘油、殘鐵，提高冷軋板表面質(zhì)量，減輕退火過(guò)程中對(duì)退火爐氣氛及爐輥的污染，同時(shí)在鍍鋅時(shí)減少鋅渣量，降低鋅耗，改善基體和鋅層的附著力，從而提高耐蝕性。作為清洗段輔助設(shè)備的磁鏈過(guò)濾器由多組磁棒鏈組成，工作時(shí)由電機(jī)、減速機(jī)帶動(dòng)磁棒鏈上下轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)磁棒轉(zhuǎn)動(dòng)到堿溶液中時(shí)，在磁棒表面的強(qiáng)力磁場(chǎng)作用下，堿溶液中的污泥和磨損造成的金屬粉末被吸附到磁棒的表面，當(dāng)磁棒回轉(zhuǎn)到磁棒鏈上部時(shí)，磁棒表面的污泥和磨損造成的金屬粉末被安裝在磁棒鏈上的刮污裝置刮除，并自動(dòng)排出箱體外。在循環(huán)工作中，可不斷將污泥和金屬粉末排出箱體，從而達(dá)到最佳清洗效果。

隨著熱鍍鋅機(jī)組的生產(chǎn)運(yùn)行, 安裝在磁鏈過(guò)濾裝置內(nèi)外的刮污裝置在設(shè)備運(yùn)行中的問(wèn)題逐步暴露出來(lái)：在工作過(guò)程中有效行程小、刮污裝置在絲桿行程結(jié)束張開(kāi)瞬間機(jī)械沖擊載荷大，易造成連動(dòng)銷斷裂、機(jī)械部件磨損等問(wèn)題，已經(jīng)影響了帶鋼的表面質(zhì)量，造成清洗效果不夠，備件消耗過(guò)快，已不適應(yīng)現(xiàn)在生產(chǎn)的需要，因此有必要進(jìn)行改造來(lái)解決此現(xiàn)狀。

一、刮污裝置的應(yīng)用與改造

1．刮污裝置的工作原理。如圖1所示。

圖1 刮污裝置工作原理

圖1為最初使用的刮污裝置工作原理圖，其工作原理為：初始位置，滑塊3位于軌道1內(nèi)，鏈條4帶動(dòng)滑塊3驅(qū)動(dòng)刮污手臂水平向前運(yùn)動(dòng)，刮污手臂開(kāi)始工作，當(dāng)刮污手臂到絲桿單元有效工作段時(shí)，滑塊3正好到軌道1最右端，此時(shí)擋鐵5阻止刮污裝置向右運(yùn)動(dòng)，推桿驅(qū)動(dòng)刮污裝置左邊的四桿機(jī)構(gòu)7，四桿機(jī)構(gòu)推動(dòng)刮污手臂瞬間張開(kāi)，滑塊3上升到軌道2，鏈條4帶動(dòng)滑塊3及刮污裝置整體向左運(yùn)動(dòng)，當(dāng)刮污裝置到左邊極限位置時(shí)，刮污裝置停止運(yùn)動(dòng)，推桿向左驅(qū)動(dòng)四桿機(jī)構(gòu)7，刮污手臂瞬間合閉，滑塊3向下回到軌道1，在鏈條4作用下，刮污手臂開(kāi)始工作，這就是刮污裝置的一個(gè)周期。

2．理論分析及刮污裝置改進(jìn)。從效率上講，每個(gè)周期只有一半的有效工作時(shí)間，有效行程??；從結(jié)構(gòu)上講其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工作中不可能預(yù)測(cè)因素多如機(jī)械部件磨損等問(wèn)題，容易發(fā)生故障。針對(duì)以上情況，我們做了如下改進(jìn)：（1）將刮污裝置的平行四抓耙結(jié)構(gòu)換成了齒輪旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)。（2）取消了刮污手臂的上下閉合動(dòng)作，使其往復(fù)都在刮污的有效行程內(nèi)。

3．改進(jìn)后的原理。改進(jìn)后如圖2所示。將刮污抓的四抓耙結(jié)構(gòu)換成了如圖2所示的齒輪旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，齒輪在深溝球軸承的作用下隨磁鏈?zhǔn)竭^(guò)濾裝置緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)。

圖2 改進(jìn)后的原理

改進(jìn)后的工作原理分析：改進(jìn)后的刮污手臂為齒輪旋轉(zhuǎn)耙，相比原來(lái)的設(shè)計(jì)，改變了其刮板夾具，并在夾具上裝了軸承，由金屬刮板夾具帶動(dòng)刮板往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使齒輪旋轉(zhuǎn)耙始終處于工作狀態(tài)，有效行程同比增加一倍。刮污手臂的基本結(jié)構(gòu)沒(méi)有太大的改變，齒輪旋轉(zhuǎn)耙在刮污的過(guò)程中，齒輪隨著磁鏈連續(xù)而緩慢的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。齒輪的旋轉(zhuǎn)力矩來(lái)自磁鏈的橫移傳遞，由于磁鏈的轉(zhuǎn)速是連續(xù)均速的，因此齒輪的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作也能運(yùn)行平穩(wěn)。原來(lái)由刮污手臂的上下閉合動(dòng)作帶來(lái)的巨大沖擊載荷也不復(fù)存在了，改進(jìn)后的機(jī)械沖擊載荷能穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)。

4．改進(jìn)后的效果。

（1）堅(jiān)固可靠。改進(jìn)后的刮污裝置用金屬刮板夾具帶動(dòng)刮板往復(fù)運(yùn)動(dòng)，可與現(xiàn)場(chǎng)機(jī)架堅(jiān)固可靠地連接，橫桿不會(huì)脫離絲桿，避免了復(fù)雜工況下橫桿脫離時(shí)造成的巨大沖擊力意外干擾破壞造成的故障。

（2）方便靈活。改進(jìn)后的齒輪旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)裝配簡(jiǎn)單、動(dòng)作平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)緊湊，對(duì)于設(shè)計(jì)、安裝與維護(hù)，具有極大靈活性。另外，由于是圓齒結(jié)構(gòu)，單齒深入磁鏈縫隙較深，除渣徹底，這是平行四抓耙所不能比擬的。

二、結(jié)論

總之，在對(duì)磁鏈過(guò)濾器刮污裝置改造的設(shè)計(jì)、制作、安裝過(guò)程中，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間生產(chǎn)運(yùn)行證明，設(shè)計(jì)思路得到驗(yàn)證，改造后的刮污裝置能滿足帶鋼生產(chǎn)及工藝的要求。