藺濤 張振濱
摘 要:棒材軋鋼車間的軋鋼設(shè)備中,棒材的品質(zhì)不僅取決于軋鋼主設(shè)備,同時也在很大程度上取決于輔助設(shè)備的先進(jìn)性和穩(wěn)定性,冷床作為軋鋼車間在線的主要非標(biāo)輔助設(shè)備,其結(jié)構(gòu)形式、自動化程度、穩(wěn)定性等將直接影響生產(chǎn)線的效率及棒材品質(zhì),對軋鋼線起著非常重要的作用。
關(guān)鍵詞:冷床;多段式;防擠鋼;優(yōu)化設(shè)計
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.20.033
1 前言
山東壽光巨能特鋼有限公司軋鋼廠大棒線為熱軋棒材生產(chǎn)線,主要鋼種為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、管坯鋼、軸承鋼等,產(chǎn)品規(guī)格為Φ90~300mm,棒材長度6-10m。冷床設(shè)計采用步進(jìn)齒條式,為適應(yīng)不同鋼種冷卻速度下線需要,中間設(shè)有快速下線輥道,由電機(jī)帶動蝸輪蝸桿減速機(jī)傳動,再由蝸輪蝸桿減速機(jī)帶動偏心輪傳動的方式步進(jìn)運(yùn)行,冷床床面寬度37米,由六段單獨(dú)驅(qū)動組成,各段之間配合運(yùn)行,各段之間的啟停運(yùn)行通過檢測機(jī)構(gòu)控制,機(jī)械設(shè)備自動化控制的要求高。
2 存在問題及原因分析
2.1 存在問題
因冷床的床面寬,采用六段配合運(yùn)行,該生產(chǎn)線自2014年2月投產(chǎn)以來,幾段冷床之間多次出現(xiàn)擠鋼情況,造成冷床多段脫落甚至整體脫落情況,每次床面整體脫落不僅會造成近7小時停產(chǎn),影響生產(chǎn)效率,而且對部分要求緩冷的鋼材造成質(zhì)量缺陷;并且因冷床下高溫高熱,造成維修處理難度大,增加了職工的勞動強(qiáng)度。
2.2 原因分析
通過圖紙和現(xiàn)場應(yīng)用情況進(jìn)行分析,造成上述問題的主要原因為:齒條上有雙鋼時各段之間的檢測裝置(不倒翁)因結(jié)構(gòu)設(shè)計存在缺陷,導(dǎo)致檢測裝置不靈敏,造成擠鋼。如圖所示:當(dāng)棒材通過步進(jìn)齒條落在上支架上時,棒材自身重量下壓繞銷軸帶動連桿上拉,再由連桿拉動裝有配重的拉桿向上運(yùn)動,檢測元件檢測到拉桿運(yùn)動到位后傳輸信號,驅(qū)動下段冷床托鋼步進(jìn)運(yùn)動。此不倒翁檢測機(jī)構(gòu)鉸鏈接觸部位多、力矩傳遞環(huán)節(jié)多,力傳遞不在同一直線上,易卡滯、不靈敏,各零件易磨損,磨損后摩擦力增大導(dǎo)致棒材不能將配重壓起或壓起后不能回位。
3 改進(jìn)措施
根據(jù)以上原因分析并結(jié)合實際情況,為解決上述存在問題,從以下兩個方面進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。
(1)重新設(shè)計不倒翁。根據(jù)現(xiàn)場使用位置設(shè)計一種直線型不倒翁。運(yùn)動方向與受力方向在一條直線上,沒有任何偏置載荷,提高不倒翁的可靠性與靈敏度。如上圖所示:當(dāng)棒材落在齒槽內(nèi)的圓形支架上時,棒材自重大于彈簧拉力下壓使導(dǎo)桿向下運(yùn)動,檢測開關(guān)檢測到位后傳輸信號,驅(qū)動下段冷床托鋼步進(jìn)運(yùn)動;當(dāng)棒材托走后,導(dǎo)桿在彈簧的作用力下恢復(fù)到上限位置,如此往復(fù)循環(huán)。
(2)增加檢測信號裝置,監(jiān)測床面脫落瞬間異常軌跡。床面嚴(yán)重脫落表面上看是瞬間發(fā)生,但總有時間過程,如能在發(fā)生輕微脫落的瞬間檢測到并停機(jī),就能防止嚴(yán)重的脫落,避免長時間的停機(jī)。根據(jù)以上分析制定下述方案:如下圖所示。
將檢測元件至于偏心輪兩端,距離偏心輪5mm,當(dāng)檢測間隙大于5mm時接近開關(guān)信號丟失,通過程序激發(fā)各段冷床主電機(jī)斷電制動,外力消失,冷床在輕微偏離工作軌跡時停車。
4 取得效果
(1)自通過改造后至今未發(fā)生過冷床脫落情況,偶因操作人員失誤造成擠鋼情況也會在冷床輕微抖動的瞬間停車,只需倒車就能在短時間內(nèi)恢復(fù)生產(chǎn)。
(2)在不計算因棒材無法緩冷造成廢品的情況下,與未改造前的每年2次嚴(yán)重脫落造成7小時停產(chǎn)時間對比,按每小時鋼材產(chǎn)量70噸、每噸鋼材凈利潤1000元計算,則每年產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益:1000*70*7=49萬元。
(3)提高了冷床的可靠性和穩(wěn)定性,保障了生產(chǎn)順行,同時穩(wěn)定了產(chǎn)品質(zhì)量,避免了因不能緩冷造成的質(zhì)量缺陷。
(4)減輕了職工的勞動維護(hù)強(qiáng)度,增加人員穩(wěn)定性。
5 結(jié)束語
通過對冷床不倒翁及檢測裝置的優(yōu)化設(shè)計,解決了冷床出現(xiàn)長時間停機(jī)的隱患,生產(chǎn)線的穩(wěn)定運(yùn)行及產(chǎn)品的質(zhì)量得到保證。降低備件維修費(fèi)用、減輕職工勞動強(qiáng)度。同時增加的信號檢測裝置結(jié)構(gòu)簡單且運(yùn)行可靠。為其他有同類型冷床的廠家提供了參考,具有很大的推廣價值意義。
作者簡介:藺濤(1986-),男,本科,助理工程師,從事鋼廠設(shè)備檢修維護(hù)及管理工作。