趙海洋 陳斌

(萊鋼集團(tuán)設(shè)備檢修中心,山東萊蕪 271104)

棒材線第二軋鋼車間350軋機(jī)鎖緊缸優(yōu)化設(shè)計(jì)

趙海洋 陳斌

(萊鋼集團(tuán)設(shè)備檢修中心,山東萊蕪 271104)

在冶金生產(chǎn)軋鋼工藝中,軋機(jī)鎖緊裝置對(duì)于穩(wěn)定軋制、工藝順行起著至關(guān)重要的作用。本文根據(jù)第二軋鋼車間350軋機(jī)液壓鎖緊出現(xiàn)的故障,分析鎖緊裝置等方面存在的問(wèn)題,以節(jié)約成本和不造成大的停機(jī)時(shí)間為原則,提出350軋機(jī)鎖緊裝置優(yōu)化設(shè)計(jì)方案,通過(guò)改善鎖緊裝置的作用效果解決軋機(jī)移位問(wèn)題,將350軋機(jī)鎖緊缸改型實(shí)施后,降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度,縮短換輥時(shí)間,效果顯著。

鎖緊裝置 行程 安裝方式

1 前言

軋機(jī)鎖緊裝置對(duì)于穩(wěn)定軋制、工藝順行起著至關(guān)重要的作用。第二軋鋼車間精軋機(jī)在生產(chǎn)中，鎖緊效果不好，經(jīng)常出現(xiàn)機(jī)架整體移動(dòng)、偏離軋制線從而造成跑鋼、廢鋼的情況，每次換輥換槽后都將機(jī)架與底座用螺紋鋼焊接在一起，造成5min額外的停機(jī)時(shí)間，使原本非常簡(jiǎn)便的換輥換槽操作變得耗時(shí)耗力，極大影響了車間生產(chǎn)效率的提高。

2 現(xiàn)狀分析

第二軋鋼車間精軋機(jī)組由6架350短應(yīng)力線軋機(jī)組成，每架軋機(jī)依靠4臺(tái)鎖緊油缸固定在底座上，軋制過(guò)程中依靠鎖緊缸內(nèi)的碟簧將活塞桿伸出壓住機(jī)架底座，換輥時(shí)依靠液壓力將活塞桿縮回，推出機(jī)架。其工作狀態(tài)如圖1。

軋制生產(chǎn)過(guò)程中，軋機(jī)受到來(lái)自軋件的沖擊力非常大，如果鎖緊缸與軋機(jī)間有間隙存在或者鎖緊缸本體的作用力弱，必然會(huì)造成軋機(jī)移位，最終跑鋼。因此，改善鎖緊裝置的作用效果才是解決軋機(jī)移位問(wèn)題的關(guān)鍵。

2.1 鎖緊裝置與機(jī)座間配合不緊密

鎖緊裝置由碟簧缸組成，缸體內(nèi)裝配8片φ125×φ64×8的碟簧，在10MP液壓壓力作用下，工作行程為10mm。在碟簧的作用下，活塞桿端部斜面壓緊在軋機(jī)底座的斜面上。由于缸體固定位置是不變的，軋機(jī)機(jī)座頻繁更換，每臺(tái)軋機(jī)因其在線時(shí)間長(zhǎng)短不一，機(jī)座的磨損量差別較大，當(dāng)鎖緊缸固定好后，與每臺(tái)軋機(jī)的配合程度就會(huì)出現(xiàn)差別:有的間隙較大，鎖不住軋機(jī);有的間隙偏小，阻力較大，影響軋機(jī)機(jī)架橫移。因此，在目前的狀況下，只能在鎖緊裝置安裝時(shí)，在活塞桿斜面增加相應(yīng)的墊片，使活塞桿中心高度適當(dāng)調(diào)低，達(dá)到與軋機(jī)的合適的配合間隙，針對(duì)不同軋機(jī)更換不同的墊片使用，不僅增加了換輥換槽操作的時(shí)間，而且墊片容易受到生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的振動(dòng)而脫落，使鎖緊失效，軋機(jī)機(jī)架移位，造成堆鋼。

圖1 鎖緊缸工作狀態(tài)圖

圖2

2.2 鎖緊裝置的固定不可靠

每臺(tái)鎖緊裝置通過(guò)兩個(gè)鍵塊和兩個(gè)螺栓固定在軋機(jī)底座上。由于鍵塊位置是浮動(dòng)的，而且底座的長(zhǎng)銹蝕，使鍵塊已經(jīng)失去了固定作用;兩個(gè)固定螺栓偏置于裝置前端，與底座的固定方式不可靠。操作工在進(jìn)行換輥?zhàn)鳂I(yè)時(shí)，要將軋機(jī)的缺口處與活塞桿對(duì)正才能吊出軋機(jī)，由于吊裝不正，經(jīng)常對(duì)鎖緊活塞桿進(jìn)行碰撞，導(dǎo)致鎖緊螺栓松動(dòng)，鎖緊功能失效。

3 技術(shù)方案研究與實(shí)施

針對(duì)以上問(wèn)題，通過(guò)理論計(jì)算并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際對(duì)350鎖緊進(jìn)行改型設(shè)計(jì):

3.1 增大鎖緊缸行程,解決鎖緊缸與機(jī)座間的配合問(wèn)題

如圖2所示，當(dāng)活塞桿與機(jī)座間出現(xiàn)間隙時(shí)，有兩個(gè)途徑可以消除:一是利用塞墊片的辦法，二是增加活塞桿的行程。但是前者會(huì)帶來(lái)新的問(wèn)題，由于不同的軋機(jī)底座磨損程度不一，所以墊片厚度很難確定出固定數(shù)值，墊片太厚會(huì)影響底座橫移，太薄不能起到鎖緊作用;再有墊片不好維護(hù)，容易脫落。因此，為方便使用和操作，最好的辦法就是對(duì)鎖緊缸進(jìn)行改型設(shè)計(jì)，增大活塞桿行程，使鎖緊缸的行程量消除軋機(jī)底座磨損造成的間隙。

要想鎖緊缸有足夠的補(bǔ)給量來(lái)消除軋機(jī)底座磨損造成的間隙，就要對(duì)缸筒進(jìn)行延長(zhǎng)，增加碟簧的數(shù)量，使碟簧在10MP額定壓力作用下的變形量達(dá)到20mm，這樣就增加了鎖緊缸活塞桿的行程和鎖緊力。

同時(shí)，由于碟簧數(shù)量的增多，所需的鎖緊打開(kāi)壓力也就增大，所以也要對(duì)鎖緊缸的活塞缸進(jìn)行加粗。根據(jù)以下的公式可得:

F0=KX

F1=π(D2-d2)*P0/4

式中:F0-碟簧彈力F1-液壓作用力

K-碟簧彈性系數(shù)X-碟簧變形量

D-碟簧缸缸徑d-碟簧缸桿徑P0-系統(tǒng)壓力如果碟簧缸的桿徑不變，其缸徑應(yīng)為的D1=150mm

3.2 改變固定方式,解決鎖緊本體的穩(wěn)固問(wèn)題

鎖緊本體的穩(wěn)固是軋機(jī)的穩(wěn)定的基礎(chǔ)。因此，在優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，將鎖緊裝置的安裝方式改進(jìn)，取消鍵塊定位，而采用4個(gè)φ30mm螺栓進(jìn)行固定，并且將連接底板進(jìn)行鉆孔攻絲，使螺栓直接與底板絲接;同時(shí)考慮安裝空間和緊固方式，將外六角螺栓改為內(nèi)六角螺栓。

將350軋機(jī)鎖緊缸改型實(shí)施后，效果相當(dāng)明顯。不僅消除了鎖緊間隙，增加了鎖緊力，而且鎖緊本體更加穩(wěn)固。避免了生產(chǎn)工換輥后焊接加固的工作，降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，更縮短了換輥時(shí)間。

4 結(jié)語(yǔ)

(1)本次優(yōu)化設(shè)計(jì)，通過(guò)對(duì)鎖緊缸和連接底座的改造，徹底解決了鎖緊不可靠的問(wèn)題，也降低了軋鋼工藝故障的發(fā)生率。(2)通過(guò)優(yōu)化，提高了設(shè)備的生產(chǎn)效率和鋼材的成材率，增加了生產(chǎn)效益，每年可增加收益60余萬(wàn)元。(3)經(jīng)過(guò)優(yōu)化后，鎖緊裝置的故障率大大降低，減少了備件使用和液壓油的消耗。