北鋼管業(yè)(營(yíng)口)有限公司 遼寧營(yíng)口 115007

1 設(shè)計(jì)背景

在冶金生產(chǎn)過(guò)程中,固定擋板是各種運(yùn)輸輥道末端不可缺少的裝置。擋板主要用于原料、半成品,以及成品件輸送過(guò)程中停止、定位、墩齊、安全保護(hù)等場(chǎng)合,應(yīng)用范圍較廣。例如,熱軋領(lǐng)域鋼坯、鋼板、型材等由縱向輸送改為橫向輸送時(shí),需要在縱向輥道末端布置擋板裝置[1-2]。

目前,各家企業(yè)普遍使用的固定擋板多為無(wú)緩沖或彈簧緩沖、液壓緩沖結(jié)構(gòu)。相比液壓式緩沖裝置[3],機(jī)械式緩沖裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單[4],制作成本低。但是,因擋板直接承受沖擊,擋板或設(shè)備基礎(chǔ)在沖擊力的反復(fù)作用下容易損壞,由此造成備件投入成本較高,維護(hù)量大。為了延長(zhǎng)擋板壽命,許多企業(yè)采取加大擋板自身質(zhì)量或加大基礎(chǔ)規(guī)模的方式,導(dǎo)致設(shè)備投資增加,同時(shí)增加了企業(yè)的負(fù)擔(dān)。

針對(duì)以上問(wèn)題,筆者設(shè)計(jì)了一種帶配重的緩沖擋板裝置。

2 裝置結(jié)構(gòu)

帶配重的緩沖擋板裝置結(jié)構(gòu)如圖1所示。在直接承力的擋板與固定件之間設(shè)置彈簧,同時(shí)應(yīng)用杠桿平衡原理在平衡梁另一側(cè)設(shè)置配重塊[5],可以有效消除外部撞擊力與沖擊功的作用,保護(hù)擋板和設(shè)備基礎(chǔ)。裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,基礎(chǔ)施工量小,免維護(hù)。

帶配重的緩沖擋板裝置安裝在輸送輥道末端,包括撞頭組件、平衡組件和立柱組件。立柱組件作為底座固定在地面上。撞頭組件作為承力件,通過(guò)數(shù)組彈簧與立柱組件連接。平衡組件設(shè)有固定連接的擋板和平衡梁[6]。擋板與撞頭組件聯(lián)動(dòng),可以使平衡梁繞立柱組件中的旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。平衡梁末端設(shè)有配重塊。

圖1 帶配重的緩沖擋板裝置結(jié)構(gòu)

3 裝置特點(diǎn)

以下對(duì)帶配重的緩沖擋板裝置的特點(diǎn)進(jìn)行具體分析。

(1) 立柱組件由底板、立柱、緩沖立板和旋轉(zhuǎn)軸組成[7]。立柱平行設(shè)置在底板前部?jī)蓚?cè),緩沖立板平行設(shè)置在底板后部?jī)蓚?cè),立柱之間設(shè)有旋轉(zhuǎn)軸,通過(guò)卡板定位。

(2) 緩沖立板上部通過(guò)下墊板設(shè)置有緩沖墊。

(3) 撞頭組件由擋頭、彈簧支座和數(shù)組彈簧組成。彈簧支座固定在立柱組件的兩側(cè)立柱之間[8],擋頭與外部撞擊件直接接觸,與彈簧通過(guò)螺栓、螺母與彈簧支座固定連接。平衡組件中的擋板固定在擋頭與彈簧之間。

(4) 擋頭和擋板之間設(shè)有緩沖墊。

(5) 平衡組件由擋板、平衡梁和配重塊組成。兩根平衡梁平行設(shè)置在立柱組件的立柱內(nèi)側(cè),前端垂直固定擋板,擋板另外通過(guò)螺栓固定在撞頭組件的擋頭與彈簧之間。平衡梁與立柱組件的旋轉(zhuǎn)軸之間通過(guò)軸套連接,平衡梁末端對(duì)應(yīng)立柱組件緩沖立板的上部設(shè)有配重塊,下方對(duì)應(yīng)緩沖墊的位置設(shè)有上墊板。

(6) 平衡梁以旋轉(zhuǎn)軸中心為界,設(shè)有配重塊一側(cè)的長(zhǎng)度大于設(shè)有擋板一側(cè)的長(zhǎng)度。

(7) 為了提高立柱與底板之間的連接強(qiáng)度,立柱和底板之間設(shè)有加強(qiáng)筋板[9]。同理,為了提高平衡梁與擋板之間的連接強(qiáng)度,平衡梁與擋板之間設(shè)有斜筋板。

4 使用方法

在冶金生產(chǎn)過(guò)程中,當(dāng)有鋼坯或軋件等外部撞擊件沿輥道輸送而來(lái)并撞擊至擋頭時(shí),會(huì)對(duì)擋頭產(chǎn)生巨大的沖擊力與沖擊功[10]。作為直接承力件的擋頭,承受沖擊力與沖擊功后將沖擊力與沖擊功傳遞至擋板,帶動(dòng)平衡梁以旋轉(zhuǎn)軸為中心旋轉(zhuǎn)。基于杠桿原理,平衡組件另一側(cè)的配重塊向上轉(zhuǎn)動(dòng),在此過(guò)程中會(huì)抵消大部分沖擊功[11]。擋板與立柱組件間設(shè)置的彈簧可以有效抵消與緩解剩余的沖擊功。另外,擋頭與擋板之間設(shè)置緩沖墊,配重塊與緩沖立板間設(shè)置緩沖墊,都可以有效減小沖擊噪聲,抵消沖擊力,并起到保護(hù)設(shè)備的作用。

5 使用效果

通過(guò)生產(chǎn)實(shí)際檢驗(yàn),帶配重的緩沖擋板裝置取得了令人滿意的使用效果。

(1) 作為直接承力件的擋頭,承受沖擊力與沖擊功,并將沖擊力與沖擊功傳遞至擋板,帶動(dòng)平衡梁以旋轉(zhuǎn)軸為中心旋轉(zhuǎn)。基于杠桿原理,平衡組件另一側(cè)的配重塊會(huì)抵消大部分沖擊功。

(2) 擋板與立柱組件間設(shè)有彈簧,可以有效抵消與緩解剩余的沖擊功。

(3) 擋頭與擋板之間設(shè)有緩沖墊,可以有效抵消沖擊力。

(4) 平衡梁與旋轉(zhuǎn)軸間通過(guò)軸套連接,阻力小,響應(yīng)快,使用壽命長(zhǎng)。

(5) 配重塊與緩沖立板間設(shè)有緩沖墊,可以有效減小沖擊噪聲,抵消沖擊力,保護(hù)設(shè)備。

(6) 整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊,可以免維護(hù),基本無(wú)備件消耗。

(7) 所有撞擊力與沖擊功均由配重塊及彈簧抵消,立柱基礎(chǔ)可以設(shè)計(jì)為最小,進(jìn)而大大減少基礎(chǔ)投入與施工。

6 結(jié)束語(yǔ)

筆者公司將多處原有固定式擋板裝置改造升級(jí)為帶配重的緩沖擋板裝置,并投入生產(chǎn)。通過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐證明,帶配重的緩沖擋板裝置施工量小,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠,大大減小了沖擊噪聲,改善了生產(chǎn)環(huán)境。設(shè)備運(yùn)行安全可靠,可以做到免維護(hù),沒(méi)有備件消耗,大大降低了維護(hù)工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。這一裝置的使用效果良好,得到現(xiàn)場(chǎng)操作及維護(hù)人員的普遍認(rèn)可與好評(píng)。