20 MN壓機翻料器的設計

馬廷威 王玉紅 呂 軍

(中冶京誠(營口)裝備技術有限公司，遼寧 115004)

我公司壓機的生產能力是最大拔長鋼錠為30 t，最大鐓粗鋼錠為14 t，而操作機最大的夾持能力僅為10 t，形成了10 t～30 t 之間的鍛件無法生產的局面。同時，新上一臺操作機的成本很高。為了滿足中間這部分鍛件的生產需要，并拓展公司的相關業(yè)務，我們設計了一套能夠滿足生產需求，成本又不高的翻料器，配合廠房內的天車使用，取得了良好的效果。

1 設計方案

為了配合天車使用就需要有一個連接裝置，連接天車鉤頭與所設計的翻料器。天車在配合操作機工作的時候，由于壓機的上下運動，需要操作機和翻料器也能夠隨壓機而上下運動。天車鉤頭與翻料器之間是剛性連接，需要有一個機構作為緩沖裝置，我們考慮選用彈簧，因為彈簧有一定的壓縮行程。同時鍛件鍛造的時候有可能產生彎曲，為防止天車受瞬時大的沖擊力而發(fā)生危險，應提高翻料器的使用安全系數，設計的時候另加上一段空載行程。下部分翻料采用鏈輪結構和鐵鏈，在操作機旋轉的時候，鍛件帶著鐵鏈以鏈輪為中心旋轉。

2 主要結構

翻料器的主要結構見圖1 所示。

圖1 中(a)即為現(xiàn)場使用的翻料器，圖1 中(b)為翻料器的結構圖。

翻料器主要包括吊桿、護板、鏈輪、彈簧銷軸、下壓板、蝸卷螺旋彈簧、上壓板及彈簧墊。

圖1

傳動結構的作用是在翻料器與天車鉤頭中間建立一個連接。防護結構的作用是為了翻料器運轉時候的安全，容納內部構件。傳動機構是在鏈輪的下面安裝一條鎖鏈，鍛件帶動鎖鏈在鏈輪中運動。在鍛件套上鎖鏈以后，在鍛件重量的作用下，彈簧軸銷向上運動，壓縮蝸卷螺旋彈簧，對沖擊力起到緩沖作用，防止瞬間力對翻料器和天車的損壞。

3 彈簧選用

本機構設計中主要的難點就是強度校核，強度校核中最重要的就是彈簧的選取和力的校核。

設定翻料器的額載為10 t，緩沖部分的行程為200 mm。開始設計采用圓柱螺旋彈簧，在額定載荷的情況下，經過詳細的計算確定，需要采用4組壓縮彈簧。最小載荷高度為510 mm，最大載荷高度為310 mm。對比圓柱螺旋彈簧和蝸卷螺旋彈簧的特性曲線(見圖2)可知，圓柱螺旋彈簧的變形量隨力的增大而增大，成正比變化，而蝸卷螺旋彈簧的變形量在力達到一定程度后則不再顯著增加。這說明當力超過一定程度后，在相同的變形量內蝸卷螺旋彈簧可以吸收較大的能量，同時蝸卷螺旋彈簧板間存在的摩擦可利用來衰減振動。本機構的使用環(huán)境是在高溫情況下，通常要達到200℃左右。而且在生產過程中需要承受不定時的沖擊壓力。為了生產現(xiàn)場的安全，本機構選擇2 組4 卷面對面安裝的蝸卷螺旋彈簧，由供貨廠家詳細測算并校核后安裝。

圖2

4 結論

我們自行設計制造的翻料器已使用二年多，至今沒有出現(xiàn)故障，使用效果良好，拓展了壓機產品能力，為公司創(chuàng)造了良好的經濟效益。該翻料器結構簡單，重量輕，使用方便，對同類小型翻料器的設計有一定的借鑒意義。