中厚板矯直機(jī)輥盒鎖緊液壓缸的設(shè)計(jì)應(yīng)用

曹一兵

(太原重工股份有限公司，山西 太原 030024)

0 前言

矯直機(jī)是中厚板生產(chǎn)線的重要設(shè)備，直接決定著中厚板產(chǎn)品的生產(chǎn)效率、鋼板平直度、產(chǎn)品殘余應(yīng)力以及最終質(zhì)量。矯直機(jī)在對(duì)軋制后的熱態(tài)鋼板進(jìn)行矯直的過(guò)程中，輥系長(zhǎng)時(shí)間在高負(fù)荷狀態(tài)下與熱態(tài)鋼板接觸，在完成一定產(chǎn)量后輥系將需要下線進(jìn)行檢測(cè)、維護(hù)，對(duì)產(chǎn)生缺陷的矯直輥、工作輥、軸承等零件進(jìn)行修復(fù)或更換，以保障設(shè)備的正常運(yùn)行和產(chǎn)品的矯直質(zhì)量。

為了縮短輥系更換的時(shí)間，提高生產(chǎn)線的工作效率，需要實(shí)現(xiàn)輥系與矯直機(jī)活動(dòng)梁的快速打開(kāi)與快速鎖緊［1］，因此輥盒鎖緊機(jī)構(gòu)必須性能可靠、操作便捷。

1 原有輥盒鎖緊機(jī)構(gòu)及其存在的問(wèn)題

原有的上輥盒與矯直機(jī)活動(dòng)梁的連接方式為機(jī)械螺栓鎖緊，螺栓鎖緊裝置由T 型螺栓、螺母和墊圈等組成，上輥盒通過(guò)T 型螺栓與矯直機(jī)活動(dòng)梁連接，打開(kāi)與鎖緊過(guò)程中需要人工拆裝T 型螺栓。

在矯直機(jī)更換輥系的過(guò)程中，螺栓鎖緊裝置需要操作者手動(dòng)操作拆卸及緊固螺栓，中厚板生產(chǎn)的環(huán)境比較惡劣，矯直機(jī)區(qū)域溫度高、灰塵大，人工手動(dòng)操作既不安全又不方便［2］。另外，人工緊固的螺栓鎖緊力有限，在矯直機(jī)運(yùn)行過(guò)程中上輥盒與活動(dòng)梁之間經(jīng)常出現(xiàn)縫隙，給矯直機(jī)運(yùn)行帶來(lái)隱患。

2 新的輥盒鎖緊機(jī)構(gòu)

針對(duì)中厚板矯直機(jī)上輥盒的鎖緊裝置存在的問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種無(wú)需人工拆裝、鎖緊力大，使用壽命長(zhǎng)的可自動(dòng)旋轉(zhuǎn)的鎖緊液壓缸。

新的自動(dòng)旋轉(zhuǎn)鎖緊裝置通過(guò)液壓缸驅(qū)動(dòng)，拉桿在缸筒內(nèi)滑動(dòng)實(shí)現(xiàn)伸縮，并通過(guò)拉桿上的導(dǎo)向銷(xiāo)與缸筒上的螺旋槽配合，使得拉桿伸縮的同時(shí)進(jìn)行旋轉(zhuǎn);通過(guò)該自動(dòng)旋轉(zhuǎn)鎖緊液壓缸中拉桿端部的T 型頭與被鎖緊物上卡塊的卡槽配合，使得被鎖緊物可自動(dòng)、快速地鎖固在固定物上。在矯直機(jī)的實(shí)際應(yīng)用中，該自動(dòng)旋轉(zhuǎn)鎖緊液壓缸安裝在矯直機(jī)活動(dòng)梁上，實(shí)現(xiàn)矯直機(jī)活動(dòng)梁與鎖緊物上輥盒的鎖緊與打開(kāi)，整個(gè)過(guò)程無(wú)需人工手動(dòng)操作，拆裝方便、鎖固可靠、效率高，可節(jié)約人力物力與生產(chǎn)時(shí)間，矯直機(jī)的運(yùn)行更加安全可靠，新的鎖緊裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于操作維護(hù)，使用方便。

自動(dòng)旋轉(zhuǎn)鎖緊液壓缸結(jié)構(gòu)如1 所示。打開(kāi)狀態(tài)如圖1a 所示;鎖緊狀態(tài)如圖1b 所示。自動(dòng)旋轉(zhuǎn)鎖緊裝置與中厚板矯正機(jī)連接結(jié)構(gòu)如圖2所示。

可自動(dòng)旋轉(zhuǎn)的鎖緊液壓缸由缸蓋1、導(dǎo)向銷(xiāo)2、T 型頭拉桿3、密封組4、缸筒5、活塞套6、彈性卡環(huán)7 及支承環(huán)8組成;導(dǎo)向銷(xiāo)2 一端安裝在T 型頭拉桿3 上，一端安裝在缸蓋1 的螺旋槽內(nèi)，可沿螺旋槽滑動(dòng);T 型頭拉桿3 穿過(guò)缸蓋1內(nèi)孔、活塞套6 內(nèi)孔、彈性卡環(huán)7 內(nèi)孔及支承環(huán)8 內(nèi)孔安裝在缸筒5 內(nèi)部;缸蓋1 安裝在缸筒5頂部，活塞套6、彈性卡環(huán)7 及支承環(huán)8 均安裝在缸筒5 內(nèi)，支承環(huán)8 固定在缸筒5 內(nèi)孔底部，彈性卡環(huán)7 安裝在支承環(huán)8 上部可沿徑向伸縮，活塞套6 安裝在彈性卡環(huán)7 上部可在缸筒內(nèi)上下移動(dòng);密封組4 分別安裝在缸蓋1、活塞套6、T型頭拉桿3 及缸筒5 底部?jī)?nèi)孔上，形成四個(gè)獨(dú)立的密封腔X、Y、Z、W。進(jìn)油口A 與密封腔X連通可實(shí)現(xiàn)活塞套6 向下移動(dòng);進(jìn)油口B 與密封腔Y、Z 連通可實(shí)現(xiàn)活塞套6 向上移動(dòng)及T 型頭拉桿3 向下移動(dòng);進(jìn)油口C 與密封腔W 連通可實(shí)現(xiàn)活T 型頭拉桿3 向上移動(dòng)。

鎖緊時(shí)，液壓油分別通過(guò)進(jìn)油口A 及進(jìn)油口C 進(jìn)入密封腔X 及密封腔W，進(jìn)入密封腔W的液壓油驅(qū)動(dòng)T 型頭拉桿3 向上移動(dòng);同時(shí)。安裝在T 型頭拉桿3 上的導(dǎo)向銷(xiāo)2 沿缸蓋1 的螺旋槽滑動(dòng)，T 型頭拉桿3 在向上移動(dòng)到最高位置的同時(shí)旋轉(zhuǎn)90 度，實(shí)現(xiàn)T 型頭拉桿3 的端部與矯直機(jī)上輥盒的鎖緊;進(jìn)入密封腔X 的液壓油驅(qū)動(dòng)活塞套6 向下移動(dòng)，活塞套6 壓縮彈性卡環(huán)7使其鎖緊T 型頭拉桿3，防止T 型頭拉桿3 在鎖緊狀態(tài)轉(zhuǎn)動(dòng)。

打開(kāi)時(shí)，液壓油通過(guò)進(jìn)油口B 進(jìn)入密封腔Y及密封腔Z，進(jìn)入密封腔Y 的液壓油驅(qū)動(dòng)活塞套6 向上移動(dòng)，活塞套6 對(duì)彈性卡環(huán)7 的壓縮解除，彈性卡環(huán)7 解除對(duì)T 型頭拉桿3 鎖緊，使T型頭拉桿3 可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng);進(jìn)入密封腔Z 的液壓油驅(qū)動(dòng)T 型頭拉桿3 向下移動(dòng)，同時(shí)安裝在T 型頭拉桿3 上的導(dǎo)向銷(xiāo)2 沿缸蓋1 的螺旋槽滑動(dòng)，使T 型頭拉桿3 在向下移動(dòng)到最低位置的同時(shí)旋轉(zhuǎn)90 度，實(shí)現(xiàn)T 型頭拉桿3 的端部與矯直機(jī)上輥盒的打開(kāi)。

該自動(dòng)旋轉(zhuǎn)鎖緊裝置與中厚板矯正機(jī)連接狀態(tài)如圖2 所示，鎖緊缸安裝在矯直機(jī)活動(dòng)梁1上，通過(guò)鎖緊缸的T 型頭拉桿實(shí)現(xiàn)上輥盒2 與活動(dòng)梁的連接，自動(dòng)旋轉(zhuǎn)鎖緊液壓在液壓回路的控制下，分別實(shí)現(xiàn)打開(kāi)狀態(tài)與鎖緊狀態(tài)。

3 總結(jié)

新的自動(dòng)旋轉(zhuǎn)鎖緊液壓缸已獲國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利(專(zhuān)利號(hào)201210510795.1)，并應(yīng)用于太原重工為新余鋼鐵股份有限公司設(shè)計(jì)制造的3800 mm中厚板矯直機(jī)上，通過(guò)該設(shè)計(jì)方案的應(yīng)用，大幅度提高了矯直機(jī)更換輥系的便捷性與安全性，同時(shí)提高了矯直機(jī)運(yùn)行的可靠性，為用戶(hù)創(chuàng)造了較大的效益。

［1］王國(guó)棟，劉相華，王君.我國(guó)中厚板生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步20 年［J］.軋鋼，2004(6).

［2］袁國(guó).黃慶學(xué).中厚板矯直技術(shù)的發(fā)展與展望［J］.太原重型機(jī)械學(xué)院學(xué)報(bào)，2002(S1).

［3］王文斌.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)［M］.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2004.