快速定位的棒材分鋼器設(shè)計(jì)應(yīng)用

林元琦， 吳建軍， 陳文策

(［1］［3］安徽馬鋼工程技術(shù)集團(tuán) 安徽馬鞍山 243041)

(［2］沙鋼集團(tuán)淮鋼特鋼有限公司 江蘇淮安 223001)

1 設(shè)計(jì)背景

軋鋼生產(chǎn)因?yàn)槭艿綀?chǎng)地，冷床長(zhǎng)度等因素的限制，生產(chǎn)線上飛剪與冷床裙板輥道距離可能會(huì)較小，當(dāng)剪切的前一段軋件全部進(jìn)入輥道后，隨即進(jìn)入減速制動(dòng)過程;后一段軋件的前端緊跟其后也進(jìn)入輥道;由于此時(shí)后一段軋件的運(yùn)行速度較快，所以其前端與前一段的軋件尾部交叉;在升降裙板將第一段軋件撥到冷床上時(shí)，也會(huì)把后一段軋件的前端也帶出輥道，使其落到冷床邊緣，在慣性作用下沖上冷床并產(chǎn)生扭曲盤卷現(xiàn)象，致使生產(chǎn)線不能正常工作。

因此需要在裙板輥道上安裝分鋼器。傳統(tǒng)的氣動(dòng)分鋼器存在以下問題:①分鋼器通過螺栓固定在裙板輥道支架上，設(shè)備重量在250 kg左右，在位置調(diào)整時(shí)，需要啟用行車吊裝，工作量大，調(diào)整時(shí)間長(zhǎng);②軋件在高速運(yùn)動(dòng)，分鋼器是由氣缸驅(qū)動(dòng)，分鋼器產(chǎn)生動(dòng)作時(shí)，容易導(dǎo)致軋件彈起，從而存在安全隱患。

現(xiàn)在傳統(tǒng)分鋼器的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，以解決以上問題。

2 分鋼器工作原理與結(jié)構(gòu)

本分鋼器上設(shè)有4個(gè)輪子，其中靠近裙板輥道驅(qū)動(dòng)側(cè)的兩個(gè)輪子是固定式的，在圓鋼軌道上運(yùn)行。另外兩個(gè)輪子為活動(dòng)輪，安裝在偏心軸上，可調(diào)整高度。在需要調(diào)整分鋼器位置時(shí)，將活動(dòng)輪放下，作為支撐輪，在固定裙板上來(lái)回移動(dòng)，調(diào)整至合適位置后，轉(zhuǎn)動(dòng)偏心軸，抬起此輪，由支座支撐，并用螺栓擰緊、固定。

在活動(dòng)側(cè)擋板的上端設(shè)置一可調(diào)整的蓋板，蓋板的前端與活動(dòng)側(cè)擋板鉸接，可在垂直方向上擺動(dòng)。尾部設(shè)有調(diào)整螺栓，根據(jù)軋件斷面的尺寸大小來(lái)調(diào)整蓋板高度，防止高速的軋件彈出，避免事故的發(fā)生。

裙板輥道需于水平方向呈約12°傾斜角，軋件進(jìn)入裙板輥道之后則滑至冷床方向一側(cè)前進(jìn)。分鋼器安裝于裙板輥道入口處。正常生產(chǎn)時(shí)，當(dāng)?shù)谝欢诬埣M(jìn)入裙板輥道之后，分鋼器可不需產(chǎn)生動(dòng)作，使軋件正常進(jìn)入減速、落下階段;第二段軋件進(jìn)入裙板輥道通過分鋼器時(shí)，分鋼器通過氣缸動(dòng)作，將第二段軋件向裙板輥道遠(yuǎn)離冷床一側(cè)推送，然后第二段軋件進(jìn)入減速、落下階段。因?yàn)榉咒撈鞯倪@一動(dòng)作，延緩了第二段軋件在裙板輥道上下落時(shí)間，從而與第一段軋件實(shí)現(xiàn)分離。待第一段軋件落入裙板輥道的落料溜槽中并被裙板推送到矯直板上之后，第二段軋件才會(huì)落入落料溜槽，達(dá)到分鋼的目的。

下面簡(jiǎn)圖介紹其結(jié)構(gòu):

圖1 新設(shè)計(jì)分鋼器的結(jié)構(gòu)示意圖

圖2 鉸接處示意圖

圖3 尾部連接示意圖

圖1是新設(shè)計(jì)分鋼器的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖2為機(jī)體框架與活動(dòng)側(cè)擋板、可調(diào)節(jié)蓋板與活動(dòng)側(cè)擋板的鉸接處示意圖，其中顯示了冷床矯直板、升降裙板、裙板輥道;

圖3為可調(diào)節(jié)蓋板與活動(dòng)側(cè)擋板的尾部連接關(guān)系示意圖;

圖4為框架出料端托輪與活動(dòng)側(cè)擋板的尾部連接關(guān)系示意圖。

圖4 框架出料尾部連接關(guān)系示意圖

圖中:1、機(jī)體框架;2、活動(dòng)輪;3、氣缸;4、限位螺桿;5、固定輪;6、圓鋼軌道;7、可調(diào)節(jié)蓋板;8、偏心軸;9、活動(dòng)側(cè)擋板;10、托輪;11、第一調(diào)節(jié)螺栓;12、鎖緊螺栓;13、第二調(diào)節(jié)螺栓;14、支座;15、裙板輥道;16、升降裙板;17、矯直板。

活動(dòng)側(cè)擋板位于機(jī)體框架的下方，且活動(dòng)側(cè)擋板的頭部與機(jī)體框架來(lái)料端鉸接?；顒?dòng)側(cè)擋板的擺動(dòng)是通過氣缸的推動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。可調(diào)節(jié)蓋板的頭部與活動(dòng)側(cè)擋板在來(lái)料端鉸接，結(jié)合圖1、圖3，可調(diào)節(jié)蓋板的出料端上表面設(shè)置有第一調(diào)節(jié)螺栓、第二調(diào)節(jié)螺栓，第一調(diào)節(jié)螺栓豎直穿過可調(diào)節(jié)蓋板尾部的水平折邊，下端抵住活動(dòng)側(cè)擋板的尾端，第二調(diào)節(jié)螺栓豎直穿過設(shè)置在活動(dòng)側(cè)擋板側(cè)面的凸臺(tái)下端抵住可調(diào)節(jié)蓋板上邊緣，兩個(gè)調(diào)節(jié)螺栓共同作用實(shí)現(xiàn)可調(diào)節(jié)蓋板上下高度的調(diào)節(jié);鎖緊螺栓水平方向垂直穿過活動(dòng)側(cè)擋板側(cè)面抵住可調(diào)節(jié)蓋板，對(duì)可調(diào)節(jié)蓋板進(jìn)行定位，可調(diào)節(jié)蓋板與氣缸分別位于活動(dòng)側(cè)擋板兩側(cè);根據(jù)軋件斷面的尺寸大小，通過第一調(diào)節(jié)螺栓、第二調(diào)節(jié)螺栓，調(diào)整可調(diào)節(jié)蓋板高度，調(diào)整至合適高度后，通過鎖緊螺栓固定，防止高速的軋件彈出，避免事故的發(fā)生。在可調(diào)蓋板出料端做成一大倒角，防止可調(diào)節(jié)蓋板隨活動(dòng)側(cè)擋板一起擺動(dòng)時(shí)與輥道側(cè)擋板干涉。

機(jī)體框架遠(yuǎn)離冷床側(cè)設(shè)置兩固定輪，固定輪輥面為內(nèi)弧面。圖2為機(jī)體框架與活動(dòng)側(cè)擋板、可調(diào)節(jié)蓋板與活動(dòng)側(cè)擋板的鉸接處的局部放大圖結(jié)合該圖，圓鋼軌道卡設(shè)在兩固定輪的下方，可在圓鋼軌道上滾動(dòng)，起到支撐設(shè)備和設(shè)備橫向定位的作用。機(jī)體框架靠近冷床側(cè)支腳上設(shè)有兩偏心軸，偏心軸下端安裝活動(dòng)輪，活動(dòng)輪通過偏心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)調(diào)整高度，偏心軸的偏心距為10 mm，可使活動(dòng)輪在高度方向上調(diào)整20 mm。機(jī)體框架靠近活動(dòng)輪的一側(cè)設(shè)有兩支座，支座的高度介于活動(dòng)輪的高位、低位之間;

機(jī)體框架的出料端設(shè)置有托輪，(見圖4)，活動(dòng)側(cè)擋板的尾部設(shè)置有一凹型導(dǎo)軌，可在托輪上來(lái)回滾動(dòng)，由此來(lái)支撐活動(dòng)側(cè)擋板的尾部。

限位螺桿穿過活動(dòng)側(cè)擋板的側(cè)面，對(duì)活動(dòng)側(cè)擋板進(jìn)行限位，同時(shí)可控制活動(dòng)側(cè)擋板的擺動(dòng)幅度。

在需要調(diào)整分鋼器位置時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)偏心軸，將活動(dòng)輪調(diào)整到低位，作為支撐輪，這樣即可推動(dòng)設(shè)備調(diào)整位置，調(diào)整至合適位置后，轉(zhuǎn)動(dòng)偏心軸，使活動(dòng)輪調(diào)整到高位，設(shè)備該側(cè)重量由支座來(lái)承受，并通過螺栓將支座固定在輥道蓋板上，使設(shè)備固定。操作十分簡(jiǎn)便、高效。

因?yàn)檐埣M(jìn)入裙板輥道減速之前，速度在15 m/s-20 m/s，要求擋板2動(dòng)作發(fā)生較快，不宜使用液壓缸，所以選用氣缸(該氣缸干徑25.4 mm，活塞內(nèi)徑為82.6 mm，行程為50 mm)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，繞軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，其旋轉(zhuǎn)角度約為6°。

3 應(yīng)用效果

本次分鋼器的設(shè)計(jì)，是根據(jù)現(xiàn)有多種不同分鋼器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)相結(jié)合而設(shè)計(jì)的，這樣設(shè)計(jì)可以彌補(bǔ)不同分鋼器的各自缺點(diǎn)，從而達(dá)到優(yōu)化的的目的。該種分鋼器目前在南鋼、沙鋼小棒生產(chǎn)線上使用，調(diào)整分鋼器位置所需時(shí)間由原來(lái)6 h縮短到1 h，也無(wú)需啟用行車，大大減低維護(hù)成本，提高生產(chǎn)效率。本分鋼器適用于常規(guī)小棒生產(chǎn)線(速度在15 m/s到20 m/s)，不包括高速棒材生產(chǎn)線(速度達(dá)30 m/s以上)，對(duì)于高速棒材，還需采用轉(zhuǎn)鼓式的分鋼器(馬鋼二鋼軋)。

［1］安順達(dá).棒、線材生產(chǎn)新工藝、新技術(shù)與產(chǎn)品質(zhì)量控制實(shí)用手冊(cè)［M］.北京:治金出版社，2006

［2］鄒家祥.軋鋼機(jī)現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論［M］.北京:冶金工業(yè)出版社，1991

［3］文慶明.軋鋼機(jī)械［M］.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2004