鋁箔軋機的套筒返回裝置技術(shù)改造

彭鳳鳥，劉 寧，尤樂林

(洛陽正揚冶金技術(shù)股份有限公司，河南 洛陽 471003)

套筒返回裝置是整個鋁箔軋機生產(chǎn)線中一個常用的部件，其主要作用是將開卷結(jié)束后的空套筒從開卷機處卸下并傳送、托舉至卷取機雙錐頭處，供卷取機卷取帶材使用。由于鋁箔軋機機列長度一般都比較短，所以設(shè)計時通常把上、卸套筒裝置和套筒返回裝置作為一個功能單元來考慮。

1 傳統(tǒng)鋁箔軋機套筒返回裝置簡介

如圖1所示，傳統(tǒng)套筒返回裝置一般包括入口端套筒升降裝置1、傾斜式導(dǎo)軌2、液動擋塊裝置3和出口端套筒升降裝置4;傾斜式導(dǎo)軌2從開卷機雙錐頭下方開始，穿越軋機機架下方的底座，到卷取機雙錐頭下方。其工作過程為，入口端套筒升降裝置上升，從開卷機雙錐頭間接取空套筒，然后下降，把套筒擱置在傾斜式(入口側(cè)高、出口側(cè)第低)導(dǎo)軌架上;依靠自重，套筒由開卷側(cè)沿傾斜軌道滾動至卷取側(cè)。根據(jù)需要卷取機側(cè)錐頭下方的另一個托架上升，把導(dǎo)軌上的套筒托起至雙錐頭中心，保證雙錐頭順利夾緊套筒。為最大可能提高操作效率，導(dǎo)軌架上放置的空套筒往往不止一個，而卷取機一次只需要一個套筒，為克服其余待用套筒在卷取側(cè)軌道上的定位、干涉等問題，在傾斜式導(dǎo)軌架的中部設(shè)置有液動擋塊裝置。其基本結(jié)構(gòu)為，在液壓缸推動下繞固定鉸點旋轉(zhuǎn)的擋板，可阻擋從開卷機滾動過來的空套筒，卷取機需要上套筒時，通過液壓缸推動擋板繞鉸點轉(zhuǎn)動，放行一個套筒。

2 傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的技術(shù)分析

圖1 傳統(tǒng)套筒返回裝置結(jié)構(gòu)示意圖Fig.1 Layout of conventional spool handling system

傳統(tǒng)設(shè)計在理想狀態(tài)下，套筒是能夠順利從開卷機側(cè)沿傾斜式導(dǎo)軌架到達(dá)卷取機側(cè)。傳統(tǒng)鋁箔軋機基本上均使用這種結(jié)構(gòu)，其弊端表現(xiàn)在，當(dāng)套筒在傾斜式導(dǎo)軌上從開卷機側(cè)滾動至卷取機側(cè)的過程中，有時會卡死在導(dǎo)軌架兩側(cè)的擋板上，無法繼續(xù)前進(jìn)，往往需要人工多次干預(yù)，費時費力，設(shè)備可靠性差，影響生產(chǎn)效率;同時，套筒滾動過程中的撞擊會導(dǎo)致套筒表面劃傷，影響帶材卷取質(zhì)量。其原因在于，套筒在傾斜式導(dǎo)軌上運動，是一加速運行過程，由于制造和安裝誤差的存在，以及運動過程的不確定性，套筒容易發(fā)生左右跑偏并卡死在傾斜式導(dǎo)軌架內(nèi)。

3 新型套筒返回裝置

為了解決上述技術(shù)問題，本文提出了一種新型的鋁箔軋機套筒返回裝置，對傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了技術(shù)改進(jìn)，如圖2所示。該裝置主要由三部分組成，位于入口側(cè)的卸套筒裝置(1)、套筒傳送裝置(2)和位于出口側(cè)的上套筒裝置。

圖2 新型套筒返回裝置結(jié)構(gòu)示意圖Fig.2 Layout of improved spool handling system

3.1 上、卸套筒主要組成及特點

本裝置中的上套筒裝置和卸套筒基本結(jié)構(gòu)一樣，有支撐套筒的托架，托架為左右對稱設(shè)置的兩個。上套筒裝置中的托架在所對應(yīng)升降裝置的作用下上升接收開卷機卸下來的空套筒，下降將所接收的空套筒放置在套筒傳送裝置軌道的輸入端;卸套筒裝置中的托架在所對應(yīng)升降裝置的作用下拖起被套筒傳送裝置軌道傳送到出口端的空套筒，將空套筒上升至卷取機中心線位置，供卷取機使用。用以驅(qū)動托架升降的升降裝置為擺動式，包括短擺臂(5)、長擺臂(9)和擺動油缸(8)。長擺臂與托架一一對應(yīng)設(shè)置，托架固聯(lián)在長擺臂的一端;長擺臂的另一端通過鉸接軸與短擺臂一端鉸接，該鉸接軸固定在支撐座Ⅰ(6)上;短擺臂的另一端與擺動油缸的油缸桿鉸接;擺動油缸的底座與支撐座Ⅱ(7)鉸接，短擺臂在擺動油缸的作用下動作，帶動長擺臂繞鉸接軸轉(zhuǎn)動從而帶動托架上升或下降。

3.2 套筒傳送裝置主要組成及特點

套筒傳送裝置包括放置套筒的軌道和驅(qū)動套筒在軌道上水平移動的傳動機構(gòu)，其中放置套筒的軌道為水平設(shè)置結(jié)構(gòu)，軌道兩端分別位于開卷機錐頭和卷取機錐頭的正下方。需要輸送的套筒橫向放置在套筒傳送裝置的軌道上，軌道可在傳動機構(gòu)的驅(qū)動下在開卷機錐頭和卷取機錐頭之間勻速運動，從而將套筒從開卷機側(cè)運送至卷取機側(cè)。傳動機構(gòu)主要包括液壓馬達(dá)、主動鏈輪、從動鏈輪和傳送套筒的滾子鏈。兩個滾子鏈左右對稱設(shè)置，且其兩端分別位于開卷機錐頭和卷取機錐頭的正下方，構(gòu)成套筒傳送裝置的軌道。每個滾子鏈的兩端均帶有用以驅(qū)動滾子鏈運轉(zhuǎn)的鏈輪，位于兩個滾子鏈同一端的鏈輪均與相應(yīng)的傳動軸固聯(lián)。由液壓馬達(dá)驅(qū)動主動鏈輪，從而帶動滾子鏈和從動鏈輪共同運動，實現(xiàn)整個機構(gòu)沿機列方向連續(xù)運行。

套筒傳送裝置的入口端與出口端，均設(shè)置預(yù)防套筒脫離套筒傳送裝置的端部擋板Ⅰ(4－1)和端部擋板Ⅱ(4－2)，其均是鋼架焊接結(jié)構(gòu)，底座上打有安裝孔，通過螺栓與套筒傳送裝置的底座固聯(lián)。套筒傳送裝置的底座通過地腳螺栓固定在基礎(chǔ)地面上，同時，位于套筒傳送裝置出口側(cè)的端部擋板Ⅱ上加有耐沖擊、減震設(shè)施。

4 效果驗證

這種新型套筒返回裝置，已應(yīng)用于多個項目現(xiàn)場，實踐證明，有如下效果:

(1)通過套筒與鏈條之間的靜磨擦力使套筒隨鏈條向前移動，從而實現(xiàn)套筒在軌道上的傳送。而鏈條由液壓馬達(dá)驅(qū)動，套筒傳送速度及其在軌道上移動的距離均可實現(xiàn)無極調(diào)節(jié)。所以套筒傳送的平穩(wěn)性和輸送的準(zhǔn)確性可有效控制;

(2)此設(shè)計中輸送套筒的軌道采用水平設(shè)置且軌道兩側(cè)無需擋邊，有效解決了套筒在傳動過程中跑偏、卡死的現(xiàn)象;

(3)采用擺動式升降裝置，其驅(qū)動油缸可水平放置，通過連桿機構(gòu)的合理分配，實現(xiàn)小行程油缸滿足套筒升降要求。與傳統(tǒng)上下升降式裝置相比，無需設(shè)置升降導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，減少了制作安裝難度;省去了在基礎(chǔ)上挖放置升降裝置的深坑，簡化了基礎(chǔ)施工;液壓缸行程大幅減少，液壓配管更加簡單，故設(shè)備成本降低，經(jīng)濟性得以提高;

(4)套筒傳送裝置的入口端和出口端均設(shè)計有端部擋板，可防止套筒傳送到端部時脫離軌道，且出口側(cè)擋板上加有一層耐沖擊、減震設(shè)施，既可起到在卷取機側(cè)的套筒定位作用，同時又能保護(hù)套筒表面不被損壞。

5 結(jié)束語

本文提出的新型套筒返回裝置是在原有結(jié)構(gòu)上進(jìn)行的一種技術(shù)改進(jìn)，解決了套筒在返回過程中出現(xiàn)的跑偏、卡死現(xiàn)象，具有更有效節(jié)約生產(chǎn)空間、減少輔助時間、提高工效等優(yōu)勢，為設(shè)計者提供了一種新的思路，同時對用戶來說在設(shè)備選型時也多了一種選擇，具有一定的參考和借鑒價值。