矩形坯的棒材加熱爐鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

姚嵩，占飛，徐祖敦

（中冶南方（武漢）熱工有限公司，湖北 武漢 430205）

1 概述

鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)被廣泛運(yùn)用于冶金領(lǐng)域，是熱送區(qū)域中的一個(gè)重要設(shè)備。將連鑄機(jī)鑄造出來的熱坯，通過提升機(jī)被提升至5米平臺(tái)的加熱爐裝料輥道，直接熱裝進(jìn)加熱爐，提高加熱爐的生產(chǎn)效率的同時(shí)降低能耗。

現(xiàn)某鋼廠新建長(zhǎng)材中棒生產(chǎn)線，鋼坯截面規(guī)格165×165/165×225/165×280共三種規(guī)格，常規(guī)設(shè)計(jì)的鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)鋼坯輸送至裝料輥道過程會(huì)有翻轉(zhuǎn)，僅適用于方坯的提升輸送。在矩形坯的生產(chǎn)過程中，會(huì)頻繁出現(xiàn)鋼坯立放進(jìn)爐的情況，影響生產(chǎn)。針對(duì)本次項(xiàng)目中方坯和矩形坯交替生產(chǎn)的情況，重點(diǎn)優(yōu)化設(shè)計(jì)提升機(jī)的接鋼結(jié)構(gòu)，滿足實(shí)際生產(chǎn)需求。

2 常規(guī)鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)存在問題

常規(guī)鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)（圖1）主要由鏈條架、帶撥爪鏈條、傳動(dòng)裝置、滑板、接鋼緩沖裝置等幾部分組成。工作時(shí)，由電機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)裝置，通過帶撥爪鏈條將連鑄輥道上熱坯傳輸至頂部滑板處自由滑落，由液壓缸驅(qū)動(dòng)的接鋼裝置緩沖鋼坯沖擊并完成最后的上料動(dòng)作。

圖1 常規(guī)鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)

在長(zhǎng)期生產(chǎn)過程中，總結(jié)出以下問題：

（1）鋼坯從滑板最高點(diǎn)快速滑下，對(duì)接鋼設(shè)備及5米土建平臺(tái)沖擊較大，對(duì)設(shè)備的沖擊磨損加大，頻繁更換備件檢修會(huì)影響生產(chǎn)。雖然可以通過優(yōu)化滑板坡度和緩沖裝置接鋼臂位置改善沖擊，但是無法根本解決此問題。

（2）緩沖裝置的軸承座、驅(qū)動(dòng)液壓缸等靠近鋼坯上料區(qū)域附近，高溫?zé)彷椛浼把趸F皮等影響軸承、液壓缸的使用壽命。同時(shí)設(shè)備拆卸不便，延長(zhǎng)檢修時(shí)間。

（3）對(duì)于矩形坯上料存在鋼坯停位姿態(tài)不確定性，如圖2所示如果矩形坯在下滑過程中如沒有發(fā)生傾翻，則接鋼臂旋轉(zhuǎn)一定角度后可以以平放的姿態(tài)正常進(jìn)加熱爐，如果如圖3所示在下滑過程中發(fā)生傾翻，則由接鋼裝置輸送到輥道上的鋼坯是立放姿態(tài)，無法進(jìn)加熱爐及后續(xù)軋機(jī)，需要人工干預(yù)。對(duì)于本次項(xiàng)目的坯料種類，類似于165×225的坯料這類寬度高度較接近坯料能順利上料，對(duì)于類似165×280這類尺寸差距較大坯料則很可能無法順利上料，無法保證確定性。設(shè)備兼容性不好，不利于各種規(guī)格坯料的轉(zhuǎn)變。

圖2 鋼坯下滑過程未傾翻

圖3 鋼坯下滑過程發(fā)生傾翻

3 優(yōu)化設(shè)計(jì)

針對(duì)以上存在的各種問題，結(jié)合本次項(xiàng)目的實(shí)際需求做了如下改進(jìn)（圖4、5）。

（1）接鋼臂優(yōu)化設(shè)計(jì)。取消原連接各接鋼臂的長(zhǎng)傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)，將接鋼臂的短旋轉(zhuǎn)軸分別設(shè)置在各組滑板裝置的連接軸處，直接通過接鋼臂將停位在頂部的鋼坯撥起，平穩(wěn)送上裝料輥道，完成上料過程。保證所有規(guī)格的鋼坯在經(jīng)過接鋼臂90°翻轉(zhuǎn)過程后，能以平放姿態(tài)順利進(jìn)爐。

（2）曲柄驅(qū)動(dòng)裝置優(yōu)化設(shè)計(jì)。通過長(zhǎng)拉桿設(shè)計(jì)，將每根接鋼臂的驅(qū)動(dòng)點(diǎn)通過可調(diào)節(jié)長(zhǎng)連桿引出到電機(jī)尾部，遠(yuǎn)離輥道區(qū)域的高溫和氧化鐵皮影響，由液壓缸驅(qū)動(dòng)曲柄同步裝置。

（3）電機(jī)傳動(dòng)控制優(yōu)化。通過在傳動(dòng)裝置電機(jī)加裝絕對(duì)值編碼器，優(yōu)化提升鏈運(yùn)行過程，確定各加減速點(diǎn)。在連鑄輥道接坯時(shí)，低速減小沖擊，然后，正常速度提升，在接近提升機(jī)頂部時(shí)逐漸減速直至在最高位處于靜止?fàn)顟B(tài)，然后，由接鋼臂完成上料過程，消除接鋼過程的鋼坯沖擊影響。

圖4 改進(jìn)后提升機(jī)接鋼裝置

圖5 接鋼臂旋轉(zhuǎn)90°后將鋼坯完成上料過程

4 結(jié)語

本文主要是項(xiàng)目中存在矩形坯熱送提升問題，對(duì)常規(guī)鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)，改造后的提升機(jī)不僅可以適用于各尺寸規(guī)格的鋼坯正常上料，同時(shí)，解決了之前生產(chǎn)中一直存在的鋼坯沖擊過大、檢修困難等問題，進(jìn)一步提高了生產(chǎn)效率減少了檢修頻率，達(dá)到了預(yù)期效果。