棒材軋鋼工程機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)改造的探討

馬 強(qiáng)

為適應(yīng)時代的發(fā)展，需要企業(yè)進(jìn)行改革。其中，棒材軋鋼廠就是一個典型的例子。新型的棒材軋鋼廠進(jìn)行工程機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)改造以提高應(yīng)用的質(zhì)量和水平，最終實(shí)現(xiàn)良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會價值。

1 棒材軋鋼工程常見的機(jī)械設(shè)備

所謂棒材軋鋼工程機(jī)械設(shè)備簡單來說就是生產(chǎn)軋制鋼材時所使用到的主要機(jī)械設(shè)備和輔助型機(jī)械設(shè)備。主要設(shè)備和輔助設(shè)備依據(jù)各自在工作時起到的作用進(jìn)行區(qū)分，分類的依據(jù)不同，具體機(jī)械設(shè)備類型也存在差異。按照機(jī)械設(shè)備結(jié)構(gòu)分類，大體可以分為輥式（二、三、四以及多輥式等）、萬能式等。按照用途分類，主要機(jī)械設(shè)備包括開坯機(jī)、型鋼軋機(jī)、熱軋板帶軋機(jī)、冷軋板帶軋機(jī)、鋼管軋機(jī)、特種軋機(jī)等六大常用設(shè)備，除了以上主要機(jī)械設(shè)備外，輔助設(shè)備用途涵蓋較廣泛，比如切斷、矯直、表面加工、熱處理、包裝等功能。常用的輔助設(shè)備包括加熱爐、剪切機(jī)、矯直機(jī)等設(shè)備。如果從設(shè)備定義方面區(qū)分，可以劃分為兩方面，從狹義方面定義，那么機(jī)械設(shè)備可以直接進(jìn)行軋制鋼材；從廣義方面定義，則范圍更大，包括所有關(guān)于軋制過程所有步驟所用到的各類設(shè)備。除此之外，顧名思義，主要機(jī)械設(shè)備和其他輔助機(jī)械設(shè)備中所包含的機(jī)械設(shè)備類型不大相同。通過應(yīng)用方式分類，可以分為以下幾類：①開坯機(jī)，其主要功能是對加熱爐加熱后的坯料進(jìn)行往復(fù)軋制，軋制成一定尺寸的中間坯料供連軋機(jī)組使用。②型鋼軋機(jī)，由萬能工作軋壓機(jī)架和翼緣軋壓機(jī)架構(gòu)成的可逆式串聯(lián)機(jī)架組以及一個布置在出料側(cè)的萬能精軋機(jī)架組。當(dāng)鋼坯為方形時，可使用型鋼軋機(jī)使其軋制成所需形狀。③熱軋板帶軋機(jī)，當(dāng)鋼坯為板形時，可使用此設(shè)備，將鋼坯軋制成板材，可自行選擇壓制成不同厚度。④冷軋板帶軋機(jī)，此類型設(shè)備可使熱軋板變?yōu)槔滠埌濉＂蒌摴苘垯C(jī)，此設(shè)備針對鋼坯為圓管形，利用鋼管軋機(jī)將其制成沒有縫隙的鋼管。⑥特種軋機(jī)，特種軋機(jī)針對特殊情況，其大概分為十種類型。包含二輥式、三輥式、萬能式等。

2 軋鋼棒材機(jī)械設(shè)備日常維護(hù)管理的必要性

設(shè)備技術(shù)改造根本目的是提高生產(chǎn)效率，最大限度地發(fā)揮設(shè)備的功能效力，而任何改造設(shè)計(jì)都存在一定的整改隱患，所以不管是哪種設(shè)備、哪一方面要求的改造，首先要確保設(shè)計(jì)的科學(xué)性，選取適合的能夠滿足生產(chǎn)也能夠降低成本的手段進(jìn)行設(shè)備選擇和設(shè)計(jì)改造。與此同時，對于原有設(shè)備的減配重塊間距加大，防止他們在新型生產(chǎn)線應(yīng)用中出現(xiàn)配重夾鋼現(xiàn)象。因此我們應(yīng)注重設(shè)備的日常維護(hù)，降低設(shè)備的報廢率和故障率，使其使用壽命不斷延長，就降低企業(yè)的設(shè)備成本。但同時我們也應(yīng)需重視設(shè)備的生產(chǎn)效率，使設(shè)備處在最佳使用環(huán)境下，保持最佳運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。同時，我們應(yīng)該優(yōu)化管理制度。使管理人員年輕化，同時加強(qiáng)管理人員的技術(shù)培訓(xùn)，提高他們的管理知識儲備。目前管理人員仍是只知機(jī)器設(shè)備出現(xiàn)問題后進(jìn)行維修，而不注重前期保養(yǎng)等，沒有一個完整的機(jī)器設(shè)備維護(hù)管理體系。同時也需提高管人員的基本素質(zhì)和提高認(rèn)知態(tài)度。避免造成維修資源浪費(fèi)等問題。最后還應(yīng)提高管理人員的安全意識，畢竟機(jī)器設(shè)備還存在一定的安全問題及隱患，作為相關(guān)人員，應(yīng)有其安全意識，避免造成嚴(yán)重后果，發(fā)生意外。

3 主機(jī)列參數(shù)的確定

即便新建棒材生產(chǎn)線是依據(jù)小型廠技術(shù)基礎(chǔ)進(jìn)行生產(chǎn)，但其設(shè)計(jì)速度、臺時產(chǎn)量、工藝參數(shù)等具有不同之處，其基本數(shù)據(jù)結(jié)合實(shí)際進(jìn)行了技術(shù)參數(shù)的更改，但要確保更改后的數(shù)據(jù)的可實(shí)施性，應(yīng)反復(fù)進(jìn)行實(shí)踐驗(yàn)證，從而確定可實(shí)行的參數(shù)。但是也應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況而定，不可能突然巨資引進(jìn)大批新的設(shè)備，只能在廠間原有的設(shè)備基礎(chǔ)上進(jìn)行更改，所以數(shù)據(jù)不能有太大的改動。首先，進(jìn)行主機(jī)列技術(shù)參數(shù)測試，把原有小型廠技術(shù)所使用到的機(jī)械設(shè)備參數(shù)和新型棒材軋鋼廠生產(chǎn)線所使用的設(shè)備參數(shù)進(jìn)行對比，從而明確機(jī)械設(shè)計(jì)改造應(yīng)該達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)數(shù)據(jù)。由此對于減速機(jī)的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速和傳動比有了更高的要求，具體測試操作要滿足以下幾個方面的要求：第一，確保使用的電機(jī)與機(jī)座號相一致，確保電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)和互換性。第二，要確保電機(jī)設(shè)備基本轉(zhuǎn)速性能能夠滿足生產(chǎn)強(qiáng)度的需求，基本轉(zhuǎn)速不低于600r/in,與此同時，確保電機(jī)在基本轉(zhuǎn)速和恒轉(zhuǎn)矩段工作，并在電機(jī)處在恒轉(zhuǎn)矩段運(yùn)行時具備良好的調(diào)速余地。第三，在新型軋鋼廠生產(chǎn)線上進(jìn)行舊有減速機(jī)測試，并從其設(shè)計(jì)原理、極限轉(zhuǎn)速、傳動比等方面進(jìn)行充分分析，確保減速機(jī)運(yùn)行的安全性以及滿足測試的科學(xué)準(zhǔn)確要求。與此同時，還應(yīng)充分考慮產(chǎn)品的轉(zhuǎn)速問題，當(dāng)其轉(zhuǎn)速達(dá)到一定程度時，還需其他電機(jī)產(chǎn)品的充分配合，保持頻率，使其設(shè)備的轉(zhuǎn)矩輸出能夠滿足需要，因此還應(yīng)對主機(jī)列的參數(shù)進(jìn)行明確標(biāo)明。具體如下：①其設(shè)備的電機(jī)的基本轉(zhuǎn)速不低于600r/min。②最大限度保持電機(jī)在恒轉(zhuǎn)矩段和基速轉(zhuǎn)速內(nèi)進(jìn)行運(yùn)行，并設(shè)有一定調(diào)速范圍，使其有上下起伏空間。③產(chǎn)品所需電機(jī)的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速應(yīng)小于電機(jī)的極限轉(zhuǎn)速。④應(yīng)重視減速機(jī)的設(shè)計(jì)原理，合理規(guī)劃減速機(jī)運(yùn)行方式。最后，依據(jù)以上測試原則要求進(jìn)行測試，確定主機(jī)列參數(shù)。通過對主電機(jī)、減速機(jī)技術(shù)參數(shù)的數(shù)據(jù)整理和分析計(jì)算，制作出圖紙，并根據(jù)需要的諸如減速機(jī)轉(zhuǎn)動比、電機(jī)功率、極限轉(zhuǎn)速等進(jìn)行確認(rèn)，最后根據(jù)具體設(shè)備要求進(jìn)行統(tǒng)一確定，并滿足電機(jī)的互換性要求。

4 棒材軋鋼工程機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)改造的方法

4.1 改進(jìn)冷床齒條梁制造工藝

冷床安裝關(guān)鍵點(diǎn)在于確保應(yīng)用的精度水準(zhǔn)，所以在安裝過程中要注意以下幾個方面，首先方向應(yīng)該準(zhǔn)確，應(yīng)采用自上而下的方向，并且進(jìn)行多層疊加，確保標(biāo)高一致性，確保床面齒形整齊，將相鄰誤差精準(zhǔn)在0.5mm以內(nèi)，全線的誤差最大值不超過2mm。與此同時，要精準(zhǔn)掌握在線設(shè)備的加工公差，特別是齒條梁上。必須要保證其精細(xì)程度，同時也應(yīng)注重生產(chǎn)效率，做到既保證質(zhì)量有保證產(chǎn)量。在型鋼經(jīng)過焊接后，做成長度約為6m的齒條梁，同時在其齒條梁上存在20件方管，其主要作為插裝齒條。但由于我國的技術(shù)水平有限，還未達(dá)到一定的精細(xì)程度，所以我們采用在焊接時將一塊鋼板焊接在齒條梁及方管上，同時進(jìn)行焊后機(jī)加工，利用其他零件，在齒條梁上計(jì)算好的固定的尺寸，同時可以根據(jù)不同的要求及時調(diào)整零件位置及尺寸，在所有零件都調(diào)試確定無誤后，采用焊接技術(shù)將方管與齒條焊在一起。

4.2 進(jìn)行成品的科學(xué)選型

如若了解提升新型棒材軋鋼設(shè)備的運(yùn)行情況，需不斷對其進(jìn)行測試改良升級。在實(shí)際應(yīng)用中，因其本身的繁瑣會出現(xiàn)相對復(fù)雜的情況，為避免此情況的發(fā)生，我們應(yīng)采取相對簡單的安裝方式，采取質(zhì)量較好的承重以及輸出功能的錕道秤，其主要優(yōu)點(diǎn)為在安裝的時候比較容易操作，并且在實(shí)際安裝中也不會出現(xiàn)太多的問題。同時此類成品秤還具有其他優(yōu)點(diǎn)，比如能夠連接計(jì)算機(jī)，可以提高機(jī)械化水平，提高效率。

4.3 改進(jìn)雙排小車同步性

在工廠，最原始的雙排小車是由液壓缸提供動力，但是兩個液壓缸不能有效同步進(jìn)行。所以在實(shí)踐應(yīng)用中，調(diào)配的時間較長，降低了生產(chǎn)効率。針對這種情況，我們應(yīng)聘請相關(guān)專業(yè)人員，進(jìn)行技術(shù)改造和技術(shù)指導(dǎo)，使其發(fā)揮雙排小車的最大作用，提升其生產(chǎn)效率。同時相關(guān)技術(shù)人員還應(yīng)不斷改造改造新型軋鋼工程，不斷提升生產(chǎn)品質(zhì)，因此產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。

4.4 冷擺白剪切頭輸出

在生產(chǎn)新棒材過程中，原先使用地坪式軋機(jī)，但是固有的方式已經(jīng)不適應(yīng)現(xiàn)在的生產(chǎn)模式，相關(guān)人員應(yīng)作出技術(shù)調(diào)整，不斷改進(jìn)其原有的弊端。原有的輸出裝置存在問題，如在改進(jìn)時采用料頭輸送機(jī)，充分利用其料框，提高生產(chǎn)效率。

4.5 軋機(jī)萬向接軸設(shè)計(jì)

軋機(jī)萬向接軸設(shè)計(jì)主要有八個部分組成：1-接軸；2-過渡盤；3-軸承座；4-軸承壓蓋；5-定位鍵；6-定位鍵；7-軸承；8-套筒。

從整體來講，從一到八依次意味著八個不同的組成部分，為了完成把減速裝置的驅(qū)動比值行之有效地傳送給軋輥，接下來M22雙頭螺栓能夠把零件1和零件2組合起來，個數(shù)是10個，同理，M24型號的六角螺栓也能夠把零件2和零件8進(jìn)行組合，個數(shù)同樣是10個，以上操作結(jié)束之后，就直接把零件8和扁套頭進(jìn)行連接組合，由于接軸的扭轉(zhuǎn)會產(chǎn)生剪切力，旨在使得這些接收裝置可以承受接軸產(chǎn)生的剪切力，我們需要把零件5和零件6安裝放置在零件1和零件2之間以及零件2和零件8的中間，因此來增加它的承重能力，在零件3中含有兩組61856軸承，在此之外，放置零件3的地方不僅在用于緩沖平衡接軸的托架的滑道中，而且和保持平衡的鏈條相連結(jié)，可以使得接軸去均衡自身的重量；零件4的首要功能是把軸承進(jìn)行密閉封存處理，隨后對它實(shí)施定位處理。根據(jù)軸承的外層設(shè)計(jì)可知，正套軸承裝置是由三個部分組成，這三個部分分別是：接軸法蘭、過渡盤、套筒，我們通常說正套軸承裝置整體的結(jié)構(gòu)就是把上述三個部分連接起來，連接組合之后的形狀類似于三明治形狀，因此我們稱其為三明治結(jié)構(gòu)。即使接軸的直徑和尺寸有很多不同的類型，比如有315或者285，但是我們在應(yīng)用它的時候，我們只是需要改變過渡盤的類型就可以，剩余的兩個部分完全可以不變。這種三明治結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是比較簡單的并且便于促進(jìn)推廣推行和普及，不過在現(xiàn)實(shí)檢驗(yàn)的過程中我們可以察覺出，M24內(nèi)六角螺栓的主要作用是將零件2和零件8連接起來，在這個時候最容易出現(xiàn)錯誤，因?yàn)樵趹?yīng)用它的時候會出現(xiàn)松動的情況，但凡螺栓出現(xiàn)松動的情況就會使得接軸裝置在整體上發(fā)生斷開的情況。為了確保萬向接軸帶能夠被有效應(yīng)用且減少產(chǎn)生出現(xiàn)錯誤的情況，一定要時不時地用新的裝置替換舊裝置。不過它的使用時間時效不長，有的裝置僅僅使用一周就會產(chǎn)生松動的情況，但是有的裝置時效很長，甚至最長的時間可以長達(dá)約為三個月。如果裝置經(jīng)常出現(xiàn)松動，我們就需要頻繁更換，頻繁更換的后果可想而知，首先是造成資金的消耗，其次是會浪費(fèi)大量時間，因?yàn)槊看翁鎿Q裝置我們都需要花費(fèi)一個小時甚至兩個小時，所以我們務(wù)必盡快改變該裝置的結(jié)構(gòu)，從而減少產(chǎn)生松動的情況。那么在對萬向接軸的改造過程中，最重要的一點(diǎn)是改變它的結(jié)構(gòu)，取締了三明治結(jié)構(gòu)，在整體結(jié)構(gòu)中除去了過渡盤的結(jié)構(gòu)，我們只需要連接萬向接軸和套筒即可。在連接這兩個部分時，起到主要連接作用的是M22雙頭螺栓，并且我們僅僅只需要10個雙螺栓即可。這種改變會讓萬向節(jié)軸承受更大的重量；減少連接螺栓地方發(fā)生松動的次數(shù)；并且將螺栓放在外側(cè)的樣式以便日后對該結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢驗(yàn)和修理。

4.6 修改減速機(jī)錐套配合公差

我們對于現(xiàn)有的小型工廠的裝置設(shè)備進(jìn)行調(diào)節(jié)和測試的過程中偶爾會發(fā)現(xiàn)水平軋機(jī)主減速機(jī)的錐套產(chǎn)生打滑的情況。這種情況下我們應(yīng)該根據(jù)裝置的圖紙來分析出現(xiàn)的這種情況。通過分析的結(jié)果我們發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)生這種情況的最重要的原因是因?yàn)闄C(jī)械設(shè)備中夾緊機(jī)構(gòu)的夾緊力不夠，所以使得該設(shè)備無法承受軋機(jī)的軋制力矩。所以，我們應(yīng)該使用更有效便捷的方法來改進(jìn)該設(shè)備減速機(jī)錐套配合公差，從而增大其夾緊機(jī)構(gòu)的夾緊力。例如，針對每個減速機(jī)錐套配合公差都進(jìn)行反復(fù)而科學(xué)的驗(yàn)算，最后使用加權(quán)平均數(shù)的方法來確定最終的公差數(shù)值，并且據(jù)此來調(diào)整參數(shù)。

4.7 進(jìn)行設(shè)備的隱患整改和科學(xué)布置選型

首先，根據(jù)安裝檢修便捷并且設(shè)備使用時間長的特性，科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)剡x擇該種設(shè)備。其次，加大先前設(shè)備的剪配重塊間距，從而避免它們在新型生產(chǎn)線應(yīng)用中產(chǎn)生配重夾鋼的情況。最后，去除先前設(shè)備中含有的剪氣動翻板，使用輸送導(dǎo)槽取締原有的軋件輸送的方式，并且除去活套器傳動裝置，裝配新式的氣動拔鋼裝置以及冷擺剪前成品梳形導(dǎo)衛(wèi)裝置等等。用來替換舊裝置的新裝置，使用的冷床傳動裝置采用的是蝸輪減速機(jī)，具備較好的反向自鎖能力。所以，我們可以取締先前裝置中所含有的冷床傳動制動器。

4.8 技改工作基礎(chǔ)預(yù)留

生產(chǎn)新型棒材的流水線使用的是小型工廠的生產(chǎn)工藝和手法以及技術(shù)裝備，與新型棒材同時使用的是一些小型工廠原有的舊設(shè)備，這些設(shè)備的安全指數(shù)不高，并且抗過載能力不強(qiáng)。在新型棒材軋鋼工程的設(shè)計(jì)過程中，為了可以在短時間內(nèi)實(shí)現(xiàn)技術(shù)改良和在整體上替換原有設(shè)備的工作設(shè)想，在安裝這些設(shè)備的平面下添加了一個安裝有防滑筋的鋼板底座。并且為了給該設(shè)備的精準(zhǔn)調(diào)節(jié)預(yù)留出一定的可以調(diào)節(jié)的大小，因此在二者之間添加了2mm的墊片。我們只在鋼板底座和墊片部分進(jìn)行二次灌漿，因此我們可以隨時對該設(shè)備進(jìn)行維修和替換，因此，水平軋機(jī)主減速機(jī)和冷擺剪二者均使用這種方案。在最開始設(shè)計(jì)輥道設(shè)備時，因?yàn)樾枰A(yù)先留出來無頭焊機(jī)，并且根據(jù)其基本的設(shè)計(jì)來進(jìn)行建造，從而確保日后在安裝無頭焊機(jī)的時候花費(fèi)更少的時間。由于雙排小車的同步性的改進(jìn)還不夠完美，在進(jìn)行該設(shè)備的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時，仍舊預(yù)先留出了原本兩個液壓缸的設(shè)備基礎(chǔ)，為了日后的技術(shù)改進(jìn)工作預(yù)留出來更多的選擇。

4.9 注重機(jī)械設(shè)備維護(hù)管理制度的科學(xué)、規(guī)范

①著重申述對于這些機(jī)械設(shè)備進(jìn)行操作和維修護(hù)理的工作人員的常規(guī)操作和考核，操作和維修護(hù)理人員都要經(jīng)過嚴(yán)苛的考查，通過考查之后才能上崗工作，上崗工作后采用安排巡查監(jiān)督的工作人員、全體人員互相監(jiān)督上報的制度以及建立賞罰分明的體制，有效利用上述制度的監(jiān)督影響效力和管控功能。②嚴(yán)肅認(rèn)真地履行武裝體制，每人配備一臺機(jī)器，創(chuàng)建就業(yè)機(jī)制，對每個員工對于該設(shè)備的管理和維護(hù)的責(zé)任心了然于心，為該設(shè)備的管控和機(jī)械化夯實(shí)了較好的根基。與此同時，著重加強(qiáng)機(jī)械設(shè)備保養(yǎng)護(hù)理的管理體制和預(yù)估反饋制度的建立和改善，確保軋鋼機(jī)械設(shè)備的更換周期，保證軋鋼機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用，管理和維護(hù)檢修都緊跟時代的步伐。讓整個管理機(jī)制更加標(biāo)準(zhǔn)、更加成體系。

5 結(jié)語

綜上所述，相關(guān)設(shè)計(jì)人員通過合理設(shè)計(jì)和改造機(jī)械設(shè)備，可以使其具有的應(yīng)用價值得到有效提高，提升企業(yè)自身的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。