中厚板鋼板打字機結構優化

摘要 介紹了中厚板鋼板打字機的特點，對該設備的存在的問題與缺點進行了分析并提出了相應的改進措施，通過對鋼板打字機的結構優化，不僅提高了鋼板的質量，還取得了良好的經濟效益。

關鍵詞 打字機 架體 壓字輪 結構 改進措施

1 前言

安鋼第二軋鋼廠2800mm機組收集臺崗位引進麥格納格自動標識設備，由于設備供應廠家設計缺陷，使用效果不理想，由于其他原因該公司已重組，后續設備售后服務質量不能保證，我廠目前只能繼續采取人工噴印標識和鋼板壓印標識。

2 改前狀況

現在采用的鋼板壓印機位于收集臺末端，采用的是杠桿結構，杠桿一端與汽缸頭相連，氣缸與地面固定，杠桿另一端與打字輪相連，杠桿中間和架體采用銷聯接，工作時氣缸受壓推動杠桿一端上升，杠桿圍繞銷軸轉動使壓字輪下降壓在鋼板上，從而實現壓印的效果，結構簡單，穩定性較差，發生突發事故的概率較大，而且壓字輪作用在鋼板上的力不均勻，經常出現標識不清。

此外，壓字輪軸裝配采用的是一對調心滾子軸承22208，軸長420 mm，軸的一端安裝壓字輪，壓字輪軸所受的載荷分布不均勻，在壓字輪工作的過程中，軸所受到的反作用力高達20000N，軸上所受到的最大彎矩超過5200N·m，經常出現軸斷裂、軸承爛等事故，嚴重影響正常生產。

3 存在問題及分析

近年來，隨著軋機產能的迅速提升，平均機時產量已突破190t /h，月均品種板材生產比例已達到85%以上，其中高強度品種板材所占比例更是逐月上升，加之比例較多的6mm—10mm小規格板材，。為滿足提高我廠產品質量，減少質量異議，必須對打字機進行改進。

經分析，打字機結構存在的問題有：

1）打字機架體結構過于簡單，穩定性較差，容易傾斜移位；

2）采用杠桿結構，壓字輪作用在鋼板上的力達不到水平均勻，容易造成壓印標識不清；

3）壓字輪軸結構設計不合理，所受載荷不均勻，容易斷裂；

針對以上問題，必須對打字機結構進行改進，使其穩定性和壓字能力增強，軸的承載能力增加，使用壽命延長。

4 改進方案及實施

4.1 改進方案的基本思路

為了增強架體的穩定性，放棄原來架體的設計理念，重新設計架體結構，合理布局，將原來的杠桿結構改為氣缸直接作用的結構，提高了打字機的工作效率，使鋼板所受到的壓應力水平均勻，提高了鋼印的清晰度。

4.2 改進方案介紹

新架體采用七塊鋼板作為基礎，相互焊接，原來的杠桿結構改為氣缸直接推動壓字輪的垂直結構，壓字輪軸的結構設計由原來的長軸改為短軸，重新設計計算軸上的載荷分布。使打字機的穩定性達到了要求，又有效的解決了鋼印標識不清的難題，同時也減少了設備故障，使生產暢通無阻，延長打字機軸及軸承的在線使用周期，保證了鋼板的質量。

4.2.1 打字機架體結構的改進

架體由原來的簡單架體，改為1710*1200*40的一塊鋼板作為底板，1460*1450*30的兩塊鋼板作為側立板，940*1450*30的兩塊鋼板作為中間立板和后立板，1100*750*380的一塊鋼板作為前面板，前面板加工燕尾，與滑動裝置的燕尾槽配合使用。

相對于原來的架體，體積有所變大，結構有了很大程度的改進，尤其是穩定性得到了很大程度的提高，避免了由于操作失誤導致的打字機機體傾斜移位等事故，減少了設備故障率，保障了鋼板的正常生產。

4.2.2 打字機結構的改進

打字機結構由原來的杠桿結構改為氣缸直接推動垂直壓印的結構，氣缸固定在帶燕尾的前面板上，杠頭通過銷軸與帶有打字輪的滑動裝置相連，帶動滑動裝置上下滑動，滑動裝置由滑架和帶有滑板的楔支撐塊組成，滑架側面安裝四條M24的螺母，可以利用其調整楔支撐塊的位置來實現調整滑板間隙，安裝打字輪軸的軸承套焊接在滑架上，滑架裝置上帶有兩個燕尾槽，與前面板上的燕尾相配合。

相對于原來的杠桿結構，氣缸直接推動結構更便于維修，而且對突發故障的應變能力有了提高，作用在鋼板上的壓應力也平穩而均勻，鋼板上的鋼印標識清晰可見，增加了客戶對產品的認可，也提高了產品在市場的影響力和競爭力。

4.2.3 壓字輪軸的設計改進

在不改變軸承型號和壓字輪型號的前提下對壓字輪軸進行設計，改進前壓字輪軸采用長軸設計，現改為短軸，由原來的420mm縮短為210mm，為了減小彎矩，氣缸壓力和支撐力間的力臂由原來的260mm改為80mm。

相對于原來的長軸設計來說，現在的方案更便于保養，更換，整體跨度減少200mm以上，軸上所受到的彎矩約由原來的5200N·m降低到1600N·m，大大降低了軸的工作強度，減少了軸承的損耗，為低成本運行提供了保證。

5 實施效果及效益

第二軋鋼廠鋼板打字機結構優化完成經安裝調試投入使用后，效果良好，提高了打字機的設備作業率，減少了維修維護人員的日常工作量和勞動強度，同時也為今后提高鋼板質量、提高產品形象提供了先決條件，總結此項開發應用，主要有以下幾點使用效果：

1）、提高了鋼板打字機的設備作業率：

打字機結構優化后，提高了架體穩定性，安裝基面具有較好的防銹措施，同時有一個壓字輪備用，它的故障直接影響產品的形象。經結構優化后，設備故障率明顯降低，故障影響時間大幅度減低，同時保證了整個精整線的順暢有序。

2）、提高產品質量：

打字機結構優化后不但使打字機的穩定性有了很大程度的提高，設備故障率同去年上半年相比減少了很多，在鋼板上鋼印清晰度、準確度比上班年有了大幅度提高，產品的質量趨于穩定，增強了產品在市場上的影響力和競爭力。

6 結語

通過對二軋廠鋼板打字機的結構優化，解決了原來打字機結構設計的不足，性能穩定，運轉可靠，很大程度的提高了設備的使用壽命，同時維護檢修成本也大大降低，促進了生產的連續穩定運行。

參考文獻

【1】成大先 機械設計手冊 北京 化學工業出版社 1999

【2】濮良貴 紀明剛 北京 機械設計 高等教育出版社 2001