高線集卷芯棒頂升裝置改進

包國華

（寶鋼集團新疆八鋼公司軋鋼廠，烏魯木齊830022）

0 引言

隨著我國冶金設備的不斷發展，高線設備的發展也日益成熟。我廠的高線精整集卷站設備采用摩根型雙臂回轉芯棒接取成品盤卷。本文通過改進高線集卷芯棒內導桿頂升緩沖器，以提高機械設備的功能精度，從而減少設備故障率，提高企業經濟效益。

1 設備故障主要問題點及原因分析

1.1 設備工作原理

高線集卷站雙臂回轉芯棒裝置是由雙芯棒臂、45°旋轉底座和內導桿頂升三部分組成，其工作原理是：兩個互成90°的芯棒臂桶，固定安裝在一個傾斜45°的旋轉底座，驅動電機帶動旋轉底座轉動，完成盤卷由集卷位置到送卷位置的傳遞。一套固定安裝在旋轉底座下方的芯棒內導桿頂升裝置，完成對芯棒的工作位置的定位及控制。當芯棒處在接卷位置時，其內部的導桿裝置由頂升液壓缸驅動進行上下動作，以保證盤卷準確落在芯棒上。導桿裝置的底部連接著一個頂升緩沖器裝置，用來減緩頂升液壓缸與導桿底板的碰撞。

圖1

1.2 設備存在的問題和分析

原芯棒內導桿頂升裝置設計只考慮了在通常條件下的簡易緩沖定位功能，即簡單地在頂桿的底部用螺栓固定了1塊橡膠板，利用橡膠板的可壓縮性起到有限的緩沖作用，如圖1所示。由于此頂升緩沖器動作頻繁，頂升液壓缸對其沖擊較大；同時線材盤卷輻射熱量使其運行環境溫度在250～300℃之間；這些都加快了橡膠板的老化破損。頂升裝置緩沖器橡膠板破損后，導致頂升液壓缸驅動導桿裝置位置不到位，輕者會發生頂升液壓缸信號不到位，設備不能自動運行，造成集卷筒內卡鋼、亂卷故障。重則會發生芯棒不能準確定位，使集卷桶內重達3t的鼻錐掉落的惡性事故。再之，緩沖器橡膠板破損后，極易發生芯棒旋轉時頂升液壓缸導桿與緩沖裝置不能正常脫離，導致頂升液壓缸和緩沖裝置損壞。

鑒于上述問題，集卷芯棒頂升緩沖器故障對生產順暢穩定性影響較大，頂升緩沖器橡膠板使用壽命不會大于5 d，造成產品成材率下降，維護強度增大，維護成本較高。

2 改進方案的確定和實施

2.1 改進方案的確定

通過查閱資料對比了橡膠、碟形彈簧作為緩沖裝置的優點與缺點如表1。

表1 緩沖性能優缺點對比

2.2 改進方案的實施

如圖2所示，首先利用原先的頂升緩沖裝置，在其內部先加工1組階梯沉孔，再制作1個緩沖頂桿。最后將緩沖頂桿中部安裝1組碟簧插入內部階梯孔內，頂桿頭部安裝1組螺旋壓簧，并用螺母緊固。通過調節緩沖頂桿頭部的緊固螺母的不同位置，可以實現對壓簧和碟簧的壓縮預緊，起到調節緩沖頂桿行程的作用，并且壓縮預緊的螺旋壓簧可以始終保證碟簧和頂桿的緊密配合，實現了緩沖力在緩沖和恢復過程中的平穩釋放。既能起到緩沖作用，又減少了碰撞產生的噪聲。

此芯棒頂升緩沖器裝置使用的都是金屬材質，其耐熱能力得以提高，實現了在環境溫度250～300℃的持續運行。

同時，在后期使用過程中，對于頂升液壓缸和緩沖裝置增設了1個防塵罩，防止盤卷氧化鐵對于液壓缸和緩沖裝置的污染。在驅動液壓缸閥組之間增設1個疊加式減壓閥，調整液壓缸的頂升力。

圖2

3 結語

通過對芯棒導桿頂升緩沖器裝置的改進，實現了高溫環境下的設備運行的緩沖，維護操作方便，可重復使用。新的芯棒頂升緩沖器裝置使用壽命大于180 d，并且能在高溫環境下穩定運行，結構優化后，維護強度和維護成本大幅降低，使用壽命得到大幅提高，有力地促進了生產的順暢穩定，有較好的應用前景。

［1］ 鄒家祥.軋鋼機械［M］.北京：冶金工業出版社，2006.

［2］ 成大先.機械設計手冊：第1卷 第3篇［M］.4版.北京：化學工業出版社，2002.

［3］ 文慶明，程志彥.軋鋼機械設備［M］.北京：人民郵電出版社，2005.