打包預夾緊裝置故障分析及改進

王亞娟

摘 要：本文對陜西龍門鋼鐵公司西安軋鋼廠打包預夾緊系統故障的原因進行了分析，提出了對打包預夾緊系統改進的方法，取得了很好的效果，產生了較大的經濟效益和社會效益。

關鍵詞：打包預夾緊；故障；分析；改進

引言：陜西龍鋼公司西安軋鋼廠生產線為年產80萬噸的棒材生產線，產品規格為Φ12-Φ40的熱軋帶肋鋼筋和圓鋼，精整打包設備采用氣動打包機，但是氣動打包機往往由于包帶張力小而難以對鋼捆束緊，使所打鋼捆較為松散。因此在打包前需要進行預夾緊，將鋼捆用較大的力量進行夾緊，才能使所打鋼捆達到理想要求。

西軋廠打包預夾緊系統在使用過程中故障較多，對生產的正常進行和鋼材打包質量造成了一定影響，本文通過對西軋廠打包預夾緊系統的故障現象進行了分析，提出了改進方法，并在改造后取得了理想效果，產生了較好地經濟效益和社會效益。

一、打包預夾緊機構及工作原理

西軋廠打包預夾緊機構（圖1）由底座、油缸、油缸支座、成型臂1、成型臂2以及連板等組成。其中油缸用銷軸1和油缸支座聯接，油缸活塞桿前部裝有叉頭，和成型臂2聯接。連板用來聯接成型臂1和成型臂2。

成型臂1用銷軸2安裝在內立板和外立板上，成型臂2用中間軸安裝在兩個外立板上。成型臂1和其連接的成型臂2處于同一平面內，兩個成型臂2所處平面相互平行（圖2）。

當油缸活塞桿收回時，成型臂1和成型臂2上部向兩邊運動，裝置處于打開位置，當油缸活塞桿伸出時，成型臂1和成型臂2上部向中間運動，裝置處于夾緊位置。油缸活塞桿的運動帶動成型臂2運動，成型臂2和連板一端連接，連板另一端連接在成型臂1上，因此，成型臂1的運動和成型臂2的運動速度相等，方向相反。

二、打包預夾緊機構故障

西軋廠打包預夾緊機構在使用不久后，常常發生油缸活塞桿頭部斷裂現象，斷裂部位位于安裝叉頭的螺紋末端，斷裂后，叉頭會和斷裂的螺紋部分一起和活塞桿分離，整個機構不能繼續工作。

三、打包預夾緊機構故障分析

打包預夾緊機構油缸活塞桿斷裂比較頻繁，甚至出現新更換油缸使用一天即斷裂現象，對軋鋼生產造成了非常嚴重的影響。

通常情況下，油缸活塞桿頭部斷裂現象是由于受到較大徑向力的影響所致。

通過觀察，發現內立板由于寬度和厚度均較小，極易造成內立板扭曲變形，或者向底座中心傾斜，嚴重時造成銷軸2和內立板脫離，引起成型臂2在工作過程中左右擺動，同時帶動油缸頭部擺動。而油缸尾部耳軸未安裝關節軸承，同時，油缸支座內側和油缸耳座之間無間隙，因此，油缸頭部擺動時，尾部受到限制不會隨之擺動，致使油缸活塞桿受到較大徑向力而斷裂。

銷軸2在使用過程中磨損后，和軸套之間間隙變大，會引起成型臂2在工作過程中左右轉動，同時帶動叉頭轉動，當油缸推力較大時，也會使活塞桿頭部斷裂。

四、打包預夾緊機構改進

針對打包預夾緊機構油缸活塞桿斷裂原因，我們對機構做了以下改進：

1、 對銷軸和中間軸增加干油潤滑孔，使軸和軸套能在良好的潤滑環境中工作，減小工作時的磨損量。原設計所有銷軸和中間軸均未設置潤滑油孔，造成銷軸在使用過程中磨損量較大，影響使用壽命。

2、 增強內立板強度，在銷軸2左右兩旁焊接兩塊鋼板，將內立板和外立板連接起來，使內立板不再變形或傾斜，同時不影響銷軸2的更換。

3、 增加油缸支座內側距離，使油缸尾部耳座兩側和油缸支座之間保持10mm以上間隙，不再限制耳座左右擺動。同時在油缸尾部耳軸上安裝關節軸承，在銷軸1上安裝兩個定位套，對關節軸承進行軸向定位。改進后使油缸能以耳軸為圓心隨意擺動。

4、 增設成型臂2導向裝置，在內立板和外立板上分別水平焊接兩塊鋼板，可以在成型臂2左右轉動時，對其轉動幅度加以限制。

5打包預夾緊機構改進效果

由于打包預夾緊機構本身設計極為緊湊，所處位置其他設備較多，所以出現故障后極難維修，每更換一個油缸所需時間均在120分鐘以上，銷軸磨損后更換也非常困難，內立板變形或傾斜后非常難處理，所以對生產造成了很大影響，甚至會引起銷售質量異議，對企業造成難以估量的損失。

打包預夾緊機構在改進后10個月的使用過程中，再未出現油缸活塞桿頭部斷裂的問題，而且銷軸的磨損程度大為減輕，通過觀察，所有銷軸均未有明顯磨損痕跡，保證了生產的正常進行，并顯著提高了鋼材的打包質量。

五、結束語

打包預夾緊是軋鋼廠軋鋼工藝流程中較為關鍵的環節之一，本文結合龍鋼西軋廠打包預夾緊故障工作實例，針對打包預夾緊故障現象，在分析了油缸活塞桿頭部頻繁斷裂的基礎上，提出了改進措施。

通過改進，該打包預夾緊系統運行穩定，事故率得到了大幅下降，有力地配合了生產的穩定順行。直接的經濟效益達到30萬元/年，從而降低了軋鋼企業的維護成本，提高產能，并使鋼材打包質量得到了顯著提高，有力地維護了禹龍鋼材的品牌形象，增強了企業競爭力，取得了巨大的經濟效益和社會效益。

參考文獻：

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