棒材機組自動包裝設備系統的研發

宋艷保

(安陽鋼鐵股份有限公司)

棒材機組自動包裝設備系統的研發

宋艷保

(安陽鋼鐵股份有限公司)

主要論述了300棒材機組產品包裝現狀，并制定設備研發方案，介紹設備研發內容， 對方案實施后效果進行詳細說明。

設備 研發 包裝

0 前言

第一軋鋼廠300棒材機組始建于1958年，主要產品規格涵蓋Ф22 mm～Ф32 mm圓鋼和螺紋鋼， 2004年初公司對軋機區進行半連續改造，工藝布置改為1×Ф500、7×Ф400和3×Ф300，除1×Ф500外軋機全部采用了高剛度軋機。2008年初又對精整區上卸鋼、下卸鋼、3個檢驗臺等設備進行了工藝優化，移鋼臺架采用液壓托起式鏈條移動，三個檢驗臺架向西重新布置，實現了1#和2#臺架處理定尺產品、3#處理亂尺產品的格局，機組的設備生產能力和水平均有較大提高，其年產量原來的60萬噸提升到95萬噸。

1 存在問題和研發的必要性

300棒材機組原有設備經改造和優化后，設備的生產能力達到了大幅提升，但由于場地狹小，均未解決落后的包裝方式，仍然延續了人工打包形式，存在質量差、效率低、松緊度不一、在吊裝和運輸過程中易撒捆等弊病，制約了產品實物質量的提升，需要全面提升產品實物包裝質量。

2 研發方案

為了提升300棒材機組的產品包裝質量和公司產品形象，通過多次的分析論證確定了以下研發方案：

(1) 1#臺架主要用于Φ25規格12 m 定尺生產時處理配切的9 m 定尺，非9 m 定尺生產時格只處理亂尺。主要將現有12 m東側的2根鏈條拆除，收集輥道改造成定尺和亂尺分離的9 m 定尺處理臺架(備件利舊)。

(2) 2#臺架保留不動，拆除原有收集輥道，鏈架末端增設振動對齊裝置、平托機構、輸送輥道及打捆輥道，定尺長度12 m和9 m，對齊裝置放置在臺架西側，打捆輥道布置兩臺抱緊機構和一臺升降擋板，振動收集工位收集槽中心線維持原輥道中心線，新設輥道布置在原輥道北側，以實現打包和收集環節互不影響。

(3) 拆除3#臺架，在原位置增加一套包裝處理系統。在打捆輥道中間布置2臺打包機(利用閑置設備)，打包后布置一套卸載輥道。卸載輥道后布置稱重鏈、儲存鏈，起緩沖作用，以保證天車稱重、吊裝環節不影響生產節奏。

3 設備的研發

按照研發方案要求，選擇和設計了適合現場需求的設備，首先設計制作安裝了1#臺架分鋼設備，使1#臺架能夠同時處理定尺產品和亂尺產品。其次，對2#臺架及以后設備進行了進一步研發：

3.1 振動裝置

安裝在2#臺架北側、輸送鏈后方，用來批量收集成定尺材，使定尺材在收集時不互相交錯，并可在落定尺材振動同時將定尺材一端拍齊，保證最終定尺材一頭對齊。設備主要由振動機構，傳動裝置，底座、對齊裝置、定尺擋板等組成。振動裝置是偏心長軸在傳動裝置驅動下，帶動搖桿(收集槽)來回擺動，并進行端部拍齊。在偏心軸上設有多段偏心，每個偏心處有一個搖桿推動搖架。定尺擋板數量按9 m、12 m考慮，布置在振動裝置振動槽間隔處，與對齊裝置布置在同一直線上，定尺擋板底座固定，上面是活動擋板，人工按定尺規格進行拆卸。在與臺架互相干涉的傳動軸位置，設計增加臺架鏈條被動輪裝置，使鏈條避開傳動軸，解決干涉問題。

3.2 平托裝置

安裝在振動收集裝置后方，主要將振動收集槽內成捆的定尺材平托到輸送輥道中。主要由驅動裝置、長軸、鏈輪、鏈條、平托叉、輔助輥子裝配等組成。正常狀況下平托叉停在振動槽下方，待振動收集槽內集數量夠捆時，一次平托起成捆散定尺材送進打捆輥道中。平托時，電機帶動減速機，驅動帶有鏈輪的長軸，通過鏈條使平托轉動一周，并保持平托叉朝上，把散捆定尺材送到輸送輥道中。并實現在打包機出現故障或打捆不及時，形成很好的有效緩沖，穩定生產節奏。

3.3 升降擋板

位于1#、2#打捆輥道之間，阻擋輥道上運送的定尺材，并用于定尺材打捆前對齊。主要由擋板，底座，升降機構等組成。

3.4 打捆輥道

位于平托裝置一側、自動打包機前方，負責將打捆前的定尺材送至自動捆包機工位進行捆扎。主要由傳動輥裝配、輥子底座、立輥裝配、蓋板等組成。輥道由減速電機單獨傳動，可正反轉，輸送成組的定尺材；該輥道帶有側導衛立輥，無動力，起導向作用，以利于定尺材捆型；輥道上鋪設導向蓋板，避免定尺材通過時卡阻；

3.5 抱緊裝置

位于自動打包機工位前后。用于將成組定尺材夾緊，便于自動打捆機打捆。主要由油缸裝配、夾緊機底座、夾緊連桿機構、輔助輥子裝配等組成。當成組定尺材準備就緒、自動捆包機成捆前，先由夾緊機構將組料夾緊成形。夾緊機構原始狀態為夾緊連桿機構處于張開(最大限度)狀態，隨后，通過液壓缸推動聯接抱臂，聯接抱臂完成梯形槽內360°的左下方1/4角度的夾緊成形，同時聯接抱臂上的夾緊壓輪推動主抱臂，主抱臂完成梯形槽內360°的左上方1/4角度的夾緊成形。主抱臂運動同時，主抱臂的下端的阿基米德曲線帶動限位抱臂上的壓輪作曲線運動，限位抱臂上端完成梯槽內360°的右下方1/4角度的夾緊成形。另外 聯接抱臂運動同時帶動聯接桿運動，聯接桿再帶動抱臂運動，抱臂完成梯形槽內360°的右上方1/4角度的夾緊成形，這樣四個抱臂同時抱緊待捆坯料。此機構相對兩點抱緊其優點：(1)定尺材抱得更緊，打捆后不容易散捆；(2)捆形更好。

3.6 打包機

利用260機組閑置的KNCA-8/800液壓打包機備件2套。打包機工作時，由進絲機構將打包絲按預定速度送入導向系統，該導向系統由側板間球軸承形成一個回路，打包絲在此回路中運動并纏緊打包捆，同時由脈沖計數器發出信號開始擰結。

3.7 卸載輥道

在19.45 m的空間布置13套U型輥裝配，主要用來將打包成捆的成品向西輸出。主要由傳動輥裝配、底座等組成。輥道由交流變頻電機單獨傳動，可正反轉，輸送成捆產品。

3.8 稱重鏈

參考260機組稱重鏈結構，解決原有不適應部位，將移鋼傳動軸動力傳動進行重新設計布置，由兩端傳動結構改為中間布置單傳動，帶動8條傳動鏈條，使用ZSY200-40-VIII減速機代替齒輪馬達AG83，解決了更換困難、故障率高問題。同時改進鏈條漲緊結構，方便鏈條調整；改進托起結構，使用卡口式代替了原有端裝結構，提高了托起使用壽命；改進了液壓缸布置結構，使液壓缸維護更換更加方便。

3.9 儲存鏈

參考260機組存儲鏈結構，將移鋼傳動軸動力系統進行重新設計布置，由兩端傳動結構改為中間布置單傳動，使用ZSY200-40-VIII減速機代替齒輪馬達AG83，帶動8條儲存鏈條，按照現場位置，支柱全部由側裝式改成上裝式，將鏈架梁長度改為4 185 mm，傳動軸鏈輪采用剖分結構，便于維護。

3.10 液壓系統

兩套抱緊裝置和稱重鏈均采用液壓傳動，每套抱緊裝置有2個液壓缸控制，稱重鏈有三個起升缸組成，共用一個SYYZ1782型液壓站，主要設備包括注油泵電機組部分(2套)、油箱部分、循環冷卻部分、蓄能器部分等，其中：油箱容量1 500升(含二臺A10VS140DR/31R-PPB12N00柱塞泵，開一備一。系統壓力14 MPa, 單泵流量200 L/min，循環泵電機型號：HSNH210-46/Y132S-4 額定流量：210 L/min工作壓力：1.0 MPa 管式冷卻器型號:BR0.1-1.6-10 有效冷卻面積10 m2。另外，配備有電接點溫度計(WSSX-411)、液位控制繼電器(YKJD24-650-150)、電磁溢流閥(DBW20A2-5X/315-6EG24NK4)等，對油溫油位、油壓等實現了遠程控制。

4 結束語

項目實施后，該機組結束了50多年來人工打包的歷史，提高了鋼材包裝質量。經過近一年的使用效果檢驗，改善了職工作業環境，降低了勞動強度，實現年產量95%以上自動包裝，精整打包工序減少3人。實現自動打包后，改善了打包松、打包帶斷帶和收集打包的鋼材交叉嚴重等問題，提高產品市場競爭力。吊裝、稱重環節的運行距離縮短、避開人員密集區域，人員安全保障得到改善。

[1] 徐 灝.機械設計手冊(第四卷)[M].北京：機械工業出版社，2000：24-28，52.

[2] 吳宗澤.機械設計實用手冊[M]. 北京：化學工業出版社，1999：36-43，47.

DEVELOPMENT OF AUTOMATIC PACKAGING EQUIPMENT SYSTEM FOR BAR UNIT

Song Yanbao

(Anyang Iron and Steel Stock Co. ,Ltd )

The 300 bar steel unit products packaging situation was mainly introduced. The equipment development plans was made and development contents were introduced, the results after implementation were described indetail.

Equipment Development Package

2016-11-12

聯系人: 宋艷保，工程師，河南.安陽(455004)河南安陽鋼鐵股份有限公司設備物資管理處；