配重在托盤升降裝置中的使用研究

呂浩鵬

（中冶華天工程技術有限公司，江蘇 南京210019）

配重在托盤升降裝置中的使用研究

呂浩鵬

（中冶華天工程技術有限公司，江蘇 南京210019）

在高速線材生產(chǎn)中，線材的集卷成型及收集是其中的重要一環(huán)。托盤升降裝置是集卷系統(tǒng)的重要組成部分，主要承擔對風冷過后的成型線卷進行接卷的任務。在我國引進的DANIELI、MORGAN、SMS MEER等類型的盤卷升降裝置中，裝置在由高位到低位的接料過程中均存在著穩(wěn)定性不足，甚至偶爾會出現(xiàn)因為電流不穩(wěn)定或瞬時電流過大燒壞傳動柜上電容的現(xiàn)象。因此，為進一步提高該裝置的運行穩(wěn)定性，該文對托盤升降裝置進行加裝配重的使用研究。

托盤升降裝置；穩(wěn)定性；配重

1 托盤升降裝置的背景知識

1.1 托盤升降裝置的工藝性能

在軋鋼車間的高速線材生產(chǎn)線中，吐絲機出來的線卷經(jīng)過風冷輥道運輸之后，在輥道末端處線卷落入集卷筒中，在集卷筒的底部由托盤升降裝置上的托盤進行接卷，托盤用于支承成形的盤卷。同時按照電氣程序控制用于堆放盤卷，保證盤卷均勻的密度，并伴隨著線卷的下落過程，底部的接料托盤隨之下降，直至整條線卷完全落入集卷筒中，托盤此時下降至集卷站的底部，此過程中逐漸形成完整的盤卷。

1.2 托盤升降裝置的設備構成

托盤升降裝置的構成分析：（1）盤卷板傳動：盤卷板的傳動支架位于鋼結構的二層平臺，即集卷站中間層5 723 mm平臺，其上裝有盤卷升降機構的驅(qū)動電機，P=45 kW，該電機自帶編碼器以便于行程運算；（2）升降主體機構：包括左右車架、左右托板、鏈輪、鏈輪軸、車輪及左右支架等部分，此套機構的作用在于實現(xiàn)托板及盤卷依靠車輪裝配沿左右支架的行走升降；（3）托板開閉液壓缸：型號為φ80/φ45-640mm，凈行程440 mm外有200 mm止動管，左右兩個液壓缸分別控制左右托板的開閉，液壓缸支座固定于車架支座上，隨托板一起升降，托板高位時，液壓缸伸出，將托板閉合進行接卷；托板低位時，液壓缸縮回，將托板打開進行卸卷；（4）盤卷板底座：此為托盤升降機構的大底座，其一半位于土建基礎上，一半位于雙芯棒底座上，左右支架固定于其上，構成盤卷板的結構主體。

1.3 托盤升降裝置的特性及控制

特性：托盤升降裝置為基礎安裝式底板，用于支撐盤卷支承板組件。有兩塊盤卷支承板，盤卷支承板由液壓缸實現(xiàn)開合。每塊都通過樞軸安裝在滾動軸承上，而軸承又與可以升高的支承架固定，支承塊通過由電機驅(qū)動的鏈條系統(tǒng)進行升降，其中升降式支承架采用垂直支撐柱引導固定。支撐柱裝有可更換的導軌，使用滾動軸承支承的V形滾輪。整個系統(tǒng)潤滑采用手動泵在干油點加干油潤滑的方式，升降鏈條則由人工加稀油潤滑。

控制：可通過就地控制站進行自動和手動控制。盤卷支承板下降由集卷筒的多光束式光纖掃描儀進行位置控制，自動順控程序則由集卷筒的信號發(fā)生裝置觸發(fā)開關進行啟動。

1.4 盤卷技術參數(shù)及托盤負載

盤卷技術參數(shù)：＜1＞. 盤卷外徑：1250 mm；＜2＞盤卷內(nèi)徑：850 mm；＜3＞線材最高溫度：大約 600 C；＜4＞設備的周期時間（最長）：40 s；＜5＞集卷工位設計能力（環(huán)布料器投用時）：最大2500 kg或3100 mm；＜6＞盤卷最大高度數(shù)據(jù)：5.5 mm普通線材和6 mm螺紋鋼2 430 kg（帶環(huán)布料器）：大約 2 460 mm。

托盤負載：當線卷到達風冷線末端輥道即將落入集卷筒時，此時托盤處于最高位，托盤負載最小，為0 kg；當集卷筒中分離爪打開，托盤負載隨著線卷的不斷落下持續(xù)增加，同時，托盤持續(xù)下降，當接滿整個線卷時，托盤下降至最低位，此時，托盤負載最大，約2 500 kg.

此段落主要從工藝性能、設備結構、控制特性及負載情況等幾個方面對國內(nèi)現(xiàn)有托盤升降裝置的情況進行了詳細介紹。

2 配重的使用研究

2.1 加裝配重的背景因素

從上述盤卷技術參數(shù)及接卷過程的描述可知，托盤的承載范圍為：0 kg～2 500 kg，且基本上為一個平穩(wěn)勻速的過程，但考慮到接卷托盤的驅(qū)動電機發(fā)揮的電機性能恒定不變，而負載則變化范圍較大，從而造成電機系統(tǒng)的電流值不穩(wěn)定，因此，需要考慮改善電流不穩(wěn)定或瞬時電流過大的問題，而最簡易可行的方法則是盡可能的縮小電機的承載變化范圍，因此，考慮對于原有托盤升降裝置進行配重的加裝。

2.2 配重的構成及加裝

在不改變有托盤升降裝置的整體構成及集卷站的整體結構的前提下，利用現(xiàn)有集卷系統(tǒng)的富裕空間，增加一套配重，其構成部分有：1.配重筐 ；2.鎖扣；3.鋼絲繩 ；4.支座；5.滑輪；6.吊耳；7.托盤。加裝后的示意圖如圖1.

圖1 配重裝置示意圖

2.3 配重分析

由上文中的托盤升降裝置承載分析可知，此托盤升降裝置在接卷的整個過程中的承載在0 kg～2 500 kg的范圍內(nèi)變化，此外，托板及液壓缸等配套裝置的自重約為500 kg，即配重所要平衡掉的重量大致在500 kg～3 000 kg的范圍內(nèi)，因此，配重取（500 kg+3 000 kg）/2=1 750 kg的重量較為合適。

從上述分析可知，對于常見的2 500 kg的盤卷收集，對托盤升降系統(tǒng)進行1 750 kg的配重加裝，經(jīng)過加裝后的電機初始負載為：1 750 kg-500 kg=1 250 kg；最終負載為：3 000 kg-1 750 kg=1 750 kg，即電機的負載范圍為1 250 kg～1 750 kg，共計500 kg的變化范圍，而原加裝配重前的托盤升降系統(tǒng)中電機的負載變化范圍則為2 500 kg.由2 500 kg縮小至500 kg，電機負載范圍縮小明顯，有效地實現(xiàn)了縮小承載變化范圍的初衷。

3 結束語

通過對托盤升降裝置進行配重加裝的使用研究，使得托盤升降裝置獲得比以往更加穩(wěn)定的設備性能，同時，電機電流的穩(wěn)定性明顯加強，有效地避免了出現(xiàn)電流不穩(wěn)定或瞬時電流過大的現(xiàn)象。此外，還可以根據(jù)現(xiàn)場使用中的實際情況對配重筐的總體重量予以調(diào)整，比如：軋制方坯的規(guī)格較小造成的盤卷整體重量較輕時，可以將配料筐中的配重塊適當減少；軋制矩形坯的規(guī)格較大造成的盤卷整體重量較重時，可以將配料筐中的配重塊適當增加。

總體來說，通過對配重加裝的使用研究表明，此配重的加裝既簡單方便而且使用效果極佳，非常值得在實際生產(chǎn)中應用推廣。

Study on the Application of Counterweight in the Pallet Lifting Device

LV Hao-peng
（MCC Alex Hua Tian Engineering Technology Co.，Ltd.，Nanjing Jiangsu 210019，China）

In the production of high speed wire rod，the formation and collection of wire rod is an important part.The pallet lifting device is an important part of the coil collection system，mainly undertakes the task of picking up coils after the stelmor cooling line.In the danieli、morgan and SMS meer lifting devices imported to China，there is a lack of stability in the process from high to low，even occasionally due to the unstable current or the transient current is too large to burn the capacitor on the transmission cabinet.Therefore，in order to further improve the operation stability of the device，this paper studies the assembly heavy use of the pallet lifting device.

pallet lifter；stability ；counterweight

TU441+35

A

1672-545X（2017）09-0241-02

2017-06-08

呂浩鵬（1985-），男，河南洛陽人，本科，工程師，研究方向：機械設計制造及其自動化。