定尺剪废料收集系统的结构改造及应用

阴法亮 杜忠新 宣虎威 宋程文

(莱芜钢铁集团宽厚板厂，山东 271104)

废料收集系统形式多样，从结构上区分主要有小车运输、平板链式、皮带式等多种形式。莱钢4 300 mm 厚板线的废料收集系统根据生产线特点采用平板链式输送，该运输链具有负载大、易于维护、性能稳定、维护费用低等优点。

链板式废料收集系统主要包含平板运输链、传动装置、废料收集筐以及框架、道轨等附属设备。框架分上下两层:上层覆有道轨，供运输链链轮滑行;下层安装带有输送轮的横梁，支撑运输链链板运动。如果一条运输链不能满足现场需要，可由几条运输链组成阶梯形式，中间由过渡溜槽衔接，要在框架上层衔接处安装多层减震橡胶，以缓冲废料对平板链的冲击。每条运输链均由一台30 kW 变频电机驱动。

1 问题分析及解决方案

我厂定尺剪投入运行以来，由于缺乏使用经验，废料收集系统故障频出，成为制约设备正常运行的主要问题。经过半年的摸索实践，我们逐渐掌握了维护技巧，并对系统进行了适当改进，现在剪切设备停机率基本为零。

该系统存在的主要缺陷有以下几个方面，针对这些缺陷提出了相应的解决方案。

1.1 废料卡钢及解决方案

由于废料形状不规则，厚度、长短不一，废料在运输过程中就会产生不同程度的卡钢。

卡钢主要集中在设备两个部位:一个是定尺剪废料挡板处易造成塞钢。废料由3 m 高的下剪台落下时，如废料头部较薄较尖就会插入运输链与挡板间的间隙。我们通过改进挡板与平板链间的位置关系使此处卡钢现象得到有效控制;另一个是运输链过渡溜槽处缝隙大易造成卡钢，如图1 所示。溜槽角度太大易使废料溅出运输链两侧挡板。图1 为理想的设备运行情况，即废料尺寸较大、形状规则。但实际生产中产生的废料形状极不规则，有些废料带有弯曲、尖头，插入溜槽与平板链衔接处缝隙形成塞钢。因此我们将溜槽角度进行重新定位，由原先的45°改为30°，如图2所示。这样改进以后，不仅彻底杜绝了缝隙大造成的塞钢，而且溜槽承载了废料主要的冲击力，减少了废料的溅出。

1.2 链条损坏及解决方案

造成链条损坏的原因主要有两个方面:一是链条筋板断裂，主要原因是平板链受冲击较大，筋板强度不够，造成筋板断裂;二是链条连接销轴磨损，链条运行过程中销轴会自转动，造成销轴与销孔相互磨损形成间隙。

图1 理想设备运行模式Figure 1 Ideal equipment operation mode

图2 溜槽角度改进后的设备效果图Figure 2 Equipment effect after the chute angle changed to 30°

综合上述两方面原因，我们采取了以下整改措施:一是改进链条筋板结构，在上面焊接立筋，增加强度;二是防止销轴自转动，将销轴与销孔焊为一体;三是为运输链添加润滑管路，这样不仅有效防止了链条磨损的发生，而且大大降低了运输链的运行噪音，延长了运输链的使用寿命。

1.3 螺栓松动及解决措施

螺栓松动是机械行业长期存在的问题，虽然我们对运输链上各部分螺栓均提前做好预紧，但是运输链的震动超出预期，简单的预紧防松起不到任何作用，运输链上使用的螺栓量比较大，所以采用螺母与螺栓直接焊连的方法，紧固好之后再进行破坏性防松以检验紧固效果。实践证明，此方法达到较好的效果，98%以上的螺栓使用近两年没有出现松动问题。

1.4 收集筐破损及解决方案

碎料筐位于剪切机下端，收集钢板剪切后的碎料。一般宽厚板的生产中钢板碎料重量较大，会对碎料筐产生相当大的冲击。以4 300 mm 宽厚板切头剪为例，碎料最大重量为0.87 t，碎料对料筐垂直冲击落差为5 m，虽然碎料筐安置在缓冲装置上，碎料筐自身的焊接结构在碎料的冲击下也很容易受到破坏。一般用作收集钢板碎料的碎料筐都被制作成筐式钢板焊接体，整个筐体放置在简单的缓冲装置上用以缓冲钢板掉落时对装置的冲击。但是钢板落入碎料筐时，撞击的能量首先被筐体吸收，缓冲装置起的缓冲作用不明显，焊接的筐体变形和开裂问题经常出现，造成筐体使用周期较短，在维护碎料筐时劳动强度较大，影响生产节奏。

为解决上述问题，我们在碎料筐的筐体内部设计了缓冲装置，用以缓冲碎料冲击，保护筐体的结构。筐体的底部是由一块导向销限定位置的，活动的耐冲击板选择为耐冲击韧性好的25Mn 钢板，在受长期冲击损坏后可以单独更换该板。耐冲击板下面是若干组相互交叉重叠放置的橡胶板和间隔钢板，形成多层约束阻尼层。在粘弹性材料橡胶板中附加钢板，当耐冲击板受冲击变形时，起约束作用的钢板不变形，从而增加了粘弹性材料的剪切变形，提高阻尼性能，用来缓冲钢板碎料带来的冲击。这样把缓冲装置设置在碎料筐的内部，有效解决了筐体在受冲击作用下极易损坏的问题。

2 结束语

通过对废料收集系统的改造应用，掌握了该系统的简单维护方法，提高了剪切线设备的整体稳定性，这为我厂完成百万吨产量目标奠定了坚实的基础。

［1］许宏涛，刘洪杰，王元华.一重技术.2009，(3).

［2］成大先.机械设计手册［M］.北京:化学工业出版社，2001.