20 MN压机翻料器的设计

马廷威 王玉红 吕 军

(中冶京诚(营口)装备技术有限公司，辽宁 115004)

我公司压机的生产能力是最大拔长钢锭为30 t，最大镦粗钢锭为14 t，而操作机最大的夹持能力仅为10 t，形成了10 t～30 t 之间的锻件无法生产的局面。同时，新上一台操作机的成本很高。为了满足中间这部分锻件的生产需要，并拓展公司的相关业务，我们设计了一套能够满足生产需求，成本又不高的翻料器，配合厂房内的天车使用，取得了良好的效果。

1 设计方案

为了配合天车使用就需要有一个连接装置，连接天车钩头与所设计的翻料器。天车在配合操作机工作的时候，由于压机的上下运动，需要操作机和翻料器也能够随压机而上下运动。天车钩头与翻料器之间是刚性连接，需要有一个机构作为缓冲装置，我们考虑选用弹簧，因为弹簧有一定的压缩行程。同时锻件锻造的时候有可能产生弯曲，为防止天车受瞬时大的冲击力而发生危险，应提高翻料器的使用安全系数，设计的时候另加上一段空载行程。下部分翻料采用链轮结构和铁链，在操作机旋转的时候，锻件带着铁链以链轮为中心旋转。

2 主要结构

翻料器的主要结构见图1 所示。

图1 中(a)即为现场使用的翻料器，图1 中(b)为翻料器的结构图。

翻料器主要包括吊杆、护板、链轮、弹簧销轴、下压板、蜗卷螺旋弹簧、上压板及弹簧垫。

图1

传动结构的作用是在翻料器与天车钩头中间建立一个连接。防护结构的作用是为了翻料器运转时候的安全，容纳内部构件。传动机构是在链轮的下面安装一条锁链，锻件带动锁链在链轮中运动。在锻件套上锁链以后，在锻件重量的作用下，弹簧轴销向上运动，压缩蜗卷螺旋弹簧，对冲击力起到缓冲作用，防止瞬间力对翻料器和天车的损坏。

3 弹簧选用

本机构设计中主要的难点就是强度校核，强度校核中最重要的就是弹簧的选取和力的校核。

设定翻料器的额载为10 t，缓冲部分的行程为200 mm。开始设计采用圆柱螺旋弹簧，在额定载荷的情况下，经过详细的计算确定，需要采用4组压缩弹簧。最小载荷高度为510 mm，最大载荷高度为310 mm。对比圆柱螺旋弹簧和蜗卷螺旋弹簧的特性曲线(见图2)可知，圆柱螺旋弹簧的变形量随力的增大而增大，成正比变化，而蜗卷螺旋弹簧的变形量在力达到一定程度后则不再显著增加。这说明当力超过一定程度后，在相同的变形量内蜗卷螺旋弹簧可以吸收较大的能量，同时蜗卷螺旋弹簧板间存在的摩擦可利用来衰减振动。本机构的使用环境是在高温情况下，通常要达到200℃左右。而且在生产过程中需要承受不定时的冲击压力。为了生产现场的安全，本机构选择2 组4 卷面对面安装的蜗卷螺旋弹簧，由供货厂家详细测算并校核后安装。

图2

4 结论

我们自行设计制造的翻料器已使用二年多，至今没有出现故障，使用效果良好，拓展了压机产品能力，为公司创造了良好的经济效益。该翻料器结构简单，重量轻，使用方便，对同类小型翻料器的设计有一定的借鉴意义。