扁钢精整修磨台架改进

刘万荣

摘要：因分厂精整修磨台架结构陈旧，使得精整入库效率低下，且精整质量得不到保证，精整成品无法满足日益增长的产量及质量要求。为了提升精整修磨入库效率，提高产品质量，同时减轻工人劳动强度，根据现场环境和工艺要求，对原精整修磨台架结构进行了改进。

关键词：扁钢；精整修磨台架

一、 前言

江阴兴澄特种钢铁有限公司三轧钢，是兴澄公司的老厂区，因此设备较陈旧。分厂用于扁钢精整修磨的老式台架（如图 1所示），结构简陋，整个扁钢精整过程靠人工叠片、打包完成，单个台架8小时入库量约为90吨。台架精整效率低，无法满足日益增长的产量需求。工人劳动强度高，产品质量得不到保证，达不到交货质量要求。扁钢下落经过下滑面时，易造成磕碰伤，影响产品质量。随着社会的发展，客户对质量的要求越来越高，所以对精整台架结构的技术改进势在必行，通过改进来达到提高精整效率，提升产品质量，改善工作环境，同时降低劳动强度的目的。

二、改进前台架结构介绍

1. 台架平面

如图1所示，原台架平面由三道对拼的槽钢并排组成，与二侧收集槽装置焊接在一起。台架上表面为槽钢原始面，摩擦阻力大，人工散片困难，劳动强度大。

2. 扁钢下滑面

如图1所示，台架上平面与堆垛收集槽之间的过渡圆弧即为原台架的下滑面。在实际作业过程中，起到滑片时的过渡作用，为叠片时扁钢下落过程提供一个临时支撑点。扁钢滑动通过下滑面，与下滑面间产生滑动摩擦，非常容易引起扁钢表面的划伤，造成质量问题。由于滑动摩擦阻力大，会花费更多的人力，因此堆垛所花费的时间也更长，作业效率很难提高，是一种纯粹的体力劳动，生产效率主要取决于员工的体力及熟练程度，主观因素影响大，无法满足现今的生产需求，必须进行改进。

3. 堆垛收集槽

一种用于收集堆垛扁钢的装置，如图1所示。该台架的收集，即是在收集槽内完成人工扁钢堆叠、齐整、捆扎打包、吊运、入库的过程。方包堆垛结果的好坏，不仅受到人员因素的影响，同时受制于收集槽本身限制，扁钢排列很难做到排列整齐。

三、改进的具体措施

1. 台架平面的改进（如图2所示）

在原台架中间加装四组滑轮组，将原来扁钢与台面间的滑动摩擦转变成滚动摩擦，滑轮为带防尘盖的深沟球轴承，转动灵活，表面光滑，可最大限度保证精整过程中台架不会对扁钢造成划伤，此改进点对提高产品质量起到较好的效果。同时，用滚动摩擦代替滑动摩擦，大大降低摩擦力，可使得散件更方便，更省力，起到了减轻劳动强度的作用。

2. 扁钢下滑面的改进

旧台架下滑面只起过渡支撑作用，功能有限，而且存在引起扁钢表面划伤的隐患。考虑利用下滑面将台架平台与堆垛组合装置（后文述）衔接起来，可使得堆垛过程流畅化，达到减轻劳动强度和提高工作效率的目的。通过多方面试验，确定可以通过如下改进来实现：

将下滑面结构改进为图中所示结构，共7组。为了与下滑面有所区分，称其为“斜坡滑道”。斜坡滑道的特点是将原来的圆弧面改成具有特定坡度的斜面，并在上表面加装与台面一样的滑轮组，完成扁钢与台面间滑动摩擦到滚动摩擦的转变。在斜坡滑道的起始端，用一个圆弧倒角将斜坡滑道与台架平面无缝连接起来，可以保证扁钢从台架平面顺利滑至斜坡平面上。斜坡滑道的末端，利用三段倾斜角度不同的倾斜面组成：第一台阶面与第二台阶面成5°角，第二台阶面与第三台阶面成5°角，经多次试验，确认该角度变化能夠保证扁钢在下滑进入后续堆垛收集槽时平行下落。

3. 堆垛收集槽的改进

通过斜坡滑道一片片平行滑下的扁钢，想要堆叠的整齐，必须对其下落高度和槽口宽度有一个可控的调节，使扁钢在进入收集槽时能够自行完成堆垛，工人所做的只需不停滑下扁钢即可。为了满足这两个要求，特将收集槽改进为“堆垛组合装置”。

堆垛组合装置由堆垛升降、挡料翻板和导向靠板三部分组成，形成一个自动叠片的空间，堆垛升降可进行上下动作，自动时，升降由焊接在斜坡滑道侧面的接近开关控制，必要时，可切换至手动使用；挡料翻版可由油缸控制，绕端部进行水平至垂直的90度转动，且可根据扁钢的不同规格进行前后间距的调节，满足使用要求。

为了方便理解，简述堆垛流程：按扁钢规格要求，开动油缸，将挡料翻板竖起，并将其移动到与扁钢宽度配合的合适位置。从斜坡滑道上滑下的扁钢，直接下落到堆垛升降装置托板上，每片扁钢滑经斜坡滑道时，会触发接近开关，控制堆垛升降下降一设定高度，保证每片扁钢下落至托板时都有相同的下落高度。堆垛完成后，将堆垛升降下降至最低位，同时把挡料翻板落下，用横移小车（下文将阐述）将堆垛完成的扁钢沿着固定滑轨推送到固定滑轨上的大件打包位等待打包，吊运入库。

四、改进效果

台面的改进，利用滚动摩擦代替滑动摩擦，减少了台架对扁钢的磕碰伤，提高了产品质量；减轻了摩擦力，使得精整过程更省力，降低了工人的劳动强度。

将下滑面改成斜坡滑道，一方面可有效减少划伤，另一方面可实现堆垛自动化，工人只需将扁钢从斜坡滑道滑下即可自动形成堆垛，省时、省力，效率高，对提高产量效果明显。

五、结束语

扁钢生产在江阴兴澄特钢轧钢分厂占据着重要的地位，扁钢在修磨精整过程中所达到的质量的高与低，入库是否效率，对分厂的效益至关重要。改进后的台架不仅降低了工人工作强度，改善了工人的作业环境，同时对工作效率的提高，产品质量的提升，也起到了良好的效果。经统计，利用改进后的台架进行精整修磨作业，单个台架8小时入库量达到120吨，较旧台架提高了约30%的入库量，取得的成果显著。

参考文献：

[1]成大先 《机械设计手册》 第五版 化学工业出版社 2007.11.

[2]Neil Sclater， Nicholas P. Chironis（美） 《机械设计实用机构与装置图册》 邹平（译） 机械工业出版社 2007.2.

[3]叶玉驹 焦永和 张彤《机械制图手册》第4版 机械工业出版社 2008.2.

（作者单位：江阴兴澄特种钢铁有限公司）