彭铁龙
(首钢京唐钢铁联合有限责任公司,河北唐山 063200)
转毂剪处于粗轧与精轧区域之间,转毂剪用于去除带钢的头尾,使其带钢头部保持良好形状,保证穿带,避免因带钢头部的宽窄造成卡缸事故,还用于紧急情况下的剪切碎段模式。转毂剪由一个变频交流电机驱动,转毂剪是“剪盒”,下转鼓有驱动,上转鼓没有驱动,通过安装在驱动侧的一对斜齿圆柱齿轮同步。上转鼓通过主轴驱动,主轴带有液压分离装置,用于剪盒的更换。转鼓剪的运行速度在0.2~1.8 m/s,最大碎段速度为0.6 m/s。剪切有两个转鼓,每个转鼓对称安装两把剪刃,弯曲的用来对头部剪切,直的用来对尾部剪切。
转毂剪在进行切头切尾单次剪切时,转毂剪剪刃工作流程如下:
进行碎段:根据碎段长度与速度,则交替加速减速。工作开始剪切位置。剪刃从停车位置转到上位,达到最大角加速度;加速结束,达到预定安全角度的目标速度,电机停止加速,以剪切速度保持;剪切开始,剪刃与钢坯接触;剪切结束;开始减速,减速完成。剪刃必须在一定角度停止,避免第二剪刃与钢坯接触。
剪刃由锁紧块靠弹簧的拉力压住剪刃,没有螺栓连接。拆除时,接通外接液压泵,使锁紧块顶起,剪刃可直接吊装出来。
转毂剪切头剪刃的使用寿命1600 次,切尾剪1700 次,但剪刃更换周期还需与剪刃的磨损情况与剪刃的间隙相结合,确定剪刃的更换。
切头剪刃分上下剪刃,切尾剪刃相同。转毂剪剪刃垫片装配保证了剪刃的锁紧与重合度。剪刃加的垫片不符合要求,会使剪刃无法锁紧剪刃掉落或安装不上,剪刃重合度不够剪切不断的情况。通过图1、图2 可以看出,剪刃线下组装需将垫片1/2加在剪刃上,装配后剪刃的宽度、高度要符合图纸要求。
图1 切头上剪刃
图2 切尾剪刃
拆除入口上导板;连接液压泵;打开阀门,调节压力到26 MPa(260 bar),将锁紧块顶起;进行剪刃更换;剪刃回装到位后,关闭阀门,锁紧块锁紧剪刃;回装入口上导板。
转毂剪的剪刃更换是转毂外接液压泵,顶起锁紧块下面的液压杆消除弹簧的力,使剪刃锁紧块升起,将剪刃拆除。设计要求,液压泵的力足够使锁紧块升起进行剪刃更换,但是转毂剪工作环境恶劣,转毂剪剪刃冷却水、钢坯经过掉落的氧化铁使剪刃锁紧产生锈蚀或者其他因素,造成有的锁紧块在给定压力下升不起来,剪刃无法更换。因此,要设计一种转毂剪剪刃更换工装,能额外给锁紧块施加一定的力,使锁紧块升起,进行剪刃的更换。
转毂剪剪刃更换,因转毂剪布局,剪刃更换位置在转毂剪入口,转毂剪剪刃位置需转到更换剪刃与竖直方向呈45°。
3.3.1 施加力工具选用
当外接液压泵达到工作压力后,锁紧块因一些原因不能升起,需要在锁紧块上升方向施加力。由于检修时,使用千斤顶比较多,考虑以千斤顶为加压工具,设计工装,将剪刃拆除。因空间小,千斤顶选用分离式超薄液压千斤顶,行程14 mm,本体高度62 mm,外径118 mm×100 mm,吨位30 t。
3.3.2 受力工装设计
根据选择的加力工具,与液压千斤顶工作原理结合,要使锁紧块克服外部因素(生锈)向上抬升。在转毂剪剪刃转到更换位置时,查看剪刃锁紧块可受力点,发现剪刃锁紧块共有10 个,并列排布,锁紧块有2 个螺栓孔,由此可以在锁紧块上紧固2 条螺栓杆,在2 个螺丝杆上加一个长方形受力板,使用2 个千斤顶放置在受力板下,使用千斤顶顶受力板,可带动锁紧块抬升。千斤顶放置面为平面,单锁紧块的坡度与千斤顶施力面不水平,所以要设计2 个千斤顶的放置面,分别放置在锁紧块的两侧作为千斤顶的施加力面。
(1)受力板。根据锁紧块图纸,螺栓孔的大小为M20,所以选用M20 的双头螺栓杆,两根螺栓杆中心距为110 mm,根据千斤顶的外径,长方体受力板的宽度为120 mm,长度依据千斤顶外径加螺栓距,长度选择为400 mm,厚度选择为60 mm。受力板设计形式如图3 所示。
图3 受力板设计形式
(2)千斤顶受力工装块。根据剪刃更换时转毂的状态,现场进行测量千斤顶放置平面,根据剪刃比锁紧块的高度,剪刃与锁紧块的宽度,选择合适的尺寸,设计千斤顶受力工装块。现场使用效果如图4 所示。
图4 现场使用效果
转毂剪剪刃更换工装的设计解决了剪刃更换的问题,也给设备维护提供了思路。要依据设备图纸,技术数据,也要与现场实际情况相结合,研究一些备件更换辅助工具,能更快帮助解决设备维护问题。