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摘要:钢铁行业竞争激烈,各公司为提高自身竞争力,采用各种手段降低成本,其中最常用的手段是使用先进的设备、先进的控制技术、先进的生产工艺和规模经营降低劳动成本,提高成产效率,降低生产线上的故障率,提高生产效率,讲述莱钢宽厚板生产线上翻板机装配方法的技术改进,大大提高生产效率,创造一定的经济效益。
关键词:翻板机;过盈量;机械翻板
中图分类号:TF3
文献标识码:A
文章编号:1671-7597(2011)0120100-01
1 概述
翻板机在莱钢宽厚板生产线上的应用是在辊道之间,将板坯从一个输送辊道运送到另一个输送辊道上,主要是通过自身的摆臂转动角度来完成整个的翻钢过程。因此,在翻板机装配过程中,摆臂与连接套之间存在的角度关系就尤为重要。其中装配时,主轴与摆臂、连接套、联轴器之间均存在0.4~0.5mm的过盈量,需要热装,并且在装配时均存在者相对角度关系,要想在一次热装过程中装配成功,保证相对角度关系是一件相当困难的事情。
目前一些流水线上采用拉起垫板一侧垂赢后进行翻转,这种作业工人劳动强度大,危险性高,劳动效率低,难以满足生产节奏快、效率高的要求,在实际生产线上的通常采用的翻板机构可分为以下三类:
1)气动翻板,翻板力是由气缸产生的,其结构简单、投资较低,但其性能不稳定,翻板周期较难控制,容易产生折板、碎板等现象,生产效率较低。
2)液压翻板,由液压系统提供翻板动力,一般接板杆与抬起杆上均有一个液压缸,其同步性控制难度较大,电控部分比较麻烦,一般用于大型生产线,目前国内尚未研制。
3)机械翻板,它由离合器、减速机、曲柄摇杆机构和两组四杆机构等联接而成实现翻板,由于每隔一定时间才进行一次翻板,离合器的作用是在电机连续运转下使翻板机完成间歇作业。机械翻板具有翻板周期可控制,工作状态平稳,不易产生折板、碎板等优点。但现在生产中采用的翻板机构件尺寸大都没有进行优化设计,基本上图解法或解析法设计,一些要求难以保证。
2 翻板机装配改进过程难点
翻板机是宽厚板生产线中的重要精整设备,它将钢板翻转180度,将板坯从一个输送辊道运送到另一个输送辊道上,主要是通过自身的摆臂转动角度来完成整个的翻钢过程。翻板机的传动系统由电机,联轴器,减速器和曲柄连杆机构组成。电机减速器的作用是提供动力和降低转速,为曲柄提供低转速大扭矩的动力;而曲柄连杆机构是翻板机实现正确动作的变换机构,它将减速器低速轴的回转运动最终变为左右倾翻臂的升降,使左右倾翻臂协调动作,因此曲柄连杆机构是翻板机设计的关键。
1)主轴与摆臂、连接套、联轴器之间的配合为过盈配合,需要热装。
2)各件的装配存在角度关系,热装过程中很难保证相对角度关系。
3)在主轴上划线,主轴的直径均在φ400m以上,长度在6000m左右,无法在机床上操作;而且现有分度头直径小于φ300mm,无法夹持工件,难以实现主轴精密的划线工序。
3 翻板机装配改进
3.1 工序的优化
通过分析装配难点,在装配前应该增加精密划线工序,根据工件的结构和装配关系,在摆臂、连接套、联轴器上划出装配角度线;根据装配关系和角度关系,在主轴上划出与各件相对应的装配角度线。以保证后各工件之间的相对位置和角度关系。
3.2 制作装夹工装,满足划线要求
1)经过技术人员的研究,充分利用大型镗床的工作平台,设计新的分度头卡爪,从而增大分度头夹持范围,以满足分度头装夹主轴的需要,解决了装夹和分度的难题;
2)制作了“支撑座”,利用旧轴承设计制作支承主轴的“支承座”,既可承载主轴的重量,又能减小转动时的摩擦力,使分度头旋转时能带动主轴同步转动。见图1图2。
4 效果分析
1)通过增加划线工序,保证了主轴与各部件装配的角度关系,满足生产需要。
2)设计分度头卡爪以及制作“支承座”工装,使主轴转动成为可行性,满足了划线要求,且能方便地进行调整。
3)提高了翻板机装配的效率,保证了装配过程的顺利进行,降低了劳动成本,大大提高工作效率。
4)系统运行稳定、可靠,故障点容易查找,维护量小,大大减少人工劳动强度,延长设备使用寿命,减少维护量,提高综合效益。
5)经济效益:改造翻板机控制系統经费:100万,改造后全部转化为固定资产,投资按照分摊10年计算,每年投资100/10=10万元。该系统应用后,每年可节约因设备运行不良造成的经济损失50万,减少因翻板机原因造成的备件损坏而进行的设备检修时间10%,减少检修成本50万元,因减少停机时间而提高产量效益5000吨钢,约合150万元,节省维护人员成本约10万元。经改造后的翻板机控制系统后每年创效益:(50+50+150+10)-10=250万元。
参考文献:
[1]王文博,机构和机械零部件优化设计,北京:机械工业出版社,1990.
[2]孙恒、陈作模,机械原理,北京:高等教育出版社,1996.[3]胡坚,中板翻板机典型结构的运动分析,中国重型装备,2008(2).
[4]李长春、朱彬,王砚军薄板翻板机的优化设计一机械传动,2002(02),
关键词:翻板机;过盈量;机械翻板
中图分类号:TF3
文献标识码:A
文章编号:1671-7597(2011)0120100-01
1 概述
翻板机在莱钢宽厚板生产线上的应用是在辊道之间,将板坯从一个输送辊道运送到另一个输送辊道上,主要是通过自身的摆臂转动角度来完成整个的翻钢过程。因此,在翻板机装配过程中,摆臂与连接套之间存在的角度关系就尤为重要。其中装配时,主轴与摆臂、连接套、联轴器之间均存在0.4~0.5mm的过盈量,需要热装,并且在装配时均存在者相对角度关系,要想在一次热装过程中装配成功,保证相对角度关系是一件相当困难的事情。
目前一些流水线上采用拉起垫板一侧垂赢后进行翻转,这种作业工人劳动强度大,危险性高,劳动效率低,难以满足生产节奏快、效率高的要求,在实际生产线上的通常采用的翻板机构可分为以下三类:
1)气动翻板,翻板力是由气缸产生的,其结构简单、投资较低,但其性能不稳定,翻板周期较难控制,容易产生折板、碎板等现象,生产效率较低。
2)液压翻板,由液压系统提供翻板动力,一般接板杆与抬起杆上均有一个液压缸,其同步性控制难度较大,电控部分比较麻烦,一般用于大型生产线,目前国内尚未研制。
3)机械翻板,它由离合器、减速机、曲柄摇杆机构和两组四杆机构等联接而成实现翻板,由于每隔一定时间才进行一次翻板,离合器的作用是在电机连续运转下使翻板机完成间歇作业。机械翻板具有翻板周期可控制,工作状态平稳,不易产生折板、碎板等优点。但现在生产中采用的翻板机构件尺寸大都没有进行优化设计,基本上图解法或解析法设计,一些要求难以保证。
2 翻板机装配改进过程难点
翻板机是宽厚板生产线中的重要精整设备,它将钢板翻转180度,将板坯从一个输送辊道运送到另一个输送辊道上,主要是通过自身的摆臂转动角度来完成整个的翻钢过程。翻板机的传动系统由电机,联轴器,减速器和曲柄连杆机构组成。电机减速器的作用是提供动力和降低转速,为曲柄提供低转速大扭矩的动力;而曲柄连杆机构是翻板机实现正确动作的变换机构,它将减速器低速轴的回转运动最终变为左右倾翻臂的升降,使左右倾翻臂协调动作,因此曲柄连杆机构是翻板机设计的关键。
1)主轴与摆臂、连接套、联轴器之间的配合为过盈配合,需要热装。
2)各件的装配存在角度关系,热装过程中很难保证相对角度关系。
3)在主轴上划线,主轴的直径均在φ400m以上,长度在6000m左右,无法在机床上操作;而且现有分度头直径小于φ300mm,无法夹持工件,难以实现主轴精密的划线工序。
3 翻板机装配改进
3.1 工序的优化
通过分析装配难点,在装配前应该增加精密划线工序,根据工件的结构和装配关系,在摆臂、连接套、联轴器上划出装配角度线;根据装配关系和角度关系,在主轴上划出与各件相对应的装配角度线。以保证后各工件之间的相对位置和角度关系。
3.2 制作装夹工装,满足划线要求
1)经过技术人员的研究,充分利用大型镗床的工作平台,设计新的分度头卡爪,从而增大分度头夹持范围,以满足分度头装夹主轴的需要,解决了装夹和分度的难题;
2)制作了“支撑座”,利用旧轴承设计制作支承主轴的“支承座”,既可承载主轴的重量,又能减小转动时的摩擦力,使分度头旋转时能带动主轴同步转动。见图1图2。
4 效果分析
1)通过增加划线工序,保证了主轴与各部件装配的角度关系,满足生产需要。
2)设计分度头卡爪以及制作“支承座”工装,使主轴转动成为可行性,满足了划线要求,且能方便地进行调整。
3)提高了翻板机装配的效率,保证了装配过程的顺利进行,降低了劳动成本,大大提高工作效率。
4)系统运行稳定、可靠,故障点容易查找,维护量小,大大减少人工劳动强度,延长设备使用寿命,减少维护量,提高综合效益。
5)经济效益:改造翻板机控制系統经费:100万,改造后全部转化为固定资产,投资按照分摊10年计算,每年投资100/10=10万元。该系统应用后,每年可节约因设备运行不良造成的经济损失50万,减少因翻板机原因造成的备件损坏而进行的设备检修时间10%,减少检修成本50万元,因减少停机时间而提高产量效益5000吨钢,约合150万元,节省维护人员成本约10万元。经改造后的翻板机控制系统后每年创效益:(50+50+150+10)-10=250万元。
参考文献:
[1]王文博,机构和机械零部件优化设计,北京:机械工业出版社,1990.
[2]孙恒、陈作模,机械原理,北京:高等教育出版社,1996.[3]胡坚,中板翻板机典型结构的运动分析,中国重型装备,2008(2).
[4]李长春、朱彬,王砚军薄板翻板机的优化设计一机械传动,2002(02),