六辊可逆冷轧机组 ARE轧扩管机组轧、扩管后台的设计



     1 前 言

  烟台鲁宝公司Φ140Accu-Roll轧管机组,经多次开发,轧管产品规格已开发到极限Φ219。由于钢管规格品种较少,钢管销售额大幅度下降,效益急剧滑坡。要想继续扩大规格,只能扩管。利用此轧管机组实现轧管和扩管两种功能互换,就必须对轧管机主体及前、后台进行一系列的改造。已有轧机后台空间有限,不能采用常规设计,需根据现场情况特殊设计。本文主要介绍对轧管机后台的改造:完成扩管所需的结构紧凑的定心辊、可调升降辊机构、顶杆小车及锁舌机构、顶杆装取装置、顶杆循环、顶杆冷却等,轧管所需的导料槽设计,及顶杆止推座的横向移动装置设计,实现了在一条生产线上轧管和扩管两种功能。

  2 轧、扩管后台的设计

  已有的轧管机后台结构比较简单,主要由升降辊和导料槽两部分组成。而扩管后台非常复杂,主要有升降辊、定心辊、顶杆小车及锁舌机构、顶杆装取装置、顶杆循环、顶杆冷却等。改造后的后台要满足轧管和扩管的需要,除以上装置外,还有顶杆小车的横向移动装置,实现后台轧、扩管互换。

  可调升降辊机构的设计。该机构包括千斤顶、第一液压缸、第二液压缸、升降辊。扩管时,通过调整千斤顶的丝杠的位置,确定升降辊托不同顶杆的位置,通过第一液压缸的活塞杆伸出位置,确定托辊托不同毛管的位置;当第一液压缸和第二液压缸的活塞杆缩回时,升降辊托顶杆;当第一液压缸的活塞杆伸出时,升降辊托毛管;第一液压缸和第二液压缸的活塞杆伸出时,升降辊处于最低位。轧管时,调整千斤顶到合适的位置,第二液压缸活塞杆始终处于缩回状态,第一液压缸动作即可。

  结构紧凑的定心辊的设计。由于后台空间所限,不能采用常规设计占用空间较大的定心辊。采用齿轮啮合和拉杆连接相结合的方式:用大、小液压缸控制上辊,上辊架与下辊架一是齿轮啮合,下辊架一与下辊架二是拉杆连接,结构紧凑。工作时,小开液压缸活塞杆缩回,通过调大开液压缸活塞杆伸出位置,确定定心辊抱不同规格顶杆;通过定位块控制小开液压缸活塞杆伸出位置,确定定心辊抱不同规格毛管;大开液压缸活塞杆缩回,定心辊大开。

  顶杆小车及锁舌机构的设计。顶杆小车及锁舌机构在顶杆止推座上,小车液压缸带动顶杆小车前进或后退,扩管时,锁舌机构锁住顶杆小车,伺服液压缸推动顶杆止推座前行。

  顶杆装取装置的设计。该装置接料臂将顶杆从循环台架上取到升降辊上,同时拨料臂将升降辊上的带顶杆的毛管输出到移送链上。为了减少顶杆对接料(顶杆)臂的冲击,接料臂上加碟簧缓冲装置,顶杆撞到摆臂上,摆臂绕销轴旋转,压缩碟簧,减缓顶杆与接料臂的撞击,减少减速机损坏和接料臂轴套的磨损,并减少了噪音。拨料臂由固定拨料臂和活动拨料臂两部分组成,且活动拨料臂只能绕销轴顺时针旋转,拨毛管时,活动拨料臂伸直,将钢管沿轨迹从升降辊道拨到移送链上,回转时,活动拨料臂搭在底座上,底座上无需开口(开口将影响底座强度,因后台基础深度较浅,底座高度有限),活动拨料臂绕销轴顺时针回转,通过自重或外力可恢复到原位。

  顶杆循环及冷却装置的设计。带顶杆的毛管通过移送链送到脱棒辊道上后,挡顶杆头部装置将顶杆卡住,脱棒辊道旋转,将毛管输送到下一工序,顶杆翻至冷却轮上进行冷却,冷却后运送至循环台架上。循环台架上设计有顶杆定位装置。

  顶杆止推座的横向移动装置的设计。扩管和轧管互换时,锁紧止推座的4个液压缸活塞杆伸出,将止推座升起,牵引机构将载有顶杆小车和锁舌机构等设备,移出轧制线。当止推座上的输送辊道移至轧制线时,液压缸活塞杆缩回,止推座下带斜度的定位块自动找正,锁住止推座,实现轧管。从而在一条生产线上实现轧管和扩管两种功能。

  轧管时,扣瓦上加装一锁紧钩,后台增加扩管所需一系列设备后,受空间所限,轧管扣瓦无法采用通常的液压缸锁紧;无锁紧自由状态,轧管时钢管易甩出,一是不安全,二是影响钢管质量。采用在扣瓦上加装一锁紧钩,正常生产情况下,锁紧钩锁住扣瓦。故障时,打开锁钩,处理故障。此扣瓦结构导向性好,顶管和扭管的现象减少,并且安全可靠,满足了轧管要求。

  3 结 语

 六辊可逆冷轧机组 ARE轧扩管机组轧、扩管后台的设计
  通过轧机后台改造后,轧管机实现了轧、扩两种功能;产品规格扩大1倍(由最大规格Φ219,扩大到Φ325),产量由22万吨/年,上升到36万吨/年,增加了63.6%。该项目效益巨大,每年为公司创造几千万元以上经济效益,其中2008年达到1.28亿元。后台改造在《ARE高精度轧扩管机组的研究与应用》中占主导作用。

  《ARE高精度轧扩管机组的研究与应用》技改项目,经山东省科学技术厅专家评审,是世界上独一无二的技术。获2008年中国钢铁工业协会、中国金属学会、冶金科学技术奖、二等奖。

  《轧扩管技术的研究与应用》获2007年山东省冶金工业公司科技进步一等奖。

  参考文献

  [1]机械制造基础编写组. 机械制造基础[M].北京:人民教育出版社,1978.

  [2]北京有色冶金设计研究总院.机械设计手册[M].北京:化学工业出版社,1994.

  

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