先以冷床面積120000×6000mm2為例,上料機構采用二步上料形式,撥料裝置設置四組,分機驅動;組輔助撥料塊,長16m,****組長41m,第三組長42m,第四組長41m。撥料運動周期4.5s,要求同步運動,紅鋼料剪斷機到撥料塊的距離47m,輸送輥道線速度7~19m/s可調,紅鋼料剪斷長度定尺90m。
圖1 冷床結構示意圖
1.輸入輥道裝置 2.撥料裝置 3.固定弧形板
4.齒形板及固定齒條 5.活動齒條 6.堆垛裝置
7.輸出輥道裝置 8.撥料裝置電機 9.撥料裝置減速機
10.動齒條減速機 11.動齒條及堆垛裝置電機 12.移鋼裝置
1、步進式冷床存在的問題
步進式冷床建成投產后,存在鋼料上不到冷床齒條平面上的現象,主要是撥料塊提升時間掌握不準,具體現象如下:撥料塊提升偏早時鋼料追尾,根鋼尚未停止滑動,****根鋼又追到撥料塊上,頭部脫離輥道停止了運動,尾部在輥道上繼續前進,剪斷后以5m/s2的加速度向前運動,開始在軌道上形成了圈套拱起,然后無規則亂跑,跑到冷體齒條面上,攪亂上面的鋼料,造成下道工序處理困難。撥料塊提升時間偏晚時,鋼料竄出冷床端頭,變成廢品。因此,冷床作業率低,成材率上不去,直接影響外形質量。配合處理以上問題的同時,應用了調節各級輥道轉動速度的方法,都沒能取得理想的效果。
2、原因分析
為了讓新設備盡快投產,有關技術人員對上料機構的功能和效率進行了分析和驗算,其結果如圖2所示。
圖2 冷床平面及對應位置示意圖
確定已知條件:大終軋速度14m/s,鋼料剪斷前每個質點作14m/s的勻速運動,輥道間距每米一個輥子,轉動大線速度19m/s,設鋼料剪斷后每一質點作5m/s2勻加速運動,鋼料脫離輥道后作勻減速滑動。
鋼料為90m定尺時在冷床平面上的佳擺放位置如圖2中A所示,當鋼料行進到2位置時剪斷。圖2中B所示,進入加速區間,開始作a=5m/s2的加速運動,加速區間長56m,行進到3位置時,圖2中C所示,撥料塊提升,鋼料脫離輥道,進入減速區間,開始作a=-8.22m/s2的減速滑動,滑行到4位置時停止運動,需要2.5s,此時,鋼料脫離一步撥料塊,靠自重落到二步撥料塊上,根鋼料脫離輥道的瞬間,****根鋼料端頭到達位置1,如圖2中D所示,仍然以14m/s勻速向前運行,到達輔助撥料塊銷形體需要0.25s的時間,此時撥料塊已經上升了15mm的高度。****根鋼料端頭借助撥料銷形體坡度改變運動方向。
該步進式冷床撥料機構存在的問題是根與****根鋼料不能分向運動。其原因一是鋼料剪斷后,有一打滑過程,輥道丟轉,不能及時提到a=5m/s2的加速運動,其原因二是鋼料在分機驅動的180個輥子上運動,輥道中的個別輥子發生故障不轉,偏離原位等,都影響加、減速度,鋼料難以在225s的短暫時間內實現各個區間的額定速度,造成追尾以及無規則亂動,能迫使鋼料分向運動的機構,只有輔助撥料裝置端頭的銷形體。
3 結論
通過對輔助撥料裝置的功能和用途進行研究,充分發揮銷形體的功能,收到了效果,如圖3所示,當鋼料行進到位置1時,開始啟動輔助撥料塊,鋼料尾部的21m尾巴脫離輥道向前滑動,迫使整根鋼料的加速度減緩,前端69m仍然在輥道上做減緩后的加速運行。鋼料行進到位置2時,輔助撥料塊上升高度為68mm,相當于撥料塊大行程的50%,****根鋼料即使在跳動狀態情況下撞擊稍形體坡面,只能改變運動方向,卻跳不到撥料塊平面上去,同時提升二、三、四組撥料塊,使整根鋼料全部脫離輥道向前滑動,撥料塊將近高位置時,鋼料停止運動,靠自重落到二步撥料塊上,這樣無論根與****根鋼料的距離多少,也沒有追尾現象,使設備發揮出自身的潛力。