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熱軋鑄錠銑床翻轉機技術改造

2017-6-22 來源：煙台南山輕合金（jīn）有限公司作者：李俊豐，孫（sūn）妍

摘要: 文章列舉了（le）熱軋鑄錠銑床翻轉機使用過程中暴露出的問（wèn）題，並針對這些問題做（zuò）出相（xiàng）應的技術改進，效果良好。

關鍵詞: 銑床（chuáng）; 鑄（zhù）錠; 翻轉機; 垂直夾（jiá）緊; 側夾緊

1.設備概（gài）況

南山輕合金熱軋引進進口鑄錠銑床加工係統，該係統包括鋸床、1#銑床、1#翻轉機、2#銑床、2#翻轉（zhuǎn）機，見圖（tú） 1。其工作流程為，鑄錠從鋸床上料，經鋸床鋸掉頭尾後進（jìn）入 1#銑床銑削 1 個上麵（miàn）、1 個側麵和 2 個（gè）斜角，然（rán）後進入 1#翻轉機將鑄錠翻轉（zhuǎn），翻轉完（wán）畢傳送（sòng）到2#銑床加工 1 個上麵（miàn）、1 個側麵和 2 個斜角，加工完畢經 2#翻轉機（jī）直接傳出，用起重機吊走。由於 1#翻轉（zhuǎn）機銜接兩台銑床，日常工作載荷大，聯機（jī）使用頻率高，且設備存在一定（dìng）缺陷，所以頻繁出現鑄錠翻轉後下降顫動、液壓缸不同步、鑄錠跑偏、翻轉機竄動、翻（fān）轉（zhuǎn）圓盤開焊等故障（zhàng），其是否穩定運行，直接影響鋁鑄錠銑削加工係統的效率。為此，我公司成立鑄錠翻轉機技術攻關小組（zǔ），針對翻（fān）轉（zhuǎn）機存在問題進行攻關，以提高（gāo）設備（bèi）性能，保證機組正常連續生產。本文主要（yào）介紹鑄錠（dìng）翻（fān）轉機關鍵部位存（cún）在（zài）的問題以及提出（chū）的技改方案（àn）。

圖 1 鋁鑄錠鋸銑加工係統

2.垂直夾緊液壓缸（gāng）不同步（bù）問題（tí）

2．1 翻轉機（jī）動作過程

鑄錠在銑床上加工完上表麵、2 個（gè）斜上角及 1 個側麵後，進入翻（fān）轉機。鑄錠移動至圖 2 所示位置後停止( 左端（duān）麵對齊，由位置傳感器確定) ，接（jiē）著 2 個垂直夾緊油缸伸出，帶動大梁和 8 個壓塊壓緊鑄錠上表麵，使鑄（zhù）錠壓緊在下表麵輥道上; 側夾緊裝（zhuāng）置( 圖 4 所示（shì）) 頂住鑄錠 1 個側麵，然後翻錠（dìng）機在鏈（liàn）條帶（dài）動下開始繞中心軸（zhóu）線旋轉 180°，此時大（dà）梁和垂直（zhí）夾緊油（yóu）缸位於翻錠機下方（fāng）; 2 個垂直夾緊油缸收縮，帶動大梁和 8個壓塊緩慢下降，鑄錠也隨之（zhī）緩慢下降落（luò）到輥道（dào）上（shàng），此時鑄錠未加工表麵處在上方; 翻錠機輥道開始轉動，使鑄錠傳送至 2#銑床工作台，從而可以對鑄錠未加工表麵進行銑削。

圖 2 翻轉機翻轉前工作示（shì）意圖

2． 2 故障現象

鑄錠翻轉機翻轉鑄錠後，經常會出現 2 個垂直夾緊油缸下（xià）降動作不同步，致使垂直夾緊裝置卡（kǎ）住的現（xiàn）象，導致鑄錠（dìng）無法正常落（luò）在輥道（dào）上。實際（jì）生產時，隻好臨時采用對油缸排油的方法讓活（huó）塞收縮，嚴（yán）重影響正常生產。此外，夾（jiá）緊油缸托鑄錠下降過程中顫抖嚴重，經常性（xìng）的（de）劇烈顫抖導致翻轉機圓盤頻繁開裂（liè），嚴重時導致翻轉機框架大梁（liáng）出現裂紋。

2． 3 故障分（fèn）析

從（cóng）鑄錠翻轉機液壓控製係統上看，2 個垂直夾緊油缸的回路各有 1 個流量控製閥控製（zhì）。原設計的初衷是（shì）通過單獨調節每個流量控製閥來保證 2 個油缸同步，但（dàn）每次調節好後，再繼續工作( 尤其是鑄錠（dìng）尺寸變化) 時，2 個夾緊油缸不同步的（de）故障又再次出現。從圖 2 翻轉機翻轉前示意簡（jiǎn）圖裏，可以看到，2 個夾緊油缸的中心與鑄錠中心( 重心) 存在偏差。尚未翻轉（zhuǎn）時，鑄錠本身的重（chóng）心並未落在 2 個（gè）垂直夾（jiá）緊油缸上，此時2 個油（yóu）缸活塞杆伸出，直至壓緊鑄錠，2 個油缸受（shòu）力基（jī）本相等。但是，在反（fǎn）轉（zhuǎn） 180°後，此時鑄錠的（de）重量全部落在 2 個垂直夾緊油缸上，由於鑄錠中心( 重心) 距離2 個夾緊油缸距離不同，因此，這 2 個油缸活塞受力（lì）是不同的( 右邊油缸受力大於左邊油缸) ，再加上液壓（yā）設計流（liú）量補償功能設計的不完善，從而造成（chéng） 2 個夾緊油（yóu）缸活塞運動速度不（bú）同（tóng）步，鑄錠無法正常落在輥道上。

2．4 解決方案

首先，改變翻轉機鑄錠傳送（sòng）位（wèi）置，即將翻錠機垂直夾緊機構的位置移向中間( 在圖 2 中，夾緊機構向右移動) ; 同時采用中間定位的方式，讓（ràng）不同長（zhǎng）度的（de）鑄錠均停止在中間位（wèi）置，從（cóng）而使鑄錠中心和 2 個垂直夾緊油缸的中（zhōng）心重合，這樣，無論油缸活塞伸（shēn）出或收回時，這 2 個油缸受力基本保持相同。其次，原設計中翻轉機（jī）夾緊裝置由 2 個液壓缸驅動，還（hái）設有 6 個導向柱，導向柱太多摩擦力不均勻也對翻轉機翻轉後的夾緊、打開（kāi）產生影響; 現將原來的 6 個導向柱改為 2 個，取消導向柱之間（jiān）的連接大梁，每個油缸並聯一個導向柱，避免了（le）因導向（xiàng）柱和連接大梁受力（lì）不均扭曲而造（zào）成液壓（yā）缸卡死的現象（xiàng）。此（cǐ）外，在（zài）兩個垂（chuí）直夾緊架（jià）側麵各增加 1 個接近開關，一旦出現一側液壓缸先夾緊問題，另一側仍然會在係統補償下繼續動作，直至（zhì）另一個接近開關被觸發，夾緊油缸停止動作( 圖 3) 。改造後，鑄錠翻（fān）轉（zhuǎn）完成後（hòu），垂直夾緊（jǐn）液壓缸托著鑄錠（dìng）下降平穩，沒有顫動（dòng）和鑄錠砸翻轉機現象，圓盤和翻轉框架再未（wèi）出現開裂問題。

圖 3 改造後翻轉機示意圖

3. 側夾緊梁連接銷斷裂

3． 1 側夾緊梁的作用

鑄錠進入翻轉機，當垂直液壓缸夾緊後，側夾緊（jǐn）液壓缸開始動作，直（zhí）至夾緊大梁與鑄錠側麵（miàn）接觸，防止（zhǐ）鑄錠在翻轉時發（fā）生傾（qīng）斜和滑（huá）動，鑄錠向側夾緊方向翻（fān）轉。

3． 2 故障分析

側夾緊裝置因（yīn）液壓係統限製，偶爾會（huì）出現側夾緊兩個液壓缸動作不同步問題，由於之前側夾緊（jǐn）裝（zhuāng）置的2 個液壓缸是用（yòng） 1 根（gēn）大（dà）梁連（lián）在一起，所以一旦出現液壓缸動（dòng）作不同步，就會導致單（dān）端大梁與鑄錠接觸，另 1個液（yè）壓缸（gāng）動作不（bú）到位，使這端的側夾緊（jǐn）大梁與鑄錠之間有間（jiān）隙，在翻轉（zhuǎn）時出現鑄錠側滑，撞擊大梁現象，導致大梁定位（wèi）銷（xiāo）斷裂。

3． 3 解決方案

將側夾緊大梁取消，每個液壓缸單獨驅動 1 個夾緊塊，每個夾緊塊邊部同垂直夾緊裝置一樣各安裝（zhuāng） 1個接近開關，改造前後對比見圖 4、5; 鑄錠垂直夾緊（jǐn）後，側夾緊開始動作，當一側夾緊接觸後，該側（cè）停止動作，而（ér）另（lìng）一側仍然推進，待（dài）另一（yī）側接近開關觸發後液壓缸停止運動，鑄錠被完全夾緊，開始進行下一（yī）步動作。改造後側夾緊裝置運行穩定，沒（méi）有出（chū）現鑄（zhù）錠側滑及撞擊夾緊大梁現象。

圖 4 改造前側夾緊裝置

圖 5 改造（zào）後（hòu）側（cè）夾緊裝置

4.翻轉機翻轉後已加工的鑄錠下表麵粘鋁

4． 1 故障（zhàng）現象

1#銑床銑削好的鑄錠進入翻轉機（jī），翻轉後傳入 2#銑床，但（dàn）是由於鑄錠在進入翻轉機前，上表麵（miàn）存有未（wèi）能吸走的鋁屑，鋁屑被垂直夾緊塊壓到鑄錠表麵，一（yī）方麵在銑削完畢的表（biǎo）麵產（chǎn）生缺陷，另一方麵壓到垂直夾緊的尼龍壓塊上，損傷（shāng）尼龍壓塊，在後（hòu）續銑（xǐ）削的鑄錠上產生壓痕。

4． 2 故障分析

鑄錠上存有鋁屑主要有兩方麵原因（yīn），一方麵，銑削加工時鋁屑（xiè）回收係統回收（shōu）不完全; 另一方麵，翻（fān）轉機前端（duān）的（de）鑄錠（dìng）吹（chuī）掃係統風力不夠。

4． 3 解決方案

(1) 改造主銑刀盤和側銑刀盤的護罩。在保（bǎo）證銑削最（zuì）大加（jiā）工量時刀盤護罩不與鑄錠接觸的情況下，在刀盤護罩上焊接扁（biǎn）鐵圈，增加鋁屑吸收量;

(2) 改造翻轉機入口空（kōng）氣吹掃。將原來 DN25 的壓縮空（kōng）氣管改（gǎi）為 DN50 的壓（yā）縮空氣管，將原 1 個吹掃54噴嘴增加到 3 個，見圖 6。

圖 6 改造後的吹掃係統

改造後的鋁屑吸收（shōu）效（xiào）果明顯提高，即（jí）使個別未（wèi）吸淨的鋁屑也被翻轉機進口空氣吹掃係統吹（chuī）掉，徹底避（bì）免了鋁屑壓（yā）入的缺陷。

5.其他（tā）問題

翻轉機傳動輥道鏈條張緊支架頻（pín）繁變形，以及驅動電機底座螺栓鬆動（dòng）嚴重的問題（tí）。

5．1 故障現（xiàn）象

翻轉機每工作一段時間，就會出現傳動輥道鏈條張緊支架變形，以及驅（qū）動電機底座螺栓鬆動的問（wèn）題，雖然（rán）鏈（liàn）條張緊（jǐn）支（zhī）架和電機底座螺栓一再加（jiā）固，但仍不能（néng）解（jiě）決這一問題。

5．2 故障分析

經過現場觀（guān）察發現，外方調試時將翻轉機輥道驅動鏈（liàn）條調（diào）整過緊，每次傳送（sòng）鑄錠時，由於鏈條太緊造成所有輥道同時（shí）驅動，電機啟動扭矩太大，同時（shí）也易導致張緊裝（zhuāng）置受力過大而損壞。

5．3 解決方案

將所有輥道的鏈條張緊裝置進行調整，避免過緊和過鬆，並在驅動電機底座固定（dìng）處增加防竄（cuàn）動擋塊。改造後鑄錠運（yùn）送平穩，未出現鏈條張緊裝置損壞和（hé）驅動電機螺（luó）栓鬆動的問（wèn）題。

6.結論

通過（guò）對翻轉機垂直夾緊、側夾緊大梁液壓缸動（dòng）作不同步的改造，以及對鋁屑壓入鑄錠問題的解決，銑（xǐ）床翻轉機運（yùn）行逐漸平穩，整套銑床係統月產量提（tí）高30% 以上，銑（xǐ）床的開機率也（yě）明顯提高，改（gǎi）造效果明顯。

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