新型液压踏步卷取机卸卷小车锁紧缸改进

张伟

【摘要】其具有踏步功能，并有头部压痕和热擦伤小，噪音小，卷附性能和维护性能好等优点。卸卷小车是卷取机主要设备之一，是把卷取好的钢卷从卷筒卸下，并运送到鞍座上。为了防止钢卷松开，在卸卷小车两个托辊中间安装锁紧缸，锁紧压力保持到钢卷放到鞍座为止。针对新型液压踏步卷取机卸卷小车锁紧缸出现故障进行分析，找出原因，提出改进方案，并在实践中应用，收到良好效果。

【关键词】锁紧缸；卸卷小车；托辊；卷筒

1.卸卷小车卸卷过程

卸卷小车卸卷过程是带钢卷取完毕后，利用卸卷小车升起将钢卷从卷筒上卸下，通过安装在升降台上锁紧缸对两个托辊制动，将钢卷运送到鞍座上。托辊制动是在卷取到带钢尾部期间，通过带钢跟踪系统检测其位置，在这种方式下，尾部停留在3#助卷辊之前，2#助卷辊缩回，升降台承受钢卷的重量，钢卷继续旋转，直到带钢尾部在1#助卷辊。随后，托辊夹紧防止钢卷松开。夹紧压力保持到钢卷放到鞍座上。

2.卸卷小车锁紧缸處理过程

锁紧缸在发生故障时，首先把托辊固定螺栓拆下，用天车将托辊吊下。其次，将液压缸固定在卸卷小车上的螺栓拆下。最后，把锁紧缸从小车本体拆卸下来进行处理。在正常情况下，一般检修6小时左右。更换十分麻烦，并经常出现故障。其小车结构示意图如图一：

图一、小车结构示意图

3锁进缸出现的问题及分析

锁紧缸其实是一个简单的单杆活塞缸，靠液压油推动活塞杆上下移动。杆的端部安装了一个斜铁，通过斜铁的运动对两个托辊进行锁紧。斜铁向上运动进行锁紧，向下运动松开。斜铁结构见图二：

3.1 锁紧缸在使用过程中，斜铁两侧有磨损，不能进行锁紧。

锁紧缸中的“琐紧”即是托辊不旋转，也就是它受力平衡。托辊在未托卷时，受到本身重量力mg，斜铁的支持力N ，斜铁与托辊间摩擦力f。托辊受力如图三所示

图

图二、斜铁结构 图三、托辊受力图

∑X=0

fxcosα-N×cosβ=O

∑Y=0

fxsinα+Nxsinβ-mg=0

当托辊托卷时，f增大，N也增大，托辊重新建立平衡，托辊制动。托辊受力如图三所示：由于长时间使用，斜铁侧面有磨损。当达到托辊与斜铁侧面有间隙时，摩擦力就消失了，原有的平衡被打破，锁紧缸就失去对托辊的锁紧作用。现代轧钢对卷板的质量要求越来越严格，为了避免带钢有硌印.同时也是为了满足轧钢工艺的要求，卸卷小车托辊必须定期更换。新托辊有公差要求。它与斜铁侧面接触有三种可能：

A.托辊与侧面是过盈配合，这就加速斜铁的磨损，从而使锁紧缸无锁紧作用。

B.托辊与侧面是间隙配合，无锁紧作用。

C.托辊与侧面是过渡配合，有锁紧作用。

这就要求更换托辊后，应测量托辊与斜铁侧面问隙，保证斜铁磨损小，达到锁紧作用。

3.2锁紧缸端盖密封坏，有泄漏，无锁紧作用

密封损坏有六种：

1、磨损与损坏。

2、操作条件主要有工作介质的腐蚀、温度以及工作环境等。

3、装配时调整不当。

4、密封件的材料性能。

5、密封压盖类零件的刚度不够。

6、回路不畅导致泄漏。

卸卷小车锁紧缸端盖密封损坏原因主要是斜铁磨损、端盖螺栓折断和液压缸工作压力高引起。在实践中，密封损坏的原因是综合影响的，所以，对此处注意点检和巡检。锁紧缸性能见下表。

缸径（mm） 杆径（mm） 行程（mm） 工作压力（bar）

ΦlOO Φ90 40 210

3.3斜铁磨损与端盖密封损坏同时发生

在实际工作中，锁紧缸发生故障往往是斜铁磨损与端盖密封损坏同时发生。由于斜铁单侧磨损大，势必造成两侧受力不均。在非磨损侧建立锁紧时，磨损侧未有锁紧力，使液压缸端盖密封受力不平衡，在受力大的侧面密封损坏。同时锁紧缸压力为210bar，密封为端盖槽内的0型圈，没有垫板，所以它经常损坏。结构见图四：

图四

3.4改进措施

3.4.1斜铁磨损

首先平时注意设备点检，在更换托辊时，应先检查斜铁和缸端盖螺栓，发现问题及时处理。其次，准备新的斜铁备件，如斜铁磨损严重，可以更换。最后，为了增加斜铁工作行程，克服斜铁磨损造成的液压缸行程不够的问题，可在缸头与斜铁加2mm厚圆垫。见图五：

3.4.2锁紧缸端盖密封

锁紧缸端盖与缸体接触为剐性接触，用Ml6x6螺栓固定。由于它的油压力为210bar，在缸杆做往复运动过程中，对端盖密封冲击力很大，很容易使密封损坏。为了避免上述现象，可在锁紧缸端盖与缸体接触处铣一圆形槽，在槽内加一O型圈，减少油压力。实践证明，改进后效果不错，密封使用寿命长。

图五、垫圈

3.4.3 斜铁磨损与端盖密封损坏同时发生

可以利用上述两种情况，综合考虑，同时处理。

实践证明改进以后，效果不错，使锁紧缸密封寿命提高2--3倍。

4.结论

通过对新型液压踏步卷取机锁紧缸易出现故障的分析和改进，大大延长设备的使用周期，提高设备的完好率，降低了工人的劳动强度。改进方法简单易行，对保证新型液压踏步卷取机正常工作起到一定作用。

参考文献：

[1]罗述洁，马正纲，阮月娥主编.《机械设计基础》.重庆：重庆大学出版社，1997-04

[2]何存兴，张铁华主编.《液压传动与气压传动》.武昌：华中理工大学出版社，1998-08