打包预夹紧装置故障分析及改进

王亚娟

摘 要：本文对陕西龙门钢铁公司西安轧钢厂打包预夹紧系统故障的原因进行了分析，提出了对打包预夹紧系统改进的方法，取得了很好的效果，产生了较大的经济效益和社会效益。

关键词：打包预夹紧；故障；分析；改进

引言：陕西龙钢公司西安轧钢厂生产线为年产80万吨的棒材生产线，产品规格为Φ12-Φ40的热轧带肋钢筋和圆钢，精整打包设备采用气动打包机，但是气动打包机往往由于包带张力小而难以对钢捆束紧，使所打钢捆较为松散。因此在打包前需要进行预夹紧，将钢捆用较大的力量进行夹紧，才能使所打钢捆达到理想要求。

西轧厂打包预夹紧系统在使用过程中故障较多，对生产的正常进行和钢材打包质量造成了一定影响，本文通过对西轧厂打包预夹紧系统的故障现象进行了分析，提出了改进方法，并在改造后取得了理想效果，产生了较好地经济效益和社会效益。

一、打包预夹紧机构及工作原理

西轧厂打包预夹紧机构（图1）由底座、油缸、油缸支座、成型臂1、成型臂2以及连板等组成。其中油缸用销轴1和油缸支座联接，油缸活塞杆前部装有叉头，和成型臂2联接。连板用来联接成型臂1和成型臂2。

成型臂1用销轴2安装在内立板和外立板上，成型臂2用中间轴安装在两个外立板上。成型臂1和其连接的成型臂2处于同一平面内，两个成型臂2所处平面相互平行（图2）。

当油缸活塞杆收回时，成型臂1和成型臂2上部向两边运动，装置处于打开位置，当油缸活塞杆伸出时，成型臂1和成型臂2上部向中间运动，装置处于夹紧位置。油缸活塞杆的运动带动成型臂2运动，成型臂2和连板一端连接，连板另一端连接在成型臂1上，因此，成型臂1的运动和成型臂2的运动速度相等，方向相反。

二、打包预夹紧机构故障

西轧厂打包预夹紧机构在使用不久后，常常发生油缸活塞杆头部断裂现象，断裂部位位于安装叉头的螺纹末端，断裂后，叉头会和断裂的螺纹部分一起和活塞杆分离，整个机构不能继续工作。

三、打包预夹紧机构故障分析

打包预夹紧机构油缸活塞杆断裂比较频繁，甚至出现新更换油缸使用一天即断裂现象，对轧钢生产造成了非常严重的影响。

通常情况下，油缸活塞杆头部断裂现象是由于受到较大径向力的影响所致。

通过观察，发现内立板由于宽度和厚度均较小，极易造成内立板扭曲变形，或者向底座中心倾斜，严重时造成销轴2和内立板脱离，引起成型臂2在工作过程中左右摆动，同时带动油缸头部摆动。而油缸尾部耳轴未安装关节轴承，同时，油缸支座内侧和油缸耳座之间无间隙，因此，油缸头部摆动时，尾部受到限制不会随之摆动，致使油缸活塞杆受到较大径向力而断裂。

销轴2在使用过程中磨损后，和轴套之间间隙变大，会引起成型臂2在工作过程中左右转动，同时带动叉头转动，当油缸推力较大时，也会使活塞杆头部断裂。

四、打包预夹紧机构改进

针对打包预夹紧机构油缸活塞杆断裂原因，我们对机构做了以下改进：

1、 对销轴和中间轴增加干油润滑孔，使轴和轴套能在良好的润滑环境中工作，减小工作时的磨损量。原设计所有销轴和中间轴均未设置润滑油孔，造成销轴在使用过程中磨损量较大，影响使用寿命。

2、 增强内立板强度，在销轴2左右两旁焊接两块钢板，将内立板和外立板连接起来，使内立板不再变形或倾斜，同时不影响销轴2的更换。

3、 增加油缸支座内侧距离，使油缸尾部耳座两侧和油缸支座之间保持10mm以上间隙，不再限制耳座左右摆动。同时在油缸尾部耳轴上安装关节轴承，在销轴1上安装两个定位套，对关节轴承进行轴向定位。改进后使油缸能以耳轴为圆心随意摆动。

4、 增设成型臂2导向装置，在内立板和外立板上分别水平焊接两块钢板，可以在成型臂2左右转动时，对其转动幅度加以限制。

5打包预夹紧机构改进效果

由于打包预夹紧机构本身设计极为紧凑，所处位置其他设备较多，所以出现故障后极难维修，每更换一个油缸所需时间均在120分钟以上，销轴磨损后更换也非常困难，内立板变形或倾斜后非常难处理，所以对生产造成了很大影响，甚至会引起销售质量异议，对企业造成难以估量的损失。

打包预夹紧机构在改进后10个月的使用过程中，再未出现油缸活塞杆头部断裂的问题，而且销轴的磨损程度大为减轻，通过观察，所有销轴均未有明显磨损痕迹，保证了生产的正常进行，并显著提高了钢材的打包质量。

五、结束语

打包预夹紧是轧钢厂轧钢工艺流程中较为关键的环节之一，本文结合龙钢西轧厂打包预夹紧故障工作实例，针对打包预夹紧故障现象，在分析了油缸活塞杆头部频繁断裂的基础上，提出了改进措施。

通过改进，该打包预夹紧系统运行稳定，事故率得到了大幅下降，有力地配合了生产的稳定顺行。直接的经济效益达到30万元/年，从而降低了轧钢企业的维护成本，提高产能，并使钢材打包质量得到了显著提高，有力地维护了禹龙钢材的品牌形象，增强了企业竞争力，取得了巨大的经济效益和社会效益。

参考文献：

[1] 李曼云主编.小型型钢连轧生产工艺与设备.冶金工业出版社，1999

[2] 轧钢车间机械设备.冶金工业出版社.1994 潘慧琴

[3] 轧钢机械设备.人民邮电出版社.2006 文庆明，程志彦

[4] 轧钢机械设备维护.冶金工业出版社.2006 袁建路，陈敏