配重在托盘升降装置中的使用研究

吕浩鹏

（中冶华天工程技术有限公司，江苏 南京210019）

配重在托盘升降装置中的使用研究

吕浩鹏

（中冶华天工程技术有限公司，江苏 南京210019）

在高速线材生产中，线材的集卷成型及收集是其中的重要一环。托盘升降装置是集卷系统的重要组成部分，主要承担对风冷过后的成型线卷进行接卷的任务。在我国引进的DANIELI、MORGAN、SMS MEER等类型的盘卷升降装置中，装置在由高位到低位的接料过程中均存在着稳定性不足，甚至偶尔会出现因为电流不稳定或瞬时电流过大烧坏传动柜上电容的现象。因此，为进一步提高该装置的运行稳定性，该文对托盘升降装置进行加装配重的使用研究。

托盘升降装置；稳定性；配重

1 托盘升降装置的背景知识

1.1 托盘升降装置的工艺性能

在轧钢车间的高速线材生产线中，吐丝机出来的线卷经过风冷辊道运输之后，在辊道末端处线卷落入集卷筒中，在集卷筒的底部由托盘升降装置上的托盘进行接卷，托盘用于支承成形的盘卷。同时按照电气程序控制用于堆放盘卷，保证盘卷均匀的密度，并伴随着线卷的下落过程，底部的接料托盘随之下降，直至整条线卷完全落入集卷筒中，托盘此时下降至集卷站的底部，此过程中逐渐形成完整的盘卷。

1.2 托盘升降装置的设备构成

托盘升降装置的构成分析：（1）盘卷板传动：盘卷板的传动支架位于钢结构的二层平台，即集卷站中间层5 723 mm平台，其上装有盘卷升降机构的驱动电机，P=45 kW，该电机自带编码器以便于行程运算；（2）升降主体机构：包括左右车架、左右托板、链轮、链轮轴、车轮及左右支架等部分，此套机构的作用在于实现托板及盘卷依靠车轮装配沿左右支架的行走升降；（3）托板开闭液压缸：型号为φ80/φ45-640mm，净行程440 mm外有200 mm止动管，左右两个液压缸分别控制左右托板的开闭，液压缸支座固定于车架支座上，随托板一起升降，托板高位时，液压缸伸出，将托板闭合进行接卷；托板低位时，液压缸缩回，将托板打开进行卸卷；（4）盘卷板底座：此为托盘升降机构的大底座，其一半位于土建基础上，一半位于双芯棒底座上，左右支架固定于其上，构成盘卷板的结构主体。

1.3 托盘升降装置的特性及控制

特性：托盘升降装置为基础安装式底板，用于支撑盘卷支承板组件。有两块盘卷支承板，盘卷支承板由液压缸实现开合。每块都通过枢轴安装在滚动轴承上，而轴承又与可以升高的支承架固定，支承块通过由电机驱动的链条系统进行升降，其中升降式支承架采用垂直支撑柱引导固定。支撑柱装有可更换的导轨，使用滚动轴承支承的V形滚轮。整个系统润滑采用手动泵在干油点加干油润滑的方式，升降链条则由人工加稀油润滑。

控制：可通过就地控制站进行自动和手动控制。盘卷支承板下降由集卷筒的多光束式光纤扫描仪进行位置控制，自动顺控程序则由集卷筒的信号发生装置触发开关进行启动。

1.4 盘卷技术参数及托盘负载

盘卷技术参数：＜1＞. 盘卷外径：1250 mm；＜2＞盘卷内径：850 mm；＜3＞线材最高温度：大约 600 C；＜4＞设备的周期时间（最长）：40 s；＜5＞集卷工位设计能力（环布料器投用时）：最大2500 kg或3100 mm；＜6＞盘卷最大高度数据：5.5 mm普通线材和6 mm螺纹钢2 430 kg（带环布料器）：大约 2 460 mm。

托盘负载：当线卷到达风冷线末端辊道即将落入集卷筒时，此时托盘处于最高位，托盘负载最小，为0 kg；当集卷筒中分离爪打开，托盘负载随着线卷的不断落下持续增加，同时，托盘持续下降，当接满整个线卷时，托盘下降至最低位，此时，托盘负载最大，约2 500 kg.

此段落主要从工艺性能、设备结构、控制特性及负载情况等几个方面对国内现有托盘升降装置的情况进行了详细介绍。

2 配重的使用研究

2.1 加装配重的背景因素

从上述盘卷技术参数及接卷过程的描述可知，托盘的承载范围为：0 kg～2 500 kg，且基本上为一个平稳匀速的过程，但考虑到接卷托盘的驱动电机发挥的电机性能恒定不变，而负载则变化范围较大，从而造成电机系统的电流值不稳定，因此，需要考虑改善电流不稳定或瞬时电流过大的问题，而最简易可行的方法则是尽可能的缩小电机的承载变化范围，因此，考虑对于原有托盘升降装置进行配重的加装。

2.2 配重的构成及加装

在不改变有托盘升降装置的整体构成及集卷站的整体结构的前提下，利用现有集卷系统的富裕空间，增加一套配重，其构成部分有：1.配重筐 ；2.锁扣；3.钢丝绳 ；4.支座；5.滑轮；6.吊耳；7.托盘。加装后的示意图如图1.

图1 配重装置示意图

2.3 配重分析

由上文中的托盘升降装置承载分析可知，此托盘升降装置在接卷的整个过程中的承载在0 kg～2 500 kg的范围内变化，此外，托板及液压缸等配套装置的自重约为500 kg，即配重所要平衡掉的重量大致在500 kg～3 000 kg的范围内，因此，配重取（500 kg+3 000 kg）/2=1 750 kg的重量较为合适。

从上述分析可知，对于常见的2 500 kg的盘卷收集，对托盘升降系统进行1 750 kg的配重加装，经过加装后的电机初始负载为：1 750 kg-500 kg=1 250 kg；最终负载为：3 000 kg-1 750 kg=1 750 kg，即电机的负载范围为1 250 kg～1 750 kg，共计500 kg的变化范围，而原加装配重前的托盘升降系统中电机的负载变化范围则为2 500 kg.由2 500 kg缩小至500 kg，电机负载范围缩小明显，有效地实现了缩小承载变化范围的初衷。

3 结束语

通过对托盘升降装置进行配重加装的使用研究，使得托盘升降装置获得比以往更加稳定的设备性能，同时，电机电流的稳定性明显加强，有效地避免了出现电流不稳定或瞬时电流过大的现象。此外，还可以根据现场使用中的实际情况对配重筐的总体重量予以调整，比如：轧制方坯的规格较小造成的盘卷整体重量较轻时，可以将配料筐中的配重块适当减少；轧制矩形坯的规格较大造成的盘卷整体重量较重时，可以将配料筐中的配重块适当增加。

总体来说，通过对配重加装的使用研究表明，此配重的加装既简单方便而且使用效果极佳，非常值得在实际生产中应用推广。

Study on the Application of Counterweight in the Pallet Lifting Device

LV Hao-peng
（MCC Alex Hua Tian Engineering Technology Co.，Ltd.，Nanjing Jiangsu 210019，China）

In the production of high speed wire rod，the formation and collection of wire rod is an important part.The pallet lifting device is an important part of the coil collection system，mainly undertakes the task of picking up coils after the stelmor cooling line.In the danieli、morgan and SMS meer lifting devices imported to China，there is a lack of stability in the process from high to low，even occasionally due to the unstable current or the transient current is too large to burn the capacitor on the transmission cabinet.Therefore，in order to further improve the operation stability of the device，this paper studies the assembly heavy use of the pallet lifting device.

pallet lifter；stability ；counterweight

TU441+35

A

1672-545X（2017）09-0241-02

2017-06-08

吕浩鹏（1985-），男，河南洛阳人，本科，工程师，研究方向：机械设计制造及其自动化。