浅析自动打捆机夹紧剪切单元改进

2019-07-29孙王磊

中国金属通报 2019年4期

孙王磊

（河北钢铁邯宝冷轧厂，河北邯郸 056015）

邯宝冷轧厂镀锌线于2010年投产，其主体工艺采用美钢联法连续热镀锌工艺，其品种以家电、汽车板为主，年设计产能为100万吨。为保证生产线连续生产，出口设计自动打捆机，以便通过小车运输到包装线后方便包装，节省人工，由于开始设计缺陷，经常出现剪切单元剪刃崩裂、夹钳断裂等问题，从而经常不得不投入人力进行手动打捆，而手动不仅打不紧速度还慢，严重影响生产线的生产速度，关于上述问题进行了分析，对剪切单元进行了优化设计改进。

1 打捆机剪切单元的问题及改进措施

邯宝冷轧厂镀锌车间自动打捆机在生产使用过程中，由于使用的捆带硬度偏高，同时打捆机夹紧剪切单元的结构设计不能满足强度上的使用要求，自动打捆机在对成品镀锌钢卷的打捆过程中，多次出现夹紧剪切单元的剪刃崩裂、夹钳断裂以及移动剪刃动作不到位剪切不断捆带故障，导致打捆机不能自动打捆。这时需要人工手动打捆，而手动打捆一方面速度太慢，拖累了生产线正常生产节奏，造成产量低下。某些品种钢甚至因为设备运行速度慢，达不到要求的工艺性能而不得不停车。另一方面手动打捆质量差、捆带松散，在包装运输过程中极易造成钢卷外圈吊伤，降低了产品质量等级评判。鉴于以上原因，非常有必要对镀锌线自动打捆机的夹紧剪切单元进行技术改进，设计一种新的、结实耐用的、满足现场实际需要的夹紧剪切单元。

一种改进的自动打捆机夹紧剪切单元，它由前夹板、后夹板、压块、左右连杆、垫环、左右夹钳、移动剪刃、固定剪刃、隔片、连接销、以及若干联接紧固螺栓组成。夹紧剪切单元在自动打捆作业流程中的作用是：喂带机构将捆带从夹紧剪切单元的隔片、固定剪刃之间送出，捆带绕带槽环绕成品钢卷一周后，带头由夹紧剪切单元的夹钳捕捉，并被咬紧在夹钳与固定剪刃下表之间，捆带收紧后由焊接单元进行焊接，之后气缸间接推动夹紧剪切单元的压块，通过连杆及移动剪刃的联动，将捆带剪切。打捆动作完成。在上述的一个动作周期中，①夹钳咬扣捆带过程中，夹钳断裂或固定剪刃产生裂纹及崩裂。②剪切过程中，移动剪刃动作不到位或移动剪刃刃口崩裂或固定剪刃崩裂。针对上述问题采用的解决办法是：（1）使用没有凸点的夹钳，使夹钳与捆带的接触方式由点接触变为面接触，减少夹钳上的应力集中。（2）将固定剪刃的台阶结构更改为平台结构，使固定剪刃与捆带的接触方式由线接触变为面接触，并且刃口位置的厚度因此增加了1倍。同时固定剪刃与夹钳配合夹持捆带带头时，可以承受2bar的预紧力而不至于使捆带脱落。（3）重新确定移动剪刃的定位位置，将移动剪刃的刃口设计为钝口，即保证穿行的捆带不受绊阻，又保证剪切捆带过程中一对剪刃的刃口可以完全闭合，并提高刃口的强度，避免刃口崩裂，避免因动作不到位产生的捆带粘连现象。

图1 为夹紧剪切单元的装配示意图

图2 为夹紧剪切单元固定剪刃的三视图

图3 为夹紧剪切单元移动剪刃的三视图

图4 为夹紧剪切单元左夹钳的三视图

图5 为夹紧剪切单元右夹钳的三视图

图中标记如下：压块1、前夹板2、垫环3、后夹板4、左、右连杆5、左、右夹钳6、移动剪刃7、隔片8、固定剪刃9。

具体实施方式：固定剪刃9的标记（1）处由台阶结构变更为平台结构。移动剪刃7的高度由原来的29mm改为29.5mm，定位孔相应的远离了刃口0.5mm,并将移动剪刃7刃口（2）处更改为钝口。左、右夹钳6的卡爪（3）、（4）将凸点结构设计为没有凸点的平台结构。

2 应用效果

通过对自动打捆机进行改进后，在之后的几个月连续观察，打捆质量良好，剪刃崩裂现象明显减少，夹钳灵活自如，之前的断裂问题也基本解决，每次捆带剪切比较彻底，未出现剪切粘连问题，使生产线可以正常有序的生产，减小了事故的发生率。改进后设计合理、结构性能稳定、造价低廉，大大提高了剪切单元运行的稳定性，降低了检修抢修成本，保证了镀锌线钢卷的正常打捆，节约人力在其他操作岗工作，提高了生产线的工作效率。