冷轧原料卷链式运输系统故障分析及改造
2019-09-21武贝贝
武贝贝， 秦 疆， 石 凯， 董 智
（河北钢铁集团邯钢公司邯宝冷轧厂， 河北 邯郸 056003）
邯宝冷轧厂采用热轧厂成品卷作为原料轧制冷轧卷。热轧成品库与冷轧原料库相邻，但两个库区相隔一条马路在不同跨。运输链就是将钢卷按一定的速度从热轧成品跨运送到冷轧原料跨。整个运输链由四部分组成，即上料系统、运输系统、下料系统和辅助系统。其中上料系统包括C形车、过渡鞍座、1号步进梁、钢卷对中装置、钢卷旋转台、2号步进梁、升降机、3号步进梁，运输系统包括链式运输机，下料系统包括4号步进梁，辅助系统包括入口液压站、出口液压站。
1 工作原理
如图1所示，C形车将热轧钢卷从热轧托盘小车上取下并运到过渡鞍座上，1号步进梁再将过渡鞍座上的钢卷运到钢卷旋转台上，1号步进梁最后一个鞍座处设有钢卷对中装置，保证钢卷在钢卷旋转台上的准确位置；钢卷在旋转台上旋转90°使钢卷轴线与2号步进梁运输方向一致；2号步进梁从旋转台上取下钢卷并运送到钢卷升降机上，升降机下降约1900 mm，再由3号步进梁将钢卷从升降机取下并运到链式运输机上，链式运输机穿过钢轧东路将钢卷运到冷轧车间，4号步进梁把钢卷从运输链上取下并运送到天车卸料位置，由天车卸料。
图1 运输链卷运输过程
链式运输机是整个系统核心部分，由鞍型座、张紧装置、传动装置、轨道与支架组成。如图2中所示热轧卷1安放在鞍型座2上，传动装置3电机带动链轮转动把钢卷一步一步运输。链式运输机最大运输量11卷，最大重量440 t，运输距离60 m，运输速度大约250 mm/s。链式运输机具有载重大、行走距离远、运输速度慢的特点。
图2 链式运输机
传动装置是由电机通过减速箱带动传动齿轮转动，传动齿轮通过两根链条带动张紧齿轮转动，链条上的推块推动鞍型座移动（如图3所示）。传动装置上部位置和受力较特殊采用C型结构的轨道。
图3 传动装置（mm）
2 故障及原因分析
2.1 链式运输机鞍座信号频繁丢失
链式运输机共有24个鞍座，在它的东西两端分别有4个感应限位，控制链式运输机的行走，确保每次精确地行走一个鞍座位。实际使用中由于链式运输机较长、连接部位较多，各个鞍座之间通过链板连接，所以每次到限位感应时与限位的间距有变化，有时出现限位无法感应到的情况，出现信号丢失。
另外链式运输机的感应限位是通过感应鞍座侧面来反馈信号，而且是光电感应限位，但是在长期使用后鞍座侧面锈蚀油污较多，限位感应效果不佳，也是导致信号丢失的重要原因。
在运卷过程中经常出现链式运输机未到位突然停止，信号丢失报警。操作人员只能手动状态观察走到位后再启动自动步，严重影响接卷速度，甚至导致热轧生产线堵卷。
2.2 链式运输机C型轨道断裂变形
如图3中所示链式运输机C型轨道是位于链式运输机主传动部位的一节长约9 m的轨道，结构和位置都比较特殊，是整个卷运输的重要部位。C型轨道每节支撑立柱跨度约2 m（如图6所示），轨道下支撑只是厚20 mm的钢板（如图4所示），长期承受30 t至40 t的热轧钢卷的压力导致轨道产生挠性变形，甚至出现断裂、塌陷等问题。
图4 改进前C型轨道侧视图（mm）
2.3 C型轨道上压板掀起故障
为防止在链式运输机运转过程C型轨道处鞍座轮翘起，C型轨道设计有上压板，但轨道上压板厚度仅为20 mm过于薄弱，导致运卷过程中上压板频繁被掀起，鞍座轮脱出轨道。
3 解决办法
3.1 链式运输机鞍座信号丢失解决办法
根据鞍型座形状和链式运输机行走感应限位的高度位置，使用宽15cm、长120cm的镀锌反光板焊接在鞍型座侧面（如图5所示）。镀锌板表面亮度高，光反射效果好，实际检测光栅感应距离从原来的7cm增加到15cm，应用后运输机运转不再出现信号丢失现象。
图5 焊接镀锌反光板的鞍型座（mm）
图6 改进后C型轨道主视图（mm）
3.2 链式运输机C型轨道断裂变形解决办法
为提高C型轨道框架下部支撑强度和稳定性，要改进轨道支撑结构。如图7所示在轨道框架下方采用两个立面支撑板。根据原结构特点，鞍座轮压在轨道上轨道是主要受力部位，在此位置正下方焊接加装20 mm厚高250 mm的立面支撑板（如图7所示），提高轨道整体支撑强度。
图7 改进后C型轨道侧视图（mm）
3.3 C型轨道上压板掀起故障解决办法
如图7中显示为解决C型轨道框架上压板被掀起变形问题，将上压板加厚10 mm，并在压板上加焊接L型卡子。C型轨道安装完成后，L型卡子焊接在轨道框架上立面和上面都进行焊接（因为提前焊接会导致C型轨道框架变形影响正常安装）。如此可以增加上压板整体强度，防止上压板被掀起。
4 结语
经过改造后，链式运输机运行非常稳定，不再出现鞍座信号丢失、上压板被掀起、轨道下支撑板变形下沉等问题。改造后链式运输机的设备维护时间大大缩短，提高了生产效率，减少了焊接工作量和备件的消耗。
