高强度棒材冷剪区域机械设备优化改进

张江

摘 要： 宣钢三棒线自2014年开产，至今已运行4年，设备运转处于磨合期，随着生产节奏加快产量日益提高，和新品种钢、高附加值钢的不断开发，冷剪区域设备不能满足生产需要的问题越来越凸显，设备故障频发，严重影响设备故障率、生产作业率以及产品质量，同时增加检修人员劳动强度，设备系统急需优化改进。

关键词： 冷剪区域;故障率;优化改进

1 项目背景

本项目是宣钢机电公司针对宣钢高强度棒材冷剪区域设备故障频发，人工劳动强度大大增加及备件费用消耗大、运行成本高的设备，以及影响产品质量的设备进行的一系列实时性优化改进，旨在降低设备故障率，减小劳动强度，稳定运行成本以及为新品种钢、高附加值产品的开发提供设备基础。

宣钢现有三条棒材生产线，两条是高强度棒材生产线，其中二钢轧厂棒材作业一区于2012年2月底投入生产，棒材作业二区于2014年8月投入生产，随着生产节奏加快产量日益提高，和新品种钢、高附加值钢的不断开发，原设备不能满足生产需要的问题越来越凸显，严重影响设备故障率、生产作业率以及产品质量，为此我们仔细观察，发现这些问题的原因主要有以下几点：

（1）冷床齐头辊道链轮及链条在高温、氧化铁皮及粉尘等较为恶劣环境下运转，链轮及链条会急速磨损，继而发生链条跳齿、脱链等情況，当磨损至一定程度还将发生链条崩断事故，影响钢材对齐效果，平均每月由此损坏20套链轮和20根链条由于设备装机量较多，一旦发生前述故障，维护难度加大，备件费用消耗大。

（2）高强度棒材定尺机原设计液压阀台位置在定尺机机身上，定尺机频繁动作导致阀台螺栓松动、机构定尺误差大，漏油现象时有发生，阀体、液压缸更换等故障多发、胶管更换频繁，极大地影响成品材质量要求。

（3）棒材冷床惰轮箱位于成品钢材正下方，由于温度特别高还有氧化铁皮的掉落，经常导致惰轮箱体的损坏。这样既可以阻挡钢材本身的氧化铁皮及杂质的进入又可以很好的起到隔热的效果。

（4）剪前疏型器在剪切钢材过程中起的是梳理乱钢的一种必不可少的设备。它的作用原理是通过电机带动链条使疏型器的辊道所转动，使乱钢合理的进入疏型器导槽再由冷剪剪刃进行剪切。但是由于链条的长时间重负荷运转经常会出现链条脱轮的情况，严重影响了过钢节奏和检修强度。

2 详细技术内容

2.1 总体思路

机电公司以提升设备性能指标、降低备件费用和故障停机率为目标，针对机械系统实施技术适应性优化改进，有针对性地设立攻关项目，逐一解决技术难题，从而最大程度降低设备故障率、备件费用、运行成本和提高产品质量，实现效果显著化、效益最大化的目的，为新品种钢、高附加值产品的开发提供设备基础。

2.2 技术方案

我们针对冷剪区域设备暴露出的诸多问题逐步开展了一系列创新性技术改造。旨在改善原有设备不能适应当前生产要求及原始设计欠缺导致制约生产的状况。

我们通过对原有冷剪区域设备故障点进行分析，逐一解决技术难题，从而最大程度降低设备故障率、备件费用、运行成本和提高产品质量，实现效果显著化、效益最大化的目的。

3 项目改造内容

3.1 将冷剪前冷床对齐辊道改进成双链轮

棒材冷床齐头辊道的作用是将冷床上的钢材分位放置并传送至齐头挡板实现钢材头部对齐，为后续冷剪顺利定尺剪切提供有利条件。改进前冷床齐头辊道链轮及链条在高温、氧化铁皮及粉尘等较为恶劣环境下运转，链轮及链条会急速磨损，继而发生链条跳齿、脱链等情况，当磨损至一定程度还将发生链条崩断事故，影响钢材对齐效果，平均每月由此损坏20套链轮和20根链条由于设备装机量较多，一旦发生前述故障，维护难度加大，备件费用消耗大。为此，将单排链条改进为双排链条，上述现状得到明显改善，链轮损坏降至每月5套、链条损坏降至每月5根，既节省了备件费用，降低了维护工作量和维护难度，同时又提高了钢材的对齐效果。

3.2 冷剪区域定尺机锁紧装置、阀台改造

定尺机锁紧装置原设计为尾部安装一套定尺液压缸，通过液压缸伸缩控制上部抱爪夹持在定尺条上，从而起到定位的作用，但尾部液压缸控制抱爪力有限，不能很好固定位置，导致定尺机在定材尺寸上经常出现较大误差。同时定尺机原设计液压阀台位置在定尺机机身上，定尺机频繁动作导致阀台螺栓松动、机构定尺误差大，漏油现象时有发生，阀体、液压缸更换等故障多发、胶管更换频繁，极大地影响成品材质量要求。

经改造，采用定尺机两侧机身各安装两个轧机液压锁紧缸，使接触面积、压力加大，定位更准确;通过对阀台整体移位至地面阀台架上并配合胶管连接，既解决了现有定尺机定位不准、整体晃动、污染等问题，也降低了维护工作量，节省了大量的备件费用，同时为品种钢开发和正常生产提供了可靠保障，而且此技改具有较高的应用和推广价值。

3.3 冷床惰轮隔热防尘层

棒材冷床惰轮箱位于成品钢材正下方，由于温度特别高还有氧化铁皮的掉落，经常导致惰轮箱体的损坏。技术人员经过讨论决定对其惰轮箱体正上方加装防尘罩，这样既可以阻挡钢材本身的氧化铁皮及杂质的进入又可以很好的起到隔热的效果。经过观察，效果十分明显，设备正常，这样的设备优化不仅降低了设备维修费用，同时也大大减轻了职工的劳动强度。

3.4 冷剪前疏型器链条涨紧装置

剪前疏型器在剪切钢材过程中起的是梳理乱钢的一种必不可少的设备。它的作用原理是通过电机带动链条使疏型器的辊道所转动，使乱钢合理的进入疏型器导槽再由冷剪剪刃进行剪切。但是由于链条的长时间重负荷运转经常会出现链条脱轮的情况，严重影响了过钢节奏和检修强度。为此，技术人员设计出了一款能起到链条涨紧及保护作用的装置。经试验证明，利用此装置可以使链条不易脱轮，便于输松辊道;此装置结构简单，维修方便，极大程度地满足了精益生产的要求。

4 结语

项目实施后，宣钢高强度棒材生产线各项技术经济指标显著提高，全年设备故障率降低了78.5%，生产作业率提高了0.8%，降本增效达到3.5万元，全年取得经济总效益17.4万元。改进后，冷剪区域设备运转平稳，故障现象大大降低，设备维护量大幅下降。

针对宣钢高强度棒材生产线的一系列优化改进，在降低设备故障率、备件费用、运行成本和提高产品质量方面效果显著，为新品种钢、高附加值产品的开发提供了设备基础，同时在国内同行业同种设备的企业中具有广阔的推广前景。