楊五存

（天津天鐵冶金集團棒線廠，河北涉縣056404）

0 引言

天鐵高線自動打捆機于2009年投入使用，是線材生產(chǎn)中對盤卷進行整理打包的核心設(shè)備，是集機、電、液、氣為一體的高精度設(shè)備，自動化程度較高。其執(zhí)行機構(gòu)驅(qū)動全部采用液壓驅(qū)動，同時在線卷4個成90°的位置打包壓實，以滿足產(chǎn)品的下線、庫區(qū)存放和外發(fā)尺寸要求。該設(shè)備的運行直接影響線卷外形尺寸和包裝質(zhì)量，是保證產(chǎn)品質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。

1 打捆機的功能及結(jié)構(gòu)

天鐵高線使用的自動打捆機是瑞士進口的PCH—4KNA型號臥式打捆機，主要用于自動壓緊和打包，帶有4個打包頭，線卷依靠鉤式輸送機輸進或輸出打包機。打包機包含以下的主要部件:兩個壓板、可動輪、壓實車和提升平臺、喂線系統(tǒng)、線架系統(tǒng)。壓板的水平運動由液壓缸驅(qū)動,與進入的線卷相接觸的壓板上安裝了耐磨板。打包線架系統(tǒng)安裝在一個框架上，懸掛在一個軸上，線架系統(tǒng)依靠液壓電機作與壓板相對水平的運動。提升平臺由2根水平梁組成,打包時從輸送鉤上托起線卷，通過液壓缸驅(qū)動。每根梁上有1根塑料劃線板用于保護線卷，在打包時與平臺接觸，免于損傷線卷。軌道構(gòu)架由2根軌道組成,裝配了耐磨板，壓板的輪子由梁的外邊緣引導，壓力缸安裝在導軌裝置上。

2 存在問題

（1）線架使用的流程：滑輪初始位→打包壓實、滑輪緩慢上升→送線、滑輪快速上升→抽緊、滑輪快速下降→壓實車退回、滑輪緩慢下降。在整個生產(chǎn)過程中，線架滑道磨損嚴重，滑輪架、耐磨塊等備件損耗較多，影響生產(chǎn)順利進行。另外，由于線架滑輪磨損嚴重，經(jīng)常致使打包失敗，出現(xiàn)卡線現(xiàn)象，線架滑輪出現(xiàn)問題后只能打三道線，易出亂卷，對產(chǎn)品質(zhì)量造成一定影響，不能滿足客戶質(zhì)量需求。

（2）打捆機在液壓驅(qū)動時，由于高壓力和大流量導致系統(tǒng)溫升，加之現(xiàn)場站所通風有限，冷卻系統(tǒng)能力不足，導致連續(xù)作業(yè)時液壓系統(tǒng)油溫一直保持在50℃左右。尤其進入夏季天氣炎熱，站所溫度過高，油溫可達到55℃左右，液壓系統(tǒng)開始報警，嚴重時油溫高于60℃時，需要停機冷卻3～4 h，才能繼續(xù)生產(chǎn)，嚴重影響了生產(chǎn)的順利進行。

3 原因分析

（1）在打包線高速送線時，滑輪片繞軸轉(zhuǎn)動，線架滑輪沿著軌道上升，當設(shè)備運轉(zhuǎn)一段時間后耐磨塊磨損量加大，尤其是底部兩個耐磨塊最為嚴重，隨著磨損量的加大，導致線架滑輪與軌道之間夾角從90°開始減小，角度減小后進一步增加磨損強度，形成惡性循環(huán)。線架滑輪上升過程中存在兩處薄弱部位，在滑輪上升過程時軌道始終受到摩擦力作用，同時摩擦力反作用到耐磨塊和線架滑輪上，導致耐磨塊、線架滑輪磨損嚴重，必須進行定期維修和更換備件。

（2）液壓系統(tǒng)溫度升高現(xiàn)象持續(xù)報警，主要問題為夏季氣溫較高，冷卻水系統(tǒng)水質(zhì)濁度升高，現(xiàn)場使用的進口PWO冷卻器長期工作時，管壁表面逐漸積垢，熱性能下降，以致無法滿足冷卻系統(tǒng)散熱需求。而該冷卻器屬于輕質(zhì)高效冷卻器，結(jié)構(gòu)采用焊接形式，導致無法拆裝，進而無法對冷卻器內(nèi)部進行徹底清洗，不能重復利用，而且進口冷卻器價格普遍較高，定期更換會造成大量的備件資金消耗。

4 解決措施

（1）為了保證夾角始終保持90°，必須保證打包線對滑輪架拉力作用線在滑輪架的中心，同時限制滑輪架方向上的自由度，只允許滑輪裝配在軌道上上升下降，打包線上升時產(chǎn)生側(cè)向力通過滑輪自重進行平衡，滑輪改造前后的受力分析如圖1所示。

圖1 線架滑輪改造前后的受力分析

根據(jù)受力分析，將打包機線架方鋼形狀軌道改為一組4根10#槽鋼，整根軌道采用焊接形式進行調(diào)整、安裝；軌道下端改為可拆裝式結(jié)構(gòu)連接，方便更換墜線輪和整根軌道可重復使用，既能解決跑偏滑道磨損嚴重的問題，又替代了原來的軌道，降低了備件成本。改造前后的備件消耗見表1。

表1 線架改造前后備件消耗對比

（2）根據(jù)現(xiàn)場的冷卻水管路和油路的布局與參數(shù)，采用國產(chǎn)先進ML型板式冷卻器，其抗污能力強，拆解清洗方便簡單，具有安全可靠、壓力損失小、散熱效率高、重量輕的特點。散熱效率的提升，解決了因溫度高導致持續(xù)報警，從而造成停產(chǎn)的問題。

（3）液壓油溫全部使用電磁水閥連鎖控制，對液壓控制系統(tǒng)的程序進行了修訂，油溫度控制范圍縮短至35～45℃，保證了油溫在理想的工作范圍之內(nèi)，解決了報警問題。改造前后現(xiàn)場溫度抽檢統(tǒng)計分析見表2。

表2 液壓系統(tǒng)改造前后溫度對比表

5 結(jié)束語

針對高速線材自動打捆機線架系統(tǒng)進行改造，改造后明顯降低了備件消耗，提升了軋機作業(yè)時間，增加了產(chǎn)量，另外減少了亂卷廢品的產(chǎn)生，使得合格率由99.78%提升至99.90%以上，達到了同行業(yè)的較高水平，降低了工人勞動強度。對液壓系統(tǒng)溫度控制進行改造后，解決了因油溫過高而停產(chǎn)的問題，提高了打捆機的生產(chǎn)效率、產(chǎn)量及勞動作業(yè)率。