H型钢冷锯切夹紧装置的改进及总结

【摘要】本文通过对轧钢生产线上H型钢冷锯切的夹紧装置频发故障原因分析，提出改进设计整体结构和整体更换的措施，从而达到在用液压缸数量减少及故障少，维修方便和降成本增效益的目的。

【关键词】夹紧装置；整体改进结构设计

一、引言

在轧制H型钢生产线上，H型钢冷锯切夹紧装置是一套关键设备，如图1所示，其功能是将生产中的H型钢进行夹紧锯切分段成定尺，再松开放走定尺，并将余头切头剔除至装置下面的收集系统。我厂所使用的夹紧装置为德国进口设备，现场可看到其有8个液压缸，其中4个带动两个可翻转的锯台，有2个带动并排的横梁上升下降以夹紧松开H型钢；另有两个液压缸带动锯台升降。在使用平紧装置过程中，冷锯锯切的锯屑四处飞溅，形成成丛的火花，锯屑是高温的，导致使用现场环境有水有渣，易积累不易排除，不利于设备维护。夹紧装置在使用过程中存在液压缸故障频繁，整体变形严重，维修困难等问题。

二、设备改进前存在的问题及原因分析

1、液压缸故障频繁

其原因有：1液压缸质量差；2、夹紧装置长期反复使用，使液压缸上下铰接头位置错位，铰接销轴是在更换液压缸时切掉，再对装上去的，销轴固定于锯台伸出臂上，而锯台因挤压切头使伸出臂产生微小变形，，从而导致铰接接头位置错位，当液压缸进行伸出或缩回动作时，作用方向产生偏斜，对液压缸造成损坏；3、在两锯台之间会因锯切生产过程清理不及时，卡进小切头，在锯台升降与翻转后回复时，能将切头压扁，反作用力传至液压缸，使液压缸受力过大，长期超负荷使用，会使液压缸密封损坏渗油、漏油，甚至使缸杆断裂；4、锯切时火花样的锯屑四处飞溅，其温度很高，易粘附在液压缸上及液压管道上，该部位会出现渗油现象，不易及时发现，并且发现后不易维修，因整个夹紧装置悬空，两端支撑于混凝土基础上，无站立位置，需停产搭检修平台进行检修；对于夹紧缸空间位置狭小，检修时需较长时间更换。

2、夹紧装置整体变形

夹紧装置上的锯台是可翻转的，两锯台在翻转后返回至原位时，容易因夹有小切头，使锯台钢结构受力变形，锯台的旋转轴轴径为￠140mm，锯台翻转轴的变形可达挠曲度20mm以上，锯台在翻转中会因受力变形，锯台与转轴连接座中有轴套，因水、积渣及受力过大，磨损量可达30mm（轴径上），这样夹紧装置整体变形严重。各种动作出现不符合设计要求的现象。如不到位，晃动，振动等。

3、维修困难

前面已提及，夹紧缸因空间位置狭小，不易更换维修，其它液压缸因无站立位置，需搭平台来进行更换，操作中需站于液压缸下方，仰头作业，操作不便；更换磨损的轴套，则需拆除上横梁，拆除锯台，中心轴及轴两端的轴基座，轴与基座相联，也与锯平台钢结构相联，相联轴有轴套轴瓦四处，当上述全部拆除后，再装上轴、轴套、锯台、上横梁等，整个过程用时较长，约需维修时间为48小时。造成生产节奏中断。

三、改进措施

1、用质量好的液压缸；

2、改进整体结构，锯台翻转锯台上升动作是为了夹紧H型钢，锯台翻转是为了倾斜台面，剔除锯台上的切头，如不用翻转上升锯台动作，采用固定式锯台并用辊道代替进行复杂动作的锯台，如图2所示，那么可省去4个翻转液压缸，2个升降锯台的液压缸，并且辊道转动时，切头会被带动，剔除至下方，或者通过操作前后的辊道上的H型钢来顶推切头，使其以自重下落方式剔除，所以可使用固定式4辊道来进行设计，这样液压缸就会大大降低故障次数了。

3、采用整体更换。在生产中需要不间断地使用夹紧装置，更换液压缸、轴套、轴等，会使生产中断，维修不安全，如采用整体更换，只需拆除安装地基螺栓上的螺栓即可。完成更换过程的时间在8小时以内，换下来的旧夹紧装置在生产线以外的地方进行维修，这样可自由地进行维修，生产中断时间不会过长。

根据上述改进措施分析，我厂组织了新夹紧装置的改进设计，并进行了制作成套设备，最后安装使用。保留了两个液压缸（夹紧缸）以夹紧H型钢，使用后故障大大减少，积渣也因下泄空间空阔易排除。

四、总结

1、效益计算，对夹紧装置进行改造设计、完成安装使用后进行全面衡量：一次性投资新夹紧装置10万元，计省去60件液压缸的更换，油缸的价值为2000元/件，可节省备件12万元，当年可创效益2万元，其他间接效益如维修时间减少，生产时间加长，效益可观。

2、相比原来的夹紧装置，改进后的夹紧装置设计上简便实用，动作少且简单，符合机械设备的设计与维修的基本原则。

参考文献

[1]《材料力学》，大学教材

[2]成大先主编.《机械设计手册》.化学工业出版社出版

作者简介

1李立安（1975.01-），男，籍贯：湖北省随州市，现职称：工程师，学历：本科，研究方向：机械设备，结构.材料。