电力铜排加工辅助设备的研制

【摘要】为满足电站励磁装置中铜排加工需要，哈电励磁装置生产部门添置了两台铜排截断、冲孔、弯型等多功能铜排加工中心设备。随着机组容量的增加，励磁产品中大规格尺寸的铜排加工数量不断增加。截面为10×200的加工铜排长度达到了6米。铜排加工过程对铜排的输送、找正、加工位置保持要靠人工托举。劳动强度及工作危险程度极大，铜排的加工质量也不稳定。为此，提出研制适合现场实际的铜排托举、调整设备。提高铜排加工质量和效率。

【关键词】励磁装置；大型铜排；加工托举；移动调节铜排托举车

一、问题的提出

为满足大型电站励磁装置中铜排加工需要，哈电励磁装置生产部门添置了两台铜排截断、冲孔、弯型等多功能铜排加工中心设备。由于受场地及资金的限制，添置铜排加工中心设备时，没有引进铜排加工长平台等辅助设备。遇到超长铜排截断、冲孔等加工时，都是雇佣用多名临时人员协助托起铜排或用吊车辅助托起铜排（使用吊车参与加工过程存在不安全因素，是违反吊车安全使用条例的）。尤其是30万、60万火电机组励磁产品中，10×200×6000规格铜排（重量110公斤）加工数量较大。铜排加工过程的冲孔、找正及铜排加工时的姿态保持等环节，人工托举排的强度极大。为此，提出研制适合现场实际的铜排托举、调整设备。替代铜排加工过程靠人力抬上抬下调整铜排位置的环节。

二、铜排托举辅助设备研制方案

研制适合现场实际的铜排托举辅助设备的目标确定后。对现场两台铜排加工中心设备布置环境进行了测量。购买表面设有辊筒的辅助平台，是当初解决问题的方案之一。但购置平台的费用较高。同时，哈电励磁装置生产部门铜排加工现场与励磁装置装配共用一个场地，设置辅助铜排加工平台必定挤压有限的装配场地。经过多次论证自行研制一种适合现场加工要求，可灵活移动不占用固定场地的、适宜铜排平放、立放、高度可以方便调节的移动式铜排托举辊车，以实现铜排加工过程对铜排的辅助托举。

三、移动式铜排托举辊车的研制

经讨论移动式铜排托举辊车在铜排加工过程中，应具有车体可移动、方便承载铜排调节升降、铜排依托辊筒平放输送、铜排冲孔立放输送、铜排立放应有立辊夹持滚动等功能。

移动式铜排加工辅助托举辊车由下至上应由5个结构部分组成：

1、移动式底盘；2、固定支架；3、上下调节机构；4、承重滑动平辊；5、立放夹持铜排滑动侧辊

见图1移动式铜排托举辊车结构图及图2 托辊盒放大图。

在移动式铜排托举辊车的制造过程中，突出移动式铜排托举辊车的安全性设计。在确保安全、稳定、可靠的前提下，力求移动式铜排托举辊车的操作便捷性和使用灵活性。为此，对每一个结构环节进行了精益求精的设计和制作控制。分述如下：

1、移动式底盘的设计

移动式底盘部分是整个铜排托举辊车的基础，对它的第一要求是稳定性，其次是灵活性。起初采用40×40角钢焊接成550×550×550的等边三角形底座，3个角端各安装一个万向轮。对其进行稳定性试验时，竟然发生了侧翻的情况，险些砸伤在场人员。这就更进一步提出移动式铜排托举辊车的设计时，车子底盘必须有足够的稳定性。现场测量加工铜排时，工作重心高度为900毫米，通过计算在现场工作条件最极端的情况下（移动式铜排托举辊车倾斜10°）。车底盘的安全支撑范围是φ（tg10°×900×2）=φ317。为降低移动式铜排托举辊车的工作重心，与地接触的底盘采用φ700毫米、10毫米厚钢板材料设计。底盘周围选用了6个短绕径的承重150公斤的万向轮，使移动式铜排托举辊车底盘的支撑接近圆面。极限情况下当6只万向轮全部接近底盘圆心位置时，最小支撑面直径为φ540。是安全计算值φ317毫米的1.7倍（等同于极限情况下，倾斜16.7°时发生侧翻），确保了移动式铜排托举辊车工作极其安全、稳定。

2、固定支架

移动式铜排托举辊车的固定支架部分，采用4根φ24钢管焊接。

3、上下调节机构的研制

移动式铜排托举辊车在辅助铜排冲孔操作时，要求上部的铜排托举辊盒是可以上下移动操作的。为方便操作，直接选用优质2吨车用桥式手摇千斤顶。为防止铜排托举辊盒在上下移动过程中的摇摆晃动。上下调节机构在铜排托举辊托盒的4角位置增设了导轨机构。导轨机构有由φ16导轨杆和导轨套组成。由于受到4套导轨机构的互相平行作用及导轨配合间隙的设计选择。升降机构上下调节移动时，保证上部的铜排托举辊盒的平行移动。从而，有效地消除了铜排加工过程的摇晃摆动。在导轨的焊接制作过程中，采用了降初位焊接、对称焊接及点焊定位等切实可行的措施，有效地控制了导轨与导轨套配合的质量。保证移动式铜排托举辊车在升降、静止时的工作状态不产生任何晃动。

4、承重滑动平辊的研制

在铜排的截断、冲孔加工过程中，移动式铜排托举辊车的承重滑动平辊主要承载铜排的重量负荷，并使平放或立放的铜排在辊子上输送移动。依据励磁装置加工最大铜排的尺寸、重量及铜排加工过程对铜排输送辊的冲击计算，最终确定移动式铜排托举辊车采用双输送辊安装在一个辊盒中输送铜排。每个单辊依托2只轴承，单辊输送工作状态实际承担最大负荷为150公斤。

滑动平辊采用径向负荷为22.2KN的圆柱滚子轴承，单辊设计输送负荷远远满足实际输送最大负荷的150公斤要求（设计域度15倍）。

5、夹持铜排滑动侧辊的制作

铜排冲孔加工时，铜排是立放在承重滑动平辊上传送。要求铜排立放在承重滑动平辊上输送时，设置两个相对的侧辊将铜排夹持其中，使铜排不倒。为降低移动式铜排托举辊车的重心、减轻车体上部重量，夹持铜排的滑动侧辊精简为套管滑动形式，不采用轴承结构。实际制作时在移动式铜排托举辊车的双辊托盒两面，各设置一组侧辊。两侧辊间夹持铜排的缝隙安装时可调。

结合铜排加工实际，现场制作移动式铜排托举辊车有多种形式：适用于铜排截断操作的----铜排平输送移动式铜排托举辊车、适用于铜排冲孔操作的----铜排立输送移动式铜排托举辊车及立辊可折叠式通用移动式铜排托举辊车。

四、研制小结

由于研制移动式铜排托举辊车对每一个结构环节进行了精精心设计和控制。组装后的移动式铜排托举辊车的性能在安全性、稳定性、可靠性、灵活性及操作性方面远远超过预先设计水平。

用移动式铜排托举辊车替代铜排辅助加工设备的平台，节约了购置平台等设备的昂贵资金。移动式铜排托举辊车取消了铜排加工辅助设备对固定场地的占用，解决了装配工位紧张矛盾。不失为因地适宜的解决铜排加工辅助设备的有效方法。

使用移动式铜排托举辊车避免了铜排加工过程中辅助人员或辅助吊车环节对铜排的托举、上下调整等不稳定及不安全状态。使铜排的加工的质量及效率得到稳定提高。