堆垛機堆垛效果優(yōu)化設(shè)計

葛 影， 閆興華， 趙素華， 潘韶慧， 王會鳳， 吳愛新

（1.唐山科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 河北 唐山 063010； 2.首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責(zé)任公司， 河北 唐山063200）

堆垛機堆垛效果優(yōu)化設(shè)計

葛 影1， 閆興華2， 趙素華1， 潘韶慧1， 王會鳳1， 吳愛新1

（1.唐山科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 河北 唐山 063010； 2.首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責(zé)任公司， 河北 唐山063200）

針對熱軋部30萬t橫切機組的堆垛機在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)堆垛效果不好的現(xiàn)象，通過對堆垛的故障原因進行分析，對活動擋板與固定擋板位置的標(biāo)定方法進行優(yōu)化以及對測速輥進行改造，設(shè)計一套堆垛機改進策略。經(jīng)驗證，改造后的堆垛機提高了鋼板產(chǎn)品的成材率，降低了生產(chǎn)人員的勞動強度，增加了部分設(shè)備的使用壽命。

堆垛機 活動擋板 標(biāo)定 測速輥

在軋制生產(chǎn)線上，堆垛機是倉庫中的主要平整、起重運輸設(shè)備，是隨著電氣化、自動化的科技發(fā)展，生產(chǎn)效率要求不斷提高而發(fā)展起來的專用碼垛機械設(shè)備[1]。在各行各業(yè)中都會或多或少地看見堆垛機設(shè)備的身影，尤其是物流領(lǐng)域，已經(jīng)達到高度機械化、智能化、自動化水平?？梢哉f，堆垛設(shè)備的技術(shù)先進水平代表了該國家和地區(qū)的物流技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀。

在現(xiàn)有的堆垛技術(shù)中，最大高度可達40 m，大多數(shù)在10～25 m之間。在30萬t橫切機組生產(chǎn)線上的堆垛機的主要用途是在鋼板定尺剪切完成后，將定尺鋼板均勻碼垛整齊，然后自動將碼垛好的鋼板轉(zhuǎn)移到生產(chǎn)線旁邊的小型倉庫，使下一捆鋼板順利進入碼垛平臺，實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率。

1 活動擋板與固定擋板位置的標(biāo)定方法

堆垛機的鋼板堆垛效果不良很大原因是活動擋板的垂直位置與固定升降擋板的水平垂直距離沒有定期標(biāo)定?；顒訐醢宕怪雹裉栁恢门c固定升降擋板距離最大為8 830 mm，最小2 000 mm，如圖1所示。標(biāo)定距離值一定要比剪切鋼板理論長度值長5～10 mm。

圖1 堆垛機活動擋板和固定擋板位置示意圖（單位：mm）

圖1中標(biāo)號1表示活動擋板位置Ⅱ與鉛垂方向呈15°，標(biāo)號2表示活動擋板垂直Ⅰ號位置與固定升降擋板最大距離為8 830 mm，標(biāo)號3表示活動擋板垂直位置，標(biāo)號4表示活動擋板垂直Ⅰ號位置與固定升降擋板最小距離為2 000 mm，標(biāo)號5表示堆垛機固定升降擋板位置。

活動擋板在拍打鋼板過程中，活動擋板的垂直Ⅰ號位置與固定升降擋板水平距離需要大于被剪切的鋼板長度5～10 mm的距離，使鋼板與固定升降擋板相撞過程中，有一定的緩沖距離，減緩鋼板與固定升降擋板的相撞，防止鋼板與固定升降擋板相撞彈回，減少鋼板堆垛不良現(xiàn)象。

如果在長時間堆垛生產(chǎn)過程中，活動擋板Ⅰ號位置與固定升降擋板距離長期不標(biāo)定，有可能造成活動擋板Ⅰ號位置與固定升降擋板距離理論設(shè)定值比實際值過大或過小，造成鋼板堆跺不齊。例如當(dāng)堆垛2 000 mm長度的鋼板時，活動擋板Ⅰ號位置與固定升降擋板距離長時間沒有進行標(biāo)定，當(dāng)活動擋板Ⅰ號位置與固定升降擋板距離等于2 000 mm時，鋼板與固定升降擋板相撞彈回造成鋼板長度方向堆垛不齊；當(dāng)活動擋板Ⅰ號位置與固定升降擋板距離遠遠大于2 000 mm時，造成活動擋板Ⅰ號位置與固定升降擋板距離過大，活動擋板拍打鋼板端部后，鋼板前進停止后沒有與固定升降擋板相撞，造成鋼板長度方向堆垛不整齊。

活動擋板底部在Ⅰ號位置時與升降跺板臺垂直距離也需要定期標(biāo)定，標(biāo)定距離如圖2所示。

圖2 活動擋板底部在Ⅰ號位置時與升降跺板臺垂直距離

標(biāo)定的主要目的是使活動擋板在拍打鋼板一側(cè)端部過程中，根據(jù)來料的厚度（8～25.4 mm）確定活動擋板底部在Ⅰ號位置時與升降跺板臺的垂直距離，根據(jù)現(xiàn)場試驗得出的最佳值為5 mm，如圖3所示。

圖3 四種鋼板厚度下的垂直距離值

活動擋板底部在Ⅰ號位置時與升降跺板臺垂直距離為5 mm，活動擋板表面始終處于一個位置拍打到鋼板端部，且活動擋板與鋼板重合部分大于鋼板厚度的二分之一，防止在鋼板堆垛過程中，鋼板下落到升降跺板臺上后活動擋板拍打不動鋼板。如果活動擋板底部在Ⅰ號位置時與升降跺板臺垂直距離大于5 mm，例如10 mm時，則當(dāng)來料鋼板厚度為10 mm、15 mm、20 mm、25 mm時，活動擋板與鋼板端面重合的距離分別為 0 mm、5 mm、10 mm、15 mm，活動擋板表面始終處于一個位置拍打到鋼板端部，則堆垛過程中，活動拍板拍打不到鋼板或者因活動擋板與鋼板端面重合接觸面積小拍打不動鋼板，造成鋼板在長度方向上堆垛不整齊。

2 測速輥改造

熱軋部30萬t橫切生產(chǎn)線剪切鋼板長度通常有 6 m、8 m、10 m、12 m、14 m、16 m 等六種尺寸要求，橫切剪剪切6 m長度鋼板時，理論上超差部分允許≤30 mm；橫切剪剪切 8 m、10 m、12 m、14 m、16 m長度鋼板時，理論上超差部分允許≤40 mm，現(xiàn)場當(dāng)中剪切鋼板理論長度 6 m、8 m、10 m、12 m、14 m、16 m時，實際剪切出來的鋼板長度值超出理論長度15～20 mm；符合國標(biāo)要求，達到了正常生產(chǎn)要求。30萬t橫切生產(chǎn)線入口鋼卷參數(shù)寬度830～2130mm，差值1 300 mm。鋼板實際剪切后的寬度允許范圍≥理論值5 mm（鋼板切邊后鋼板實際寬度值比理論值允許≥5 mm）。剪切后的鋼板檢驗標(biāo)準(zhǔn)除了長度、寬度達到要求，鋼板兩條斜對角線長度差值必須在20mm之內(nèi)，鋼板平直度、鋼板表面質(zhì)量必須符合要求。

但是熱軋部30萬t橫切機組定尺剪在剪切鋼板時，有時定尺剪剪切不準(zhǔn)，造成鋼板長度超差，超差范圍在50～250 mm之間，超差范圍大的鋼板，到達堆垛機后無法正常下落需要拆包處理，嚴(yán)重影響了鋼板產(chǎn)品的成材率和生產(chǎn)的正常進行，并且加大了生產(chǎn)人員的勞動強度，降低了部分設(shè)備的使用壽命。

鋼板的定尺是由定尺剪前測速輥來控制的，其機械結(jié)構(gòu)比較簡單，由氣缸控制測速輥沿導(dǎo)向桿上下運動，壓在鋼板上，通過編碼器計算出板長來進行剪切，檢查測速輥上編碼器及其聯(lián)接機構(gòu)和接線，并未發(fā)現(xiàn)異常情況，同時檢查定尺剪剪切時間均在正常值范圍。因此認為，原因可能出在測速輥本身，通過現(xiàn)場觀察，每次定尺不準(zhǔn)基本都發(fā)生在以下幾種情況：剪切過程中停止時間過長、剪切過程中反復(fù)倒鋼和鋼卷甩尾階段。尤其是在鋼卷甩尾階段，均有定尺剪切不準(zhǔn)現(xiàn)象發(fā)生，并且在觀察中發(fā)現(xiàn)，測速輥位置有輕微擺動跡象。

對上述現(xiàn)象分析得出的結(jié)果是：為了保證測速輥的靈活動作，在導(dǎo)向桿與滑套之間，一般有較大的加工間隙，再加上設(shè)備使用時間已有一年，導(dǎo)向套本身也有一定量的磨損，間隙量會變得更大，另外在剪切過程中停車時間過長、反復(fù)倒鋼和鋼卷甩尾階段均會出現(xiàn)剪切過程中張力的消失。由于張力消失，造成鋼板運行不穩(wěn)，從而引起測速輥位置產(chǎn)生擺動，進而造成長度測量不準(zhǔn)，定尺剪切誤差現(xiàn)象。根據(jù)以上分析，決定在測速輥工作位置增設(shè)四個定位擋塊，用以保證測速輥在工作位置時，不會因為開卷張力不穩(wěn)而出現(xiàn)擺動，通過觀察，自增設(shè)定位塊后至今，沒有再出現(xiàn)定尺剪切不準(zhǔn)的現(xiàn)象發(fā)生。

測速輥的原結(jié)構(gòu)圖如圖4所示，改造后的效果圖如圖5所示。

圖4 測速輥改造前結(jié)構(gòu)圖（單位：mm）

圖5 測速輥改造圖

3 結(jié)論

在對熱軋部30萬t橫切機組設(shè)備進行改進前的堆垛效果如圖6所示。改進了活動擋板與固定擋板位置的標(biāo)定，進行改造后的堆垛效果如圖7所示。

從圖6和圖7可以明顯看出，改造前堆垛嚴(yán)重不平齊，可以看到長度方向和寬度方向有明顯的位置差；改造后無論在寬度方向還是長度方向，堆垛的效果都比先前有了較大的改善。

圖6 原始堆垛效果

圖7 進行改造后的堆垛效果

為了優(yōu)化堆垛工藝，在使活動擋板正確動作的基礎(chǔ)上，從測速輥和堆垛平臺標(biāo)定出發(fā)，從長度方向和寬度方向上確保堆垛質(zhì)量。

[1] 郭衛(wèi)東.30萬噸橫切鋼板剪切加工線職工培訓(xùn)教材[Z].唐山：首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責(zé)任公司，2010.

（編輯：王瑾）

Optimization Design of Stacking Effect of Stacking Crane

Ge Ying1,Yan Xinghua2,Zhao Suhua1,Pan Shaohui1,Wang Huifeng1,Wu Aixin1
（1.Tangshan Vocational College of Science and Technology,Tangshan Hebei 063010;2.Shougang Jingtang United Iron&Steel Co.,Ltd.,Tangshan Hebei 063200）

As to the poor stacking effect of 300 000 tons cross cutting unit of stacking machine in production process of hot rolling mill，this paper analyzes causes of stacking faults,optimizes the calibration method of the movable baffle plate and the fixed baffle plate,reforms the speed measuring roller,and designs a set of stack machine improvement strategy.It has been proved that the improved stacker improves the yield of the steel plate products,reduces the labor intensity of production personnel,and increases the service life of some equipment.

stacking machine,movable baffle,calibration,speed roller

TH246

A

1672-1152（2017）04-0094-03

10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2017.04.35

2017-06-30

河北省高等學(xué)?？茖W(xué)技術(shù)研究項目，科學(xué)技術(shù)應(yīng)用研究《30萬噸橫切線堆垛機改造及帶鋼堆垛質(zhì)量效果研究》ZC2016079

葛影（1983—），女，本科，畢業(yè)于內(nèi)蒙古科技大學(xué)，唐山科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師。