連續(xù)熱鍍鋅線加鋅機(jī)構(gòu)故障分析及解決措施

李 鑫，宋龍朝，李保衛(wèi)

（首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責(zé)任公司冷軋作業(yè)部，河北唐山 063200）

0 引言

近年，隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，尤其是汽車、家電及建筑業(yè)的發(fā)展，對(duì)鍍鋅帶鋼的需求量大大增加，市場(chǎng)需求非?？捎^。在美、日等鋼材生產(chǎn)大國(guó)，熱鍍鋅鋼板在鋼材中所占比例高達(dá)13%～15%，而用于汽車行業(yè)的熱鍍鋅板已占其總產(chǎn)量的40%以上[1-2]，穩(wěn)定精準(zhǔn)的鋅錠補(bǔ)給對(duì)鋅鍋液位穩(wěn)定及減少帶鋼表面鋅渣有決定性影響。該加鋅機(jī)構(gòu)在線裝機(jī)量?jī)膳_(tái)，分布在鋅鍋入口方向操作側(cè)及驅(qū)動(dòng)側(cè)。加鋅錠時(shí)，工人通過電動(dòng)葫蘆將鋅鍋吊至加鋅小車上。小車執(zhí)行自動(dòng)步進(jìn)行加鋅，分為小車前進(jìn)，小車抬起和加鋅等3 個(gè)步驟，如圖1 和圖2 所示。在目前使用中發(fā)生的故障大都集中在小車抬起及推鋅兩個(gè)步驟中，下面就常見故障進(jìn)行分析。

圖1 加鋅小車等待位

圖2 加鋅小車加鋅位

1 常見故障及措施

1.1 提升卡阻

小車前進(jìn)到加鋅位時(shí)，需要將鋅鍋抬起一個(gè)約51°斜角。抬起動(dòng)作由電機(jī)帶動(dòng)一個(gè)蝸輪推桿，桿端通過關(guān)節(jié)軸承與小車連接。在實(shí)際使用過程中，經(jīng)常發(fā)生小車抬起的一瞬間發(fā)生卡阻進(jìn)而電機(jī)掉電，需要借助外力或使用工具盤動(dòng)電機(jī)抬起一定角度后推桿才能工作。

如圖3 所示，小車抬起需要推桿的逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)力矩M1大于小車及鋅錠產(chǎn)生的順時(shí)針力矩M2，兩個(gè)力矩的大小可通過式（1）計(jì)算[3]。

圖3 小車受力分析

式中 Fa——推桿向上分力

Fb——推桿向左分力

La——垂直方向力距，0.508 m

Lb——水平方向力距，0.3 m

G1——鋅錠重力

G2—小車重力

L1——鋅錠重心到旋轉(zhuǎn)點(diǎn)力距，0.05 m

L2——小車重心到旋轉(zhuǎn)點(diǎn)力距，1.7 m

Fa=F×sinα=60 000×sin25°=25 357 N，F(xiàn)b=F×cosα=60 000×cos25°=54 378 N，G1=mg=1500×9.8=14 700 N，G2=mg=1705×9.8=16 709 N。

將上述參數(shù)代入公式M1=25 357×0.508+54 378×0.3=29 194 N·m，M2=14 700×0.05+16 709×1.7=29 140 N·m。通過計(jì)算結(jié)果可看出，提升力略大于阻力，推桿設(shè)計(jì)能力偏小，在提升過程中極易發(fā)生卡阻。解決該問題一個(gè)辦法可以先用大功率推桿。另一種方法增加小車開始提升時(shí)的向上分力。通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際試用，方法二較為簡(jiǎn)單易行，并且從根本上解決了問題，未再發(fā)生提升過程中卡阻問題。具體措施方法及計(jì)算結(jié)果如下。

在小車的后端增加一截高度約170 mm 的方木，并且角鋼將其固定防止位置移動(dòng)。方木支撐點(diǎn)距旋轉(zhuǎn)點(diǎn)距離為2500 mm，可算出小車初始位被墊起了3.34°，重新計(jì)算M1=60 000×sin28.34°×0.508+60 000×cos28.34°×0.3=30 312 N·m，比先位置提升力距增加1118 N·m，通過近1 年的使用，未再出現(xiàn)過提升動(dòng)作卡阻問題。

1.2 推鋅動(dòng)作卡阻

該設(shè)備上線使用半年時(shí)間后由于銅滑塊異常磨損，導(dǎo)致小車多次發(fā)生卡阻現(xiàn)象。將設(shè)備拆開檢查發(fā)現(xiàn)，加鋅錠鉤底座與絲桿配合的銅滑塊已磨成刀刃狀導(dǎo)致設(shè)備無法正常運(yùn)行（兩臺(tái)同樣問題），如圖4 所示。該設(shè)備初始設(shè)計(jì)形式為滑塊通過螺栓聯(lián)接固定在可移動(dòng)的鉤子上，絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)推鋅動(dòng)作，這種傳動(dòng)方式對(duì)絲杠的加工精度和鋅錠掛鉤運(yùn)行軌道精茺有較高要求，從實(shí)際使用情況來看滑塊的使用壽命不到6 個(gè)月，給使用和維護(hù)帶來困難。

為解決這一問題，可以通過改變滑塊與底座的聯(lián)接方式。滑塊與掛鉤不再用螺栓直接固定，而是將滑塊分成兩部分。一部分稱為底座，其一側(cè)通過螺栓與掛鉤緊固在一起，另一側(cè)加工出凸起，如圖5 所示。另一部分則為滑塊，兩側(cè)開槽成H 狀，如圖6 所示。通過凸凹配合使滑塊在垂直于絲杠的兩個(gè)方向上在（2～5）mm 的自由度來彌補(bǔ)絲杠加工誤差及鋅錠掛鉤行進(jìn)中的偏差，如圖7 所示。修改形式后的滑塊在使用一年后未出現(xiàn)明顯磨損。

圖4 磨損的滑塊

圖5 滑塊底座

圖6 新型滑塊

圖7 新型滑塊與底座的配合

2 結(jié)論

通過對(duì)加鋅機(jī)構(gòu)常見故障的原因進(jìn)行分析，給出了有效的解決方法。通過現(xiàn)場(chǎng)長(zhǎng)時(shí)間使用，驗(yàn)證了文中制定措施切實(shí)有效，為國(guó)內(nèi)同類產(chǎn)線的加鋅機(jī)構(gòu)故障處理方法提供了重要借鑒和參考。