型鋼生產(chǎn)線碼垛設(shè)備綜述

1、型鋼生產(chǎn)線碼垛設(shè)備綜述河南禹州（籍貫）宋艷艷摘要：型鋼碼垛設(shè)備屬型鋼生產(chǎn)線精整設(shè)備，位于生產(chǎn)線末端，用于對(duì)定尺型材進(jìn)行分組、堆垛。本文綜述了國(guó)內(nèi)外型鋼碼垛設(shè)備的幾種主要形式，及在各大鋼廠的運(yùn)行狀況，并對(duì)其工作原理及現(xiàn)行發(fā)展情況進(jìn)行闡述，希望與同行者共勉！關(guān)鍵字：碼垛設(shè)備；型鋼；生產(chǎn)線；應(yīng)用；1、引言鋼鐵在國(guó)民經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化進(jìn)程中的支柱作用，使得該行業(yè)的發(fā)展日益倍受關(guān)注。近幾年，在世界經(jīng)濟(jì)萎靡的環(huán)境下，國(guó)家在鐵路等建設(shè)上投入大量資金，拉動(dòng)內(nèi)需、拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)，由此足以看出鋼鐵在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的主導(dǎo)作用。其不可或缺的地位也略見一斑。型鋼是鋼材諸多分類中的一種，主要包括工字鋼、槽鋼、角鋼、H鋼、軌道鋼、U型鋼、鋼

2、板樁等。型鋼碼垛設(shè)備位于生產(chǎn)線末端，用于對(duì)定尺型材進(jìn)行分組、堆垛，屬型鋼生產(chǎn)線精整設(shè)備。隨著發(fā)展的需要，對(duì)鋼材質(zhì)量的要求越來(lái)越高，包括對(duì)鋼材包裝的要求。型鋼碼垛設(shè)備即為對(duì)型鋼進(jìn)行對(duì)齊、平整、堆碼的設(shè)備，它的工作效率也關(guān)系著整條生產(chǎn)線的效率，它的工作質(zhì)量也直接影響著產(chǎn)品的外觀質(zhì)量。因此，型鋼碼垛設(shè)備也成為型鋼生產(chǎn)線非常重要的設(shè)備。2、 碼垛機(jī)的命名、設(shè)備組成及工作原理型鋼碼垛設(shè)備簡(jiǎn)稱碼垛機(jī)，又名堆垛機(jī)，是根據(jù)其工作特性而得名。碼垛機(jī)并非單體設(shè)備，它是由多個(gè)部件組合而成的非標(biāo)設(shè)備，可根據(jù)用戶現(xiàn)場(chǎng)情況而定制，但該設(shè)備主要有以下幾個(gè)構(gòu)件：碼垛前輥道、輸送鏈、分組機(jī)構(gòu)、擋料機(jī)構(gòu)、帶磁頭碼垛設(shè)備、碼垛升降

3、臺(tái)及碼垛后輥道等。2.1碼垛前輥道位置及作用：一般位于矯直機(jī)或鋸切后（根據(jù)工藝需要），主要用于輸送定尺軋件。結(jié)構(gòu)：主要由輥道架、輥?zhàn)友b配等組成，輥道架為焊接件，輥?zhàn)佑升X輪減速電機(jī)帶動(dòng)。參數(shù)：輥?zhàn)娱L(zhǎng)度，4001400（根據(jù)工藝需要最終確定）電機(jī)功率，2.25.5kw（據(jù)工藝需要最終確定）2.2輸送鏈位置及作用：布置在碼垛前輥道與碼垛后輥道之間，長(zhǎng)度根據(jù)輥道間距確定，交錯(cuò)布置，起輸送軋件作用，根據(jù)工藝需要，可分為三段鏈、四段鏈、甚至更多段鏈。結(jié)構(gòu)：各段輸送鏈主要由鏈臂、支架、傳動(dòng)軸、動(dòng)力裝置及鏈條等組成，鏈臂及支架均為焊接件，動(dòng)力裝置由減速機(jī)、電機(jī)、聯(lián)軸器、底座等組成。參數(shù)：電機(jī)功率，7.522k

4、w（據(jù)鏈臂長(zhǎng)短而最終確定）2.3分組機(jī)構(gòu)位置及作用：布置在輸送鏈中后部，與鏈臂交措布置，主要用于根據(jù)碼垛需要對(duì)成排軋件進(jìn)行分組。結(jié)構(gòu)：不同的碼垛機(jī)的分組機(jī)構(gòu)也不盡相同。2.4擋料機(jī)構(gòu)位置及作用：在分組位及碼垛位前均設(shè)有擋料機(jī)構(gòu)，阻擋軋件前進(jìn)。結(jié)構(gòu)：主要由擋料手、同步軸、液壓缸等組成。2.5帶磁頭碼垛設(shè)備位置及作用：帶磁頭碼垛設(shè)備即為碼垛機(jī)核心部件，對(duì)分組后的型鋼進(jìn)行吸取、放下，通過(guò)電氣自動(dòng)化控制實(shí)現(xiàn)對(duì)型材的有序碼垛。一般布置在輸送鏈尾部，碼垛輸出輥道側(cè)面。結(jié)構(gòu)：不同碼垛形式結(jié)構(gòu)不同。詳述見下節(jié)。2.6碼垛升降臺(tái) 用于承接碼垛設(shè)備吸取的軋件。2.7碼垛輸出輥道輸出輥道由電機(jī)帶動(dòng)，電機(jī)功率45.5

5、kw3、 碼垛機(jī)的幾種常見類型及各自的優(yōu)缺點(diǎn)3.1碼垛小車+磁翻轉(zhuǎn)式碼垛機(jī)此種碼垛方式現(xiàn)已廣泛用于各大鋼廠，帶磁頭的碼垛設(shè)備主要由兩部分組成：可升降、橫移的碼垛小車，以及由翻轉(zhuǎn)180°工作的磁翻轉(zhuǎn)裝置。碼垛小車用于正向碼垛，磁翻轉(zhuǎn)則用于反向碼垛。碼垛小車運(yùn)行在輸送鏈上方，磁翻轉(zhuǎn)布置在輸送鏈端部。3.1.1碼垛小車：結(jié)構(gòu)：碼垛小車車身似行車，兩側(cè)輪子在高架梁上做橫向移動(dòng)，并由齒條做精確定位輔助。車身由車體、主梁、動(dòng)梁及其各自的動(dòng)力裝置組成。車體布置在主梁的兩側(cè)，車體下方的輪子用于承載整個(gè)小車的重量。主梁為焊接件，固定在兩個(gè)車體上，起橋梁做用。動(dòng)梁在主梁的一側(cè)，由液壓缸驅(qū)動(dòng)升降，由固定在

6、主梁側(cè)面的導(dǎo)向裝置進(jìn)行導(dǎo)向，動(dòng)梁的下方裝有電磁鐵，電磁鐵即為主要工作部件，對(duì)分組后的軋件進(jìn)行吸取、橫移，最終放在碼垛升降臺(tái)上。整臺(tái)小車的動(dòng)力裝置固定在主梁的另一側(cè)。由電機(jī)帶動(dòng)減速機(jī)，驅(qū)動(dòng)長(zhǎng)軸，長(zhǎng)軸兩端的齒輪帶動(dòng)高架梁上的齒條嚙合，帶動(dòng)小車橫移。齒輪裝置固定在車體上，電機(jī)尾部帶編碼器，可實(shí)現(xiàn)對(duì)小車的精確定位。主要參數(shù)：主電機(jī)功率，2230kw（根據(jù)車身跨度不同而最終確定功率和數(shù)量）升降液壓缸，C25WE100/56×600，行程600mm（數(shù)量據(jù)實(shí)際情況而定）電磁鐵，MW92-6535T/Z-3.1.2磁翻轉(zhuǎn)裝置：結(jié)構(gòu)：磁翻轉(zhuǎn)裝置主要由支架、長(zhǎng)軸裝配、翻轉(zhuǎn)臂、翻轉(zhuǎn)電磁鐵及其動(dòng)力裝置組成

7、。支架為焊接件，起支承做作用。翻轉(zhuǎn)臂固定在長(zhǎng)軸上，翻轉(zhuǎn)電磁鐵固定在翻轉(zhuǎn)臂上。其動(dòng)力裝置布置在長(zhǎng)軸兩端，可用擺動(dòng)油缸驅(qū)動(dòng)，也可用電機(jī)減速機(jī)驅(qū)動(dòng)。主要參數(shù)：擺動(dòng)油缸，ASBJKD140/ASBJKD160，行程190°（最終型號(hào)據(jù)長(zhǎng)軸長(zhǎng)短而定）電磁鐵，MW22-5035T此種碼垛方式多用于中型廠，一正一反碼垛周期約1min，雙工位布置年產(chǎn)量可達(dá)80萬(wàn)噸。此種碼垛機(jī)的優(yōu)點(diǎn)在于，可適用多個(gè)品種，如角鋼、槽鋼、工字鋼、U型鋼、軌道鋼等。尤其是對(duì)于角鋼，由于平移小車電磁鐵下方有自由度較大的導(dǎo)磁條，可安全的吸取角鋼，無(wú)需更換模板。不足之處在于，碼垛小車由于體積龐大，運(yùn)行速度有限，故產(chǎn)量有限，不太適

8、合用于小型型鋼的碼垛。柳鋼、宣鋼、唐鋼等中型廠均選用的此機(jī)型。圖1碼垛小車+磁翻轉(zhuǎn)式碼垛機(jī)3.2雙翻轉(zhuǎn)式型鋼碼垛機(jī)雙翻轉(zhuǎn)機(jī)型最初來(lái)自達(dá)涅利公司，近幾年經(jīng)各大設(shè)計(jì)院轉(zhuǎn)化，在各大鋼廠運(yùn)用也相當(dāng)廣泛。此種碼垛方式更適合于新上項(xiàng)目，其前后輥道間距要達(dá)到17m，更適于大型型鋼的碼，尤其適于大H和大型槽鋼。此種形式的碼垛分組和碼垛關(guān)系甚為密切。分組在前，碼垛在后，均與輸送鏈交錯(cuò)布置。雙翻轉(zhuǎn)核心碼垛部分由分組機(jī)構(gòu)、第1可調(diào)升降擋料機(jī)構(gòu)、第2升降擋料機(jī)構(gòu)、第3可調(diào)擋料機(jī)構(gòu)、第1翻轉(zhuǎn)裝置、第2翻轉(zhuǎn)裝置及堆垛升降臺(tái)等組成。3.2.1分組機(jī)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：該分組機(jī)構(gòu)為倒“L”型托盤升降機(jī)構(gòu)。油缸驅(qū)動(dòng)長(zhǎng)軸裝配上的擺臂，進(jìn)而

9、帶動(dòng)托盤升降。與前后輸送配合，完成對(duì)來(lái)料型材的分組。有接近開關(guān)和行程開關(guān)對(duì)相關(guān)位置進(jìn)行檢測(cè)。參數(shù)：油缸，63/45-1503.2.2第1可調(diào)升降擋料機(jī)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：該可調(diào)升降擋料機(jī)構(gòu)為四連桿機(jī)構(gòu)，油缸驅(qū)動(dòng)升降，電動(dòng)推桿驅(qū)動(dòng)進(jìn)行前后調(diào)整。機(jī)構(gòu)的升降由接近開關(guān)進(jìn)行檢測(cè)。參數(shù)：油缸，63/45-200 電動(dòng)推桿，行程500(帶位移傳感器) 2.2kw3.2.3第2升降擋料機(jī)構(gòu):結(jié)構(gòu)：該升降擋料機(jī)構(gòu)由擋料頭、可調(diào)連桿、長(zhǎng)軸裝配等組成。由油缸驅(qū)動(dòng)擺臂，進(jìn)而帶動(dòng)擋料頭升降。機(jī)構(gòu)的升降由接近開關(guān)進(jìn)行檢測(cè)。參數(shù)：油缸，63/45-2003.2.4第3可調(diào)擋料機(jī)構(gòu):結(jié)構(gòu)：該可調(diào)擋料機(jī)構(gòu)為連桿機(jī)構(gòu)，分別為長(zhǎng)連桿、“Z

10、”型連桿及擺臂。由帶位移傳感器的電動(dòng)推桿驅(qū)動(dòng)擺臂，進(jìn)而使擋料頭做前后調(diào)整。極限位由兩行程開關(guān)檢測(cè)。參數(shù)：電動(dòng)推桿，行程500(帶位移傳感器)2.2kw3.2.5第1翻轉(zhuǎn)裝置:結(jié)構(gòu)：該翻轉(zhuǎn)裝置由傳動(dòng)軸、軸承座、連桿、翻轉(zhuǎn)臂、連接臂、電磁鐵、減速機(jī)、電機(jī)、聯(lián)軸器、油缸等組成。磁鐵焊于連接臂上，連接臂鉸接與翻轉(zhuǎn)臂上，翻轉(zhuǎn)臂把合在長(zhǎng)軸上，長(zhǎng)軸由軸承座固定在平移鏈固定支架2上，連桿一端固定在軸承座上，一端固定在磁鐵上中后部，起限制磁鐵旋轉(zhuǎn)自由度的作用。磁鐵的翻轉(zhuǎn)由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，翻轉(zhuǎn)臂上蓋與油缸鉸接，油缸尾部固定在升降臺(tái)的固定支架上，油缸工作所用力為拉力，起配重作用。堆垛角鋼時(shí)，電磁鐵兩側(cè)帶模板。參數(shù)：電機(jī)功

11、率，75kw油缸，80/45-5603.2.6第2翻轉(zhuǎn)裝置:結(jié)構(gòu)：該翻轉(zhuǎn)裝置由傳動(dòng)軸、軸承座、翻轉(zhuǎn)支架、電磁鐵、減速機(jī)、電機(jī)、聯(lián)軸器、油缸等組成。磁鐵焊于翻轉(zhuǎn)支架上，翻轉(zhuǎn)支架把合在長(zhǎng)軸上，長(zhǎng)軸由軸承座固定在平移鏈固定支架2上，油缸工作所用力為拉力，起配重作用。堆垛角鋼時(shí)，電磁鐵兩側(cè)帶模板。參數(shù)：電機(jī)功率，75kw油缸，80/45-5603.2.7堆垛升降臺(tái):結(jié)構(gòu)：堆垛升降臺(tái)由升降托架、導(dǎo)向架、傳動(dòng)軸等組成。托架、導(dǎo)向架均為焊接件，托架呈“7”型，側(cè)面裝有齒條，兩側(cè)裝有導(dǎo)向輪，導(dǎo)向輪在導(dǎo)向架的導(dǎo)槽內(nèi)作上下滾動(dòng)，導(dǎo)向架固定在平移鏈固定架2上，傳動(dòng)軸由軸承座固定在平移鏈固定支架2上，長(zhǎng)軸上裝有齒輪，

12、電機(jī)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)軸，齒輪與齒條嚙合，帶動(dòng)托架作升降運(yùn)動(dòng)。零位由接近開關(guān)檢測(cè)，上下極限位由行程開關(guān)檢測(cè)。參數(shù)：電機(jī)功率，22kw此種機(jī)型的特點(diǎn)為：運(yùn)行穩(wěn)定，節(jié)奏性強(qiáng)，對(duì)自動(dòng)化要求甚高，適用范圍廣（角鋼、槽鋼、工字鋼、U型鋼、軌道鋼等），但對(duì)于角鋼，不同型號(hào)需更換不同的模板，較為煩瑣。該機(jī)更適合于大型型鋼的碼垛。津西、包鋼、等鋼廠的大H項(xiàng)目均用的此機(jī)型。圖2雙翻轉(zhuǎn)式型鋼碼垛機(jī)3.4半自動(dòng)型鋼碼垛機(jī)半自動(dòng)碼垛機(jī)也是之前比較常用的一種形式。在過(guò)去的很長(zhǎng)一段時(shí)間里我國(guó)的勞動(dòng)力都相對(duì)過(guò)剩，用工成本偏低，許多鋼廠均用人工來(lái)完成碼垛。該機(jī)自動(dòng)化程度低，多處需人工干預(yù)，隨著用工成本的不斷攀高，此機(jī)并不是廠家的上選。但也不是完全沒有市場(chǎng)。比如湖南益陽(yáng)金沙就選用的該種機(jī)型。圖3半自動(dòng)型鋼碼垛機(jī)3.3小型單磁頭高效型鋼碼垛機(jī)此機(jī)型在國(guó)外一些鋼廠出現(xiàn)過(guò)，近幾年國(guó)內(nèi)一些企業(yè)也在做這方面的研發(fā)，且取得一些成績(jī)，去年在安鋼的改造項(xiàng)目中，上過(guò)一臺(tái)此類型的碼垛機(jī)。 圖4小型單磁頭高效型鋼碼垛機(jī)此種碼垛僅需一個(gè)磁頭可完成多個(gè)動(dòng)作，該磁頭繞中間鉸軸可自由旋轉(zhuǎn)，通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)或