鄧  攀

（宜昌燕獅科技開發(fā)有限責(zé)任公司）

1  前言

換釬是高爐爐前工人每天必做的工作，大高爐平均每天換釬約12次，每根釬重約45~70公斤，換釬時(shí)需要兩人配合才能完成。因此換釬是一種典型的高強(qiáng)度重復(fù)性勞動(dòng)?，F(xiàn)代工人普遍具有更高的文化層次，希望擁有更舒適更安全的工作環(huán)境，同時(shí)隨著社會(huì)健康環(huán)保意識(shí)的崛起，人們強(qiáng)烈的希望從繁重和高溫高粉塵的工作環(huán)境中解脫出來。所以用自動(dòng)化的機(jī)器取代人工換釬是未來的趨勢(shì)。

2  功能簡介

自動(dòng)換釬機(jī)是一種純電驅(qū)動(dòng)的可移動(dòng)設(shè)備，設(shè)備總功率≤10KW。

YMH型換釬機(jī)是一種全自動(dòng)化的設(shè)備，整機(jī)集成20多個(gè)光、電傳感器，采用觸摸屏操作，實(shí)現(xiàn)“一鍵式”自動(dòng)換釬，用于開鐵口機(jī)鉆桿的自動(dòng)拆裝。

自動(dòng)換釬機(jī)主要由換釬機(jī)、自動(dòng)釬架、液壓中心鉤、插銷式鉆桿接套等部件組成。換釬機(jī)安裝在與開鐵口機(jī)休息位鉆桿中心線平行的導(dǎo)軌上，可在導(dǎo)軌上移動(dòng)，換釬時(shí)移動(dòng)到靠近開鐵口機(jī)小車處，休息時(shí)移動(dòng)到導(dǎo)軌的另一端。自動(dòng)釬架上的釬具與導(dǎo)軌平行，自動(dòng)釬架正對(duì)休息位時(shí)的換釬機(jī)。

自動(dòng)釬架可放置2~3種規(guī)格的鉆桿和一種規(guī)格的捅釬，釬架上每種規(guī)格的釬具容量為11根。釬桿采用“竹排式”包裝，用行車或叉車吊裝。一次吊裝滿后，可用3~5天。

換釬機(jī)移動(dòng)時(shí)不與出鐵場(chǎng)的其它設(shè)備干涉，換釬結(jié)束時(shí)，換釬機(jī)構(gòu)收縮到位，不影響開鐵口機(jī)大臂的旋轉(zhuǎn)。換釬機(jī)構(gòu)停在休息位時(shí)不占用開鐵口機(jī)的檢修空間。

自動(dòng)換釬機(jī)出現(xiàn)故障或其它緊急情況時(shí)能人工換釬。

3  設(shè)備簡介 

3.1  YMH型爐前自動(dòng)換釬機(jī)布置如圖1、圖2所示。

圖1

      圖2

由于爐前環(huán)境比較復(fù)雜，出鐵場(chǎng)地面雜物較多，為保證換釬機(jī)的可靠行走，需在地面鋪設(shè)輕軌，軌道長度一般14~20米。

換釬機(jī)可用自動(dòng)卷盤電纜卷筒供電，也可采用鋰電池供電，配自動(dòng)充電功能。前者可靠性高，經(jīng)濟(jì)性好。后者擺脫電纜束縛，產(chǎn)品更智能化。

自動(dòng)釬架采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，自動(dòng)吊取選中的釬桿。

3.2  自動(dòng)換釬機(jī)卸釬功能如圖3所示。

圖3

卸釬時(shí)，開鐵口機(jī)的小車先前進(jìn)約500mm，換釬機(jī)構(gòu)的夾鉗夾住廢釬，然后開鐵口機(jī)的小車邊后退，鑿巖機(jī)邊反轉(zhuǎn)，釬具撥開鉆桿接套里的插銷，廢釬從鉆桿接套里被拔出。取出的廢釬丟到地面上。

3.3  自動(dòng)換釬機(jī)取釬功能如圖4所示。

圖4

換釬機(jī)構(gòu)上的舉升油缸和水平移動(dòng)油缸驅(qū)動(dòng)活動(dòng)托架，將待取位的釬具移到活動(dòng)托架上，完成取釬動(dòng)作。

3.4  自動(dòng)換釬機(jī)裝釬功能如圖5所示。

圖5

裝釬時(shí)，活動(dòng)托架將新釬舉到鑿巖機(jī)鉆桿接套中心處，換釬機(jī)構(gòu)的夾鉗再夾住新釬，然后開鐵口機(jī)的小車邊前進(jìn)，鑿巖機(jī)先反轉(zhuǎn)再正轉(zhuǎn)，釬具撥開鉆桿接套里的插銷，新釬被裝進(jìn)鉆桿接套。裝好釬后，換釬機(jī)構(gòu)收縮到位，移動(dòng)到導(dǎo)軌的另一端。

3.5  自動(dòng)換釬機(jī)的操作。

3.5.1  觸摸屏操作：

在觸摸屏上操作自動(dòng)換釬機(jī)的所有動(dòng)作。自動(dòng)換釬機(jī)從休息位開始工作，根據(jù)系統(tǒng)檢測(cè)信號(hào)及控制系統(tǒng)的判斷自動(dòng)完成整個(gè)卸釬-取釬-裝釬過程。觸摸屏操作界面如圖6所示。

圖6

3.5.2  操作箱操作：

可在機(jī)旁操作箱上對(duì)自動(dòng)換釬機(jī)進(jìn)行手動(dòng)操作。手動(dòng)模式可對(duì)設(shè)備按正常的動(dòng)作順序和動(dòng)作要求進(jìn)行分步操作?？刂葡到y(tǒng)在執(zhí)行每一個(gè)動(dòng)作時(shí)，檢測(cè)執(zhí)行條件和互鎖關(guān)系。

3.5.3  爐前控制室操作：

可與爐前控制系統(tǒng)進(jìn)行通訊，留出通訊接口可供上位機(jī)畫面監(jiān)視用。

4  爐前上自動(dòng)換釬機(jī)、自動(dòng)加泥機(jī)需具備的必要條件

4.1  對(duì)爐前開口機(jī)、泥炮液壓系統(tǒng)的要求。

（1）開口機(jī)給進(jìn)馬達(dá)的流量要求用液壓比例閥控制，壓力要求用比例減壓閥控制。

（2）開口機(jī)鉆削馬達(dá)的流量要求用液壓比例閥控制。

（3）泥炮打泥油缸的流量要求用液壓比例閥控制。

（4）泥炮打泥油缸回路要安裝高精度齒輪流量計(jì)。

（5）開口機(jī)、泥炮的每個(gè)液壓動(dòng)作要安裝壓力繼電器(模擬量信號(hào))。

（6）液壓站電氣系統(tǒng)采用PLC控制并具備以太網(wǎng)通訊功能。

（7）液壓站具備遙控操作功能并有至少4個(gè)富余開關(guān)點(diǎn)用于控制增加的液壓中心鉤相關(guān)動(dòng)作。

4.2  對(duì)開口機(jī)的要求。

（1）開口機(jī)要安裝大臂旋轉(zhuǎn)編碼器。

（2）開口機(jī)要安裝給進(jìn)馬達(dá)旋轉(zhuǎn)編碼器。

（3）開口機(jī)給進(jìn)馬達(dá)要有剎車功能。

（4）開口機(jī)行走機(jī)架要具備液壓夾鉗功能。

（5）增加的編碼器應(yīng)能接入爐前液壓站PLC控制系統(tǒng)并增加相應(yīng)控制程序。

（6）鉆桿及鉆桿接套須做相應(yīng)改動(dòng)。

4.3  對(duì)泥炮的要求。

（1）泥炮要安裝大臂旋轉(zhuǎn)編碼器。

（2）增加的編碼器應(yīng)能接入爐前液壓站PLC控制系統(tǒng)并增加相應(yīng)控制程序。

4.4  對(duì)出鐵場(chǎng)場(chǎng)地的要求。

（1）出鐵場(chǎng)要有足夠的空間布置自動(dòng)換釬機(jī)和自動(dòng)加泥機(jī)。