鄧  攀

（宜昌燕獅科技開發有限責任公司）

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，換釬時需要兩人配合才能完成。因此換釬是一種典型的高強度重復性勞動。現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境，同時隨著社會健康環保意識的崛起，人們強烈的希望從繁重和高溫高粉塵的工作環境中解脫出來。所以用自動化的機器取代人工換釬是未來的趨勢。

2  功能簡介

自動換釬機是一種純電驅動的可移動設備，設備總功率≤10KW。

YMH型換釬機是一種全自動化的設備，整機集成20多個光、電傳感器，采用觸摸屏操作，實現“一鍵式”自動換釬，用于開鐵口機鉆桿的自動拆裝。

自動換釬機主要由換釬機、自動釬架、液壓中心鉤、插銷式鉆桿接套等部件組成。換釬機安裝在與開鐵口機休息位鉆桿中心線平行的導軌上，可在導軌上移動，換釬時移動到靠近開鐵口機小車處，休息時移動到導軌的另一端。自動釬架上的釬具與導軌平行，自動釬架正對休息位時的換釬機。

自動釬架可放置2~3種規格的鉆桿和一種規格的捅釬，釬架上每種規格的釬具容量為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。

換釬機移動時不與出鐵場的其它設備干涉，換釬結束時，換釬機構收縮到位，不影響開鐵口機大臂的旋轉。換釬機構停在休息位時不占用開鐵口機的檢修空間。

自動換釬機出現故障或其它緊急情況時能人工換釬。

3  設備簡介 

3.1  YMH型爐前自動換釬機布置如圖1、圖2所示。

圖1

      圖2

由于爐前環境比較復雜，出鐵場地面雜物較多，為保證換釬機的可靠行走，需在地面鋪設輕軌，軌道長度一般14~20米。

換釬機可用自動卷盤電纜卷筒供電，也可采用鋰電池供電，配自動充電功能。前者可靠性高，經濟性好。后者擺脫電纜束縛，產品更智能化。

自動釬架采用伺服電機驅動，自動吊取選中的釬桿。

3.2  自動換釬機卸釬功能如圖3所示。

圖3

卸釬時，開鐵口機的小車先前進約500mm，換釬機構的夾鉗夾住廢釬，然后開鐵口機的小車邊后退，鑿巖機邊反轉，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  自動換釬機取釬功能如圖4所示。

圖4

換釬機構上的舉升油缸和水平移動油缸驅動活動托架，將待取位的釬具移到活動托架上，完成取釬動作。

3.4  自動換釬機裝釬功能如圖5所示。

圖5

裝釬時，活動托架將新釬舉到鑿巖機鉆桿接套中心處，換釬機構的夾鉗再夾住新釬，然后開鐵口機的小車邊前進，鑿巖機先反轉再正轉，釬具撥開鉆桿接套里的插銷，新釬被裝進鉆桿接套。裝好釬后，換釬機構收縮到位，移動到導軌的另一端。

3.5  自動換釬機的操作。

3.5.1  觸摸屏操作：

在觸摸屏上操作自動換釬機的所有動作。自動換釬機從休息位開始工作，根據系統檢測信號及控制系統的判斷自動完成整個卸釬-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：

可在機旁操作箱上對自動換釬機進行手動操作。手動模式可對設備按正常的動作順序和動作要求進行分步操作。控制系統在執行每一個動作時，檢測執行條件和互鎖關系。

3.5.3  爐前控制室操作：

可與爐前控制系統進行通訊，留出通訊接口可供上位機畫面監視用。

4  爐前上自動換釬機、自動加泥機需具備的必要條件

4.1  對爐前開口機、泥炮液壓系統的要求。

（1）開口機給進馬達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）開口機鉆削馬達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。

（5）開口機、泥炮的每個液壓動作要安裝壓力繼電器(模擬量信號)。

（6）液壓站電氣系統采用PLC控制并具備以太網通訊功能。

（7）液壓站具備遙控操作功能并有至少4個富余開關點用于控制增加的液壓中心鉤相關動作。

4.2  對開口機的要求。

（1）開口機要安裝大臂旋轉編碼器。

（2）開口機要安裝給進馬達旋轉編碼器。

（3）開口機給進馬達要有剎車功能。

（4）開口機行走機架要具備液壓夾鉗功能。

（5）增加的編碼器應能接入爐前液壓站PLC控制系統并增加相應控制程序。

（6）鉆桿及鉆桿接套須做相應改動。

4.3  對泥炮的要求。

（1）泥炮要安裝大臂旋轉編碼器。

（2）增加的編碼器應能接入爐前液壓站PLC控制系統并增加相應控制程序。

4.4  對出鐵場場地的要求。

（1）出鐵場要有足夠的空間布置自動換釬機和自動加泥機。