对自动拧螺丝机在炉门上的应用研究

    采用液压电气综合控制，实现了拧螺丝炉门的全自动装取，提高了装取炉门的自动化程度，延长了自动拧螺丝机的寿命，减轻了炉门刀边的变形，改善 了炉门密封效果。采用比例换向阀实现了走行的无级调速，降低了成本，具有极大的推广价值。

    1.全自动拧螺丝机故障频繁，损坏严重，主要表现在拧螺丝头部分出现零件断裂和电机烧毁两 个方面。分析其原因就是在装取炉门时，拧螺丝是靠人工控制高转　 差电机来实现的，在操作时靠工人的经验控制电机的通电次数和通 电时间，这样便造成了拧螺丝头的多次冲击和电机的堵转时间过长， 导致拧螺丝头损坏或电机过热烧毁。针对这种现象，我们将电机改 为液压马达驱动，用机车上原有的泵站做动力源，通过控制马达的 输入压力控制其输出扭矩的大小，具体控制原理见图 １。换向阀控 制液压马达的正反转，用于松紧螺丝；减压阀控制液压马达的最大 拧紧力矩。开炉门时，马达在系统压力下将炉门螺丝拧开，关炉门 时，马达将螺丝拧紧到减压阀调定的压力为止。这样拧螺丝头便在 额定力矩下工作了，避免了大电流带来的冲击，加上马达有液压系 统压力控制阀的保护，因此整个机构处于稳定的工作状态中，故障率大大降低。同时，炉门刀边的受力也趋于稳定，减轻了炉门的弯曲变形，密封效果得到了明显改善。　

    2.全自动拧螺丝机松紧炉门是靠观察门闩松紧状态后进行人工控制的，因而打断了装取炉门程 序的自动运行，无法实现装取炉门的自动化。为了实现紧炉门的自动运行，我们在马达液压控制回 路中加装了压力继电器（见图 １），其设定值稍低于减压阀的设定值。当拧紧力矩到达设定值时，压 力继电器便发出电信号，　电磁铁 ＤＴ１ 失电，紧螺丝结束，程序便可自动向下运行了。松炉门的自动停止采用了计数控制的方法，在自动拧螺丝机（图 ２）的减速机上安装了一个接近开关，在拧螺丝头 上安装了三个挡板，当拧螺丝头转动时，带动三个挡板依次在接近开关前通过，接近开关便发出信 号，如果发出 １５ 个信号，便说明拧螺丝头转动了 ５ 圈。通过电气装置计数控制拧螺丝头的转数，系 统便可识别门闩的松紧状态了。在松炉门螺丝光电开关发出的信号达到系统设定值时，说明门闩已 经松开，电磁铁 ＤＴ１ 失电，电气系统自动执行下一动作。　 

    3.通过以上改进，实现了自动拧螺丝机与炉门螺杆结合后的自动取装炉门动作。但由于炉门螺杆与拧螺丝头是一对四方配合结构，在实用中发现在取门机前进过程中，由于螺杆方头与拧螺丝头方孔 角度不一致造成不能一次对位成功，需要多次重新调整拧螺丝头方孔的角度才能使螺杆插入，这不 仅提高了操作难度，也影响了效率，阻碍了取炉门的全自动运行。为此，设计了能够一次配合成功 的齿式卡盘接头，齿式卡盘接头包括活动卡盘（图 ３）和固定卡盘（图 ４）两部分。活动卡盘安装在 自动拧螺丝机上，代替原来的拧丝套，随拦焦机移动，固定卡盘与炉门的螺杆固定配合。当拦焦机与 炉门对正位，取门机前进时，活动卡盘在固定卡盘的导向锥和拧螺丝头的柔性偏转作用下，齿与齿 自然地啮合在一起，这样便有效的将该问题解决了。　

    全自动拧螺丝炉门焦炉使用的拦焦机一般在取门机进退、取门机旋转和锁闭、提炉门、导焦栅进退和 锁闭方面实现了液压缸驱动，也通过行程开关实现了自动控制，但拧螺丝松紧炉门还是采用传统的 自动拧螺丝机，走行是通过变频器控制变频电机实现机车的快慢速行进的。在长期的应用实践中， 我们发现了以下几个方面的问题，对其进行了研究改进，最终实现了预期目标。