力学哥工字轮收放线的顶紧装置-金属制品行业

力学哥工字轮收放线的顶紧装置-金属制品行业

力学哥（郑州机械研究所 李五田）
工字轮作为大盘重的周转工具，已在金属制品行业广泛应用，常用的工字轮收放线的顶紧方式主要有丝杠顶紧和气动顶紧两种方式（图1）。

丝杠顶紧方式有很多种，但大多数都是利用螺旋传动原理进行的设计，通过转动丝杠实现活动顶尖前后移动，顶紧或松开工字轮，在小盘重工字轮上常用。值得一提的是，丝杠顶紧方式必须注意丝杠的锁紧，同时值得注意的是丝杠的顶紧力大小对设备的影响。
顶紧力大小简单计算公式（不考虑摩擦力矩的影响）：
F＝2T /（d2·tgφ）
∵tgφ＝P/(πd2)
∴ F＝2πT /P
其中：F ——顶紧力，N；
T ——螺纹转动力矩，N·mm；
d2——螺纹中径，mm；
φ——螺纹升角；
P ——螺纹螺距
顶紧工字轮所需顶紧力的大小也可简单计算：
F’＝5G·tg（θ/2）
其中：F’——理论计算所需顶紧力，N；
G ——工字轮质量，Kg；
θ ——顶尖锥角；
工字轮顶紧设计计算时，要考虑到收放线机箱体刚性设计，螺距选择不易过小，过小的螺距会导致过大的顶紧力，引起箱体变形，造成左右顶尖同轴度偏差过大，严重影响放线阻力和设备使用寿命。另外，由于每一次顶紧工字轮所施加的转动力矩有差异（不同的人施加不同的转动力），顶紧力的大小也是不稳定的，放线阻力也随之改变。
气动顶紧方式（图2）不仅操作简便，而且可以通过气源压力控制顶紧力大小，使得收放线机的工作状态相对稳定。
为确保顶紧系统的安全，顶紧系统必需有可靠的锁紧装置，而且锁紧装置最好采用断电锁紧设计，保证在设备突然断电的情况下顶紧系统的可靠性。
在承重超过1000千克的大盘重工字轮的收线设备中，有时需要采用液压形式的顶紧方式。液压顶紧方式与气动顶紧方式很相似。