方坯連鑄線中鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)及中間罐車的制造

摘 要：文章結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程，介紹了墨西哥某連鑄生產(chǎn)線中鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)及中間罐車的制作過(guò)程、容易出現(xiàn)的問(wèn)題及解決方案，以便為同類產(chǎn)品的制作提供參考。

關(guān)鍵詞：回轉(zhuǎn)臺(tái)；罐車；焊接；機(jī)加；裝配試車

前言

鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)和中間罐車是保證連鑄機(jī)實(shí)現(xiàn)連續(xù)澆鑄，提高生產(chǎn)效率的重要設(shè)備。

鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)設(shè)在連鑄機(jī)澆鑄位置的上方用于運(yùn)載鋼包過(guò)跨和支承鋼包進(jìn)行澆鑄。按其結(jié)構(gòu)形式可以分成直臂式、蝶式等。直臂式轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)臂為一整體結(jié)構(gòu)，一般情況下，此種結(jié)構(gòu)只能進(jìn)行回轉(zhuǎn)動(dòng)作，而不能實(shí)現(xiàn)鋼包的升降動(dòng)作，為了克服這一缺點(diǎn)，后來(lái)的設(shè)計(jì)對(duì)此種結(jié)構(gòu)進(jìn)行了一些改進(jìn)，在直臂的兩端分別安裝了可供鋼包單獨(dú)升降的液壓缸，如圖1所示，但是由于液壓缸的數(shù)量較多，在鋼包升降過(guò)程中對(duì)液壓缸同步性的要求較高。蝶式鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)應(yīng)用了四連桿式結(jié)構(gòu)，主要由鋼包臂，上、下連桿，回轉(zhuǎn)框架，基礎(chǔ)框架，提升液壓缸組成，即可實(shí)現(xiàn)鋼包的回轉(zhuǎn)動(dòng)作，又可以實(shí)現(xiàn)鋼包的單獨(dú)升降動(dòng)作，如圖2所示，由于每個(gè)鋼包的升降動(dòng)作只由一個(gè)提升液壓缸驅(qū)動(dòng)，所以不用考慮多液壓缸提升時(shí)的同步性問(wèn)題。由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且功能可靠，此種結(jié)構(gòu)的回轉(zhuǎn)臺(tái)應(yīng)用比較廣泛，本文涉及的即為此種形式。

中間罐車用來(lái)將中間罐從預(yù)熱工位運(yùn)送到鑄造工位，并承載中間罐進(jìn)行連續(xù)澆鑄。一般由車架、走行驅(qū)動(dòng)裝置、升降裝置、調(diào)節(jié)及稱重裝置等組成，根據(jù)功能的不同，結(jié)構(gòu)略有差異，本文涉及的是一種懸臂式結(jié)構(gòu)的中間罐車，如圖3所示，能完成中間罐的升降、對(duì)中微調(diào)等動(dòng)作。

廠內(nèi)的制造過(guò)程主要分四步進(jìn)行，即下料、焊接、機(jī)加以及裝配聯(lián)試車，過(guò)程復(fù)雜，任務(wù)量大，且持續(xù)周期長(zhǎng)。為了按時(shí)交貨，并確保產(chǎn)品質(zhì)量，制造過(guò)程要求準(zhǔn)備充足、無(wú)縫銜接。

1 下料準(zhǔn)備過(guò)程

由于工作條件惡劣，即要抵抗?jié)茶T過(guò)程中的高溫輻射，又要承受重載荷，為了滿足強(qiáng)度要求，在鋼包臂、上下連桿以及在罐車中的升降裝置等重要受力部位均采用了Q345D高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼板，并且要求鋼板具有一定的Z向強(qiáng)度，最高可達(dá)Z35。鋼板切割在數(shù)控火焰切割機(jī)上完成，以保證較高的下料精度，為后序的裝配組焊奠定基礎(chǔ)。

焊接坡口制備。坡口的制備有兩種方式，氣割和機(jī)加工。對(duì)于較厚的鋼板以及一些小圓弧處難于加工的坡口均可利用氣割完成。氣割后的坡口表面常帶有氧化皮，尤其是手工氣割的部位一般都會(huì)存在高低不平的溝槽鋒線，需要打磨光滑以避免在焊接過(guò)程中出現(xiàn)夾渣、未融合等缺陷。機(jī)加工的坡口表面光滑，質(zhì)量較好，但在加工過(guò)程中表面容易沾染油污，如不清理可能導(dǎo)致氣孔，以及使焊道融合區(qū)內(nèi)氫含量增加，降低強(qiáng)度。無(wú)論是氣割還是機(jī)加工，坡口表面及熱影響區(qū)內(nèi)均需做MT探傷以免存在裂紋。

曲型。部分鋼板還需進(jìn)行彎曲成型以獲得最終的形狀，例如回轉(zhuǎn)框架，基礎(chǔ)框架的外圓弧部分以及車架中的直角彎曲部分等。

2 焊接過(guò)程

此過(guò)程包含裝配鉚焊、焊接成型、熱處理、噴砂涂漆等工序。面臨的最主要的問(wèn)題就是焊接變形，產(chǎn)生變形的主要原因是受熱不均。兩種產(chǎn)品焊接量大，且大部分焊縫還需要做清根處理，因此不可避免的要產(chǎn)生變形現(xiàn)象。在焊接過(guò)程中主要采用三種方法防止變形：做工藝?yán)睿缟线B桿的兩個(gè)小腿之間的尺寸以及車架下部的兩個(gè)懸空側(cè)邊等均容易出現(xiàn)變形影響尺寸，要提前做好拉筋；預(yù)留收縮量，結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)在變形的方向上預(yù)先放大一定的尺寸以供變形收縮，例如T型接口要求焊后保證垂直，提前在鉚焊階段將焊接量較大的一側(cè)放大一定角度可有效的保證垂直度；焊后整體熱處理消除內(nèi)應(yīng)力，焊接完成后，內(nèi)部存在很大的內(nèi)應(yīng)力，如不及時(shí)消除，直接去除拉筋很可能破壞已經(jīng)固定好的尺寸。

引收弧板的應(yīng)用。焊接過(guò)程中引弧段和收弧段特別容易出現(xiàn)缺陷，為避開(kāi)缺陷區(qū)域通常在開(kāi)始和結(jié)束部位加裝引收弧板，使焊道一次成型，完成后氣刨清除引收弧板保證焊道美觀。

預(yù)熱，對(duì)于板厚超過(guò)30mm的焊縫，焊前必須將焊道預(yù)熱到150℃，尤其是在冬季室內(nèi)溫度較低的情況下，預(yù)熱可有效的減少裂紋等缺陷的產(chǎn)生，大幅降低返修時(shí)間，對(duì)于保證工期，節(jié)約成本具有很重要的作用。

3 機(jī)加過(guò)程

劃線。劃線可確定基準(zhǔn)，有效的檢驗(yàn)毛坯的尺寸余量，毛坯件找正劃線后方可進(jìn)行加工。例如上連桿與鋼包臂結(jié)合安裝軸承部位的間隔尺寸經(jīng)常出現(xiàn)加工量不足的現(xiàn)象，劃線檢查后可提前返修，堆焊被加工面到符合要求，避免在加工過(guò)程中才發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，返修占用大量機(jī)床時(shí)間。

機(jī)加過(guò)程中的檢驗(yàn)。以鋼包臂為例，在同一臺(tái)機(jī)床上需要多個(gè)工位加工，要求及時(shí)檢驗(yàn)。如安裝軸承的大孔同軸度，若檢驗(yàn)不及時(shí)，待到下一工位時(shí)由于裝卡誤差，機(jī)床打表很難再現(xiàn)精度。

讓步接收。機(jī)加工要嚴(yán)格符合圖紙要求，但由于毛坯問(wèn)題、加工過(guò)程中的人為操作等原因，不可避免的要出現(xiàn)一些與圖紙不符的差錯(cuò)。對(duì)一些無(wú)關(guān)功能使用，且對(duì)質(zhì)量無(wú)重要影響的小問(wèn)題要讓步接受。例如車架上安裝導(dǎo)軌的長(zhǎng)槽，左右兩側(cè)的槽底平面位置公差要求較高，以保證導(dǎo)軌平行，但為保證位置公差，槽的深度很難保證，深度尺寸只是為了固定導(dǎo)軌，在不與車輪干涉的情況下，可以讓步接受，避免返修。

4 裝配及聯(lián)合試車過(guò)程

裝配試車是調(diào)節(jié)設(shè)備精度，檢驗(yàn)設(shè)備可靠運(yùn)轉(zhuǎn)的最終階段。在機(jī)床數(shù)量有限的情況下，為節(jié)省工期機(jī)床加工部件的順序必須按裝配的先后順序有計(jì)劃的進(jìn)行，以保證裝配的有序進(jìn)行，此外外協(xié)小件以及機(jī)電配套件也要保證及時(shí)入場(chǎng)，以免耽誤工期。裝配試車階段能暴露很多問(wèn)題，如罐車中配管與罩板干涉，運(yùn)行過(guò)程中升降液壓缸配管接頭與機(jī)械本體干涉等。發(fā)現(xiàn)問(wèn)題在制造廠及時(shí)處理能夠?yàn)槭┕がF(xiàn)場(chǎng)減輕很多壓力。產(chǎn)品最終裝配如圖4、5所示。

5 結(jié)束語(yǔ)

鋼包轉(zhuǎn)臺(tái)及罐車的制作過(guò)程復(fù)雜，且需要前后階段縝密銜接：焊接要考慮機(jī)加，機(jī)加、外協(xié)、采購(gòu)又要為裝配試車做準(zhǔn)備。各部有序結(jié)合，提前計(jì)劃，讓解決方案總在問(wèn)題之前，才能最終保證產(chǎn)品質(zhì)量。通過(guò)墨西哥項(xiàng)目的鍛煉，本文結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際總結(jié)了制作過(guò)程中的經(jīng)驗(yàn)，可以為以后同類產(chǎn)品的生產(chǎn)提供借鑒和參考。

參考文獻(xiàn)

[1]宗立梅.論述蝶式鋼包回裝臺(tái)設(shè)計(jì)[J].科技向?qū)В?012，12：224.

作者簡(jiǎn)介：馬群，男，滿族，中共黨員，一重集團(tuán)天津重工有限公司，助理工程師。