200 t連桿式鋼包升降回轉(zhuǎn)臺(tái)的生產(chǎn)制造

孫作偉

（石橫特鋼集團(tuán)有限公司，山東 肥城271612）

1 前 言

某鋼廠200 t連桿式鋼包升降回轉(zhuǎn)臺(tái)是連鑄機(jī)的關(guān)鍵設(shè)備之一，設(shè)備總重167 t，最大承載能力2×200 t，回轉(zhuǎn)半徑4.8 m。回轉(zhuǎn)臺(tái)主要由加蓋裝置、底座、轉(zhuǎn)臺(tái)、升降液壓缸、回轉(zhuǎn)架、鋼包支座、提升臂、驅(qū)動(dòng)裝置、稱重裝置、防護(hù)板、液壓系統(tǒng)等組成，正常狀態(tài)為電機(jī)驅(qū)動(dòng)，事故狀態(tài)為液壓驅(qū)動(dòng)。回轉(zhuǎn)臺(tái)用于運(yùn)載鋼包過(guò)跨和支撐鋼包進(jìn)行澆鑄，起著連接上下兩道工序的重要作用，完成鋼包蓋升降、鋼包升降、鋼包回轉(zhuǎn)3個(gè)動(dòng)作。鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)的工作特點(diǎn)是重載、偏載、沖擊、高溫，且要求旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)，定位準(zhǔn)確，起停時(shí)沖擊小，保證足夠短的旋轉(zhuǎn)時(shí)間。設(shè)備工作條件比較惡劣，工藝要求較高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造難度較大。焊縫要求100%UT探傷檢查或無(wú)損探傷；工件外形尺寸大，加工精度高；平行、并列的銷孔結(jié)構(gòu)，相互制約，裝配難度較大。2018年4月，石橫特鋼承接此鋼廠的200 t連桿式鋼包升降回轉(zhuǎn)臺(tái)制作任務(wù)，對(duì)制作過(guò)程的各種難點(diǎn)進(jìn)行了分析，并采取了解決措施。

2 生產(chǎn)制作難點(diǎn)及解決措施

2.1 焊接

1）工件特點(diǎn)及焊接要求：主要鋼板為厚＞40 mm的Q345鋼板，具有坡口大、零件數(shù)量多、結(jié)構(gòu)緊湊、不易施焊等特點(diǎn)。而且焊縫要求較高，重要焊縫100%UT探傷，對(duì)接焊縫根據(jù)GB/T 11345—1989標(biāo)準(zhǔn)，驗(yàn)收等級(jí)B級(jí)，評(píng)定等級(jí)Ⅱ級(jí)驗(yàn)收；角焊縫質(zhì)量參照GB/T 3323—1987標(biāo)準(zhǔn)，缺陷指示長(zhǎng)度不超過(guò)Ⅱ級(jí)，其余焊縫進(jìn)行無(wú)損探傷。

2）采取的措施：①對(duì)所有40 mm及以上厚度鋼板進(jìn)行超聲波探傷檢查，以確保沒(méi)有不合格的內(nèi)部缺陷，超聲波探傷按GB/T 8651《金屬板材超聲波探傷辦法》進(jìn)行。②下料預(yù)留適當(dāng)?shù)挠嗔浚a(bǔ)償收縮變形。③通過(guò)合理的裝配順序及必要的工藝支撐，控制翹曲及扭曲變形。④對(duì)于重要焊縫采用機(jī)J507焊條手工焊接。⑤對(duì)多層焊道，每焊完一道就要進(jìn)行清理、檢查。發(fā)現(xiàn)缺陷清除后，再進(jìn)行下一道焊接，清根時(shí)一定要及時(shí)清理干凈，用磁粉探傷檢查。⑥焊后進(jìn)行580～600℃的退火，消除焊接應(yīng)力。通過(guò)以上措施的實(shí)施，焊縫達(dá)到圖紙要求，外形尺寸控制在公差范圍內(nèi)，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

2.2 加工

1）存在問(wèn)題。轉(zhuǎn)臺(tái)、提升臂、鋼包座架、門型架等工件外形尺寸大，精度要求高。如果不能保證加工精度，將直接影響裝配，增加裝配難度。

2）采取的工藝措施。重點(diǎn)是如何保證位置精度，以轉(zhuǎn)臺(tái)為例進(jìn)行工藝說(shuō)明。轉(zhuǎn)臺(tái)外形尺寸為3.9 m×4.44 m×4.23 m，四處平行孔系，距離3.5 m的兩孔要求同軸度0.03 mm。為保證精度要求，必須一次裝夾鏜孔，否則各孔的同軸度及各孔系的平行度很難保證。

3）加工基本順序如下：在TK6920數(shù)控落地銑鏜床，以彎板安裝，銑孔加工基準(zhǔn)。轉(zhuǎn)臺(tái)底面基準(zhǔn)面加工如圖1所示。在XKA2140×120數(shù)控龍門鏜銑床，等高墊鐵一次安裝，加工各孔，保證各孔的位置度。轉(zhuǎn)臺(tái)孔系加工如圖2所示。在XKA2140×120數(shù)控龍門鏜銑床鏜孔、銑端面、鉆孔。銑立放用定中心基準(zhǔn)帶，卸下銑頭，銑上端面，鉆孔轉(zhuǎn)臺(tái)油缸位置平面各孔位置如圖3所示。在TK6920數(shù)控落地銑鏜床，按加工面找正，銑面，鉆孔。至此完成了整個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)的加工，經(jīng)檢測(cè)各項(xiàng)精度符合要求。轉(zhuǎn)臺(tái)底面平面加工如圖4所示。

2.3 裝配

1）存在的問(wèn)題：回轉(zhuǎn)臺(tái)結(jié)構(gòu)如圖，零件外形大，鉸點(diǎn)多，相互制約，裝配困難。

2）采取的措施。①常用的裝配方法有壓裝、熱裝、冷裝。由于鋼包座架、提升臂等尺寸較大，不適合熱裝，只能采用冷裝或壓力裝配。考慮車間內(nèi)裝配只是預(yù)裝，還需拆開(kāi)運(yùn)輸，以及現(xiàn)場(chǎng)裝配條件的限制，不適合采用冷裝。為降低現(xiàn)場(chǎng)裝配難度，盡量采用較大的裝配間隙。鋼包座架、提升臂孔的加工，只能采用鏜削，尺寸公差很難控制在最大值，基于磨削比鏜削易控制尺寸精度這一特點(diǎn)，為保證較大的裝配間隙，根據(jù)孔的實(shí)際尺寸，對(duì)軸進(jìn)行了2次磨削，以求獲得比較大的裝配間隙，降低裝配難度，同時(shí)又保證裝配精度。②所有回轉(zhuǎn)部位均采用關(guān)節(jié)軸承，此類軸承旋轉(zhuǎn)角度大，長(zhǎng)軸穿入結(jié)構(gòu)緊湊部位時(shí)，不好控制對(duì)中，為此設(shè)計(jì)具有定位、導(dǎo)向、施力作用的工裝。

圖1 轉(zhuǎn)臺(tái)底面基準(zhǔn)面加工

圖2 轉(zhuǎn)臺(tái)孔系加工

圖3 轉(zhuǎn)臺(tái)油缸位置平面各孔位置加工

圖4 轉(zhuǎn)臺(tái)底面平面加工

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)焊接工藝、加工工藝以及裝配工藝的研究，對(duì)出現(xiàn)的難點(diǎn)采用一系列措施進(jìn)行控制，順利完成了200 t連桿式鋼包升降回轉(zhuǎn)臺(tái)的生產(chǎn)制造。現(xiàn)場(chǎng)裝配一次成功，得到用戶的高度認(rèn)可。自2019年1月投入生產(chǎn)至今運(yùn)行穩(wěn)定，未出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。