孫作偉
(石橫特鋼集團(tuán)有限公司,山東肥城 271612)
摘 要:通過對200t連桿式鋼包升降回轉(zhuǎn)臺圖紙研究及設(shè)計優(yōu)化,設(shè)計焊接工藝、加工工藝、裝配工藝,完成200t連桿式鋼包升降回轉(zhuǎn)臺的焊接、加工與裝配,F(xiàn)場裝配一次成功,得到用戶的認(rèn)可。
關(guān)鍵詞:鋼包;回轉(zhuǎn)臺;焊接;加工;裝配
1 前言
某鋼廠200t連桿式鋼包升降回轉(zhuǎn)臺是連鑄機(jī)的關(guān)鍵設(shè)備之一,設(shè)備總重167t,最大承載能力2×200t,回轉(zhuǎn)半徑4.8m;剞D(zhuǎn)臺主要由加蓋裝置、底座、轉(zhuǎn)臺、升降液壓缸、回轉(zhuǎn)架、鋼包支座、提升臂、驅(qū)動裝置、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,事故狀態(tài)為液壓驅(qū)動。
回轉(zhuǎn)臺用于運載鋼包過跨和支撐鋼包進(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個動作。鋼包回轉(zhuǎn)臺的工作特點是重載、偏載、沖擊、高溫,且要求旋轉(zhuǎn)平穩(wěn),定位準(zhǔn)確,起停時沖擊小,保證足夠短的旋轉(zhuǎn)時間。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200t連桿式鋼包升降回轉(zhuǎn)臺制作任務(wù),對制作過程的各種難點進(jìn)行了分析,并采取了解決措施。
2 生產(chǎn)制作難點及解決措施
2.1焊接
1)工件特點及焊接要求:主要鋼板為厚>40mm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。而且焊縫要求較高,重要焊縫100%UT探傷,對接焊縫根據(jù)GB/T11345—1989標(biāo)準(zhǔn),驗收等級B級,評定等級Ⅱ級驗收;角焊縫質(zhì)量參照GB/T3323—1987標(biāo)準(zhǔn),缺陷指示長度不超過Ⅱ級,其余焊縫進(jìn)行無損探傷。
2)采取的措施:①對所有40mm及以上厚度鋼板進(jìn)行超聲波探傷檢查,以確保沒有不合格的內(nèi)部缺陷,超聲波探傷按GB/T8651《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,補(bǔ)償收縮變形。③通過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對于重要焊縫采用機(jī)J507焊條手工焊接。⑤對多層焊道,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,清根時一定要及時清理干凈,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。通過以上措施的實施,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)存在問題。轉(zhuǎn)臺、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。重點是如何保證位置精度,以轉(zhuǎn)臺為例進(jìn)行工藝說明。轉(zhuǎn)臺外形尺寸為3.9m×4.44m×4.23m,四處平行孔系,距離3.5m的兩孔要求同軸度0.03mm。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。至此完成了整個轉(zhuǎn)臺的加工,經(jīng)檢測各項精度符合要求。轉(zhuǎn)臺底面平面加工如圖4所示。
2.3裝配
1)存在的問題:回轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)如圖,零件外形大,鉸點多,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?紤]車間內(nèi)裝配只是預(yù)裝,還需拆開運輸,以及現(xiàn)場裝配條件的限制,不適合采用冷裝。為降低現(xiàn)場裝配難度,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,為保證較大的裝配間隙,根據(jù)孔的實際尺寸,對軸進(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,長軸穿入結(jié)構(gòu)緊湊部位時,不好控制對中,為此設(shè)計具有定位、導(dǎo)向、施力作用的工裝。
3 結(jié)語
通過對焊接工藝、加工工藝以及裝配工藝的研究,對出現(xiàn)的難點采用一系列措施進(jìn)行控制,順利完成了200t連桿式鋼包升降回轉(zhuǎn)臺的生產(chǎn)制造。現(xiàn)場裝配一次成功,得到用戶的高度認(rèn)可。自2019年1月投入生產(chǎn)至今運行穩(wěn)定,未出現(xiàn)質(zhì)量問題。
來源:《山東冶金》
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