孫 作 偉
（石橫特鋼集團有限公司，山東 肥城 271612）
摘 要：通過對200 t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200 t連桿式鋼包升降回轉(zhuǎn)臺的焊接、加工與裝配。現(xiàn)場裝配一次成功，得到用戶的認可。
關(guān)鍵詞：鋼包；回轉(zhuǎn)臺；焊接；加工；裝配
1 前 言
某鋼廠200 t連桿式鋼包升降回轉(zhuǎn)臺是連鑄機的關(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?；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、防護板、液壓系統(tǒng)等組成，正常狀態(tài)為電機驅(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200 t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/T 11345—1989標(biāo)準，驗收等級B級，評定等級Ⅱ級驗收；角焊縫質(zhì)量參照GB/T 3323—1987標(biāo)準，缺陷指示長度不超過Ⅱ級，其余焊縫進行無損探傷。
2）采取的措施：①對所有40 mm及以上厚度鋼板進行超聲波探傷檢查，以確保沒有不合格的內(nèi)部缺陷，超聲波探傷按GB/T 8651《金屬板材超聲波探傷辦法》進行。②下料預(yù)留適當(dāng)?shù)挠嗔?，補償收縮變形。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J507焊條手工焊接。⑤對多層焊道，每焊完一道就要進行清理、檢查。發(fā)現(xiàn)缺陷清除后，再進行下一道焊接，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)臺為例進行工藝說明。轉(zhuǎn)臺外形尺寸為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。轉(zhuǎn)臺底面基準面加工如圖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。考慮車間內(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行控制，順利完成了 200 t 連桿式鋼包升降回轉(zhuǎn)臺的生產(chǎn)制造?，F(xiàn)場裝配一次成功，得到用戶的高度認可。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。