板坯連鑄機(jī)組合式結(jié)晶器跑錐問題的分析與改進(jìn)_圖文

1、 2010NO.4重型機(jī)械6313將窄面銅板裝配11和支撐板10連接為一個(gè)整體即窄面插入件,然后與調(diào)寬裝置3通過銷軸5連接進(jìn)行結(jié)晶器寬度和錐度調(diào)節(jié)。跑錐主要有以下幾個(gè)原因。圖l板坯連鑄結(jié)晶器調(diào)寬裝置機(jī)構(gòu)1.半壓塊a2.結(jié)晶器支撐架3.調(diào)寬裝置4.半壓塊b5.銷軸6.窄面插入件7.窄面足輥8.把持塊(1調(diào)寬裝置3的加工裝配精度超差,導(dǎo)致窄邊錐度改變,這是最主要的原因。如電動(dòng)調(diào)寬裝置(或手動(dòng)調(diào)寬裝置由電機(jī)(或手動(dòng)輪+離合器一蝸輪副一齒輪箱一絲杠副一鉸鏈連接軸等組成,其各處加工配合間隙超差和長期使用潤滑保養(yǎng)不到位,使得配合處間隙變大,錐度改變。調(diào)寬裝置間隙見表1。表1調(diào)寬裝置設(shè)計(jì)要求間隙值絲杠副(銅

2、螺母18一絲杠19O.10調(diào)寬裝置3和銷軸5之間的銷孑L配合為間隙配合,由于加工和裝配誤差,間隙容易超值,隨著長期使用磨損、銹蝕和經(jīng)常拆裝,使鉸鏈連接銷軸和銷孔之間出現(xiàn)較大間隙。絲杠副(或稱梯形螺紋副制造精度差或調(diào)整不合格。銅螺母18鎖緊不到位或通過修磨墊片15調(diào)整絲杠螺母精度不夠,都會(huì)造成絲杠螺母在前進(jìn)或者后退過程中出現(xiàn)“空程”。齒輪箱蝸輪20和傳動(dòng)絲杠19之間的連接鍵2l配合以及軸承配合的加工和裝配精度不合格,驅(qū)動(dòng)過程出現(xiàn)“空程”。整個(gè)調(diào)寬裝置安裝在結(jié)晶器支撐架2上,由于半壓塊1裝配好后存在間隙,且難以檢查、發(fā)現(xiàn),即使增加墊片也無法完全消除間隙,因此出現(xiàn)“空程”。(2把持塊8和夾持塊9、支

3、撐板10接觸、配合不到位,引起跑錐。支撐板10和窄面銅板裝配1l下部通過燕尾槽銷軸13定位,上部通過把持塊8和夾持塊9連接、緊固。由于其接觸配合面有雜物或配合不到位,在生產(chǎn)過程中受熱應(yīng)力和機(jī)械力的作用會(huì)產(chǎn)生相對運(yùn)動(dòng),引起窄面跑錐。由于存在以上問題,在生產(chǎn)過程雖有夾緊裝置預(yù)緊,也難免會(huì)有相對運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生跑錐。(3夾緊裝置引起的跑錐,主要是因?yàn)轭A(yù)緊力不夠或夾緊彈簧失效所致。(4窄面足輥7對弧精度不夠引起錐度改變,窄面足輥7和窄面插入件6布置如圖1所示。每個(gè)足輥的對弧可以通過調(diào)整碟簧組12單獨(dú)進(jìn)行對弧。3結(jié)晶器跑錐的改進(jìn)措施 目前各鋼廠采用各種方法改善和消除窄面跑 2010No.4重型機(jī)械67其總自由

4、高度為95.2mm,完全壓平后的高度為68mm。由圖2的法蘭結(jié)構(gòu)圖,按照圖紙緊固尺寸要求97mIn,碟簧緊固后的總高度為78mm,壓縮17.2turn。此時(shí)蝶簧還未達(dá)到其設(shè)計(jì)的最大行程,可以承受的載荷為25.4kN。但碟簧之間仍有10InIn的自由變形量,而40kN的負(fù)荷超過其最大行程時(shí)的載荷,每次彎邊梁下降都使碟簧在超出其最大行程和最大載荷下壓縮,頻繁、長時(shí)間的超負(fù)荷循環(huán),碟簧很快碎裂。圖5碟簧組件的近似特性5改進(jìn)措施上述分析認(rèn)為快速油缸、彎邊梁、連接法蘭碟簧及液壓系統(tǒng)都沒有設(shè)計(jì)的問題,問題出在控制程序上:彎邊機(jī)調(diào)試時(shí),彎邊結(jié)束后,快速油缸和主油缸泄壓,由于彎曲的鋼板有很大的反彈力,且反彈力

5、在彎邊梁長度上不均勻,造成彎邊梁前后常常偏斜,超出一定的數(shù)值,系統(tǒng)報(bào)警并停止工作;為了解決該問題,調(diào)試的外方專家將控制程序進(jìn)行了修改,即彎邊結(jié)束后,兩個(gè)快速油缸A腔進(jìn)油,頂住彎邊梁,稍后兩個(gè)快速油缸B腔進(jìn)油,彎邊梁開始下降。但由于此時(shí)四個(gè)柱塞缸內(nèi)有壓力,而且該壓力產(chǎn)生的向上的力遠(yuǎn)大于快速油缸向下的力,引起法蘭碟簧碎裂。利用一次設(shè)備停機(jī)時(shí)間。根據(jù)分析和計(jì)算數(shù)據(jù)對控制程序進(jìn)行了修改并進(jìn)行了調(diào)試。修改后的壓力波形圖如圖6所示,原波形圖中第三次峰值曲線段沒有了,柱塞缸內(nèi)的壓力基本為零時(shí),快速油缸才開始向下運(yùn)動(dòng)。修改后快速油缸的連接法蘭沒有再出現(xiàn)過和彎邊梁脫離開的現(xiàn)象,碟簧損壞的現(xiàn)象得到控制。圖6程序修

6、改后一次c機(jī)完整的工作過程波形圖6結(jié)論C成型機(jī)彎邊梁連接法蘭碟簧的損壞涉及到了機(jī)械、液壓及程序控制等多個(gè)方面。本文計(jì)算分析出碟簧損壞的間接原因:液壓油缸對碟簧作用力過大,且是變載荷;分析壓力波形圖找出了碟簧損壞的直接原因?yàn)榭刂瞥绦虿缓侠怼⒖嘉墨I(xiàn):1機(jī)械設(shè)計(jì)手冊編委會(huì).機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(新版M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004.2雷天覺.液壓工程手冊M】.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1990.爭奪專-奪奪奪專奪奪爭奪奪-÷爭奪奪奪奪奪奪爭奪爭奪爭奪奪-4-÷奪奪爭奪奪辱辛爭爭爭奪-÷奪一,(上接第64頁(4結(jié)晶器放置時(shí),各個(gè)接觸面和支撐面要清理干凈,在臺(tái)上預(yù)緊也要依據(jù)對角、均

7、勻緊固的原則。結(jié)晶器在線使用和測量時(shí),振動(dòng)裝置在線安裝精度也要注意上述相關(guān)問題。4結(jié)晶器跑錐的改進(jìn)效果結(jié)晶器設(shè)備制造廠和連鑄廠維修區(qū)按照上述相關(guān)措施改進(jìn)后效果顯著。(1結(jié)晶器跑錐值明顯降低,國內(nèi)某鋼廠結(jié)晶器每個(gè)澆次單側(cè)跑錐平均穩(wěn)定在0.2 0.3mm,個(gè)別為0.40.5mm,均在連鑄澆鋼工藝控制范圍之內(nèi),澆鑄的鑄坯幾乎沒有因結(jié)晶器跑錐而出現(xiàn)質(zhì)量問題。(2結(jié)晶器的調(diào)整和更換頻率明顯降低,生產(chǎn)成本和工人的勞動(dòng)強(qiáng)度都明顯下降;鑄坯縱裂、橫裂等質(zhì)量缺陷也得到了有效改善,生產(chǎn)事故和設(shè)備事故明顯減少。參考文獻(xiàn):1劉明延,李平,欒興家等.板坯連鑄機(jī)設(shè)計(jì)與計(jì)算M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1990.2蔡開科.連鑄結(jié)晶器M.北京:冶金工業(yè)出版 社。2008. 板坯連鑄機(jī)組合式結(jié)晶器跑錐問題的分析與改進(jìn)作者:王文學(xué), 劉趙衛(wèi), 王受田, 趙敏, 楊超武, 雷華, 曾晶, WANG Wen-xue, LIUZhao-wei, WANG Shou-tian, ZHAO Min, YANG Chao-wu, LEI Hua, ZENG J