鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)文獻(xiàn)綜述

1、1鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)舉升機(jī)構(gòu)1前言鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)是煉鋼廠的關(guān)鍵設(shè)備，位于煉鋼跨和連鑄跨之間，用于承接鋼包并實(shí)現(xiàn)連續(xù)澆鑄。其作用是將煉鋼跨送來的盛滿鋼水的鋼包送至連鑄跨的澆鑄位置鋼水澆鑄完后通過轉(zhuǎn)臺(tái)的回轉(zhuǎn)將空包送回?zé)掍摽?。?dāng)鋼水澆注結(jié)束后，經(jīng)設(shè)備旋轉(zhuǎn)將空鋼包送回?zé)掍摽?，同時(shí)將新的盛滿鋼水的鋼包送到連鑄跨，從而保證連鑄機(jī)連續(xù)澆注生產(chǎn)[1]。在近代連鑄設(shè)備中采用鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)具有如下特點(diǎn)：1）它能迅速準(zhǔn)確的將載滿鋼水的鋼包運(yùn)送至澆鋼位置，并在澆鋼過程中支承鋼

2、包；2）更換鋼包迅速、能適應(yīng)多爐連澆的需要；發(fā)生事故或斷電時(shí)，能迅速將鋼包移至安全位置；3）能實(shí)現(xiàn)保護(hù)澆注，并通過安裝鋼水稱重裝置，澆注更順利；4）占用澆鑄平臺(tái)面積小，有利于澆注操作[2]。由于鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)在連鑄生產(chǎn)中被廣泛采用，因此其結(jié)構(gòu)的可靠性、安全性，以及制造的合理性、經(jīng)濟(jì)性已成為國(guó)內(nèi)許多設(shè)計(jì)單位關(guān)心的問題。2鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)主要型式鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)按驅(qū)動(dòng)裝置可分為單驅(qū)動(dòng)和雙驅(qū)動(dòng)兩種，按轉(zhuǎn)臂結(jié)構(gòu)可分為整體擺動(dòng)式和雙臂搖擺式[3]。圖1所示為雙臂

3、搖擺式回轉(zhuǎn)臺(tái)的一種，又稱為蝶式回轉(zhuǎn)臺(tái)。該回轉(zhuǎn)臺(tái)的雙臂可單獨(dú)回轉(zhuǎn)、升降，也可以同時(shí)回轉(zhuǎn)、升降，是現(xiàn)代鋼鐵行業(yè)應(yīng)用最為廣泛的鋼包運(yùn)載裝置[4]。轉(zhuǎn)臂有使鋼包保持水平的結(jié)構(gòu)。回轉(zhuǎn)臺(tái)的下部由轉(zhuǎn)盤、底座組成，中間用止推軸承鏈接，轉(zhuǎn)盤上的銷軸鏈接左、右兩個(gè)臂，兩個(gè)臂的升降由兩端鉸接的液壓缸來推動(dòng)。圖1蝶形回轉(zhuǎn)臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖1鋼包；2橫梁；3測(cè)壓儀；3托梁；4升降裝置；5轉(zhuǎn)臺(tái)；6底座；7回轉(zhuǎn)接頭3另一種計(jì)算方法是從叉臂到底座逐個(gè)校核優(yōu)化。分部件計(jì)算，直

4、接受載的叉臂易處理，而遠(yuǎn)離鋼包的底座、地腳螺栓的受力就需要從叉臂座包處向回轉(zhuǎn)臺(tái)中心簡(jiǎn)化。對(duì)于H型轉(zhuǎn)臂，單側(cè)受載時(shí)直接進(jìn)行力的平移，在轉(zhuǎn)臺(tái)頂部中心施加等效力和力矩，可分析底座受壓和傾翻力矩組合作用下的強(qiáng)度、剛度狀況，而對(duì)于廣泛應(yīng)用的可升降的蝶式鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)，鋼包重力的簡(jiǎn)化就不能那樣簡(jiǎn)單處理。圖3蝶式500t鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)示意圖1底座2回轉(zhuǎn)軸承3回轉(zhuǎn)臺(tái)4下連桿5叉臂6上連桿7托座8主升降油缸盡管做了許多理想化的簡(jiǎn)化，但是上述利用鉸單元對(duì)鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)

5、載荷簡(jiǎn)化、分步計(jì)算的過程是可以接受的，而且在近幾年的研究設(shè)計(jì)及生產(chǎn)中得到了實(shí)踐驗(yàn)證。簡(jiǎn)單地平移等效處理鋼包重力對(duì)回轉(zhuǎn)臺(tái)本體的作用，會(huì)使計(jì)算應(yīng)力偏大，安全系數(shù)降低，使設(shè)計(jì)者增加結(jié)構(gòu)尺寸，產(chǎn)生不必要的浪費(fèi)[8]。以國(guó)內(nèi)某重工集團(tuán)制造的220t連桿式鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)為例。在Solidwks軟件環(huán)境下對(duì)其升降機(jī)構(gòu)進(jìn)行了三維實(shí)體建模、虛擬裝配，采用Solidwks的插件Cosmonmotion進(jìn)行了該機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)仿真采用Slidwks的插件進(jìn)行了該機(jī)構(gòu)的

6、整機(jī)有限元分析通過以上分析可深入了解該機(jī)構(gòu)的平穩(wěn)性和安全性從而為鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)的設(shè)計(jì)及維護(hù)提供一定的理論依據(jù)。為了順利進(jìn)行整機(jī)有限元網(wǎng)格的劃分，對(duì)不影響分析結(jié)果的微細(xì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了簡(jiǎn)化，建立了升降機(jī)構(gòu)的主要零件，包括上連桿、下連桿、托臂、機(jī)架三維零件等。升降機(jī)構(gòu)的虛擬裝配采用自下而上的裝配形式。對(duì)零件加入重合、同心、垂直和平行等裝配約束關(guān)系，把所有零部件裝配在一起。利用SolidWks軟件完成升降機(jī)構(gòu)裝配體設(shè)計(jì)后，可以對(duì)其進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析和動(dòng)態(tài)仿