40噸氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐設(shè)計(jì)與研究論文

1、遵化建龍鋼鐵有限公司40噸氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐設(shè)計(jì)與研究 目錄目錄1摘要21.概述32.主要技術(shù)性能32.1爐體組件32.2傾動裝置42.3轉(zhuǎn)爐操作時間表73.結(jié)構(gòu)介紹及有關(guān)計(jì)算73.1爐體組件73.2全懸掛傾動裝置組件113.3傾動裝置設(shè)計(jì)計(jì)算183.4轉(zhuǎn)爐工作概況224.結(jié)束語22參考文獻(xiàn)24摘要 轉(zhuǎn)爐系統(tǒng)是煉鋼廠的中心環(huán)節(jié)，這個部分的工藝布置、設(shè)備裝備以及機(jī)械化和自動化水平都直接關(guān)系到整個煉鋼廠的先進(jìn)程度。氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼自出現(xiàn)之日起，之所以能夠取得迅速的發(fā)展，其原因主要在與和其它煉鋼法相比,它有一系列的優(yōu)越性。它不僅生產(chǎn)效率高，投資少,成本低,對原料的適應(yīng)性也很強(qiáng)，冶煉的鋼質(zhì)量好、品種多，適于

2、高度機(jī)械化和自動化生產(chǎn)，這在以往國內(nèi)外及首鋼公司的煉鋼生產(chǎn)中已得到了充分的認(rèn)證。本文著重介紹了我們?yōu)樽窕堜撹F有限公司設(shè)計(jì)的40噸氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐的結(jié)構(gòu)、工作概況以及在設(shè)計(jì)中我們所采用的先進(jìn)技術(shù)，總結(jié)了在這次設(shè)計(jì)中取得的一些成果，進(jìn)行了認(rèn)真的研究，并對今后中小轉(zhuǎn)爐設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題，提出了一些好的建議。1.概述 隨著我國鋼鐵工業(yè)的飛速發(fā)展，以前國內(nèi)大量的小型轉(zhuǎn)爐設(shè)備，由于生產(chǎn)效率低、能耗高、環(huán)境污染嚴(yán)重；將退出歷史舞臺，為節(jié)約投資，在原有小鋼廠廠房結(jié)構(gòu)不做大的變動情況下，設(shè)計(jì)能適應(yīng)這種廠房條件的非標(biāo)轉(zhuǎn)爐具有非常重要的意義，遵化建龍鋼鐵有限公司40噸氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐就是在這種背景下設(shè)計(jì)的； 為此，我們通

3、過對國內(nèi)該級別的幾個小煉鋼廠進(jìn)行的考察分析，并結(jié)合我院以往的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，初步確定了轉(zhuǎn)爐的基本設(shè)計(jì)方案，其主要結(jié)構(gòu)是：四點(diǎn)嚙合全懸掛轉(zhuǎn)爐傾動裝置；轉(zhuǎn)爐整體焊接，水冷爐口、爐帽，預(yù)留底吹孔，為今后頂?shù)讖?fù)合吹煉做了充分的準(zhǔn)備；托圈為整體焊接結(jié)構(gòu)，采用三點(diǎn)球鉸的型式聯(lián)接爐殼與托圈；這個方案經(jīng)與遵鋼有關(guān)部門討論后，獲得通過并實(shí)施。2.主要技術(shù)性能2.1爐體組件2.1.1 公稱容量: 40t2.1.2 轉(zhuǎn)爐新爐出鋼量: 38t 最大出鋼量: 45t2.1.3 爐體內(nèi)徑: 4290mm 爐體外徑: 4380mm 爐體壁厚: 45mm 爐體總高: 7050mm2.1.4 爐殼容量: 砌磚后爐容: 32.7 m3

4、 爐容比: 0.862.1.5 爐口結(jié)構(gòu): 水冷爐口(鑄管式)2.1.6 爐帽結(jié)構(gòu): 水冷爐帽2.1.7 擋渣板結(jié)構(gòu): 雙層鋼板焊接式2.1.8 托圈結(jié)構(gòu): 箱型結(jié)構(gòu)(水冷耳軸) 爐殼與托圈間隙: 120mm2.1.9 耳軸軸承: 雙列向心滾子軸承2.2 傾動裝置2.2.1 型式: 四點(diǎn)嚙合全懸掛扭力桿式(交流變頻調(diào)速)2.2.2 最大工作傾動力矩: 100t.m2.2.3 最大事故傾動力矩: 300t.m2.2.4 傾動角度: 360 2.2.5 傾動速度: 0.21r/min2.2.6 一次減速機(jī): 中心距: 1280.675mm 速比: 98.82 數(shù)量: 4臺2.2.7 二次減速機(jī):

5、中心距: 1610mm 速比: 7 數(shù)量: 1臺2.2.8 總速比: 691.742.2.9 主傳動電機(jī)(交流變頻調(diào)速): 型號: ytaf1280m-8(其中兩臺帶光電編碼器) 功率: 37kw 轉(zhuǎn)速: 725r/min 電壓: ac.380v 變頻范圍: 550hz 絕緣等級: h級 防護(hù)等級: ip54 工作制: 3060次/小時 短時過載力矩: 3倍額定力矩 啟動力矩: 1.5倍額定力矩 數(shù)量:4臺2.2.10制動器: 型號: ywz5-400/121 制動輪直徑: 400mm 制動力矩: 11201800 n.m 推動器型號: ed121/6 電機(jī)功率: 330w 電壓: ac.38

6、0v 數(shù)量: 4臺2.2.11 聯(lián)軸器: 型式: 帶制動輪的柱銷聯(lián)軸器 制動輪直徑: 400mm 最大傳遞力矩: 2000n.m 數(shù)量: 4臺2.2.12 主令控制器: 型號: lkt8-168/4 速比: 1:1 總電路數(shù): 16 電壓: ac.380v，50hz 數(shù)量: 1臺2.2.13 稀油潤滑站: 型號: xyz-100g 供油壓力: 0.4mpa 電機(jī)電壓: ac.380v，50hz 公稱流量: 100l/min 數(shù)量: 1臺2.3轉(zhuǎn)爐操作時間表作業(yè)內(nèi)容加廢鋼兌鐵水降煙罩吹氧測溫取樣后吹出鋼出渣護(hù)爐其他合計(jì)時間（min）2.53.50.516.03.03.03.52.04.02.04

7、03.結(jié)構(gòu)介紹及有關(guān)計(jì)算本氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐結(jié)構(gòu)由爐體組件和全懸掛傾動裝置組件組合而成。3.1.爐體組件爐體組件是由六個分組件:爐體，托圈，爐殼與托圈聯(lián)接裝置，主動端耳軸軸承座，被動端耳軸軸承座，轉(zhuǎn)爐水冷系統(tǒng)等組合而成。3.1.1 爐體分組件由爐殼，水冷爐口，擋渣板等組成。爐殼共分四段，由爐帽，爐身，爐底下錐段及大活爐底組成，均采用低合金結(jié)構(gòu)鋼板制作，其中，爐身鋼板厚度為45毫米， 其他部分為40毫米，爐帽是爐殼的上部，制成圓錐形，利用鋼板卷曲， 焊接而成;并在其上設(shè)置有環(huán)管及角鋼焊接而成的水冷壁，通水冷卻，延長爐帽的使用壽命，并減少其受熱變形，爐身是爐殼中間部分，為圓筒形結(jié)構(gòu)，其上與爐帽焊接，它是

8、爐體承載的主要部分，鋼水，耐火材料， 爐殼重量均通過爐身和爐體與托圈聯(lián)接裝置傳遞到托圈和支承裝置上， 出鋼口設(shè)置在爐帽下半部，爐身上焊有一圈厚120毫米的環(huán)板，用來安裝爐體與托圈聯(lián)接裝置。爐底下截錐段上口與爐身焊接，下口焊有12個上吊架，待爐殼裝入托圈后，配合大活爐底中的下吊架的實(shí)際位置現(xiàn)場焊接。大活爐底也采用40毫米鋼板焊接而成;其主體部分采用鋼板拼接后壓制成型，其上口焊有12個下吊架，其下部焊有支撐架用來配合爐底車安裝大活爐底。大活爐底與爐身的連接通過12對上下吊架用12條吊掛螺栓楔緊，上吊架焊后進(jìn)行局部去應(yīng)力退火。水冷爐口為一整體結(jié)構(gòu)，采用球墨鑄鐵，內(nèi)放往復(fù)蛇形鋼管澆合為一整體，用12條

9、高強(qiáng)銷軸楔緊，固定在爐殼上口。擋渣板有多塊鋼板組成，鋼板厚度為16毫米，分為上下兩層，上層板焊于爐帽上，下層板焊于球鉸裝置聯(lián)接安裝環(huán)板上，在球鉸聯(lián)接裝置安裝位置處，擋渣板制成凸起護(hù)板以保護(hù)球鉸聯(lián)接裝置，其它板的焊接以保護(hù)托圈為原則。3.1.2 托圈由托圈本體，主動端耳軸及被動端耳軸組成，托圈本體采用箱式鋼板焊接結(jié)構(gòu)，材質(zhì)均為16mn鋼板，上下蓋板厚為80毫米，內(nèi)外腹板厚為55毫米，采用整體設(shè)計(jì)，制造及運(yùn)輸，不作剖分，兩端耳軸座均采用zg20mnmo材質(zhì)鑄造，粗加工后于箱形結(jié)構(gòu)焊接為一體，主動端耳軸采用37simn2mov，從動端耳軸則采用35crmo材質(zhì)，均為鍛制加工而成，它與托圈本體上的耳軸

10、座采用過盈聯(lián)接，主從動端耳軸與耳軸座結(jié)合面均放置4個80200的剪切銷。剪切銷和耳軸中心線成5夾角，4個1組， 上、下剪切銷相對耳軸中心線傾斜方向相反，以適應(yīng)轉(zhuǎn)爐正反轉(zhuǎn)的需要。3.1.3爐體與托圈聯(lián)接裝置采用三支點(diǎn)自調(diào)螺栓聯(lián)接式。該裝置采用三個支承點(diǎn)支承在托圈上，其支承裝置采用帶球面墊圈的自調(diào)螺栓將爐體與托圈聯(lián)接在一起，三個螺栓在圓周上呈120度布置，其中兩個在出鋼側(cè)與耳軸軸線成30度的夾角上，另一個在裝料側(cè)與耳軸軸線成90度的位置上，爐體的垂直重量有著三個點(diǎn)來支承，另外，本裝置在托圈的上部有三組卡板;其中兩組位于兩耳軸的上部，另一組位于出鋼口的下方，在托圈的下部有四組卡板，分別位于與耳軸軸線

11、成30度夾角的位置上，當(dāng)爐殼產(chǎn)生熱脹冷縮位移時，自調(diào)螺栓本身傾斜并靠其球面墊圈自動調(diào)位，使?fàn)t殼中心位置保持不變，七組卡板除可使轉(zhuǎn)爐中心位置保持不變外，當(dāng)轉(zhuǎn)爐傾動到水平位置時，也可以把轉(zhuǎn)爐的負(fù)荷傳給托圈。3.1.4 主動端軸承座是采用雙列向心滾子軸承，將其設(shè)計(jì)成軸向固定結(jié)構(gòu)，在靠轉(zhuǎn)爐一側(cè)設(shè)有擋渣板，并固定在軸承座上;軸承端蓋為雙層密封，軸承座為剖分式結(jié)構(gòu)，采用zg270-500鑄造而成;整個軸承座支架采用鋼板焊接結(jié)構(gòu)。3.1.5 從動端軸承座為鉸鏈?zhǔn)捷S承支座，耳軸軸承處和主動端軸承該處結(jié)構(gòu)相同，軸承固定在軸承座上，軸承座通過兩個鉸鏈支承在基礎(chǔ)上，兩個鉸鏈的銷軸在同一軸線上，此軸線位于與耳軸軸線垂

12、直的方向上，依靠支座的擺動來補(bǔ)償耳軸軸線的位移。3.1.6轉(zhuǎn)爐水冷系統(tǒng)包括爐口水冷，爐帽水冷，及托圈兩耳軸水冷;爐口和爐帽的冷卻水是由裝在從動端耳軸上的四孔旋轉(zhuǎn)接頭進(jìn)入耳軸，在由耳軸法蘭處接管分別進(jìn)入爐口、爐帽;在水流通過從動端耳軸時，也同時起到了冷卻從動耳軸的作用， 從動端耳軸有六個孔，其中四個為水冷爐口， 水冷爐帽的進(jìn)出水口，另兩個為轉(zhuǎn)爐復(fù)吹預(yù)留孔;四孔旋轉(zhuǎn)接頭的結(jié)構(gòu)為:中心設(shè)一直徑為320毫米的長銷軸，在其周向均布由四個長短不一的盲孔，分別在其末端沿徑向打孔與之連通，其外套為四節(jié)環(huán)形套筒，與長銷軸密封，每節(jié)外套對應(yīng)一路，長銷軸固定在耳軸上，隨耳軸旋轉(zhuǎn);長耳軸水冷也是采用循環(huán)冷卻，長耳軸中

13、心開一個250毫米的通孔，在耳軸內(nèi)側(cè)(靠近轉(zhuǎn)爐一側(cè))用一端蓋將通孔的一端封閉，另一端封閉通孔的端蓋上開一圓孔，在此處將主動端耳軸水冷旋轉(zhuǎn)接頭安裝上，接頭法蘭固定在端蓋上，中間雙層冷卻管插入耳軸內(nèi)腔，中間細(xì)管為進(jìn)水管，外層為回水管，形成循環(huán)冷卻長耳軸。3.2 全懸掛傾動裝置組件全懸掛傾動裝置組件是由:一次減速機(jī)，二次減速機(jī)，扭力桿裝置，控制設(shè)備安裝及傾動裝置稀油潤滑系統(tǒng)組成。傾動機(jī)械通過轉(zhuǎn)動爐體來完成轉(zhuǎn)爐兌鐵水、出渣、出鋼、修爐等一系列工藝操作，因此傾動機(jī)械是實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備之一。它的工作特點(diǎn)是：1) 低轉(zhuǎn)速大減速比；2) 重載大傾動力矩；3) 起動、制動頻繁，承受較大動載荷。3.2.

14、1根據(jù)傾動機(jī)械的工作特點(diǎn)和工藝操作要求，傾動機(jī)械應(yīng)具有以下性能：1）傾動機(jī)械驅(qū)動著轉(zhuǎn)爐能連續(xù)回轉(zhuǎn)360，并可停在任意傾角位置上，還應(yīng)根據(jù)工藝操作要求具有調(diào)速性能。2）在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，必須具有最大的安全可靠性，即使電氣或機(jī)械中某一部分發(fā)生故障，傾動機(jī)械應(yīng)有能力繼續(xù)進(jìn)行短時運(yùn)轉(zhuǎn)，維持到一爐鋼冶煉結(jié)束。3）傾動機(jī)械應(yīng)具有良好的柔性性能，以緩沖撞擊產(chǎn)生的動載荷和起制動所產(chǎn)生的扭振，此外，傾動機(jī)械還應(yīng)對事故載荷具有保護(hù)能力。4）結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、機(jī)械效率高，安裝、維護(hù)方便。3.2.2 40噸轉(zhuǎn)爐傾動機(jī)械的選型及設(shè)備組成在轉(zhuǎn)爐傾動裝置結(jié)構(gòu)上，主要出現(xiàn)了三種不同的結(jié)構(gòu)形式，即落地式、半懸掛式和全懸掛式：1)

15、落地式落地式是最早采用的轉(zhuǎn)爐傾動裝置的結(jié)構(gòu)形式，它的布置特點(diǎn)是：全部傳動機(jī)構(gòu)均安裝在轉(zhuǎn)爐基礎(chǔ)上，通過聯(lián)軸器或大齒輪與耳軸連接，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐的傾翻。圖1為某廠6噸轉(zhuǎn)爐落地式傾動機(jī)械。 圖1 某廠6噸轉(zhuǎn)爐落地式傾動機(jī)械。它采用小齒輪帶動裝在耳軸上的大齒輪實(shí)現(xiàn)爐體傾動。當(dāng)托圈受載下凹變形嚴(yán)重，引起耳軸軸線發(fā)生較大偏斜時，齒輪間正常的嚙合關(guān)系被破壞，這不但降低齒輪的承載能力，而且加速了齒輪的磨損和破壞。為解決這個問題，采用在傾動機(jī)械與耳軸之間加萬向聯(lián)軸器或圓弧齒形聯(lián)軸器的方法，它可以允許耳軸有一定的傾斜而不影響傳動裝置的正常工作。落地式傾動機(jī)械一般用于小型轉(zhuǎn)爐，它的缺點(diǎn)是傾動設(shè)備龐大，占用轉(zhuǎn)爐操作平臺面積

16、，設(shè)備投資大，嚙合點(diǎn)數(shù)受到限制，運(yùn)轉(zhuǎn)的安全性，特別是對事故狀態(tài)下的應(yīng)付能力較差等。2)半懸掛式半懸掛式是在落地式的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的傾動裝置結(jié)構(gòu)形式，其特點(diǎn)是將最末一級齒輪副的主動小齒輪裝在該齒輪副的殼體上，與大齒輪一起都懸掛在耳軸上，而其它部件仍安裝在基礎(chǔ)上。初級減速機(jī)與末級減速機(jī)（即懸掛減速機(jī)）之間，仍用萬向聯(lián)軸器或齒形聯(lián)軸器連結(jié)。圖2為某廠30噸轉(zhuǎn)爐半懸掛式傾動裝置。為了防止懸掛減速機(jī)的殼體繞耳軸回轉(zhuǎn)，在懸掛減速機(jī)殼體下面設(shè)有專門的止動裝置。常用的止動裝置有三種結(jié)構(gòu)形式：第一種是止動桿止動形式，第二種是浮動塊鉸鏈止動形式，第三種為雙支點(diǎn)止動形式。我國多采用前兩種形式。半懸掛式傾動機(jī)械能適應(yīng)

17、托圈的下凹變形，克服了末級減速機(jī)齒輪嚙合的不良影響，但由于初級減速機(jī)與末級減速機(jī)之間仍有聯(lián)軸器，占地面積仍然比較大，布置不夠緊湊。適合中、小型轉(zhuǎn)爐。3) 全懸掛式全懸掛式傾動裝置的特點(diǎn)是從電動機(jī)到末級齒輪傳動副全部傳動裝置都懸掛在耳軸上。以前的全懸掛式傾動裝置僅作為減小傾動機(jī)械重量和占地面積的措施，而沒有充分考慮降低沖擊及扭振疲勞的作用，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，目前根據(jù)緩沖止動裝置結(jié)構(gòu)形式的不同，可分為以下三種：一是帶有彈性緩沖裝置的全懸掛傾動裝置，它的結(jié)構(gòu)是一端通過末級減速機(jī)底座下面的橫梁相連，另一端通過球鉸與固定在基礎(chǔ)上的支座相連接；彈簧緩沖止動扭矩平衡裝置的作用，并阻止懸掛減速機(jī)轉(zhuǎn)動。這種緩

18、沖裝置零件較多，不能長期有效工作。二是帶橡膠塊緩沖止動裝置，它比彈簧式壽命長些，但仍然零件較多，而且多用水平配置的結(jié)構(gòu)，使耳軸軸承受水平力和耳軸軸承座受傾翻力矩，增加了耳軸軸承座和軸承的負(fù)荷，所以被新的扭力桿緩沖止動扭矩平衡裝置所替代。三是帶有扭力桿緩沖止動裝置的全懸掛傾動裝置，這種緩沖止動裝置通過兩根垂直拉（壓）桿把傾動力矩引起的懸掛減速機(jī)機(jī)殼的旋轉(zhuǎn)力矩轉(zhuǎn)變?yōu)樽饔迷谒綏U（即扭力桿）上的扭矩和扭力桿支座上的垂直力。扭力桿通過本身的彈性變形與作用在桿上的扭矩平衡，并通過扭力桿支座將懸掛減速機(jī)的旋轉(zhuǎn)力矩產(chǎn)生的垂直力傳推到基礎(chǔ)上平衡掉。這種裝置不使耳軸軸承受附加水平力，不使耳軸軸承受傾翻力矩，同時

19、這種緩沖止動裝置零、部件較少，使用壽命長，緩沖及減振性能好。綜上所述，全懸掛式傾動裝置一般都采用多電機(jī)、多初級減速機(jī)共同帶動懸掛在耳軸上的大齒輪使轉(zhuǎn)爐傾動，即多點(diǎn)嚙合，這種多驅(qū)動的優(yōu)點(diǎn)在于：當(dāng)一個驅(qū)動系統(tǒng)發(fā)生事故時，其它系統(tǒng)仍可維持工作，直到一爐鋼水冶煉結(jié)束，具有較強(qiáng)的備用能力；并且還能充分發(fā)揮大齒輪的作用，單個小齒輪傳力減小，設(shè)備重量和尺寸也相應(yīng)減少?？傊?，全懸掛扭力桿式多點(diǎn)嚙合的傾動裝置較好地滿足了傾動裝置的設(shè)計(jì)要求，在國內(nèi)、國外轉(zhuǎn)爐設(shè)計(jì)中得到了普遍采用。綜合比較，40噸轉(zhuǎn)爐傾動機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，我們采用了四點(diǎn)嚙合全懸掛扭力桿傾動裝置的結(jié)構(gòu)形式，其具體結(jié)構(gòu)簡述如下：3.2.3一次減速機(jī)為硬齒面

20、三級封閉式減速機(jī)，上下箱體均為鋼板焊接結(jié)構(gòu)，齒輪和齒輪軸均采用高級優(yōu)質(zhì)合金鋼制作，低速級大齒輪與第四級小齒輪聯(lián)為一體，整個減速機(jī)與二次減速機(jī)用螺栓聯(lián)接，并用臺肩緊密配合定位，其結(jié)構(gòu)形式左右相互通用，潤滑采用油浴潤滑。3.2.4二次減速機(jī)的結(jié)構(gòu)是由四個齒輪同時與一個大齒輪嚙合，大齒輪采用鑄造結(jié)構(gòu)，材質(zhì)為zg40mn2， 其輪轂的孔通過切向鍵與主動耳軸聯(lián)接，其上下箱體均采用低合金鋼板焊接而成，其靠近轉(zhuǎn)爐側(cè)支承軸承為單列圓柱輥?zhàn)虞S承，尺寸為: 950/ 1250 175。另一側(cè)軸承為雙列圓錐滾子軸承，尺寸為: 950/1250300，可以承受軸向力; 箱體下部兩邊與扭力桿裝置聯(lián)接，一次減速機(jī)，電動機(jī)

21、和制動器等均通過支座與二次箱用螺栓聯(lián)接。3.2.5扭力桿裝置通過心軸曲柄，關(guān)節(jié)軸承和上下聯(lián)接座與二次減速機(jī)相連，上下聯(lián)接座中間以螺栓聯(lián)接，用墊片來調(diào)整聯(lián)接中心距，曲柄與扭力桿以柱銷聯(lián)接，扭力桿兩端采用關(guān)節(jié)軸承及軸承座支承，為防止扭力桿過載，還裝有事故擋塊，當(dāng)傾動力矩過大時，二次箱底部與事故擋塊靠緊，扭力桿受力不再繼續(xù)增大，避免扭力桿發(fā)生斷裂。3.2.6 轉(zhuǎn)爐控制設(shè)備主要包括光電編碼器，和主令控制器;其中光電編碼器由電機(jī)制造廠安裝在電機(jī)尾部; 主令控制器安裝在一個鋼板焊接的架子上，架子通過螺栓與二次減速機(jī)的外側(cè)端相連接， 主令控制器通過一對相同齒輪和主動端耳軸聯(lián)接，一個齒輪和主令控制器軸端連結(jié)，

22、另一個齒輪用螺栓與和耳軸連為一體的端蓋緊固，當(dāng)轉(zhuǎn)爐傾動時， 控制設(shè)備也跟著產(chǎn)生動作，發(fā)出信號，以便于工藝操作。3.2.7 傾動裝置潤滑系統(tǒng)的作用是為二次減速機(jī)進(jìn)行集中潤滑，它包括xyz-100g潤滑站一臺和潤滑管路附件及流量計(jì)，截止閥和針型閥等。本系統(tǒng)采用 320工業(yè)齒輪油，潤滑站有兩臺流量為100升/分的齒輪泵供油，一臺正常工作，一臺備用;當(dāng)工作泵損壞時，自動切換到另一臺工作。本潤滑站帶有冷卻器和電加熱器，可對油溫進(jìn)行控制，系統(tǒng)的壓力由壓力開關(guān)控制，當(dāng)液位達(dá)到上限或下限時，液位開關(guān)將發(fā)出報(bào)警信號，為了保證各潤滑點(diǎn)達(dá)到設(shè)計(jì)所需的供油量，在進(jìn)入各軸承及四個嚙合點(diǎn)的管道上均設(shè)有計(jì)量檢測器件，以便進(jìn)

23、行流量的調(diào)整。3.2.8通過以上的選型、配置和設(shè)計(jì)，該套四點(diǎn)嚙合全懸掛扭力桿傾動機(jī)械具有以下特點(diǎn)：1) 整套傾動機(jī)械全部懸掛在耳軸上，能夠適應(yīng)運(yùn)轉(zhuǎn)中耳軸的撓曲變形，從而保持齒輪傳動系統(tǒng)的良好嚙合。2) 四臺直流電動機(jī)及四臺一次減速機(jī)同時驅(qū)動二次減速機(jī)的一個大齒輪，構(gòu)成四個嚙合區(qū)，分擔(dān)傾動負(fù)載，從而減小了、二次減速機(jī)的大齒輪尺寸及重量，便于加工制造及提高齒輪精度，一臺電動機(jī)發(fā)生故障，另外三臺電動機(jī)仍能短期運(yùn)轉(zhuǎn)，提高了運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性。3) 采用扭力桿柔性緩沖裝置，用來平衡轉(zhuǎn)爐傾動時引起二次減速機(jī)的旋轉(zhuǎn)力矩，并可吸收和緩沖正、反傾動時交替產(chǎn)生的沖擊，極大地降低了沖擊及扭振的不良作用，還可將二次減速機(jī)殼

24、體上的旋轉(zhuǎn)反力，通過扭力桿支座作為垂直力傳到基礎(chǔ)上。4) 為了防止過載，引起扭力桿破壞，在二次減速機(jī)殼體下方，設(shè)有彈性止動支座。，當(dāng)傾動力矩超過正常工作力矩的3倍時，二次減速機(jī)箱體底部與支座的最小間隙消除，二次減速機(jī)殼體底部與止動支座接觸，扭力桿不再承受更大的力矩。5) 整體組裝，工作可靠，二次減速機(jī)殼體是整體分箱式的，齒輪嚙合的中心誤差由加工精度來控制，以后即使多次拆裝，中心距也不會變動。6) 一次減速機(jī)采用硬齒面齒輪，從而大大地減小了整個傾動機(jī)械的外形尺寸及重量，并可大大地提高使用壽命。7) 結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，土建基礎(chǔ)小而簡單，重量輕。3.3傾動裝置設(shè)計(jì)計(jì)算3.3.1轉(zhuǎn)爐傾動力矩的計(jì)算

25、傾動力矩是轉(zhuǎn)爐傾動機(jī)械設(shè)計(jì)的重要參數(shù)，是傾動機(jī)械設(shè)計(jì)的依據(jù)。轉(zhuǎn)爐傾動力矩由三部分組成：m=mk+ my +mm式中：mk空爐力矩（由爐殼和爐襯重量引起的靜阻力矩），空爐重心與耳軸中心的距離是不變的，在傾動過程中，空爐力矩mk與傾動角度存在正弦函數(shù)關(guān)系。my 爐液力矩爐內(nèi)液體（包括鐵水和渣）引起的靜阻力矩，在傾動過程中，爐液的重心位置是變化的，出鋼時其重量也發(fā)生變化，均隨傾動角度的變化而變化，故my和傾動角度也存在函數(shù)關(guān)系。mm 轉(zhuǎn)爐耳軸上的摩擦力矩，在出鋼過程中其值也有變化，但其值較小，為了計(jì)算簡便，在傾動過程中可視為常量。由此看來，摩擦力矩可視為常量，空爐力矩也因空爐重心不變計(jì)算很簡單，而爐

26、液的傾動力矩由于重心隨傾角改變而改變，且在出鋼過程中爐液的重量也在發(fā)生變化，因此不能直接用初等函數(shù)來計(jì)算。我們通過建立合理的數(shù)學(xué)模型，采用計(jì)算機(jī)分段數(shù)值積分，開發(fā)了一套轉(zhuǎn)爐傾動力矩計(jì)算及曲線繪制的軟件，由于篇幅有限，模型建立及算法設(shè)計(jì)過程從略。下面即是由該程序計(jì)算并繪制的40噸轉(zhuǎn)爐傾動力矩曲線圖。圖中顯示轉(zhuǎn)爐最大傾動力矩為mmax=94.41t.m；為保險起見，設(shè)計(jì)時取mmax=100t.m。3.3.2.電機(jī)功率計(jì)算及型號選擇所需電機(jī)功率為：n=k1k2 mmax n/(975z)式中：k1考慮到電壓降引起的誤差及傾動力矩計(jì)算誤差，取1.1；k2考慮多臺電機(jī)傾動不同步造成的誤差，取為1.1；m

27、max轉(zhuǎn)爐最大傾動力矩，此處為100 t.m；n轉(zhuǎn)爐傾動速度，為0.2-1rpm；傳動總效率，包括齒輪傳動效率、聯(lián)軸器傳動效率及耳軸軸承效率，取0.9；z電機(jī)臺數(shù)，此處z=4；當(dāng)四臺電機(jī)工作，轉(zhuǎn)速為1rpm時，所需的每臺電機(jī)功率為34.5kw，據(jù)此本設(shè)計(jì)選用交流變頻調(diào)速電動機(jī)，其性能參數(shù)為：型號: ytaf1280m-8(其中兩臺帶光電編碼器) ， 功率: 37kw， 轉(zhuǎn)速: 725r/min， 電壓: ac.380v，50hz，變頻范圍: 550hz，絕緣等級: h級， 防護(hù)等級: ip54，工作制: 3060次/小時， 短時過載力矩: 3倍額定力矩， 啟動力矩: 1.5倍額定力矩。3.3.3電機(jī)過載校核1）塌爐過載轉(zhuǎn)爐最大力矩是塌爐力矩，通常為正常工作最大力矩的3倍，因此，要求電機(jī)最大過載力矩比3倍最大力矩大，即：3mmax975nz/（kn）-電機(jī)短時過載系數(shù):33mmax=300t.m975nz/（kn）=322t.m所以電機(jī)過載能力足夠。2）事故過載當(dāng)一臺電機(jī)出現(xiàn)故障時，另外三臺電機(jī)能繼續(xù)工作，直到一爐鋼冶煉完畢。三臺電機(jī)過載產(chǎn)生的力矩為：m=975n（z-1）/（kn）=241.5t.m mmax =100t.m