淺談大包長水口機(jī)械手機(jī)構(gòu)改造
相關(guān)鏈接： 中國安全網(wǎng) 中國質(zhì)量網(wǎng) 中國論文網(wǎng) 中國資訊網(wǎng)
論文導(dǎo)讀：在連鑄過程中必須使鋼水與空氣隔絕，這就是無氧澆注技術(shù)。配重式機(jī)械手在操作過程中笨拙、沉重且不能有效的保證長水口需要的預(yù)緊力。在機(jī)械臂的支撐上有一點(diǎn)支撐和通過旋轉(zhuǎn)臂兩點(diǎn)支撐這兩種支撐方式。
關(guān)鍵詞：無氧澆注，長水口機(jī)械手水平回轉(zhuǎn)，上下升降，旋轉(zhuǎn)，預(yù)緊力
1無氧澆注技術(shù)
鋼水從盛鋼桶注入中間罐、或者從中間罐注入結(jié)晶器的過程中，不可避免地要與空氣接觸而發(fā)生氧化反應(yīng)和吸收氣體。如果不采取措施，即使連鑄鋼水經(jīng)過了各種處理，鋼水的純度很高，也還是會前功盡棄，結(jié)果往往在鑄坯、鋼板和成品加工過程中出現(xiàn)種種表面或內(nèi)部缺陷，使鋼坯的機(jī)械性能變壞。因此，在連鑄過程中必須使鋼水與空氣隔絕，這就是無氧澆注技術(shù)。
長水口機(jī)械手機(jī)構(gòu)就是通過各種動作把長水口的上端與大包滑動水口相接，下口伸入中間罐鋼水內(nèi)，從而使鋼水流通過長水口注入中間罐，用長水口將注流與空氣隔絕。論文檢測。為了防止從上水口與大包滑動水口的連接處吸入空氣，選用Ar氣體密封。這也是無氧澆注中大包與中間罐之間保護(hù)形式的一種，是品種鋼澆鑄的必要技術(shù)。
2改造前長水口機(jī)械手的工作條件和應(yīng)用狀況
某鋼廠連鑄用鋼包自重130噸，公稱容量為300噸，最大容量為325噸。最大容量時鋼水高度為4707mm。
圖1
鋼水液比重6.8t/m3，上口直徑φ4623mm，鋼水罐總高5445mm，凈空高度504mm（300噸時）吹氬壓力4kgf。耐材自重93-100kg。液壓系統(tǒng)工作壓力100-150bar，最大壓力210bar。液壓缸主要參數(shù)為φ50/φ28，行程200，由于液壓缸的位置限制不能使水口向上抬的很高，雖然能夠降得很低，但不能有效地利用行程，不能滿足大包升降的機(jī)械要求。液壓系統(tǒng)的工作情況如圖1所示�，F(xiàn)有機(jī)構(gòu)無法安全牢靠的把持長水口，經(jīng)常中斷連鑄的順利進(jìn)行，無法保證煉鋼質(zhì)量。
3長水口機(jī)械手的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
長水口機(jī)械手的升降運(yùn)動包括配重控制和液壓閥塊控制；在回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上有依靠人工操作和利用蝸輪蝸桿減速機(jī)傳動兩種方式。配重式機(jī)械手在操作過程中笨拙、沉重且不能有效的保證長水口需要的預(yù)緊力�，F(xiàn)在的長水口機(jī)械手設(shè)計(jì)常采用液壓控制，利用鑄機(jī)主泵站供油，選擇在系統(tǒng)壓力范圍內(nèi)有效工作的液壓缸，不必配置獨(dú)立的液壓站。在機(jī)械臂的支撐上有一點(diǎn)支撐和通過旋轉(zhuǎn)臂兩點(diǎn)支撐這兩種支撐方式。
4長水口機(jī)械手的工作原理
4.1液壓缸的設(shè)計(jì)依據(jù)
長水口機(jī)械手的升降動作主要依靠液壓缸的動作來完成。液壓缸可分為有桿腔工作和無桿腔工作兩種情況，無桿腔進(jìn)油推力大速度小，有桿腔進(jìn)油推力小速度快�；蛘哒f在同樣負(fù)載下，無桿腔進(jìn)油需要的壓力小，有桿腔進(jìn)油需要的壓力大。
根據(jù)長水口機(jī)械手的工作要求，現(xiàn)場需要動作的范圍進(jìn)行設(shè)計(jì)，為某鋼廠改造的該機(jī)構(gòu)工作位置如圖2所示。
圖2
O點(diǎn)為液壓缸的支點(diǎn)，A點(diǎn)為液壓缸最短行程位置，C點(diǎn)為最大行程位置，通過力距的分解與計(jì)算，可以選擇一定行程的液壓缸，保證機(jī)構(gòu)升降需要達(dá)到的位置。通過分析可知，圖示位置和行程完全可以提起所要求的角度。論文檢測。該機(jī)構(gòu)是可靠的。
4.2回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)采用下置式蝸輪減速機(jī)，傳動比40：1。論文檢測。根據(jù)輸出軸軸端許用負(fù)載選擇蝸輪軸的轉(zhuǎn)速及額定轉(zhuǎn)矩。
輸出軸軸端徑向許用負(fù)荷FR=FL·R（其中FL為速度系數(shù)，R為徑向載荷系數(shù)）
輸出軸軸端軸向許用負(fù)荷FA=FL·A（其中FL為速度系數(shù)，A為軸向載荷系數(shù)）
蝸輪減速機(jī)在啟動機(jī)器之前，要正確加注蝸輪減速機(jī)專用潤滑油N220-N680，不能使用其他潤滑油。新減速機(jī)第一次使用時，經(jīng)運(yùn)轉(zhuǎn)7~14天（150~300小時）的磨合期后，必須更換新油。使用至三個月時必須第二次更換新油。在以后的使用過程中，應(yīng)定期檢查油質(zhì)，必須隨時更換含有雜質(zhì)、污染，或已分解、老化的變質(zhì)油品，確保減速機(jī)的使用性能，從而保證長水口機(jī)械手機(jī)構(gòu)靈活、安全的回轉(zhuǎn)。
5、使用狀況
該長水口機(jī)械手機(jī)構(gòu)在現(xiàn)場使用過程中轉(zhuǎn)動靈活，操作簡單，工作可靠，達(dá)到了鋼廠的使用要求。
根據(jù)某鋼廠板坯澆鑄機(jī)生產(chǎn)實(shí)績統(tǒng)計(jì)，在鋼包與中間罐間敞開澆注，中間罐內(nèi)鋼水平均增氮20ppm；采用長水口密封澆注，平均增氮約12ppm；在長水口頂部與滑動水口連接處通過Ar密封，鋼液增氮平均僅為2ppm。
在無氧澆注過程中使用長水口機(jī)械手機(jī)構(gòu)和氬氣密封技術(shù)，為控制鋼坯缺陷，保證了鑄坯質(zhì)量，滿足了現(xiàn)代化大規(guī)模生產(chǎn)品種鋼的需求提供了有利的支持。
