连铸大包回转台回转轴承快速更换_白华.pdf

宝钢技术2023 年第 3 期连铸大包回转台回转轴承快速更换白华，章勤奋，肖矿荣，余志刚(武汉钢铁有限公司设备管理部，湖北 武汉430083)摘要:介绍了炼钢厂连铸区域一种大包回转台回转轴承快速更换的方案。该方案充分考虑现场的实际情况，把旋转框架和可升降的叉臂用支撑结构连接成为一个固定的整体，利用现场现有的两台行车同时吊运，平移后悬停在连铸平台上，更换回转轴承后再回装，安全、快速、高效地完成作业项目。关键词:回转台;轴承;更换;钢丝绳中图分类号:TF341文献标志码:B文章编号:10080716(2023)03006403doi:10 3969/j issn 10080716 2023 03 012Quick replacement of rotary bearing of continuous casting ladle turretBAI Hua，ZHANG Qinfen，XIAO Kuangrong and YU Zhigang(Equipment Management Department，Wuhan Iron Steel Co，Ltd，Wuhan 430083，Hubei，China)Abstract:A quick replacement scheme for the rotary bearing of the ladle turret in thecontinuous casting area of the steelmaking plant was introduced This scheme takes full account ofthe actual situation on the site，connects the rotating frame and the lifting fork arm into a fixed wholewith a support structure，uses the existing two cranes on the site to lift at the same time，hovers on thecontinuous casting platform after translation，and reassembles after replacing the rotary bearing，thuscompleting the operation project safely，quickly，and efficientlyKey words:ladle turret;bearing;replacement;wirerope白华高级工程师1983 年生2006 年毕业于武汉科技大学现从事炼钢设备维护工作电话[phone]E-mailgucao126 com1概述炼钢厂连铸区域的大包回转台是连铸生产工艺中的重要设备，具有升降、旋转、称重、制动等多种功能。主要由两对叉臂、升降油缸、旋转接头、回转轴承、旋转框架、驱动系统等设备组成1。其作用是在接收跨接收满罐钢液时，通过旋转将钢液转运到浇钢位置，生产时大包滑板打开，钢液从大包注入中间包，中间包的钢液再注入连铸机结晶器，完成从钢液到铸坯的转变。在旋转满罐钢液的同时，对面叉臂上浇完的空大包返回至原钢液接收位置，以便接收跨的行车将其运走，从而实现连续浇铸(见图 1)。图 1连铸大包回转台设备Fig 1Continuous casting ladle rotary turret equipment回转轴承是大包回转台的关键设备，主要由轴承内圈、外圈、滚珠等组成。轴承外圈与旋转框架通过 108 个 10 9 级 M36 高强度双头螺栓连接，轴承内圈也通过 108 个 10 9 级 M36 高强度46白华等连铸大包回转台回转轴承快速更换双头螺栓与底台连接。回转轴承是底座和旋转框架的衔接件，承受垂直载荷、水平载荷及倾翻力矩，随着使用时间的增加容易发生故障，需要对其进行更换。由于回转台结构复杂、质量大，且回转台位于行车轨道下方，没有合适的行车可使用，进一步增大了回转轴承的更换难度。本文主要介绍一种结合现场实际，用最少的费用、最短的时间，用双车抬吊更换回转台回转轴承的方法(见图 2)。图 2双车抬吊示意图Fig 2Diagram of double car lifting2连铸机回转台主要参数回转台主要参数见表 1。表 1回转台主要参数Table 1Main parameters of the rotary turret参数性能设计型式蝶型，配有两对安装在通用回转框架上的叉臂，通过液压缸单独提升满包总质量/t约 360旋转驱动的类型1 台带离合器的液压马达大包中心的旋转半径/mm6 000旋转角度两个方向无限制旋转速度/(rmin1)约 1旋转框架质量/t约 220升降高度/mm8003回转轴承快速更换方案炼钢厂连铸大包回转台回转轴承更换方案是利用现场浇铸跨150 t 行车和接收跨350 t 行车共同吊运两对叉臂，旋转框架起吊后平移悬停在连铸平台上，利用地面安放的 180 t 汽车吊拆除、安装回转轴承，固定后再用双车回装旋转框架，完成回转轴承的更换工作。项目涉及吊装吨位大，双机抬吊难度大，平台结构强度无法满足旋转框架存放等要求，需全程占用行车等难题，具体方案如下。3 1施工准备3 1 1停机准备回转台叉臂升降油缸处于最低位，叉臂位于生产位，停止能源介质并办理开工手续。3 1 2结构加固拆除升降油缸与叉臂连接，固定在旋转框架上;在叉臂与旋转框架之间焊接支撑结构，使整个起吊的旋转框架和叉臂成为一个固定、无法动作的整体，防止起吊过程中旋转框架和叉臂出现相对运动(见图 3)。图 3叉臂与旋转框架加固示意图Fig 3einforcement diagram of the fork arm andthe rotating frame3 1 3行车准备接收跨 350 t 行车与回转台在生产吊运大包过程中配套使用，行车两板钩可基本垂直吊运回转台叉臂，但接收跨150 t 行车在生产中无吊运大包的功能，行车板钩与回转台叉臂中心距不相等。接收跨150 t 行车两板钩在板钩横梁上的中心距为3 620 mm，回转台两叉臂中心跨距为 4 725 mm，不能满足用吊钩垂直吊运回转台叉臂的条件。现使用2 000 mm 长钢丝绳，板钩长3 000 mm，旋转框架整体约220 t，G 为回转台重力，为钢丝绳与垂线方向的夹角，计算行车吊运过程中两叉臂受的挤压力 F(见图 4)。sin=(4 725 3 620)/(3 000+2 000)2)=0 110 5=6 34(1)F=Gtg/4=59 887 kN(2)叉臂在吊运过程中受到的向内挤压分力为59887 kN，在吊运前需在叉臂之间增加支撑结构平衡该分力，防止吊运过程叉臂向内出现变形。以56宝钢技术2023 年第 3 期叉臂距离 5 000 mm 为标准，支撑可选用 108 mm4 mm 规格的钢管或大于该强度的其他支撑槽钢、工字钢等(见图 5)。图 4叉臂受力分析Fig 4Force analysis of the fork arm图 5叉臂支撑结构Fig 5Fork arm support structure3 1 4钢丝绳准备选用直径为 70 mm 的纤维芯 6 37 类别钢丝绳，钢丝绳的破断拉力公式2 为:F0=KD20/1 000(3)F0=KF(4)F=G/(4cos)(5)式中:F0为钢丝绳最小破断拉力，kN;D 为钢丝绳公称直径，mm;0为钢丝绳公称抗拉强度，MPa，选取1 770 MPa;K为某一类别钢丝绳的最小破断拉力系数，纤维芯 6 37 类别钢丝绳的 K 取0 33;K 为安全系数，选取 5;F 为钢丝绳所承受的拉力。根据公式(3)(5)得:D=(1 000KG/(4cos0K)1/2=68 13 mm(6)3 2回转轴承拆除拆除旋转接头连接油管，油管接头做标记和保护，防止污染。拆除旋转框架外圈部分连接螺栓(均匀留下连接螺栓 16 根，当双机起重钢丝绳受力后再拆除剩余螺栓，防止倾翻)，两台行车统一指挥，同时起吊，吊运前必须执行试吊过程，缓慢起升 150 mm 后停止 3 min，在此基础上再起吊300 mm 后停止 3 min，然后回落 300 mm 停止3 min，确认行车钢丝绳、卷筒、制动器完好后再正式起吊。回转台起升 1 5 m 后，两台行车同步缓慢地将回转台水平位移至铸机平台合适部位悬停(因铸机平台无法承受旋转框架的质量)。拆除回转轴承固定连接螺栓，用地面180 t 汽车吊将轴承拆除，放置在合适的位置。3 3回位安装回位安装是拆除的逆过程，使用地面180 t 汽车吊回装新轴承。液压拉伸器对角分两次紧固回转轴承的连接螺栓，并达到要求的预紧力距2 85 kNm，测量回转轴承各项参数，保证其平面度为 0 20 mm，满足回转轴承安装要求。两台行车整体吊运旋转框架，对位安装在回转轴承上方，液压拉伸器对角分两次紧固旋转框架与回转轴承的连接螺栓，并达到要求的预紧力距 2 85 kNm，拆除加焊的支撑结构，按标记连接旋转接头油管，恢复升降油缸，安装前期拆除的其他辅助结构。至此，回转台回转轴承更换完成。4结束语本次连铸大包回转台回转轴承更换充分利用现场的吊运设备，考虑连铸平台的实际情况，利用两台不同型号的行车和 1 台可移动的汽车吊，对回转台进行整体拆卸，以便更换回转轴承。该方法安全可靠，在未大量使用大型工具和增加其他较多辅助设备的情况下，用时 90 h 快速更换回转轴承，值得同行借鉴。参考文献1闫娟，李晨曦，王蓉，等 钢包回转台回转支撑的更换J重型机械，2018(2):81 842成大先 机械设计手册M 北京:机械工业出版社，2016:16 17(收稿日期:2022 12 26)66