連鑄工程鋼包回轉臺安裝

聶小龍

鋼包回轉臺是煉鋼區和連鑄區鋼水交接設備,是連鑄機設備安裝及維護的重要內容之一。由于其設備外形大、重量大,位置處于行車吊裝的“死角”,所以其安裝過程的安全、高效、經濟,是安裝及檢修階段控制的要點。不同類型的連鑄機,鋼包回轉臺設計思路也不盡相同,但其基本結構組成大體相當。

1 設備簡況

本文主要就寶鋼四連鑄工程鋼包回轉臺為主體進行闡述。鋼包回轉臺主要由回轉底座、平面軸承、回轉體、門形框架、臂及鞍座、包蓋提升/旋轉機構、管線系統等組成。其中回轉底座安裝在鋼筋混凝土基礎上,通過大直徑地腳栓緊固。平面軸承內圈通過圓周上的螺栓緊固在回轉底座上,外圈通過圓周上的螺栓與回轉體連接。平面軸承以上為旋轉部分,回轉體是整個鋼包回轉臺中重量最大的部件,其頂部的四個銷軸用以支撐門形框架,臂及鞍座機構通過球鉸結構分別與回轉體和升降液壓缸一端相接,液壓缸另一端與門形框架連接,從而形成以液壓缸為動力元件的四連桿機構。門形框架上部安裝有包蓋升降/旋轉機構。

2 雙橋吊“空中接力”方案的確定

我們通過綜合分析和充分論證,設計并制作了一個扁擔式吊具(以后可用于其他工程),選定了雙橋吊“空中接力”的吊裝方案(回轉底座、回轉體、門形框架等均可采用這一方案)。具體吊裝流程如下,首先將鋼水接受跨道路平整壓實,然后將回轉體卸在此跨內。檢查回轉體的方向及吊耳情況,確認后,用鋼水接受跨行車主鉤吊起扁擔式吊具和鋼絲繩,然后將鋼絲繩卡環連接在回轉體吊耳上,再將副鉤掛到吊具短端,但鋼絲繩要處于放松狀態。隨后,主鉤將回轉體吊起,緩慢移動行車小車向鋼包回轉臺基礎靠近,直到吊具長端吊耳進入澆鋼跨行車主鉤吊裝范圍并將卡環連接好。此時,鋼水接受跨行車副鉤和澆鋼跨行車主鉤開始起鉤,并同時受力。而鋼水接受跨行車主鉤逐步釋放,直至鋼水接受跨行車副鉤和澆鋼跨行車主鉤處于“雙車抬吊”狀態。這個過程實現“空中接力”。在整個吊裝過程中,回轉體一直未落地,所有動作均在空中進行,實現了高效安裝。

3 主要部件的安裝

3.1 預埋鐵件

預埋鐵件用來固定地腳螺栓,并澆筑到混凝土基礎里面。在基礎綁筋過程中,就要對預埋鐵件進行吊裝就位。其位置精度允許偏差為±1 mm,上表面平面度要求0.2‰。

3.2 回轉底座安裝

回轉底座吊裝前要先在基礎上進行坐漿或研墊板。如果采用坐漿法,坐漿塊數量可根據底座重量和地腳螺栓初次緊固力確定,但數量不宜過多,否則會給后來的底座調整提高一定難度。坐漿時,要通過精密水準儀和框式水平來嚴格控制標高(相對差不大于0.5 mm)和水平度(0.1‰),漿塊養護期過后進行吊裝?；剞D底座吊裝時,注意區分驅動側與非驅動側。一般情況下,平面軸承內外圈及底座上均標記有“S”點,S點區域為平面軸承的軟帶區域,要使S點根據圖紙標識相對應。

吊裝完成后,底座調整宜采用斜墊板組合。找正時,可選取平面軸承上表面為測量面,用精密水準儀進行測量,也可用檢測合格的水平規,配合框式水平進行水平度控制。找正時,對螺栓的緊固要做到緊固均勻,并避免發生過緊現象。底座整體標高允許偏差±1 mm,水平度允許偏差0.05‰,縱橫向中心允許偏差±0.5 mm。找正完成后,即可進行二次灌漿,灌漿料宜采用流體膨脹性灌漿料。

根據灌漿料性能情況,當灌漿料強度達到要求后,錨固螺栓就要進行緊固。為保證緊固力矩精度,緊固工具采用專用液壓拉伸器。具體操作時,分兩次進行緊固。但要注意緊固順序,最好用兩臺拉伸器同時對稱緊固。

3.3 回轉體安裝

吊裝時,要注意其方向性,一般情況下,制造廠會在回轉體上做一個標記,此標記與平面軸承的“S”點對應。回轉體與平面軸承間通過螺栓連接。螺栓緊固可采用力矩扳手或螺栓拉伸器進行。在判斷螺栓是否緊固到位問題上,可采取“雙控”。一控是計算拉伸器理論油壓或設定力矩扳手值。二控是使用百分表監控螺栓的拉伸長度。油壓到位和螺栓拉伸長度到位,這兩者中滿足一個條件時,即認為螺栓緊固力已經到位。如寶鋼四連鑄工程中,拉伸器油壓為1 120 bar,螺栓拉伸極限為1.212 mm,如果兩者中一個達到要求,即完成緊固。

3.4 驅動裝置安裝

驅動裝置是整個回轉臺動力部件,安裝重點是嚴格控制齒輪中心距的偏差。中心距達到精度要求后,則可采用著色法、壓鉛法等進行確認。檢查合格后,即可進行現場鉆孔、鉸孔,安裝定位銷。

馬達的安裝,則必須以減速箱的輸入軸為準來進行對中?？刂坡撦S器兩側輸入軸與輸出軸軸心徑向位移和軸線傾斜偏差。找正完成后,在馬達底座處焊接定位塊。

如果減速箱輸出軸上方設限矩聯軸器,此聯軸器可有效控制馬達的過載發生。根據聯軸器供應商提供的E(mm)—Mu(N?m)圖,調整內部壓簧的工作長度。但值得注意的是,此聯軸器在使用一段時間后,必須進行檢查,要根據內部壓簧的磨損程度進行定期調整。

3.5 門形框架、臂及鞍座安裝

不同的回轉臺結構,這部分部件的安裝工序也不盡相同。

第一種方案,先安裝門形框架,然后用行車主副鉤配合將托臂吊起移至就位位置。同時通過弓形吊具用回轉臺上方的電動葫蘆將液壓缸移至門形框架內部,并與行車配合,使液壓缸兩端的球鉸結構分別與門形框架頂端和托臂短端連接,再安裝鞍座和傾動機構,一側就此完成安裝。旋轉回轉臺180°,按上述方法安裝另一側部件。值得思考的是,此方案可作為鋼包回轉臺液壓缸檢修更換的首選方案。

吊裝過程如圖1所示。

第二種方案,兩個升降液壓缸通過鋼絲繩、固定架與門形框架連接到一起,通過“雙車抬吊”將門形框架就位。然后用行車主副鉤配合吊裝托臂,并使液壓缸兩端的球鉸結構分別與門形框架頂端和托臂短端連接。第二種方案比較適用于設備初次安裝,但考慮到后面生產檢修,則第一種方案效率明顯要高,因此在主體設備制造時,就要考慮把弓形吊具一同制作。

3.6 主要管線安裝

在機械安裝的后期,即可開始配管配線的工作。一般機體配管都已在設備制造廠進行了預裝。由于運輸要求,部分配管要拆掉,但拆掉前要進行必要的拍照、編號等工作,以便在現場的配管工作。鋼包回轉臺介質系統都是通過旋轉接頭與外界連通。安裝時,特別注意旋轉接頭上標記的不同介質接口的編號。電氣系統都是通過電氣滑環與外界連通。由于接口很多,安裝時要注意識別滑環上的編號,進、出線電纜與滑環下進、上出端編號對應。一般滑環出口端的線纜基本都是直接到用戶點,因此要注意電纜的預留長度?；剞D臺有許多活動關節,配管配線時要注意軟連接的設置。

4 施工思考

1)回轉底座安裝質量很大程度影響著整個鋼包回轉臺安裝質量。因此,回轉底座下表面相對上表面必須保證應有的平面度,這在制造過程中需要加以要求。2)鋼包回轉臺的配管配線是比較細致的過程,它的可靠程度很大程度決定了試車工作的效率和安全性。因此,要從設備制造就開始規范這一工作。3)在進行冷負荷試車時,需要通過精密水準儀、米尺配合檢查拖臂的彈變數值以及恢復情況,以檢查設備強度能否滿足生產要求。4)稱量壓頭的標定是一項比較費時的工作。一般在冷負荷試車后期進行比較合適。以避免“零點漂移”情況的發生。5)熱負荷試車前,在平面軸承下方均布幾個鋼包回轉臺傾斜觀測點,通過千分桿定期測量分析,這是保證回轉臺正常使用的一項重要工作。

[1] DANIELI公司.寶鋼四號連鑄機工程安裝手冊[S].

[2] 中冶天工建設有限公司.現代方坯連鑄設備安裝工法[Z].2007-2008.