干熄焦提升機大型車架加工方法研究

李明星，李 磊

(太原重工股份有限公司,山西 太原 030024)

1 概述

干熄焦是焦化廠替代濕熄焦的環保項目，干熄焦提升機是干熄焦項目必備的起重機械，其額定起重量由于配套項目的不同也不相同。干熄焦提升機車架是干熄焦提升機的結構件，主要由主梁、端梁、上滑輪梁、減速機梁、卷筒支座梁、平衡架支承和各種機構座等焊接件組成，如圖1所示。其中，S為車架的跨度，e為車架的基距。

1,7—主梁;2—端梁;3—上滑輪梁;4—減速機梁;5—卷筒前支座梁;6—卷筒后支座梁;8—平衡架支承圖1 提升機車架結構簡圖

一般干熄焦提升機的額定起重量較小，集中分布在60 t到90 t，干熄焦車架跨距較小，用數控落地鏜銑床就可以完成加工。但是近年來，隨著提升機的額定起重量越來越大，提升機車架跨距也超過了廠內數控落地鏜銑床的加工范圍，主要表現在數控落地鏜銑床無法加工車架上的平衡架支承，所以需采用其他加工方法加工。經分析研究，本文提出了用移動鏜床加工干熄焦大型車架平衡架支承的方法。

圖2為平衡架支承與車輪連接示意圖。車輪組通過平衡架鉸連接平衡架支承，因此平衡架支承加工后的狀態決定著提升機車輪裝配后的狀態以及車架的跨距和基距。

2 移動鏜床技術參數

移動鏜床體積較小，生產靈活，可以根據加工位置來回吊運。本加工采用的移動鏜床型號為T6213，適用于銑削、鉆削和鏜孔的加工，其主要技術參數如下：

主軸直徑(mm)：130；

主軸軸向行程(Z向)(mm)：900；

主軸箱垂直行程(Y向)(mm)：1 000；

立柱移動行程(X向)(mm)：1 200；

主軸轉速分為6級：12 r/min、28 r/min、43 r/min、148 r/min、328 r/min和505 r/min；

主軸、主軸箱及立柱移動進給量分為3級：0.15 mm/r、0.25 mm/r和0.5 mm/r；

主軸升降為Y軸，立柱滑座橫向為X軸，主軸伸縮為Z軸。

1—平衡架鉸；2—車輪組；3—平衡架支承圖2 平衡架支承與車輪連接示意圖

3 車架平衡架支承加工

3.1 平衡架支承技術要求

一臺干熄焦提升機有8個車輪，對于單個車輪，GB/T14405—2011《通用橋式起重機》規定：當車架跨度S≤2 m時，跨距公差A=±2.5 mm，當S>2 m時，跨距公差A=±[2+0.1(S-2)] mm；當基距e≤3 m時，基距公差Δe=±4 mm，當基距e>3 m時，基距公差Δe=±1.25emm。

為了保證提升機的跨度和基距尺寸公差符合上述要求，提升機的車架平衡架支承孔需要車架整體拼裝劃線后加工。

JB/T7688.1—2008《冶金起重機技術條件》規定了車輪的水平偏斜和垂直偏斜，車輪架空時進行測量。車輪在垂直面上的偏斜以車輪軸線與水平方向的夾角α表征，要求0≤tanα≤0.002 5，如圖3所示，其中T為測量長度，a為測量差值；車輪的水平偏斜tanΦ≤0.000 9，如圖4所示。

圖3 車輪的垂直偏斜示意圖

圖4 車輪的水平偏斜示意圖

由圖2可知，單根端梁下有兩個平衡架支承，每個平衡架支承連接著2個車輪。依據廠標TZS/K718—2004，單根端梁下車輪的同位差不可以超過3 mm，同一平衡架上的車輪同位差不可超過1 mm。

3.2 加工方法

3.2.1 加工前找正

首先，在裝配場地，將車架拼裝好，車架下部墊4塊或6塊等高墊鐵，用水平儀找平車架，在墊鐵部位加調整墊局部調整車架水平。

以跨距中心線為基準擺放移動鏜，通過調整機床和車架的相對位置，從而保證車輪組的水平偏斜和垂直偏斜。調整好的移動鏜加工車架現場如圖5所示。

圖5 移動鏜加工車架現場

3.2.2 平衡架支承加工

平衡架支承結構示意圖如圖6所示。平衡架支承增加工藝配塊，為的是防止加工時斷續切削。

圖6中的尺寸可以分為兩類：第一類為D1～D2區域(即C面)，用來放置平衡架鉸中的卡環，不起定位作用，加工尺寸精度要求不高，表面粗糙度為Ra25，同時加工范圍較大，切削深度較深，由于移動鏜床與車床相比切削效率較低，因此為了節省生產周期，可以安排平衡架支承在未焊接到車架上之前單獨在車床上加工；第二類為其他加工區域，主要是與平衡架鉸軸配合使用，平衡架鉸與車輪組連接，直接關系到車輪的同位差、水平偏斜和垂直偏斜，因此第二類的孔與面的尺寸精度和表面粗糙度要求較高，是平衡架支承的關鍵尺寸，D3的尺寸公差為(+0.06,+0.10) mm，粗糙度為Ra3.2，與D4孔中心的同軸度為0.05 mm，W深度外側端面與D4孔中心的垂直度為0.15 mm。

圖6 平衡架支承結構示意圖

加工順序及加工細節如下：

(1)D4孔的粗加工及半精加工如圖7所示。鏜桿裝于移動鏜床主軸上，鏜桿上裝75°粗車刀，機床主軸根據跨距中心線找正，粗鏜孔，主軸轉速調至43 r/min，進給量調至0.25 mm/r；下刀具，上75°半精車刀，半精鏜孔時主軸轉速不變,進給量調至0.15 mm/r。

圖7 移動鏜內孔加工示意圖

(2)D3外圓的粗、半精加工。鏜桿上自制直角粗車刀，粗鏜D3外圓，主軸轉速調至28 r/min，進給量調至0.25 mm/r；換半精加工車刀，主軸轉速不變，進給量調至0.15 mm/r，半精車D3圓臺階直徑和h深度至圖紙要求。

(3)D4孔的精加工。鏜桿上裝75°精車刀，精鏜孔，主軸轉速調至148 r/min，進給量調至0.15 mm/r。

(4)D3外圓的精加工。換自制直角精車刀，轉速調至43 r/min，進給量調至0.15 mm/r，精車D3圓臺階直徑和h深度。

(5)L長度端面的加工。先加工靠近機床側L的起始面，靠近機床側加工時，主軸上95°粗車刀，粗鏜面，主軸轉速調至28 r/min，進給量調至0.25 mm/r；退出主軸，換95°精車刀，主軸轉速調至43 r/min，進給量調至0.15 mm/r；靠近機床側加工到位后，以前端面為基準，加工平衡架支承后端面，精車到圖紙尺寸。

3.3 檢測

加工后，裝上平衡架鉸及車輪組，通過檢測車輪水平偏斜和垂直偏斜及車輪之間的同位差來判斷平衡架支承加工是否滿足要求。

4 結語

實踐證明，移動鏜可以滿足提升機大型車架平衡架支承的加工要求，但存在加工效率低等問題，需要進一步研究解決。