中國有色（沈陽）冶金機(jī)械有限公司 （遼寧 110141） 劉紅楓 黃 浩

1.概述

球磨機(jī)、混合機(jī)適用于大型黑色金屬礦石破碎及篩選。球磨機(jī)是選礦過程中的主體設(shè)備，可將大塊的礦石粉碎成可以用來篩選的小規(guī)格礦石。球磨機(jī)主要由進(jìn)料部、進(jìn)料端部、筒體部、主軸承部、出料部、出料端部及傳動(dòng)部等部分組成，其中筒體部是燒結(jié)機(jī)的重要組成部分；混合機(jī)是選礦的重要設(shè)備，它主要是由大齒圈裝配、擋輥裝置、托輥裝置、滾筒裝配及小齒輪裝配等組成部分。球磨機(jī)是通過筒體與法蘭，再將法蘭與端蓋連接起來；混合機(jī)的筒體和齒圈架也是通過焊接完成連接，所以焊接質(zhì)量的好壞直接影響著球磨機(jī)及混合機(jī)的使用壽命。

以往我公司在生產(chǎn)過程中，很多筒體的坡口都是利用刨邊機(jī)刨成。但由于刀具行程問題，混合機(jī)的部分帶過渡坡口的筒節(jié)、齒圈架及磨機(jī)法蘭等無法在刨邊機(jī)上刨出；而人工切割的質(zhì)量無法達(dá)到均勻度，故選擇立式車床進(jìn)行加工保證坡口質(zhì)量。但由于立車的選擇，不但使加工成本及周轉(zhuǎn)的費(fèi)用大大提高，增加了大量的成本，而且操作者在焊接過程中需一邊焊接一邊繞著筒體、法蘭、齒圈架旋轉(zhuǎn)，因焊接位置為橫焊，增加了焊接難度，故導(dǎo)致焊縫處會(huì)出現(xiàn)氣孔、夾渣，甚至出現(xiàn)裂紋等重大焊接缺陷，嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量及使用壽命。

焊割回轉(zhuǎn)變位機(jī)的研發(fā)成功，有效解決了筒體法蘭基齒圈架焊接過程中的回轉(zhuǎn)、焊接及坡口的焊割問題，為筒體加工的高質(zhì)、高效提供了技術(shù)保障。

2.變位機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

變位機(jī)采用座式結(jié)構(gòu)，由底座、液壓傾翻機(jī)構(gòu)、機(jī)械傾翻機(jī)構(gòu)、齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、機(jī)架、定位鎖緊機(jī)構(gòu)、導(dǎo)電裝置和電控系統(tǒng)等部分組成。整機(jī)設(shè)計(jì)承載和驅(qū)動(dòng)能力為25t，采用液壓、機(jī)械雙舉升傾翻結(jié)構(gòu)形式，工作臺(tái)最大可傾翻角度20°，工作臺(tái)360°回轉(zhuǎn)，滿足φ5000～φ6000mm筒體及齒圈架周圈焊接需要，圖1為焊割變位回轉(zhuǎn)機(jī)結(jié)構(gòu)示意。

圖1

（1）機(jī)架和底座設(shè)計(jì) 機(jī)架和底座設(shè)計(jì)為框架式結(jié)構(gòu)，由優(yōu)質(zhì)鋼板及型鋼焊接而成，焊后經(jīng)整體退火去應(yīng)力處理再進(jìn)行機(jī)械精加工，以保證整體剛性、強(qiáng)度和長期使用不變形。機(jī)架起支撐變位機(jī)自身重量和承載工件負(fù)荷的作用，并將重量分散、均勻地傳遞給地面。

（2）回轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)計(jì) 工作臺(tái)為結(jié)構(gòu)鋼件，盤面為基本盤面加支撐腿結(jié)構(gòu)，可滿足最大φ5500mm工件焊接變位使用。工作臺(tái)具有足夠的強(qiáng)度和剛性，通過回轉(zhuǎn)支承固定在翻轉(zhuǎn)支架上?；剞D(zhuǎn)支承選用德國HRS公司合資生產(chǎn)的重載型帶齒圈的專業(yè)回轉(zhuǎn)體，承載能力大，可以承受較大的沖擊載荷；回轉(zhuǎn)支承帶有齒圈，可通過齒輪與之嚙合進(jìn)行傳動(dòng)，將電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩傳遞給回轉(zhuǎn)支承，實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)，且回轉(zhuǎn)精度高。工作臺(tái)面加工有放射性的8條T型槽，用于安裝固定工件支承架或相關(guān)工裝夾具。圖2為工作臺(tái)結(jié)構(gòu)示意。

圖2

（3）傾翻裝置的設(shè)計(jì) 工作臺(tái)翻轉(zhuǎn)采用液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)，利用液壓缸推動(dòng)工作臺(tái)支架繞翻轉(zhuǎn)鉸鏈機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)部件（包含工作臺(tái)、回轉(zhuǎn)支撐、回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等）繞固定支點(diǎn)翻轉(zhuǎn)，已達(dá)到變換工件位置的目的。翻轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸端部還設(shè)有量角器，以便操作工觀測(cè)、調(diào)節(jié)工件傾斜角度。液壓和機(jī)械雙重鎖緊，在液壓缸將工件舉升至20°時(shí)，通過把機(jī)械支承臂的插銷插上，起到安全雙重鎖緊的目的，圖3為傾翻機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意。

圖3

（4）回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置的設(shè)計(jì) 回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)、回轉(zhuǎn)小齒輪及回轉(zhuǎn)支承等部分組成；減速機(jī)安裝于工作臺(tái)背面，在翻轉(zhuǎn)過程中隨工作臺(tái)一起翻轉(zhuǎn)；回轉(zhuǎn)動(dòng)作設(shè)計(jì)為變頻調(diào)速回轉(zhuǎn)，操作工可通過手控盒進(jìn)行翻轉(zhuǎn)、回轉(zhuǎn)方向控制，回轉(zhuǎn)速度調(diào)節(jié)和觀測(cè)，以保證焊接過程順暢進(jìn)行。減速系統(tǒng)采用擺線針輪減速機(jī)和蝸輪蝸桿減速機(jī)組合而成。既體現(xiàn)減速系統(tǒng)的高效率，又具有良好的自鎖定位功能。驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)選用制動(dòng)電動(dòng)機(jī)，在工廠突然斷電時(shí)可有效防止在斷電情況下工作盤的自鎖；多重保險(xiǎn)能在較大程度上保障人員安全及設(shè)備安全。

（5）定位夾緊裝置設(shè)計(jì) 工裝夾具是工件與變位機(jī)相連的中間過渡連接部件，一端與變位機(jī)的回轉(zhuǎn)盤固定，另一端用于裝夾固定工件。工裝夾具采用絲桿螺母副結(jié)構(gòu)形式，該套夾具安裝在變位機(jī)工作盤面的T型槽內(nèi)，可根據(jù)需要在T型槽內(nèi)滑動(dòng)并固定，以滿足工件直徑范圍的變化和對(duì)工件的裝夾。夾具雙重保護(hù)，通過插銷和預(yù)留孔可防止夾具滑塊因絲桿失效在軸線方向的竄動(dòng)，圖4為定位夾緊裝置結(jié)構(gòu)示意。

圖4

3.結(jié)語

該大型焊割回轉(zhuǎn)變位機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)縝密，操作使用方便，符合現(xiàn)代化生產(chǎn)中筒體直徑大、坡口切割形式復(fù)雜、焊割質(zhì)量高標(biāo)準(zhǔn)需求，使原來球磨機(jī)筒體法蘭、混合機(jī)筒節(jié)、齒圈架只能通過大型立車才能完成的精度，現(xiàn)在可以利用焊切割來完成，降低了生產(chǎn)成本。采用該焊割回轉(zhuǎn)變位機(jī)，使原來操作者繞工件旋轉(zhuǎn)、調(diào)整角度焊接，改為工件旋轉(zhuǎn)、翻轉(zhuǎn)，不僅保證了焊接質(zhì)量，而且滿足了快節(jié)奏的產(chǎn)品加工需要?，F(xiàn)該變位機(jī)應(yīng)用于公司的焊接車間，取得良好的加工效果。（20131010）