李艷玲，王玉萍，周紹榮，劉仕豪

（武漢鋼鐵重工集團(tuán)有限公司，湖北 武漢430083）

鑄渣機(jī)是一種用于銅冶煉廠的連續(xù)鑄渣設(shè)備，它把煉銅轉(zhuǎn)爐所生產(chǎn)的渣，經(jīng)過渣爐鑄造、冷卻、粗碎送往選礦設(shè)備。而渣罐傾翻裝置是鑄渣機(jī)中的關(guān)鍵設(shè)備，安裝于鑄渣機(jī)的頭部，用于將渣罐內(nèi)的渣液均勻地傾注在運(yùn)動(dòng)著的鑄渣機(jī)的鐵模內(nèi)鑄成渣塊，是銅冶煉廠鑄渣工區(qū)的專用設(shè)備。目前該裝置的傾翻方式主要有卷揚(yáng)式和液壓式兩種，而液壓式傾翻裝置因其優(yōu)良的設(shè)備性能被越來越多地采用。本文針對(duì)液壓式渣罐傾翻裝置的工作原理、結(jié)構(gòu)組成、主要部件的功能結(jié)構(gòu)以及整機(jī)安裝調(diào)試、維護(hù)保養(yǎng)等方面的內(nèi)容進(jìn)行闡述。

1 工作原理及結(jié)構(gòu)組成

液壓式渣罐傾翻裝置由液壓站提供動(dòng)力，利用液壓缸將渣罐從0°水平位翻轉(zhuǎn)至90°傾翻位進(jìn)行澆注，澆注完畢后，再?gòu)?fù)位到0°水平位［1］。其主要由活動(dòng)翻轉(zhuǎn)臺(tái)、旋轉(zhuǎn)軸、固定支架、軸承座、支座、液壓缸和液壓站等組成（圖1）。在活動(dòng)翻轉(zhuǎn)臺(tái)上設(shè)置有渣罐固定裝置，使渣罐在傾翻過程中能安全穩(wěn)定地固定在活動(dòng)翻轉(zhuǎn)臺(tái)上。

當(dāng)?shù)踯噷M載的渣罐吊至活動(dòng)翻轉(zhuǎn)臺(tái)上方準(zhǔn)備落罐時(shí)，渣罐固定裝置會(huì)將渣罐準(zhǔn)確定位，平穩(wěn)安放在活動(dòng)翻轉(zhuǎn)臺(tái)上。然后啟動(dòng)液壓站開始傾翻澆注：先啟動(dòng)快速閥，液壓缸的活塞桿伸出，活動(dòng)翻轉(zhuǎn)臺(tái)與渣罐一起由0°水平位開始繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。5～8s后，渣罐傾翻至約30°時(shí)，渣液開始流出，然后關(guān)閉快速閥，啟動(dòng)慢速閥，以間隙控制的方式，使渣液以合適的流量，平穩(wěn)地注入運(yùn)行中的鑄渣機(jī)的鐵模中。整個(gè)澆注過程約30min，當(dāng)渣罐傾翻至85°～90°時(shí)，渣液斷流。確認(rèn)渣液倒空后，再啟動(dòng)快速閥，使渣罐快速回落至0°水平位，當(dāng)活動(dòng)翻轉(zhuǎn)臺(tái)坐實(shí)在固定支架的支撐位上后，關(guān)閉快速閥，則這一罐的澆注工作完成（圖2）。

圖1 液壓式渣罐傾翻裝置的結(jié)構(gòu)組成

圖2 液壓式渣罐傾翻裝置的工作原理

2 主要部件的功能結(jié)構(gòu)

2.1 活動(dòng)翻轉(zhuǎn)臺(tái)

活動(dòng)翻轉(zhuǎn)臺(tái)主要用來放置渣罐，并帶動(dòng)渣罐一起繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行傾翻澆注。

活動(dòng)翻轉(zhuǎn)臺(tái)為L(zhǎng)型對(duì)稱結(jié)構(gòu)，由底板、渣罐固定裝置、支架組以及擋塊A、B組成（圖3）［2］。在支架組右端頂部開有貫通的圓孔，用來安裝旋轉(zhuǎn)軸，使活動(dòng)翻轉(zhuǎn)臺(tái)以此點(diǎn)為支點(diǎn)繞固定支架轉(zhuǎn)動(dòng)。

圖3 活動(dòng)翻轉(zhuǎn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)組成

渣罐固定裝置分別設(shè)置于活動(dòng)翻轉(zhuǎn)臺(tái)的底板、支架組和連接板上。在其底板的前后邊緣處設(shè)置了一對(duì)帶導(dǎo)向作用的卡槽，與底板焊接在一起，用來卡住渣罐底部的十字筋板?？紤]到渣罐受熱膨脹，卡槽的寬度要略大于渣罐底部筋板的寬度?？ú凵喜亢赣袏A角為40°的導(dǎo)向板，方便吊車將渣罐順利地吊入卡槽。另外，在支架組的兩個(gè)側(cè)壁上開有螺孔，用來安裝擋塊A；在底板右側(cè)的中間部位設(shè)有帶螺孔的支架，用來安裝擋塊B。當(dāng)渣罐傾翻時(shí)，擋塊A支撐渣罐吊耳前方的水平筋板，擋塊B支撐渣罐底部的十字筋前部，通過對(duì)渣罐5個(gè)部位的限制定位來實(shí)現(xiàn)固定（圖4）。

圖4 渣罐固定裝置的工作原理

當(dāng)活動(dòng)翻轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)至90°時(shí)，渣罐固定裝置中的卡槽和擋塊可以防止渣罐過翻。并且渣罐的重心在傾翻中心點(diǎn)的左上方（渣罐底部方向），即使沒有固定裝置的限制，渣罐也能自動(dòng)復(fù)位，因此有雙重保護(hù)確保渣罐不會(huì)過翻。

2.2 固定支架

固定支架的作用是為活動(dòng)翻轉(zhuǎn)臺(tái)提供一個(gè)傾翻轉(zhuǎn)動(dòng)的支點(diǎn)，以及在活動(dòng)翻轉(zhuǎn)臺(tái)水平落位時(shí)提供一個(gè)支撐位。

固定支架為框式對(duì)稱結(jié)構(gòu)，由底板、支架組一和支架組二組成（圖5）。在支架組一的頂部設(shè)有三塊支撐板，與活動(dòng)翻轉(zhuǎn)臺(tái)底部的支撐板一一對(duì)應(yīng)，便于支撐活動(dòng)翻轉(zhuǎn)臺(tái)。在底板上安裝有一組軸承座，用來安裝液壓缸的中間耳軸。在支架組二的頂部安裝有一組軸承座，用來將旋轉(zhuǎn)軸固定在固定支架上。

圖5 固定支架的結(jié)構(gòu)組成

2.3 液壓缸及液壓站

液壓缸是將活動(dòng)翻轉(zhuǎn)臺(tái)繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，使渣罐傾翻澆注的頂升機(jī)構(gòu)，安裝在活動(dòng)翻轉(zhuǎn)臺(tái)的兩側(cè)。液壓缸的中間耳軸通過軸承座安裝在固定支架上，活塞桿耳環(huán)通過支座與活動(dòng)翻轉(zhuǎn)臺(tái)相連。活塞桿伸出時(shí)，活動(dòng)翻轉(zhuǎn)臺(tái)由0°水平位開始繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，全部伸出時(shí)，活動(dòng)翻轉(zhuǎn)臺(tái)可旋轉(zhuǎn)到90°，全部縮回時(shí)，活動(dòng)翻轉(zhuǎn)臺(tái)恢復(fù)至水平位，并支撐在固定架的支撐位上。

液壓缸動(dòng)力由液壓站提供。液壓站設(shè)有一個(gè)快速閥、一個(gè)慢速閥［3］：快速閥可使活塞桿快速伸縮（活動(dòng)翻轉(zhuǎn)臺(tái)快速翻轉(zhuǎn)或返回）；慢速閥可使渣罐在澆注時(shí)以較慢的速度傾翻。為避免活塞桿的抖動(dòng)爬行現(xiàn)象，慢速閥的調(diào)整應(yīng)有一定限度，以不產(chǎn)生此類現(xiàn)象為度。為滿足澆注要求，允許慢速閥以點(diǎn)動(dòng)方式控制。

3 安裝調(diào)試和維護(hù)保養(yǎng)

3.1 安裝

3.1.1 空罐的試裝 渣罐傾翻裝置在運(yùn)往安裝現(xiàn)場(chǎng)前，空罐要與活動(dòng)翻轉(zhuǎn)臺(tái)試裝，空罐應(yīng)能輕松自如地放置在活動(dòng)翻轉(zhuǎn)臺(tái)上。各部間隙應(yīng)在合適范圍內(nèi)，若超差，可考慮：1）在A、B擋板處加墊，或?qū)⒛湍グ鍦p??；2）在活動(dòng)翻轉(zhuǎn)臺(tái)底部加焊鋼板（渣灌十字筋落位處）以抬高渣灌；3）渣罐固定裝置中的卡槽在試裝前僅點(diǎn)焊在活動(dòng)翻轉(zhuǎn)臺(tái)上，試裝時(shí)可按調(diào)試需要挑開移位。上述措施應(yīng)能適應(yīng)所有的在用渣灌，也即所有的渣灌使用前都應(yīng)進(jìn)行落位實(shí)驗(yàn)。

3.1.2 渣罐傾翻裝置的現(xiàn)場(chǎng)安裝 試裝完成后，可按以下流程安裝渣罐傾翻裝置。1）首先清理設(shè)備上的油污泥土，檢查各部軸承及密封件有無被污染，并仔細(xì)檢查各部地腳螺栓的位置是否符合圖紙要求，如有不符合應(yīng)立即整改或采取措施解決。2）固定支架、活動(dòng)翻轉(zhuǎn)臺(tái)以及液壓缸是裝配在一起，成倒臥狀態(tài)運(yùn)送到安裝現(xiàn)場(chǎng)的。在將它直立落位安裝前應(yīng)做好方案，確定起吊方式、懸掛點(diǎn)等，以免發(fā)生設(shè)備變形損壞等事故。3）正式安裝時(shí)，將兩個(gè)液壓缸拆下，這樣就可很方便地將活動(dòng)翻轉(zhuǎn)臺(tái)直立吊裝落位，而液壓缸可在配管時(shí)安裝到位。用框式水平儀放在旋轉(zhuǎn)軸上檢查水平，氣泡在視窗內(nèi)即可，活動(dòng)翻轉(zhuǎn)臺(tái)在鑄渣機(jī)中心線方向的水平可不做嚴(yán)格要求。當(dāng)上述各項(xiàng)安裝工作結(jié)束后必須仔細(xì)檢查安裝質(zhì)量，合格后方可進(jìn)行空試。

3.2 空負(fù)載試車

首先做好空試前的各項(xiàng)檢查工作，包括檢查各處地腳螺栓和連接螺栓是否緊固牢靠，檢查各處潤(rùn)滑點(diǎn)是否注油，以及確認(rèn)現(xiàn)場(chǎng)各處無障礙、無雜物。

啟動(dòng)液壓泵，對(duì)活動(dòng)翻轉(zhuǎn)臺(tái)做無灌傾翻實(shí)驗(yàn)，使活動(dòng)翻轉(zhuǎn)臺(tái)在0°～90°范圍內(nèi)往返2次以上，在此過程中快速、慢速、點(diǎn)動(dòng)多次轉(zhuǎn)換，靈活可靠，各部運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，無異常聲響，方為合格。

然后進(jìn)行空罐傾翻試驗(yàn)，要保證活動(dòng)翻轉(zhuǎn)臺(tái)在0°水平位并坐實(shí)在固定支架的支撐位上。任選一空渣罐，由吊車吊起放置在活動(dòng)翻轉(zhuǎn)臺(tái)上，各部間隙符合要求。將活動(dòng)翻轉(zhuǎn)臺(tái)在0°～90°范圍內(nèi)往返2次以上，在此過程中，快速、慢速、點(diǎn)動(dòng)多次轉(zhuǎn)換，靈活可靠，各部運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，無異常聲響。檢查罐嘴處的十字筋與旋轉(zhuǎn)軸處的間隙，應(yīng)至少大于15mm，絕對(duì)不允許十字筋在翻轉(zhuǎn)過程壓迫旋轉(zhuǎn)軸。若壓迫旋轉(zhuǎn)軸，應(yīng)加厚擋塊A處的墊板厚度。

試驗(yàn)合格后，可焊牢油缸中間耳軸支座兩側(cè)的止動(dòng)塊、油缸耳環(huán)支座上部的止動(dòng)塊，旋轉(zhuǎn)軸承座兩側(cè)的止動(dòng)塊，地腳螺栓處的方墊等。

3.3 熱負(fù)荷試車

3.3.1 熱負(fù)荷試車的條件 1）鑄渣機(jī)系統(tǒng)已安裝完畢且空負(fù)荷試車合格；2）活動(dòng)翻轉(zhuǎn)臺(tái)各部已空負(fù)荷試車且經(jīng)必要的整改完畢，由業(yè)主方和監(jiān)理方簽字確認(rèn)合格；3）熱負(fù)荷試車應(yīng)由業(yè)主方崗位人員操作，在供方人員的監(jiān)督指導(dǎo)下進(jìn)行。

3.3.2 熱負(fù)荷試車的操作規(guī)程 1）檢查渣罐傾翻裝置內(nèi)外現(xiàn)場(chǎng)無障礙無雜物，活動(dòng)翻轉(zhuǎn)臺(tái)在水平位置并坐實(shí)在固定支架的支撐位上，絕不允許在支撐位上懸空；2）吊車將滿載的渣罐吊起，平穩(wěn)地放置在活動(dòng)翻轉(zhuǎn)臺(tái)上，各部間隙符合圖紙要求。渣罐縱向中心線與活動(dòng)翻轉(zhuǎn)臺(tái)縱向中心線的偏離≤40mm；3）啟動(dòng)鑄渣機(jī)鏈帶全速運(yùn)轉(zhuǎn)，啟動(dòng)液壓站；4）啟動(dòng)快速閥，渣罐由0°開始傾翻，5～8s后，渣罐傾翻至約30°時(shí)，渣液開始流出，立即關(guān)閉快速閥，啟動(dòng)慢速閥，以間隙控制的方式，使渣液以合適流量，平穩(wěn)地注入運(yùn)行中的鑄渣機(jī)。5）整個(gè)澆注過程約30min。當(dāng)渣罐傾翻至85°～90°時(shí)，渣液斷流。確認(rèn)渣液倒空后，啟動(dòng)快速閥，使渣罐快速回落至0°水平位，當(dāng)活動(dòng)翻轉(zhuǎn)臺(tái)坐實(shí)在固定支架的支撐位上后，關(guān)閉快速閥。6）停機(jī)。

若無下一待澆注渣罐，則可關(guān)閉液壓泵，渣罐傾翻裝置整機(jī)停。但由于鑄渣機(jī)的渣斗倉(cāng)的液壓活動(dòng)門與活動(dòng)翻轉(zhuǎn)臺(tái)共液壓站，若渣斗倉(cāng)此時(shí)在卸料，就不能關(guān)閉液壓站。

3.4 維護(hù)和潤(rùn)滑

為保證生產(chǎn)的順利進(jìn)行，渣罐傾翻裝置應(yīng)隨時(shí)保持完好狀態(tài)，方便隨時(shí)可投入使用。定期檢查地腳螺栓及其他緊固件是否松動(dòng)，各止動(dòng)塊是否有脫焊狀態(tài)，定期檢查各易損件的磨損情況。

對(duì)設(shè)備各部件的潤(rùn)滑，如回轉(zhuǎn)軸兩端滑動(dòng)軸承、液壓缸耳環(huán)關(guān)節(jié)軸承和液壓缸中間耳軸滑動(dòng)軸承均每月人工注適量鋰基酯潤(rùn)滑一次。

4 結(jié)束語

液壓式渣罐傾翻裝置為框式結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理穩(wěn)定，具有較高的剛度，在重負(fù)載的傾翻過程中不會(huì)發(fā)生晃動(dòng)現(xiàn)象。設(shè)于活動(dòng)翻轉(zhuǎn)臺(tái)上的渣罐固定裝置能使渣罐在傾翻過程中平穩(wěn)固定，不會(huì)有滑落和過翻之虞。兩側(cè)的液壓缸最大提升力為600kN，能安全穩(wěn)定地傾翻滿載的渣罐。液壓系統(tǒng)中的快速閥和慢速閥能靈活精準(zhǔn)控制傾翻速度，操作方便。整個(gè)裝置體積小，占用工作空間小，傾翻動(dòng)作安全可靠，能有效提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。

［1］ 李艷玲，王玉萍，劉仕豪，等.用于渣罐翻轉(zhuǎn)的裝置：中國(guó)，ZL201320123035.5［P］.2013－08－14.

［2］ 李英杰，郭 強(qiáng).150t鋼水罐傾翻裝置優(yōu)化方案設(shè)計(jì)及實(shí)施［J］.冶金設(shè)備，2011（01）：147－149.

［3］ 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第五版）［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007.