转炉倾动机构一次减速机单体更换研究与实践

摘要：文中概述了转炉全悬挂多点啮合柔性传动倾动机构单体更换一次减速机的研究、试验与成功实践的过程，内容科学、自主创新，开创了冶金行业单体更换一次减速机的先河。

关键词：转炉；全悬挂多点啮合柔性传动倾动机构；一次减速机；单体更换；定位销孔；磁力钻；模板；定位板

Abstract：The thesis said to turn all of the stoves to hang to order wheel gear more to match all gentle spread to move to drive the organization single body to replace the process of research, on trial and successful fulfillment of decelerating the machine once, contents science, independence innovation.

Key words：turn a stove；all hang to order wheel gear more to match gentle spread to move to drive organization；a deceleration machine；the single body replaces；the fixed position sells bore；the magnetic force drills；template；position plank

中图分类号： TF71 文献标识码： A 文章编号：

1 引言

目前大型全悬挂式转炉倾动机构均采用多点啮合柔性支承传动（见图1），其主要特点是悬挂减速器(也称二次减速机，以下称二次减速机)悬挂在转炉耳轴外伸端上，悬挂减速器的大齿轮与同时啮合的四个小齿轮轴端的初级减速器(也称一次减速机，以下称一次减速机)联接。一次减速机通过箱体上的法兰用螺栓和定位销固定在悬挂减速器箱体上。我公司炼钢

厂现有3座转炉采用全悬挂式多点啮合柔性支承传动的倾动机构，一次减速机通过箱体上的法兰用22个螺栓和6个定位销固定在二次减速器箱体上。在运行7年后发现一次减速机各齿轮及各轴承座孔磨损比较严重；一次减速机与二次减速机的定位销孔变形严重，导致各定位销

1——悬挂减速器（二次减速机） 2——初级减速器（一次减速机） 3——紧急制动器装置

4——扭力杆装置 5——极限开关6——电磁制动器7——变频电动机8——耳轴轴承

图1全悬挂式多点啮合柔性支承传动转炉倾动机构示意图

频繁自动退出，严重影响转炉运行。因此必须考虑转炉倾动机构一次减速机的更换问题。一次减速机与二次减速机之间的定位销孔机加工工艺为配钻配铰且定位销孔在分度圆上并非均布，备件一次减速机（以下称新一次减速机）与二次减速机联接法兰上没有机加工定位销孔，同时由于该套传动机构庞大且现场条件狭小等条件的制约，单体更换此类一次减速机一直以来就是国内冶金行业遇到的普遍难题。据了解国内冶金行业更换倾动机构一次减速机的普遍做法是将一次减速机与二次减速机整体更换。近期我国某特大型钢厂针对定位销孔变形严重的问题比较成功地对旧一次减速机与二次减速机实施了定位销孔现场扩孔、铰孔施工。本文根据现场实际情况，概述了单体更换一次减速机的研究、试验与成功实践，较好的解决了冶金行业普遍存在的这一技术难题。

2单体更换一次减速机的研究

2.1新一次减速机上加工定位销孔研究

一次减速机与二次减速机之间的定位销孔机加工工艺为配钻配铰，制作备件一次减速机时不具备配钻配铰的条件，故备件一次减速机法兰上未加工定位销孔。同时，一次减速机与二次减速机之间的定位销孔在分度圆上并非均布，要实施一次减速机的单体更换，首先要解决的问题必须是将二次减速机上定位销孔的分度等相关信息通过机加工手段“复制”到新一次减速机上。

通过制作一个中间模板将下线的一次减速机（以下称旧一次减速机）的6个Φ30定位销孔的分度等信息“复制”到中间模板上，再利用“存储”有旧一次减速机定位销孔分度信息的中间模板将上述信息再“复制”到新一次减速机上，然后再对中间模板及新一次减速机进行定位销孔的配钻配铰。

2.2新一次减速机与二次减速机现场配铰研究

二次减速机在使用过程中其定位销孔磨损变形，各孔孔形均出现不同程度的椭圆与锥度。在安装获得了定位销孔分度信息的新一次减速机时，根据二次减速机各孔变形的实际情况，本着消除二次减速机上各孔孔形误差的原则，在新一次减速机与二次减速机在装配后再利用磁力钻进行一次配铰。配铰完成后，根据各定位销孔的实际尺寸配置定位销。

3单体更换一次减速机的试验

3.1、新一次减速机上加工定位销孔试验

3.1.1、试验准备

①、根据一次减速机与二次减速机联接法兰的尺寸制作中间模板。

②、制作将旧一次减速机上定位销孔分度信息“复制”到中间模扳上的工具（“样冲”）并进行热处理。

③、制作充当“旧一次减速机”和“新一次减速机”角色的法兰（以下分别简称法兰A和法兰B），并在法兰A上随意加工Φ30定位销孔若干。

3.1.2、试验过程与结论

利用中间模板将法兰A上若干Φ30定位销孔的分度等信息“复制”到中间模板上，再利用“存储”有法兰A定位销孔分度信息的中间模板将上述信息再“复制”到法兰B上，然后在T160镗床上对中间模板及法兰B进行定位销孔的配钻配铰加工。加工完毕后，测量法兰B各孔孔形参数（见表1），将法兰B与法兰A装配，并完全打入定位销。

表1法兰B各孔孔形参数（任选8孔）

通过将法兰B与法兰A装配并完全打入定位销，说明通过上述方法非常成功的将法兰A的定位销孔的分度等信息准确的“复制”到法兰B上。也就是说通过上述方法是可以成功的将旧一次减速机的定位销孔的分度信息准确的“复制”到新一次减速机法兰面上。同时由表1可以看出，各孔的孔形数据比较理想，达到了使用要求，也满足了下道工序（现场磁力钻配钻配铰机加工）的要求。

3.2、新一次减速机与二次减速机现场配铰试验

3.2.1、试验准备

①、计算Φ30孔切削力，根据计算结果选择满足要求的磁力钻。

②、根据二次减速机各定位销孔孔形确定消除定位销孔孔形误差所需要的最小刀具（扩孔钻、铰刀等）。

③、根据一次减速机的外形尺寸制作一个试验平台，以模拟现场实际情况。

④、根据一次减速机本身的特点以及现场条件，在一次减速机与联接法兰面平行的位置制作安装一块磁力钻定位板，满足磁力钻定位及扩、铰定位销孔的技术要求。

3.2.2、试验过程与结论

通过各种不同磁力钻转速、切削余量组合在模拟试验台上反复进行铰孔试验，并对各种情况下加工后孔的表面质量及孔的孔形参数（椭圆度、锥度）对比（见表2），确定需要达到较高精度的情况下使用磁力钻进行铰孔机加工合适的转速与合适的切削余量。

表2磁力钻不同转速与切削余量情况下，各孔表面质量及孔的孔形参数对比

由表1可以看出，在模拟现场实际情况下，磁力钻的转速在40r·min-1，切削余量控制在0.10mm时铰削加工孔的孔形参数最理想，能够较好的满足现场使用要求。

4、单体更换一次减速机的实践及实施效果

2007年7月初对我公司炼钢厂1#转炉倾动机构两台一次减速机按照上述方法进行了单体更换。经过数据检测，各定位销孔完全达到了图样设计“配钻配铰”的工艺要求，新一次减速机与二次减速机的装配齿轮啮合也达到了技术要求。运行15天后，各定位销无一有外退的迹象，再次检查齿轮啮合情况也完全满足使用要求。

按照上述方法进行新一次减速机更换，与冶金行业目前普遍的做法（整体更换一次减速机与二次减速机总成）相比，有如下优势：a、不需要更换二次减速机，节约成本60万元左右。b、更换时间缩短70%以上。c、节约了大量的人力物力。我国某特大型钢铁厂的做法虽然解决了一次减速机与二次减速机之间定位销孔变形严重的问题，但未从根本上解决一次减速机齿轮磨损以及箱体轴承座孔磨损严重的问题。

5、结语

单体更换一次减速机的难点是定位销孔机加工工艺为配钻配铰且各定位销孔在分度圆上非均布。通过理论研究、大量的论证试验与生产实践，应用中间模板完成新一次减速机的定位销孔的加工，应用磁力钻完成新一次减速机与二次减速机定位销孔的配钻配铰并消除了二次减速机定位销孔的孔形误差，通过检查各项参数均达到了使用要求，效果良好，圆满地完成了转炉倾动机构一次减速机的单体更换，解决了冶金行业普遍存在的难题。

*-参考文献：

[1] 严开勇,杨荫庐;弹簧缓冲装置在转炉倾动机构上的应用[J];冶金设备;2010年01期

[2] 高满旭，王伟立;柔性支承式转炉倾动机构优化设计[J];鞍山钢铁学院学报;2011年03期