劉志軍

【摘 要】轉(zhuǎn)爐爐體與托圈之間必須要有連接裝置使其相連，連接裝置要求轉(zhuǎn)爐與托圈既可以保持相對固定的位置，可靠地把爐體負(fù)荷均勻地傳給托圈。本文介紹了目前幾種常用的轉(zhuǎn)爐連接裝置，主要有三支點(diǎn)方式支承聯(lián)接的方式、VAI-CON Link 懸掛聯(lián)接的方式、德國SMS -DEMAG薄帶疊板連接四點(diǎn)懸掛系統(tǒng)、Wisdri的專利技術(shù)--SHBar（WISDRI patent）等。

【關(guān)鍵詞】轉(zhuǎn)爐 托圈 連接裝置 懸掛

1 轉(zhuǎn)爐連接裝置的作用

爐體與托圈之間必須要有連接裝置使其相連，聯(lián)接裝置又稱為轉(zhuǎn)爐懸掛裝置，其主要作用是：

（1）可以更好的保證爐體可以牢固在地聯(lián)結(jié)在托圈上面。（2）因?yàn)樵谏a(chǎn)操作的過程中不管是爐殼或者是拖圈，在熱負(fù)荷的作用下都將會(huì)出現(xiàn)熱膨脹的變形，然而爐殼的溫度是比拖圈的溫度高，所以熱膨脹的時(shí)候兩者在徑向以及軸向?qū)?huì)出現(xiàn)位移，要是這種位移受到了限制，那么將會(huì)出現(xiàn)附加應(yīng)力，并且也將會(huì)出現(xiàn)破壞，所以連接裝置必須要允許爐體以及拖圈之間出現(xiàn)位移。

2 轉(zhuǎn)爐連接裝置的要求

設(shè)計(jì)優(yōu)秀的聯(lián)接裝置應(yīng)能滿足的要求：（1）轉(zhuǎn)爐主要是出于任何的被動(dòng)裝置時(shí)候，全部都能夠按期可靠的將爐體的負(fù)荷均勻的傳遞給拖圈。（2）可以更好的適應(yīng)爐體以及拖圈的不等量熱變形，同時(shí)也能夠更好的保證爐體在任何傾動(dòng)位置都可以更好的保證爐體在拖圈之中處于正確的位置，使其不會(huì)出現(xiàn)攢動(dòng)。（3）能夠穿釘比較大的傾動(dòng)力矩，保證爐體的正反向旋轉(zhuǎn)。第四是結(jié)構(gòu)對應(yīng)著爐殼以及托圈的強(qiáng)度以及變形的影響降至到最低。第五是因?yàn)榭紤]到了變形的產(chǎn)生，可以預(yù)先確定去方向的傳遞荷載，可以有效的避免因?yàn)榫Σ欢〞r(shí)期承軸系統(tǒng)承受較多的附加荷載。第六是因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)較為簡單，并且能夠降低緩沖荷載以及沖擊力，并且也方便進(jìn)行安裝以及調(diào)整。

3 轉(zhuǎn)爐連接裝置型式

目前在中國大陸大型轉(zhuǎn)爐聯(lián)接裝置主要有二種方式：三支點(diǎn)方式支承聯(lián)接；VAICON Link 懸掛聯(lián)接。國內(nèi)比較多的采用第一種方式。但隨著技術(shù)的進(jìn)步第二種方式也在普及。國外懸掛裝置主要有：德國SMS - DEMAG 薄帶疊板連接四點(diǎn)懸掛系統(tǒng)；日本 SPCO 銷栓連接二點(diǎn)支撐系統(tǒng)；德國 SMS - DEMAG 柔性螺栓連接。

以及最近的SHBar（WISDRI patent）型式。

3.1 三支點(diǎn)方式支承聯(lián)接的方式

三支點(diǎn)方式支承聯(lián)接采用三支點(diǎn)方式支承在托圈上，其支承采用球面帶銷螺栓將爐體和托圈連接在一起，三支點(diǎn)方式支承聯(lián)接的方式示意圖如圖1所示：

整個(gè)聯(lián)接裝置是由兩部分組成：一部分是托圈上三個(gè)球面帶銷活節(jié)螺栓與爐殼上部連接支承法蘭組成的傾動(dòng)、承載部分；另一部分是安裝在兩耳軸部位的托圈上下的兩組止動(dòng)托座。

三個(gè)球面帶銷活節(jié)螺栓與爐殼上部的連接支承法蘭，承受爐體在垂直位置和傾動(dòng)過程的爐體載荷。其中位于出鋼口對側(cè)的活節(jié)螺栓傳遞傾動(dòng)力矩。而爐體傾動(dòng)到水平位置時(shí)的爐體載荷則由位于耳軸部位的兩組止動(dòng)托座傳遞到托圈。這種連接裝置能很好滿足對連接裝置的各項(xiàng)性能要求，且結(jié)構(gòu)簡單，制造、安裝容易，維護(hù)方便。

3.2 VAI-CON Link 懸掛聯(lián)接的方式

奧鋼聯(lián)的VAI-CON Link 懸掛系統(tǒng)的基本特點(diǎn)是靜態(tài)確定的，每個(gè)實(shí)體有六個(gè)自由度（即相互垂直的三個(gè)主軸可以移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)）。利用靜態(tài)確定系統(tǒng)每個(gè)支持與其中任何一個(gè)自由度都能匹配，三支點(diǎn)方式支承聯(lián)接的方式示意圖如圖2所示。

六套懸掛系統(tǒng)包括：三個(gè)垂直懸掛連接裝置，一個(gè)對著上料/出鋼側(cè)，另外兩個(gè)呈135 角排列。這些連接裝置防止轉(zhuǎn)爐沿其中心軸移動(dòng)，繞托圈旋轉(zhuǎn)以及垂直于托圈中心線旋轉(zhuǎn)。兩個(gè)水平懸掛連接裝置，位于銷釘（Pins）區(qū)托圈下部。這些連接裝置防止轉(zhuǎn)爐水平移動(dòng)（出鋼位），垂直于托圈中心線移動(dòng)以及繞轉(zhuǎn)爐中心線旋轉(zhuǎn)。一個(gè)固定器防止最后一種可能出現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)，即托圈銷釘中心線方向的移動(dòng)。實(shí)際操作中，無任何力作用于該方向。

4 德國SMS - DEMAG 薄帶疊板連接四點(diǎn)懸掛系統(tǒng)

這種結(jié)構(gòu)采用雙層撓性彈簧板作為爐殼與托圈之間的連接件，通過支座與爐殼下錐部位連接，并將下部的彈簧板布置成“托籠”的形式，組成“托籠”的彈簧板通過高強(qiáng)螺栓和抗剪套筒分別與上下支座連接，并將上下支座分別與托圈下部和爐殼下錐部焊接，主、從動(dòng)端耳軸的下方各有四組彈簧板，彈簧板采用進(jìn)口特殊鋼板；同時(shí)為解決托圈帶爐殼轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的爐體載荷和限位，在托圈上部以耳軸為中心處，各對稱焊有2 個(gè)球鉸裝置，與焊接于爐身上部的限位座相連。這樣既能對爐殼和托圈進(jìn)行限位，又能在傾動(dòng)過程中承受爐體載荷，當(dāng)傾動(dòng)到水平位置時(shí)，彈簧板與球鉸裝置共同作用來支承爐體重量。

5 Wisdri 的專利技術(shù)--SHBar（WISDRI patent）

球鉸滑桿連接裝置SHBar 由三個(gè)連接單元組成，其中一個(gè)連接單元設(shè)置在轉(zhuǎn)爐非傳動(dòng)側(cè)托圈的正下方，另外兩個(gè)連接單元以90 度夾角沿耳軸對稱的方式布置在傳動(dòng)側(cè)托圈的下方，這樣三個(gè)連接單元以沿耳軸對稱（135°+90°+135°）的方式將爐殼和托圈連接成一體，如圖3所示。

每個(gè)連接單元主要由懸盤、球鉸軸承、支承軸、滑動(dòng)套、大耳座組成，懸盤由焊接在爐殼上的支承圈和沿支承圈圓周放射狀布置的筋板組成，球鉸軸承安裝在懸盤的支承圈內(nèi)，支承軸一端與球鉸軸承的內(nèi)圈固定連接，另一端與滑動(dòng)套固定連接，滑動(dòng)套安裝在大耳座內(nèi)，滑動(dòng)套能在大耳座內(nèi)沿軸向自由滑動(dòng)，大耳座焊接在托圈的下方。支承軸一端通過球鉸軸承以球鉸副與爐殼鉸接，爐殼在該鉸接點(diǎn)可任意轉(zhuǎn)動(dòng)；支承軸另一端通過滑動(dòng)套以滑動(dòng)副與托圈滑動(dòng)連接，以適應(yīng)爐殼的熱膨脹運(yùn)動(dòng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]何承勝.大型轉(zhuǎn)爐設(shè)備安裝的精密測量[J]，引文版：工程技術(shù)，2016（3）：277.

[2]王星賀，焦治國，文廷聰，郁洋，徐鑫.大型鑄鋼件轉(zhuǎn)爐裙板的鑄造工藝優(yōu)化[J].工程技術(shù)（全文版），2016（08）.