【毕业设计】40吨氧气顶吹转炉设计与研究论文文档24页全文阅读

主动端轴承座是采用双列向心滚子轴承，将其设计成轴向固定结构，在靠转炉侧设有挡渣板，并固定在轴承座上轴承端盖为双层密封，轴承座为剖分式结构，采用铸造而成整个轴承座支架采用钢板焊接结构。

从动端轴承座为铰链式轴承支座，耳轴轴承处和主动端轴承该处结构相同，轴承固定在轴承座上，轴承座通过两个铰链支承在基础上，两个铰链的销轴在同轴线上，此轴线位于与耳轴轴线垂直的方向上，依靠支座的摆动来补偿耳轴轴线的位移。

转炉水冷系统包括炉口水冷，炉帽水冷，及托圈两耳轴水冷炉口和炉帽的冷却水是由装在从动端耳轴上的四孔旋转接头进入耳轴，在由耳轴法兰处接管分别进入炉口炉帽在水流通过从动端耳轴时，也同时起到了冷却从动耳轴的作用，从动端耳轴有六个孔，其中四个为水冷炉口，水冷炉帽的进出水口，另两个为转炉复吹预留孔四孔旋转接头的结构为中心设直径为毫米的长销轴，在其周向均布由四个长短不的盲孔，分别在其末端沿径向打孔与之连通，其外套为四节环形套筒，与长销轴密封，每节外套对应路，长销轴固定在耳轴上，随耳轴旋转长耳轴水冷也是采用循环冷却，长耳轴中心开个毫米的通孔，在耳轴内侧靠近转炉侧用端盖将通孔的端封闭，另端封闭通孔的端盖上开圆孔，在此处将主动端耳轴水冷旋转接头安装上，接头法兰固定在端盖上，中间双层冷却管插入耳轴内腔，中间细管为进水管，外层为回水管，形成循环冷却长耳轴。

全悬挂倾动装置组件全悬挂倾动装置组件是由次减速机，二次减速机，扭力杆装置，控制设备安装及倾动装置稀油润滑系统组成。

倾动机械通过转动炉体来完成转炉兑铁水出渣出钢修炉等系列工艺操作，因此倾动机械是实现转炉炼钢生产的关键设备之。

它的工作特点是低转速大减速比重载大倾动力矩起动制动频繁，承受较大动载荷。

根据倾动机械的工作特点和工艺操作要求，倾动机械应具有以下性能倾动机械驱动着转炉能连续回转，并可停在任意倾角位置上，还应根据工艺操作要求具有调速性能。

在运转过程中，必须具有最大的安全可靠性，即使电气或机械中部分发生故障，倾动机械应有能力继续进行短时运转，维持到炉钢冶炼结束。

倾动机械应具有良好的柔性性能，以缓冲撞击产生的动载荷和起制动所产生的扭振，此外，倾动机械还应对事故载荷具有保护能力。

结构紧凑重量轻机械效率高，安装维护方便。

吨转炉倾动机械的选型及设备组成在转炉倾动装置结构上，主要出现了三种不同的结构形式，即落地式半悬挂式和全悬挂式落地式落地式是最早采用的转炉倾动装置的结构形式，它的布置特点是全部传动机构均安装在转炉基础上，通过联轴器或大齿轮与耳轴连接，实现转炉的倾翻。

图为厂吨转炉落地式倾动机械。

图厂吨转炉落地式倾动机械。

它采用小齿轮带动装在耳轴上的大齿轮实现炉体倾动。

当托圈受载下凹变形严重，引起耳轴轴线发生较大偏斜时，齿轮间正常的啮合关系被破坏，这不但降低齿轮的承载能力，而且加速了齿轮的磨损和破坏。

为解决这个问题，采用在倾动机械与耳轴之间加万向联轴器或圆弧齿形联轴器的方法，它可以允许耳轴有定的倾斜而不影响传动装置的正常工作。

落地式倾动机械般用于小型转炉，它的缺点是倾动设备庞大，占用转炉操作平台面积，设备投资大，啮合点数受到限制，运转的安全性，特别是对事故状态下的应付能力较差等。

半悬挂式半悬挂式是在落地式的基础上发展起来的倾动装置结构形式，其特点是将最末级齿轮副的主动小齿轮装在该齿轮副的壳体上，与大齿轮起都悬挂在耳轴上，而其它部件仍安装在基础上。

初级减速机与末级减速机即悬挂减速机之间，仍用万向联轴器或齿形联轴器连结。

图为厂吨转炉半悬挂式倾动装置。

为了防止悬挂减速机的壳体绕耳轴回转，在悬挂减速机壳体下面设有专门的止动装置。

常用的止动装置有三种结构形式第种是止动杆止动形式，第二种是浮动块铰链止动形式，第三种为双支点止动形式。

我国多采用前两种形式。

半悬挂式倾动机械能适应托圈的下凹变形，克服了末级减速机齿轮啮合的不良影响，但由于初级减速机与末级减速机之间仍有联轴器，占地面积仍然比较大，布置不够紧凑。

适合中小型转炉。

全悬挂式全悬挂式倾动装置的特点是从电动机到末级齿轮传动副全部传动装置都悬挂在耳轴上。

以前的全悬挂式倾动装置仅作为减小倾动机械重量和占地面积的措施，而没有充分考虑降低冲击及扭振疲劳的作用，随着技术的不断进步，目前根据缓冲止动装置结构形式的不同，可分为以下三种是带有弹性缓冲装置的全悬挂倾动装置，它的结构是端通过末级减速机底座下面的横梁相连，另端通过球铰与固定在基础上的支座相连接弹簧缓冲止动扭矩平衡装置的作用，并阻止悬挂减速机转动。

这种缓冲装置零件较多，不能长期有效工作。

二是带橡胶块缓冲止动装置，它比弹簧式寿命长些，但仍然零件较多，而且多用水平配置的结构，使耳轴轴承受水平力和耳轴轴承座受倾翻力矩，增加了耳轴轴承座和轴承的负荷，所以被新的扭力杆缓冲止动扭矩平衡装置所替代。

三是带有扭力杆缓冲止动装置的全悬挂倾动装置，这种缓冲止动装置通过两根垂直拉压杆把倾动力矩引起的悬挂减速机机壳的旋转力矩转变为作用在水平杆即扭力杆上的扭矩和扭力杆支座上的垂直力。

扭力杆通过本身的弹性变形与作用在杆上的扭矩平衡，并通过扭力杆支座将悬挂减速机的旋转力矩产生的垂直力传推到基础，单个小齿轮传力减小，设备重量和尺寸也相应减少。

总之，全悬挂扭力杆式多点啮合的倾动装置较好地满足了倾动装置的设计要求，在国内国外转炉设计中得到了普遍采用。

综合比较，吨转炉倾动机构的设计中，我们采用了四点啮合全悬挂扭力杆倾动装置的结构形式，其具体结构简述如下次减速机为硬齿面三级封闭式减速机，上下箱体均为钢板焊接结构，齿轮和齿轮轴均采用高级优质合金钢制作，低速级大齿轮与第四级小齿轮联为体，整个减速机与二次减速机用螺栓联接，并用台肩紧密配合定位，其结构形式左右相互通用，润滑采用油浴润滑。

二次减速机的结构是由四个齿轮同时与个大齿轮啮合，大齿轮采用铸造结构，材质为，其轮毂的孔通过切向键与主动耳轴联接，其上下箱体均采用低合金钢板焊接而成，其靠近转炉侧支承轴承为单列圆柱辊子轴承，尺寸为。

另侧轴承为双列圆锥滚子轴承，尺寸为，可以承受轴向力箱体下部两边与扭力杆装置联接，次减速机，电动机和制动器等均通过支座与二次箱用螺栓联接。

扭力杆装置通过心轴曲柄，关节轴承和上下联接座与二次减速机相连，上下联接座中间以螺栓联接，用垫片来调整联接中心距，曲柄与扭力杆以柱销联接，扭力杆两端采用关节轴承及轴承座支承，为防止扭力杆过载，还装有事故挡块，当倾动力矩过大时，二次箱底部与事故挡块靠紧，扭力杆受力不再继续增大，避免扭力杆发生断裂。

转炉控制设备主要包括光电编码器，和主令控制器其中光电编码器由电机制造厂安装在电机尾部主令控制器安装在个钢板焊接的架子上，架子通过螺栓与二次减速机的外侧端相连接，主令控制器通过对相同齿轮和主动端耳轴联接，个齿轮和主令控制器轴端连结，另个齿轮用螺栓与和耳轴连为体的端盖紧固，当转炉倾动时，控制设备也跟着产生动作，发出信号，以便于工艺操作。

倾动装置润滑系统的作用是为二次减速机进行集中润滑，它包括润滑站台和润滑管路附件及流量计，截止阀和针型阀等。

本系统采用工业齿轮油，润滑站有两台流量为升分的齿轮泵供油，台正常工作，台备用当工作泵损坏时，自动切换到另台工作。

本润滑站带有冷却器和电加热器，可对油温进行控制，系统的压力由压力开关控制，当液位达到上限或下限时，液位开关将发出报警信号，为了保证各润滑点达到设计所需的供油量，在进入各轴承及四个啮合点的管道上均设有计量检测器件，以便进行流量的调整。

通过以上的选型配置和设计，该套四点啮合全悬挂扭力杆倾动机械具有以下特点整套倾动机械全部悬挂在耳轴上，能够适应运转中耳轴的挠曲变形，从而保持齿轮传动系统的良好啮合。

四台直流电动机及四台次减速机同时驱动二次减速机的个大齿轮，构成四个啮合区，分担倾动负载，从而减小了二次减速机的大齿轮尺寸及重量，便于加工制造及提高齿轮精度，台电动机发生故障，另外三台电动机仍能短期运转，提高了运转的可靠性。

采用扭力杆柔性缓冲装置，用来平衡转炉倾动时引起二次减速机的旋转力矩，并可吸收和缓冲正反倾动时交替产生的冲击，极大地降低了冲击及扭振的不良作用，还可将二次减速机壳体上的旋转反力，通过扭力杆支座作为垂直力传到基础上。

为了防止过载，引起扭力杆破坏，在二次减速机壳体下方，设有弹性止动支座。

，当倾动力矩超过正常工作力矩的倍时，二次减速机箱体底部与支座的最小间隙消除，二次减速机壳体底部与止动支座接触，扭力杆不再承受更大的力矩。

整体组装，工作可靠，二次减速机壳体是整体分箱式的，齿轮啮合的中心误差由加工精度来控制，以后即使多次拆装，中心距也不会变动。

次减速机采用硬齿面齿轮，从而大大地减小了整个倾动机械的外形尺寸及重量，并可大大地提高使用寿命。

结构紧凑，占地面积小，土建基础小而简单，重量轻。

倾动装置设计计算转炉倾动力矩的计算倾动力矩是转炉倾动机械设计的重要参数，是倾动机械设计的依据。

转炉倾动力矩由三部分组成式中空炉力矩由炉壳和炉衬重量引起的静阻力矩，空炉重心与耳轴中心的距离是不变的，在倾动过程中，空炉力矩与倾动角度存在正弦函数关系。

炉液力矩炉内液体包括铁水和渣引起的静阻力矩，在倾动过程中，炉液的重心位置是变化的，出钢时其重量也发生变化，均随倾动角度的变化而变化，故和倾动角度也存在函数关系。

转炉耳轴上的摩擦力矩，在出钢过程中其值也有变化，但其值较小，为了计算简便，在倾动过程中可视为常量。

由