摘 要：方坯扇形段框架主要是鋼結(jié)構(gòu)件，結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜不利于加工精度的保證，扇形段輥?zhàn)佑奢S和滾套組成加工過程中同軸度、圓柱度等形位誤差也很難保證，經(jīng)過生產(chǎn)加工實(shí)踐，以出口荷蘭方坯連鑄扇形段項(xiàng)目為例，對其框架和輥?zhàn)蛹庸み^程中出現(xiàn)的問題和工藝改進(jìn)進(jìn)行總結(jié)。

關(guān)鍵詞：框架；輥?zhàn)?；工藝改進(jìn)

1 主要組成結(jié)構(gòu)

連鑄生產(chǎn)中構(gòu)成連鑄線的單臺連鑄機(jī)一般稱為扇形段，一般又分為弧形段（或彎曲段）、矯直段、水平段等。按鑄坯的不同又可分為板坯扇形段、方坯扇形段、圓坯扇形段。

生產(chǎn)中最常見的是板坯扇形段和方坯扇形段，主要是在結(jié)晶器之后承擔(dān)引流、冷卻、導(dǎo)向作用。

1.1 主要組成

扇形段11處于水平位置，主要由機(jī)械裝配、冷卻系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、識別標(biāo)牌、防護(hù)板等部分組成。機(jī)械裝配主要有：內(nèi)、外弧框架、活動(dòng)梁、Φ325自由輥裝配、Φ325驅(qū)動(dòng)輥裝配、調(diào)節(jié)裝置、導(dǎo)向輪裝配等。

1.2 結(jié)構(gòu)形式

扇形段11外弧框架底部帶支承板且?guī)B接面，是現(xiàn)場與外部聯(lián)接處。

內(nèi)、外弧框架各裝有5列輥?zhàn)?，中間為驅(qū)動(dòng)輥，其余4列為自由輥。內(nèi)弧框架中間驅(qū)動(dòng)輥裝在活動(dòng)梁上，活動(dòng)梁與壓下缸靠缸頭座聯(lián)接成一體，壓下缸上“十”字軸與支架聯(lián)接，支架與內(nèi)框架把合成一體。

自由輥列由長（輥身1220mm）、短（輥身740mm）兩個(gè)自由輥裝配并列安裝組成；驅(qū)動(dòng)輥由一根整輥裝配組成，中間為剖分軸承。輥?zhàn)泳鶠橹虚g冷卻的實(shí)體輥。

上框架（包括活動(dòng)梁）與下框架通過四角帶有蝸輪蝸桿傳動(dòng)的梯形螺紋拉桿連接在一起。拉桿頂部裝有用于平衡及防護(hù)的碟簧筒裝置，碟簧筒上方裝有安裝時(shí)用于釋放力的液壓缸。扇形段輥縫調(diào)整靠四個(gè)拉桿的升降完成。拉桿升降由電源帶動(dòng)蝸桿-蝸輪（蝸桿減速機(jī)）通過梯形螺紋傳動(dòng)完成。扇形段的壓下通過安裝在內(nèi)弧框架中間的兩個(gè)壓下缸實(shí)現(xiàn)的。

2 框架加工過程存在的問題及改進(jìn)措施

2.1 框架加工存在問題

外框架加工時(shí)，工藝要求在D面焊工藝鐵，以做加工基準(zhǔn)用，且在裝配時(shí)以此為基準(zhǔn)測量。但實(shí)際加工中，因加工基準(zhǔn)可按四周導(dǎo)柱孔及中間鍵槽口為基準(zhǔn)，所以就沒按工藝要求在D面焊接工藝鐵。這對加工來說無所謂，但對裝配過程測量影響非常大，使得裝配過程測量無法進(jìn)行，只能靠加工保證。此問題只能是在以后的操作過程中長一智，按工藝要求執(zhí)行。

2.2 工藝對加工的影響

1）軸承座支承塊堆焊邊緣未處理好，外方檢查提出不合格。

2）加工時(shí)沒有做輔助基準(zhǔn)，使裝配檢查測量困難，且尺寸準(zhǔn)確與否無法檢測，只能靠加工保證。

2.3 設(shè)計(jì)對加工的影響

1）設(shè)計(jì)數(shù)量錯(cuò)，墊塊數(shù)量8件應(yīng)增加為16件。

2）設(shè)計(jì)給出螺栓長度裝配后露出3mm短了，焊接件板78mm也厚了3mm，導(dǎo)致螺栓裝配后露出長度不夠。

2.4 工藝整改方案

1）底部與外部聯(lián)接處尺寸170H7（+0.04 0）及其根部10×45°倒角。此處與外部聯(lián)接，見圖1示。從示意圖上看，此處應(yīng)是配合面，尺寸170H7（+0.04 0）應(yīng)按圖成品，經(jīng)外方人員同意，尺寸170H7（+0.04 0）加工在170（+0.05）mm范圍內(nèi)可以，且加工深度距端面20mm深即可，其余深度加工成170+ -0.5，不合格處修復(fù)；底部倒角10×45°尺寸到位即可。

2）兩端裝滑輪處孔φ50H8（+0.039 0）加工成φ50（-0.03、-0.05）修復(fù)：可裝配修研孔或軸。

3）內(nèi)框架三處漏水的絲孔按圖要求鉆鉸成M64孔，絲孔深尺寸47盡可能地大些?？咨畛叽?2嚴(yán)格保證，否則漏水。

4）待內(nèi)框架M64絲孔加工完后，按圖紙要求車3個(gè)絲堵，外螺紋尺寸47按內(nèi)框架上螺紋尺寸盡可能地大并一致。堵的材料為35#鋼。

3 輥?zhàn)哟嬖诘膯栴}及改進(jìn)措施

3.1 輥?zhàn)釉O(shè)計(jì)存在問題

自由輥（B31932、B21115）根部安裝軸肩環(huán)處缺少尺寸，根據(jù)軸肩環(huán)及圖面比例給出尺寸。驅(qū)動(dòng)輥裝配（B21117）中件34密封圈尺寸φ165×4應(yīng)改為φ171×3.5。透蓋（820.970）上無潤滑孔，建議外方改圖，增加潤滑孔，生產(chǎn)時(shí)圖已改完。輥裝配中所有冷卻水管（820.954、820.956、820.969）上距端頭15mm的通孔φ8在裝配中無意義且易漏水，建議取消。制造前已取消。

3.2 輥?zhàn)蛹庸ご嬖诘膯栴}

本扇形段每段共有18根輥?zhàn)樱ㄗ杂奢?6件、驅(qū)動(dòng)輥2件），兩段共計(jì)36件。材質(zhì)21CrMoV5.11，加工過程中注意輥面的粗糙度及圓柱度等形位精度，有的輥?zhàn)哟嬖谟捕炔粔蚝陀辛鸭y現(xiàn)象。

問題是標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行不夠嚴(yán)格，應(yīng)按SN924-4標(biāo)準(zhǔn)交付與檢驗(yàn)，粗加工后UT檢查，執(zhí)行DIN 10228-3之2級。輥面堆焊不銹鋼層，堆焊執(zhí)行VAI TSC-4No.：03/94技術(shù)規(guī)范，按WPS實(shí)施。

輥?zhàn)有杼峁╁懠馁|(zhì)化學(xué)成分及機(jī)械性能報(bào)告、UT探傷報(bào)告、PT探傷報(bào)告、熱處理報(bào)告、堆焊層材料合格證、尺寸檢驗(yàn)記錄、堆焊層硬度報(bào)告等（詳見檢驗(yàn)技術(shù)文件）。

3.3 輥?zhàn)愚D(zhuǎn)配存在的問題

自由輥裝配工藝強(qiáng)調(diào)如下：輥?zhàn)拥那謇?00%檢查；尺寸30%抽查；軸承分自由側(cè)和固定側(cè)兩種不同形式，裝配不能裝錯(cuò)；裝配后試壓；裝配后按檢驗(yàn)要求（平臺返平誤差小于0.1mm，軸承座面與平臺間0.03mm塞尺不進(jìn)。）檢查輥徑跳（小于0.05mm）及轉(zhuǎn)動(dòng)靈活。檢查時(shí)保證輥中心線與基準(zhǔn)平臺面平行，可用輥面距基準(zhǔn)面高度值一致來評定，誤差小于0.1mm。標(biāo)識檢查合格。上述檢查做記錄。

4 設(shè)計(jì)制造過程出現(xiàn)的其他問題及解決措施

1）縱觀設(shè)計(jì)問題，因此圖是煉鋼廠供圖，與原設(shè)計(jì)制造圖出入較多，很多地方均是埋下伏筆，所以，在轉(zhuǎn)化圖紙上應(yīng)給予這方面的關(guān)注。如序號2分配器墊板給錯(cuò)，序號4外框架底部墊板寬度、深度的設(shè)計(jì)不到位。序號8調(diào)整墊板應(yīng)兩端都有，調(diào)節(jié)裝置中內(nèi)框架與碟簧柱間連接圓柱支撐（837.320）在裝配圖上底板厚度為40，而零件圖上為50，此處的高強(qiáng)螺栓聯(lián)接為M36×75。經(jīng)過審查，發(fā)現(xiàn)零件圖尺寸正確，隨后將此處的高強(qiáng)螺栓尺寸改為M36×85，并將裝配圖尺寸改為50mm。

2）設(shè)計(jì)上不完善，也應(yīng)給予糾正。如序號1，如果能將此處在圖面中加以說明或增加加工符號，就比較合理。再如序號5，板的尺寸如能再大上5mm就較好控制。序號9輥定位裝配（837.418）上件22螺栓尺寸M20×150裝配后，露出的端部不夠長。

3）制造上問題，一是反映出生產(chǎn)過程不夠仔細(xì)、認(rèn)真，二是有未執(zhí)行工藝。如序號3，框架加工未加工藝基準(zhǔn)。序號4底部定位口的加工，尺寸不穩(wěn)定，表面粗糙度也不穩(wěn)定。序號11、12加工不應(yīng)出錯(cuò)。序號17在加工過程就應(yīng)發(fā)現(xiàn)有缺陷，這樣不至于加工完成后發(fā)現(xiàn)，輥廢掉，浪費(fèi)嚴(yán)重。序號16、18對進(jìn)貨時(shí)的檢查不到位。序號23噴淋配管圖面上沒有清楚標(biāo)注方向，施工時(shí)見液壓配管圖上有標(biāo)注，就按液壓配管圖配制，實(shí)際上液壓配管圖上標(biāo)注是錯(cuò)誤的。這種情況施工單位應(yīng)與技術(shù)人員聯(lián)系，不能擅自做主來處理，由技術(shù)人員給予確認(rèn)。水配管及潤滑配管的聯(lián)接件，外方在現(xiàn)場使用過程中進(jìn)行修改，不是按圖面要求生產(chǎn)。我方在設(shè)計(jì)后將聯(lián)接圖樣畫出讓其確認(rèn)。

4）對制造工藝的可行性，要提前進(jìn)行分析，找出解決方法，這對生產(chǎn)至關(guān)重要。如序號10碟簧柱的裝配，施加壓力達(dá)90噸，不采取措施無法裝配，且不安全。

4 結(jié)論

經(jīng)過生產(chǎn)實(shí)踐之后，扇形段框架及輥?zhàn)哟嬖诘募庸栴}，得到了有效的解決，在優(yōu)化工藝的同時(shí)，為了讓機(jī)床操作者和鉗工對加工和裝配過程所需注意的部分，建議以指導(dǎo)書的形勢下發(fā)，明確加工和裝配的重點(diǎn)位置，同時(shí)也是對操作者和鉗工的質(zhì)量要求和控制，為后續(xù)工作奠定基礎(chǔ)。

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作者簡介：

夏云才（1983-），男，遼寧大連人，本科，工程師，大連職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院，研究方向：機(jī)械設(shè)計(jì)與制造。