钢包回转台文献综述

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1、钢包回转台举升机构1前言钢包回转台是炼钢厂的关键设备，位于炼钢跨和连铸跨之间，用于承接钢包并实现连续浇铸。其作用是将炼钢跨送来的盛满钢水的钢包送至连铸跨的浇铸位置,钢水浇铸完后,通过转台的回转,将空包送回炼钢跨。当钢水浇注结束后，经设备旋转将空钢包送回炼钢跨，同时将新的盛满钢水的钢包送到连铸跨，从而保证连铸机连续浇注生产[1]。在近代连铸设备中采用钢包回转台具有如下特点：1）它能迅速准确的将载满钢水的钢包运送至浇钢位置，并在浇钢过程中支承钢包；2）更换钢包迅速、能适应多炉连浇的需要；发生事故或断电时，能迅速将钢包移至安全位置；3）能实现保护浇注，并通过安装钢水称重装置，浇注更顺利；

2、4）占用浇铸平台面积小，有利于浇注操作[2]。由于钢包回转台在连铸生产中被广泛采用，因此其结构的可靠性、安全性，以及制造的合理性、经济性已成为国内许多设计单位关心的问题。2钢包回转台主要型式钢包回转台按驱动装置可分为单驱动和双驱动两种，按转臂结构可分为整体摆动式和双臂摇摆式[3]。图1所示为双臂摇摆式回转台的一种，又称为蝶式回转台。该回转台的双臂可单独回转、升降，也可以同时回转、升降，是现代钢铁行业应用最为广泛的钢包运载装置[4]。转臂有使钢包保持水平的结构。回转台的下部由转盘、底座组成，中间用止推轴承链接，转盘上的销轴链接左、右两个臂，两个臂的升降由两端铰接的液压缸来推动。图1蝶

3、形回转台结构示意图1-钢包；2-横梁；3-测压仪；3-托梁；4-升降装置；5-转台；6-底座；7-回转接头-6-图2所示为整体转臂式回转台（单驱动式），又称直臂式钢包回转台，直臂式钢包回转台的两个钢包支承在同一直臂的两端，同时作旋转和升降运动，一般来说，没有升降功能的回转台多采用这种型式,但也可在直臂的两端设置升降装置[10]。凡是钢水需要过跨的连铸机一般都选用这种回转台。图2直臂式回转台结构示意图1-直臂；2-止推轴承；3-底座；4-驱动装置；5-定位装置多功能回转台指带有吹气调温、钢包加盖、钢包倾翻以及快速更换中间包等功能之一的钢包回转台。钢包回转台由回转部分、固定部分、润滑系

4、统和电控系统所组成。正常工作时由电力驱动，发生故障时马达开始工作，以保证生产安全。转臂的升降用机械或液压驱动，为保证回转台定位准确。驱动装置设有制动和锁定机构[5]。3钢包回转台分析方法目前代表世界最先进技术的钢包回转台的机型主要有VAI（奥钢联）机型、DANIELI（达涅利）机型、SMSD（德马克）机型以及JSP（日本）机型等。虽然各种机型钢包回转台外形比较接近，但其主体钢结构、传动、升降及制动系统均有本质上的区别[6]。要对钢包回转台进行分析研究，必须对各种机型的回转台进行了解，据此可在不同的阶段对不同机型钢包回转台的制造提出相应的要求，也可为技术人员的结构分析等提供借鉴。在对

5、钢包回转台进行理论分析的时候，一般根据设备的如下三种典型载荷工况进行，1）高位放包且满包钢水，低位无钢包；2）单边高位满包钢水，低位空包；3）高位、低位双边均满包钢水[7]。在以上三种典型情况下，一般来说，钢包回转台结构分析计算方法主要有两种，一种是整体建模分析，即一个分析模型中包含了例如图3所示的8种主要部件，采用刚性连接或接触模式解决部件间装配、连接关系，用实体和板壳单元模拟结构本体。直接在叉臂前端施加钢包(含钢水)重力，一次完成所有主要部件分析计算，载荷简化工作量小。-6-另一种计算方法是从叉臂到底座逐个校核优化。分部件计算，直接受载的叉臂易处理，而远离钢包的底座、地脚螺栓的

6、受力就需要从叉臂座包处向回转台中心简化。对于H型转臂，单侧受载时直接进行力的平移，在转台顶部中心施加等效力和力矩，可分析底座受压和倾翻力矩组合作用下的强度、刚度状况，而对于广泛应用的可升降的蝶式钢包回转台，钢包重力的简化就不能那样简单处理。图3蝶式500t钢包回转台示意图1-底座;2-回转轴承;3-回转台;4-下连杆;5-叉臂;6-上连杆;7-托座;8-主升降油缸;尽管做了许多理想化的简化，但是上述利用铰单元对钢包回转台载荷简化、分步计算的过程是可以接受的，而且在近几年的研究设计及生产中得到了实践验证。简单地平移等效处理钢包重力对回转台本体的作用，会使计算应力偏大，安全系数降低，使

7、设计者增加结构尺寸，产生不必要的浪费[8]。以国内某重工集团制造的220t连杆式钢包回转台为例。在Solidworks软件环境下,对其升降机构进行了三维实体建模、虚拟装配，采用Solidworks的插件Cosmonmotion进行了该机构的运动仿真,采用Slidworks的插件进行了该机构的整机有限元分析,通过以上分析可深入了解该机构的平稳性和安全性,从而为钢包回转台的设计及维护提供一定的理论依据。为了顺利进行整机有限元网格的划分，对不影响分析结果的微细结构进行了简化