一種三點(diǎn)球面支承安裝輔助裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及冶金機(jī)械設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種三點(diǎn)球面支承安裝輔助裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 轉(zhuǎn)爐爐殼與托圈的連接裝置是轉(zhuǎn)爐系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備之一，在轉(zhuǎn)爐煉鋼作業(yè)中不 僅要承擔(dān)滿載鋼水的轉(zhuǎn)爐重量，還要保證轉(zhuǎn)爐能夠平穩(wěn)的傾轉(zhuǎn)作業(yè)，在此過(guò)程中，連接裝置 要承受非常大的拉、壓、扭曲等力矩的作用，很容易發(fā)生撕裂現(xiàn)象，因此，連接裝置的焊接質(zhì) 量和精度至關(guān)重要。目前我國(guó)轉(zhuǎn)爐爐殼與托圈的連接裝置主要有兩種，一種為三點(diǎn)支撐連 接方式，另一種為懸掛連接方式。
[0003] 三點(diǎn)球鉸聯(lián)接裝置具有如下不足之處：1)三點(diǎn)球鉸聯(lián)接裝置下部托架與爐體連接 位置要求較高，爐體下部開(kāi)孔精度不夠，使得三點(diǎn)球鉸聯(lián)接裝置、爐體與托圈間的安裝施工 難度大，后期維修工作量大。2)三點(diǎn)球鉸聯(lián)接裝置水平限位部件不能很好得滿足爐體受熱 膨脹引起的熱變形，使用中仍限制爐殼相對(duì)于托圈的漲縮。4)現(xiàn)有的三點(diǎn)球鉸聯(lián)接裝置在 后期使用中支柱螺栓容易斷裂。因此，三點(diǎn)球鉸聯(lián)接裝置在使用過(guò)程很容易變形甚至撕裂， 這也為三點(diǎn)球鉸聯(lián)接裝置的安裝和焊接提出了更高的要求，通常國(guó)內(nèi)采用的技術(shù)主要是焊 后加工的方法，就是先初加工支撐座的軸孔，安裝焊接后再上機(jī)床進(jìn)行二次精加工的方法 來(lái)保證精度。這種方法盡管對(duì)于安裝精度保證非常有效，但是對(duì)于自重幾十噸或上百噸的 大型設(shè)備來(lái)回吊運(yùn)非常不便，同時(shí)還造成制造工期延長(zhǎng)，增加制作成本的不足。
[0004] 中國(guó)實(shí)用新型專利，授權(quán)公告號(hào):CN 202945265 U，授權(quán)公告日：2013.05.22,公開(kāi) 了一種用于轉(zhuǎn)爐爐體與托圈之間聯(lián)接的轉(zhuǎn)爐改進(jìn)型三點(diǎn)球鉸聯(lián)接裝置。包括有安裝在轉(zhuǎn)爐 的環(huán)形托圈上的球鉸支承裝置，球鉸支承裝置沿圓周間隔120°設(shè)有三個(gè)，形成均布的三點(diǎn)， 所述的球鉸支承裝置包括有支柱螺栓和包裹在支柱螺栓外的球型座，其中支柱螺栓為上小 下大的錐形結(jié)構(gòu)，支柱螺栓與球型座之間留有支承傾角間隙，所述的托圈的底部還安裝有 水平支承裝置，沿圓周對(duì)稱分布有多個(gè)，能在不間斷吹煉的情況下在轉(zhuǎn)爐的任何位置進(jìn)行 熱變形補(bǔ)償，托圈的上面安裝有擋座架和防松擋座。此裝置能夠自動(dòng)適應(yīng)轉(zhuǎn)爐熱變形，安裝 和維修工作量小，防止支柱螺紋受力出現(xiàn)斷裂。其不足之處在于:該專利介紹了三點(diǎn)球面支 承連接的結(jié)構(gòu)形狀，但是對(duì)于該裝置如何安裝并沒(méi)有介紹，如果安裝焊接不好，仍然存在三 點(diǎn)球面支承連接裝置在托圈上易撕裂，使用壽命短，故障率高的問(wèn)題，不但延誤工期，影響 生產(chǎn)，而且會(huì)給企業(yè)帶來(lái)很大的經(jīng)濟(jì)損失。
[0005] 中國(guó)發(fā)明專利，授權(quán)公告號(hào)CN 101798613 B，授權(quán)公告日2012.08.15,公開(kāi)了一種 大型轉(zhuǎn)爐三點(diǎn)球面支承在線快速更換方法，首先制作液壓同步頂升裝置并按支撐板螺栓尺 寸制作定位銷，在托圈上和爐內(nèi)搭設(shè)檢修平臺(tái)，拆除支撐板螺栓螺母并用定位銷固定支撐 板后拆除剩余螺栓螺母，同時(shí)拆除溜渣板和球面支承螺栓螺母，此時(shí)采用頂升裝置將爐體 頂升，拆除并更換托圈上的三點(diǎn)球面支承，回落爐體后緊固三點(diǎn)球面支承螺栓螺母，在爐內(nèi) 檢修平臺(tái)上安裝支撐板螺栓螺母，回裝溜渣板，拆除檢修平臺(tái)和爐內(nèi)簡(jiǎn)易平臺(tái)，頂升裝置出 場(chǎng)，完成轉(zhuǎn)爐三點(diǎn)球面支承更換。其不足之處:該專利的步驟五和步驟六中描述到三點(diǎn)球面 支承拆除和安裝過(guò)程，但是并未做詳細(xì)描述，三點(diǎn)球面支承安裝順序也并沒(méi)有限定，如何進(jìn) 行安裝，在實(shí)際執(zhí)行該專利的過(guò)程中仍然存在一定的施工難度，并且可能造成延長(zhǎng)工期，增 大安裝成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 1.發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0007] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的轉(zhuǎn)爐三點(diǎn)球面支承焊接后容易變形的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種三 點(diǎn)球面支承安裝輔助裝置。它通過(guò)設(shè)置輔助裝置實(shí)現(xiàn)焊接精確控制變形量，將原先需要二 次加工和二次裝配的工序縮減為一次完成，有效降低了制作成本和縮短了制造工期。
[0008] 2.技術(shù)方案
[0009] 為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：
[0010] 一種三點(diǎn)球面支承安裝輔助裝置，包括三點(diǎn)支撐座、假軸銷和臨時(shí)剛性支撐II，沿 托圈圓周方向間隔120 Q，形成均布的三點(diǎn)，這三點(diǎn)的中心線兩側(cè)分別對(duì)稱設(shè)置一個(gè)三點(diǎn)支 撐座，假軸銷位于這兩個(gè)互相對(duì)稱的三點(diǎn)支撐座內(nèi)側(cè)之間，在兩個(gè)互相對(duì)稱的三點(diǎn)支撐座 的外側(cè)，關(guān)于中心線對(duì)稱設(shè)置一個(gè)臨時(shí)剛性支撐II。三點(diǎn)支撐座的兩側(cè)受到臨時(shí)剛性支撐 II的支撐作用，三點(diǎn)支撐座之間設(shè)有假軸銷以保持要求的安裝尺寸，臨時(shí)剛性支撐II和假 軸銷一起作用，確保三點(diǎn)支撐座的軸向與托圈所在平面保持平行，使得三點(diǎn)支撐座的側(cè)面 均與托圈所在平面垂直，使得兩個(gè)三點(diǎn)支撐座內(nèi)側(cè)上部和下部之間的距離相等，為安裝和 焊接作準(zhǔn)備。
[0011] 優(yōu)選地，三點(diǎn)支承包括三點(diǎn)支撐座、托圈、轉(zhuǎn)爐法蘭、球面墊片和三點(diǎn)支撐螺栓，三 點(diǎn)支撐座設(shè)置在托圈上，三點(diǎn)支撐座上部設(shè)有球面墊片，假軸銷的軸線方向、三點(diǎn)支撐座的 軸向和托圈所在水平面互相平行。這樣是為了確保三點(diǎn)支撐座的尺寸合格。
[0012] 優(yōu)選地，三點(diǎn)支撐座兩側(cè)的截面均與托圈所在平面垂直。這樣是為了進(jìn)一步確保 三點(diǎn)支撐座的尺寸合格。
[0013] 優(yōu)選地，使用直軸代替假軸銷，三點(diǎn)支撐螺栓依次穿過(guò)轉(zhuǎn)爐法蘭和球面墊片設(shè)置 在直軸上，其中，直軸上設(shè)有與三點(diǎn)支撐螺栓相配合的螺孔。
[0014] 優(yōu)選地，臨時(shí)剛性支撐II的一端焊接在托圈上，另一端焊接在三點(diǎn)支撐座外側(cè)面 的頂端。
[0015] 一種三點(diǎn)球面支承的安裝方法，利用以上所述的一種三點(diǎn)球面支承安裝輔助裝 置，其步驟為：
[0016] A、制作加工以上所述的一種三點(diǎn)球面支承安裝輔助裝置中的三點(diǎn)支撐座、臨時(shí)剛 性支撐II、三點(diǎn)支撐螺栓和假軸銷；
[0017] B、安裝轉(zhuǎn)爐爐殼和托圈；
[0018] C、沿托圈圓周方向間隔120°，形成均布的三點(diǎn)，在托圈底板上找出這三點(diǎn)的中心 線；
[0019] D、關(guān)于這三點(diǎn)的中心線兩側(cè)對(duì)稱各安裝一個(gè)三點(diǎn)支撐座；
[0020] E、將假軸銷安裝在三點(diǎn)支撐座的軸向上；
[0021] F、檢查托圈上的每個(gè)三點(diǎn)支撐座的尺寸，如果尺寸無(wú)誤，取出假軸銷，使用直軸代 替假軸銷安裝在三點(diǎn)支撐座的軸向上；
[0022] G、將三點(diǎn)支撐螺栓安裝在直軸上，球面墊片和墊片安裝在三點(diǎn)支撐螺栓上，三點(diǎn) 支撐螺栓穿過(guò)轉(zhuǎn)爐法蘭，在三點(diǎn)支撐螺栓的頂部上設(shè)置螺母；
[0023] H、全部安裝完畢后再次檢查三點(diǎn)支撐座尺寸。三點(diǎn)支撐座的軸向垂直度，即兩個(gè) 三點(diǎn)支撐座內(nèi)側(cè)之間上部距離和下部距離，距離相等表示三點(diǎn)支撐座縱向尺寸合格，通過(guò) 測(cè)定三點(diǎn)支撐座距離托圈上的標(biāo)高，高度相等即表示軸線水平度合格。
[0024] 優(yōu)選地，球面墊片從上到下依次包括上球面墊、上球面座、下球面墊和下球面座， 墊片位于球面墊片之上。
[0025]優(yōu)選地，三點(diǎn)支撐座的軸向上的孔徑大小與假軸銷的外徑相匹配，直軸與假軸銷 的外徑相同。
[0026]優(yōu)選地，步驟A中采用刨邊機(jī)機(jī)械加工三點(diǎn)支撐座的坡口，坡口形式為U型坡口。 [0027] 一種三點(diǎn)球面支承的焊接方法，其步驟為：
[0028]第一步、根據(jù)以上所述的一種三點(diǎn)球面支承的安裝方法，在步驟E之后，點(diǎn)固三點(diǎn) 支撐座；
[0029]第二步、托圈上有三點(diǎn)安裝了三點(diǎn)支撐座，對(duì)于每個(gè)點(diǎn)上中心線兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置的 三點(diǎn)支撐座的外側(cè)各焊接一個(gè)臨時(shí)剛性支撐II;
[0030] 第三步、臨時(shí)剛性支撐II焊接完后，對(duì)托圈底板上的三對(duì)三點(diǎn)支撐座的尺寸進(jìn)行 檢查，合格后進(jìn)行下一步工序；
[0031] 第四步、預(yù)熱，將加熱片鋪設(shè)在托圈底板的背面上進(jìn)行預(yù)熱；
[0032]第五步、采用刨邊機(jī)機(jī)械加工三點(diǎn)支撐座的坡口，坡口形式為U型坡口，焊接三點(diǎn) 支撐座；
[0033]第六步、所有焊縫焊完后應(yīng)立即進(jìn)行消除應(yīng)力退火，根據(jù)JB4709-2000《鋼制壓力 容器焊接規(guī)程》中的焊后熱處理的規(guī)定進(jìn)行退火;焊后熱處理應(yīng)符合設(shè)計(jì)文件的規(guī)定，當(dāng)無(wú) 規(guī)定時(shí)，管道的焊后熱處理應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)金屬管道工程施工規(guī)范》GB50235中的有 關(guān)規(guī)定；設(shè)備的焊后熱處理應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《壓力容器焊接規(guī)程》JB/T4709的有關(guān)規(guī) 定。
[0034] 退火溫度以每小時(shí)升溫40°C緩慢升溫，加熱到580°C保溫5小時(shí)，再按照每小時(shí)40 °C緩慢降溫直至降低到室溫，退火方法為履帶式電加熱退火，加熱片分別放置于托圈底板 的內(nèi)側(cè)，即三點(diǎn)支撐座焊縫的背面，覆蓋于托圈底板外側(cè)三點(diǎn)支撐座的焊縫上，加熱片的外 部用保溫棉覆蓋，用以保溫。
[0035] 第七步、拆除臨時(shí)剛性支撐II;
[0036] 第八步、焊后表面清理，焊后將焊縫表面、焊疤、焊接飛濺物用角向磨光機(jī)打磨干 凈，咬邊超標(biāo)處補(bǔ)焊后再打磨；
[0037] 第九步、焊縫檢測(cè)合格后取出假銷軸安裝實(shí)際使用的直軸，檢查三點(diǎn)球面支承的 整體尺寸，檢查方法也是通過(guò)測(cè)量標(biāo)高，三點(diǎn)支撐座內(nèi)側(cè)之間的距離，尺寸合格，油漆后交 工。
[0038] 優(yōu)選地，第四步中預(yù)熱到溫度為150°C~180°C后再進(jìn)行焊接工序。
[0039] 優(yōu)選地，第五步中焊接方法采用焊條電弧焊，采用焊條電弧焊焊接工藝參數(shù)選擇 如表1。
[0040] 表1焊接工藝參數(shù)
[0041]
[0042]優(yōu)選