电力驱动回转台的设计
2012-11-18马廷威叶妮佳王玉红
马廷威 刘 巍 吕 军 叶妮佳 王玉红
(中冶京诚(营口)装备技术有限公司，辽宁 115004)
回转台是大型锻造过程中的重要辅具，其主要作用是在镦粗过程中实现镦粗件角度的不断变化，适用于饼形件的镦粗锻造和圈类件的端部平整，在减少端部尺寸的肥头大耳，节省原材料和加工工时等方面具有重要意义。
1 回转台的分类
1.1 按照结构分类
回转台按照结构不同可以分为单一式和复合式。单一式回转台是指只能实现回转台功能，而不能实现带钳把镦粗锻件的功能，其结构如图1所示。
图1 单一式回转台Figure 1 Single type of rotatory table
复合式回转台指回转盘和镦粗漏盘设计成一体。结构的上板设计成镦粗漏盘的形式，上板中间位置设计成大的球面，中间带有适用于钳把直径尺寸的孔，下面的结构跟单一式回转台结构基本相同。相对于单一式而言其优点是能够节省原材料，实现一个辅具完成两种辅具的作用，缺点是结构复杂，上板内孔处不可避免的出现放射状脆性裂纹并扩展直至整体开裂，导致漏盘报废［1］。另外，在大钢锭镦粗时，由于重量大，在上板与过渡板定位部分会发生咬合，使得回转台不能旋转。复合式回转台的结构如图2 所示。
图2 复合式回转台Figure 2 Compound rotatory table
1.2 按照动力分类
回转台按照动力可分为人工和非人工两类。人工是指回转台上板旋转的时候转动的角度靠人工的方式去控制，具体方法是在上板周围的孔中使用撬棍转动回转台。非人工方式是指使用气动或电动的方式来控制回转台的转动。相对于人工方式而言其优点是改善工人的作业环境，降低劳动强度，提高转动角度的准确性，可提高锻造工作效率。
2 回转台的设计
由于车间已经制作了三种规格的镦粗漏盘，综合考虑各种形式回转盘的优缺点，决定将回转台设计成单一式。由于本回转台是给80 MN 压机设计的，80 MN 压机生产的锻件重量较大，所以动力方面决定采用非人工驱动的结构，如图3 所示。
图3 电力驱动单一式回转台Figure 3 Single type of rotatory table driven by electric power
2.1 回转台的结构
回转台由上板、过渡板、下板、滑道这几个重要的部分构成。上板是锻件的接触表面，能够实现锻件的镦粗、平头等功能。另外上板的周围要留有安放撬棍的孔，为了在电机损坏时能够继续使用人力进行生产。上板下部突出的部位用于与过渡板的定位配合。过渡板位于上板和下板中间的位置，与滑道配合，装上滚珠，其作用是能够带动回转台上板在轴向方向转动。过渡板内直径上面的齿与齿轮轴啮合，来传递动力，实现转动。下板起到支撑和容纳内部电机等零件的作用，配以滑道，与过渡板中的滑道和滚珠一起实现回转台的转动。为了使回转台能够顺利转动，需要保证过渡板在满载荷的情况下，下表面的位置与下板上表面的位置有10 mm 左右的间隙。这样需要在下滑道下部安装弹簧，由弹簧吸收载荷带来的上下尺寸变化。动力来源于电力驱动，采用电机、减速器、齿轮轴联合的方式来降低电机的速度，达到驱动回转盘缓慢转动的功能。
2.2 弹簧的选择
由于本回转台是给80 MN 压机设计的，考虑到压机最大镦粗能力为80 t 钢锭，以及弹簧更换方便、工作环境等因素，决定采用碟形弹簧。单片碟形弹簧力的计算公式［2］为:
式中 Pc——压平时的碟形弹簧载荷计算值，N;
t——碟形弹簧厚度，mm;
D——弹簧外径，mm;
h0——弹簧压平时变形量的计算值，mm;
E——弹性模量，MPa;
μ——泊松比;
K1、K4查表。
根据最大镦粗钢锭的重量G1，上板重量G2、过渡板G3、滑道G4、滚珠G5的重量，所预留出来的碟形弹簧的装配空间，以及由上式计算的单片碟形弹簧的弹力，最终选择规格为A 系250 mm×127 mm×14 mm。采用复合组合形式，穿在弹簧导向柱上，上下用弹簧垫片。
2.3 注意事项
由于本回转台使用的是电力驱动，电机在高温环境下工作容易损坏，须注意保养。操作时回转台外部的电源线需要用厚钢板覆盖，防止氧化铁皮烧坏电源线。注意经常检查电源线外皮的情况，防止跑电等情况的发生。
3 结论
设计的回转台具有使用方便，结构合理的特点。经过实际使用，至今没有出现故障，生产效果良好，同时拓展了压机产品的种类，为公司创造了良好的经济效益。回转台还改善了工人的工作环境，降低了劳动强度，对同类机构的设计有一定的借鉴意义。
［1］刘贺，等.旋转镦粗台楼盘结构改进［J］.大型铸锻件，2009，3:26－28.
［2］成大先.机械设计手册单行本［M］，北京:化学工业出版社，2004.
