转炉耳轴轴承检修顶升装置设计制作

赵俭

摘 要：炼钢工序120t转炉两侧耳轴装有轴承，其目的就是能够使炉体旋转180°。传动侧耳轴轴承为固定支座安装，非传动侧耳轴轴承为滑动铰链支座安装，是浮动装置，用以“吸收”托圈热膨胀产生的轴向变形和托圈的弯曲变形。由于转炉耳轴轴承要承受钢水和炉体的重量，而且转炉炉体要旋转180°，为方便检查转炉耳轴轴承的运行情况、检修清洗、更换等工作，特设计制作一套顶升转炉耳轴轴承的装置。

关键词：120t转炉；耳轴轴承；顶升装置

1 初步设计构想

如果要旋转检查清洗或更换耳轴轴承，只有将耳轴轴承处于悬空状态即可。要使其悬空，就要克服转炉东西两侧耳轴轴承挡渣墙、旋转接头、轴承端盖、上轴承包盖、隔离坏、挡油怀、约束轴承的零部件等的影响，然后我们试想能够制作一个顶升装置来克服这些影响。

2 转炉炉体技术参数

（1）托圈标高：10560mm；

（2）耳轴中心到炉底支承座：4450mm；

（3）炉底支承座标高：6110mm；

（4）炉体直径：Φ6430mm；

（5）炉底支承座直径：Φ4900mm；

（6）轴承外径：Φ1540mm；

（7）轴承内经：Φ1180mm；

（8）轴承单重1820kg；

（9）托圈总重：3×105kg；

（10）炉体总重：2.09×105kg；

（11）轴承单重2×103kg；

（12）倾动减速机总重：1.26×105kg。

3 转炉简图和顶升方法

3.1 转炉简图（图1）

3.2 采用两侧分体式顶升旋转轴承180度

传动侧和非传动侧分别顶升使转炉倾斜1～2°，从而使单侧各轴承与其轴承座脱离，完成旋转。

在传动侧轴承座底部支座上搭设辅助装置支架（如图2），用油压千斤顶和U型座将传动侧耳轴顶升50～100mm，然后进行耳轴轴承旋转。

4 设计参数

四同步液压千斤顶高度：730mm；顶升装置总高度：6030mm；370×20的4根钢管；顶升支架长3900mm，箱型梁500×800mm。

5 设计尺寸

5.1 顶升架（图4-图6）

5.2 箱型梁（图7-图8）

6 强度校核

6.1 4个支撑柱强度校核

4个支撑柱用370×20mm管子制作，所选管子材料为Q235，屈服强度为[σ]=235MPa，已知托圈总重：3×105kg ；炉体总重：2.09×105kg ；轴承单重2×103kg；倾动减速机总重：1.26×105kg。

总重量m=3×105kg +2.09×105kg +2×103kg +1.26×105kg =6.37×105kg。

四根管子所要承受的力F=mg=6.37×105×10N=6.37×106N ；

每根管子所要承受的力 ，截面积 ；

每根柱子应力；

满足承载要求。

6.2 箱型梁强度校核

箱型梁一角受力F=1.6×106N，受力截面积A1=0.045m?；

箱型梁的应力；

满足承载要求。

7 利用顶升装置施工遇到问题及解决措施

（1）耳轴轴承和托圈顶升或回落过程中会出现偏差，所以在铰支座（ 此处为活动轴承铰支座）用320mm槽钢进行加固。

（2）当顶升过程中，炉底带动托圈时，由于三个球铰间隙不一样，可能要发生三个球铰受力不均的情况，无法水平顶起。在底座安装液压千斤顶顶升进行调节。

（3）由于球铰吊挂球门连接，在炉底带动托圈时，托圈和炉壳有150毫米的间隙，如果托圈有偏重，会导致托圈产生微量的旋转，耳轴也就随之产生旋转，不利检修，严重发生危险事故。所以在顶升前在托圈与炉体之间（南北侧）各加三块20mm厚的钢板定位。endprint