转炉倾动机构一次减速机单体更换研究与实践
转炉倾动电机负荷不平衡问题及控制策略研究
转炉倾动电机负荷不平衡问题及控制策略研究武钢条材总厂一炼钢分厂转炉及氧枪直流调速系统启用于1998年，因运行年限较长，设备老化，缺少备件，生产带来极大的隐患。
为提高运行可靠性，提高整体效益，我们对该转炉驱动系统进行了升级，采用Allen-Bradley PowerFlex Digital DC Drive系列直流调速系统替换了原有的1397直流调速装置。
1.转炉倾动系统1.1转炉倾动机构设备概况升级改造的转炉共有两台，均采用4套驱动器分别驱动4台电机。
倾动转动范围±180度，转炉倾动至零位、±120°时自动停止（具体角度可在程序中设定修改）。
传动操作要求：1台电机或驱动器故障时，允许正常生产。
2台电机或驱动器故障时，允许本炉生产。
3台电机或驱动器故障时，不允许生产，只能紧急回零。
主从驱动器可以在1、2、3号驱动器间切换，具有各种安全连锁，具备紧急停止和紧急回零功能。
1.2转炉倾动位置检测原理原氧枪、倾动位置检测使用旋转主令控制器，氧枪、倾动在动作的过程中，通过减速机输出轴上的旋转主令触发开关信号，PLC程序判断氧枪、倾动当前所处的大概位置。
升级后倾动位置，通过绝对值脉冲编码器即可直接读取绝对位置，计算出当前的倾动角度。
2.转炉倾动控制系统的配置结合转炉倾动控制特点，转炉倾动系统的配置为：（1）PowerFlex Digital DC Drive系列驱动器4台。
（2）西门子S7-400系列PLC系统。
（3）直流电机电枢电压：440VDC，电机电枢电流：200A，电机励磁电流：8.06A，电机配有强制冷却风机和测速增量型编码器。
3.电气传动控制方案3.1倾动控制原理转炉倾动由4台电机驱动，分别由4台驱动器传动。
倾动直流装置原型号：1397-U265FR-HA2-FS2015 ，含义：U——电压等级380/415VAC，265——额定电枢电流265ADC，R—再生运行，HA2—带数字接口的编程器，FS2—励磁电流调节器。
转炉倾动减速机整体更换施工工法(2)
转炉倾动减速机整体更换施工工法一、前言转炉倾动减速机是一种常见的工业设备，其在冶金、化工等领域有广泛应用。
然而，由于长时间的使用和磨损，转炉倾动减速机的整体更换施工工法成为了必要的操作。
本文将详细介绍转炉倾动减速机整体更换施工工法，包括工法特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例。
二、工法特点转炉倾动减速机整体更换施工工法具有以下特点：1. 精准度高：采用先进的技术和设备，确保整体更换后的转炉倾动减速机在运行中的准确性和稳定性。
2. 施工周期短：通过合理的施工计划和高效的施工工艺，能够在最短时间内完成转炉倾动减速机的整体更换。
3. 施工成本低：工法采用先进的机具设备，可以提供更高的工作效率并降低人员和设备的使用成本。
4. 安全可靠：在施工过程中，充分考虑了安全因素，采取了多种安全措施来保障施工人员的人身安全。
三、适应范围转炉倾动减速机整体更换施工工法适用于各种规模的转炉倾动减速机更换工程，无论是大型还是小型，都能够满足工程的需求。
四、工艺原理转炉倾动减速机整体更换施工工法的原理是将已经使用一段时间的转炉倾动减速机整体拆除，并将新的转炉倾动减速机整体安装到原位。
通过分析施工工法与实际工程之间的联系，可以得出以下工艺原理：1. 拆除原转炉倾动减速机：施工人员首先对原转炉倾动减速机进行拆除，将各个配件分离，然后使用专用工具将原减速机本体整体拆除。
2. 安装新转炉倾动减速机：在拆除原转炉倾动减速机后，施工人员将新的转炉倾动减速机整体安装到原位，并依次连接配件和管线，确保整体结构的完整性。
3. 调试和测试：安装完成后进行整体调试和测试，确保转炉倾动减速机的运行稳定和准确性。
五、施工工艺1. 施工准备：确定施工计划、准备所需的机具设备和材料，确保施工过程的顺利进行。
2. 拆除准备：先进的拆除工具和设备，确保减速机的拆除过程顺利进行，同时保证施工人员的安全。
转炉炼钢设备结构改进分析
转炉炼钢设备结构改进分析作者结合一具体转炉装置的设计内容，分析了设计对结构完善的重要性。
通过长达一年之久的实践我们发现，经过改善之后的机械在工作时不会产生很多噪声，而且运行十分稳定，下面就其进行详细的分析与总结。
标签：转炉设备；减速箱；托圈；耳轴套前言对于很多钢铁单位来讲，转炉装置是进行的关键装置。
在分析具体设备设计工作时，工作者通过画图工具等软件细致地分析，将其和具体实际情况联系在一起，对设备构造加以合理的创新，从而使转炉等结构的运行更加稳定。
当其使用一年之后，我们再次分析发现其运作效果很高，明显提升了工作效率。
1 倾动装置大齿轮减速箱结构改进设计的150吨转炉倾动装置为全悬挂、四点啮合的传动方式。
倾动装置的一次和二次减速机连接方式为一台二次减速机同时与四台一次减速机相连，二次减速机的高速轴与一次减速机的输出轴为套轴式连接，即一次减速机的输出轴为空心轴套结构，套入二次减速机的输入轴后用挡盖轴向固定。
一次减速机绕二次减速机高速轴的旋转自由度由一次减速机另外一端的支撑轴来加以限制，此时传动形式非常柔性化，而且能够避免一次安装时的不利现象。
在工作的时候，四台变频调速电机通过一次减速机来同时驱动二次减速机正反转工作。
对于倾动设备来讲，它的重点装置则是大齿轮减速箱。
只有确保它的安全，才可以保证设备运行稳定。
具体来讲，必须要保证它有非常好的刚度，而且强度达标，只有这样才能够避免破损，避免形状改变。
当前我们国家的很多钢厂都发生过此类箱体因为刚度不好而导致变形的案例。
为了防止这种问题的再一次出现，就必须通过各种措施来确保倾动装置运作稳定。
在设计的时候必须要使用合理方法来确保箱体的刚度，确保其强度质量。
具体来说，要想增加它的刚度以及强度，就必须按照如下两个措施来开展工作。
第一是加厚材料；第二是完善结构。
很显然如果使用第一种措施，就必然会导致费用增多，对于单位来讲，它们发自内心都不愿意多花钱，因此在设计的时候采取的是第二种措施。
转炉倾动机构研究
１ 全 悬挂 式倾 动机 构
从 电动 机 到末 级齿 轮 传动 副 全部 传动 装 置都 悬挂 在耳 轴上 。其 机械 组成 一 般 由驱 动 电机 、一 次减 速机 、二 次减 速机 、扭 力杆 平 座 固定 在基 础 上 ．另一 方 面通 过 其 两端 的扭 转臂 （ 曲柄） ，借助 两根 分别 连 接在 二
扭 力杆 平 衡装 置是 平 衡转 炉倾 动 时 引起 悬挂 减 速 机壳 体旋 转 的旋转 力 矩平 衡装 置 。它 借 助 于 扭 力杆 本 身 的扭转 变形 随 时 吸收 和缓 冲倾 动机 构 正 向或 反 向旋 转 时交 替 产 生 的两 个 方 向 的 冲击 。 并 将二 次减 速 机壳 上 的旋 转反力 通 过扭 力 杆支 承 座 作 为垂直 力 传递 到基 础上 。扭 力 杆一 方 面通 过
转炉倾动装置安装易发质量事故成因分析及预防
转炉倾动装置安装易发质量事故成因分析及预防摘要：本文主要介绍了转炉倾动装置安装过程中易出现的两个质量事故，分别为二次减速机大齿轮与耳轴抱死和切向键研配尺寸超差，文中简单介绍了两起事故发生的主要原因，并针对事故发生原因提出了有效的预防措施关键词：倾动装置切向键安装质量事故成因预防1.前言：转炉倾动装置是转炉本体设备的重要组成部分，主要包括一次减速机、二次减速机、扭力杆等。
设备安装过程中，一般情况一、二次减速机是装配为整体部件，施工单位仅将二次减速机的大齿轮装配到托圈耳轴上，并将切向键研配后装配到位。
倾动装置安装质量好坏直接关系到整个转炉系统成败。
2.倾动装置安装质量事故倾动装置到场一般为整体到货，安装内容主要是二次减速机安装到耳轴上，并将切向键安装到位。
在安装过程中，易发的事故主要有打齿轮安装未安装到位和切向键安装未达设计要求。
主要表现在，减速机往耳轴安装时，安装到一定位置后，大齿轮被耳轴某些硬点卡住，不能继续安装就位，也不能将大齿轮从耳轴卸下，即使最终卸下，也会导致齿轮孔和耳轴上出现较大的伤痕，设备部件报废，致使整安装工作出现较大的质量事故。
另一个质量问题是，切向键研配出现问题，导致研配后的尺寸过大或过小，过大则会出现上键不能达到设计要求，装配后的长度未达到设计要求，键组接合面未到达满装配，过小则使上键即使全部装入，尚不能到达设计的过盈量，导致键组报废。
如果不能正确安装切向键组，在生产过程中可能出现键组自动松动的问题，进而引发生产事故。
3.质量事故成因分析3.1.二次减速机安装及质量问题成因分析二次减速机安装方法一般采用滑移法安装，即在倾动平台上搭设临时平台，平台标高根据二次减速机外形尺寸确认，一般使减速机放上后大齿轮轮孔中心标高略低于耳轴中心标高，安装过程中，利用千斤顶或是斜垫板调整，调整到耳轴与轮孔四周间隙均匀并对准键槽后，利用四台或多台倒链将减速机拉到位，在拉倒链的过程中要随时调整耳轴和大齿轮轮孔之间的间隙，保持均匀，出现偏差及时调整。
炼钢转炉倾动控制方案
炼钢转炉倾动控制方案
孟学鑫
【期刊名称】《能源与节能》
【年(卷),期】2012(000)004
【摘要】主要介绍了某炼钢厂转炉倾动系统的控制方案，此方案在该炼钢厂已经运行多年且状态良好。
【总页数】2页(P83-84)
【作者】孟学鑫
【作者单位】首钢长治钢铁有限公司,山西长治046031
【正文语种】中文
【中图分类】TF726
【相关文献】
1.转炉倾动电气传动控制方案探讨 [J], 苏涛
2.S120变频器在转炉倾动中的主从控制方案比较 [J], 郭进涛;薛辉
3.炼钢转炉倾动控制方案 [J], 孟学鑫
4.浅议炼钢厂转炉倾动机构设备的故障分析及维护 [J], 钱振平
5.水钢炼钢2#转炉倾动系统升级改造实践 [J], 张志华;路遥;周琴
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转炉倾动事故的防治与优化设计
【技术文献】转炉倾动事故的防治与优化设计转炉倾动事故的防治与优化设计方强国①(中冶华天工程技术有限公司炼钢事业部江苏南京 210019)摘要：通过对转炉倾动事故的概念、原因进行分析与研究，得到转炉倾动事故的防治方法，同时提出一种新型预防转炉倾动事故的优化设计，提高了炼钢的安全可靠性，减少了炼钢的运行成本，并用于实践，对转炉炼钢工艺及设备的设计有一定的指导作用。
关键词：转炉；倾动事故；防治；优化设计1 概述转炉是炼钢车间的核心设备，其倾动机构又是转炉的关键，因此安全、可靠的倾动机构是保证炼钢生产顺行的关键。
然而在实际的生产过程中，由于断电、制动器失灵、炉口粘渣等各种原因引起事故时，要求转炉能通过松闸(气动或电动)自动返回原位或停止自倾，或采用备用的驱动系统使转炉复位，防止转炉倾翻扣钢，造成重大人员和财产损失。
2 倾动事故分析每座转炉配有一套独立的倾动机构。
转炉倾动机构由交流变频电机、一次减速机、二次减速机和扭力杆组成。
转炉倾动机构应能使炉体连续正反转，并能平稳而准确地停止在任意角度的位置上，以满足兑铁水、加废钢、加料、取样、测温、出钢、出渣以及返回等工艺操作要求[1]。
转炉倾动事故分成以下几种：2．1 机械事故机械事故是指倾动机构的各个传动部件疲劳故障而引起的事故，也叫疲劳事故。
例如一次、二次减速机的齿轮断齿，电机和抱闸的损坏，扭力杆的断裂以及轴承的损坏等引起的事故。
2．2 电气事故电气事故是指转炉发生断电故障、电机故障、变频器故障等原因而引起的事故。
例如某厂300t转炉变频器故障，转炉只有软联锁(联锁通过PLC实现)，而没有设计硬联锁，造成转炉倾动不受控制，导致转炉倒钢事故。
2．3 工艺操作事故工艺操作事故是指转炉操作人员处理不当或操作失误引起的事故。
例如：①未能及时清理炉口，导致转炉炉口粘渣过多，产生负力矩，而引起转炉栽头(倾翻扣钢)的事故，也叫炉口粘渣事故。
②在转炉出钢、除渣时，倾动速度过快，引起钢水、液态渣从转炉炉口倒出，而没有进入钢水罐、渣罐，造成车辆等设备损坏和人员伤亡，或倒在潮湿的地面上引起爆炸事故。
变频器在转炉倾动系统的应用及改造
\变频器在转炉倾动系统的应用及改造陶汉雄广钢股份有限公司转炉炼钢厂机动科，广州市白鹤洞1号 邮编510380摘要：转炉倾动传动系统中既要求电机具有良好的同步性能并且要求有较好的负荷分配。
如何处理负荷分配是转炉倾动系统关键的问题。
本文介绍交流变频系统如何实现负荷分配。
关键词： 转炉倾动、变频传动、主从控制、直接转矩控制Abstract: Converter tilting system claim have well synchronization and equilibrium .How to disposal equilibrium is converter tilting system pivotal problem The paper described how to equilibrium in the AC Frequency-converter system.Key word ：converter tilting system 、frequency conversion 、principal and subordinate control 、directness torque control0、引言广钢两座45吨转炉倾动系统原采用施耐德PDL 系列变频器。
新转炉投产的第一年，由于变频器功能的不足和系统设计的缺陷使转炉倾动系统的设备运行故障率相当高，对生产造成较大的影响。
从2004年11月18日试产到2005年6月改造前先后出现4台变频器IGBT 损坏的事故，其中2005年1月19日，2＃炉两台倾动变频器同时烧毁IGBT 功率模块令生产中断。
由于系统无法做到转矩平衡导致2005年两座转炉都先后多次出现了弹性杆断裂的设备故障。
更为严重的是2#转炉在2005年6月8日出现了倾炉完全不受控制，盛满钢水的炉体翻转了两周半才停下来的恶性事故。
1、转炉倾动系统工艺要求和特点转炉倾动是一个大惯性的位能负载，要求传动系统有很好的低速起动性能，同时要求电机和变频器要有较强的过载能力和电机的输出转矩能够平衡分配。
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转炉倾动机构一次减速机单体更换研究与实践
摘要：文中概述了转炉全悬挂多点啮合柔性传动倾动机构单体更换一次减速机的研究、试验与成功实践的过程，内容科学、自主创新，开创了冶金行业单体更换一次减速机的先河。
关键词：转炉；全悬挂多点啮合柔性传动倾动机构；一次减速机；单体更换；定位销孔；磁力钻；模板；定位板
Abstract：The thesis said to turn all of the stoves to hang to order wheel gear more to match all gentle spread to move to drive the organization single body to replace the process of research, on trial and successful fulfillment of decelerating the machine once, contents science, independence innovation.
Key words：turn a stove；all hang to order wheel gear more to match gentle spread to move to drive organization；a deceleration machine；the single body replaces；the fixed position sells bore；the magnetic force drills；template；position plank
1 引言
目前大型全悬挂式转炉倾动机构均采用多点啮合柔性支承传动（见图1），其主要特点是悬挂减速器(也称二次减速机，以下称二次减速机)悬挂在转炉耳轴外伸端上，悬挂减速器的大齿轮与同时啮合的四个小齿轮轴端的初级减速器(也称一次减速机，以下称一次减速机)联接。
一次减速机通过箱体上的法兰用螺栓和定位销固定在悬挂减速器箱体上。
我公司炼钢
厂现有3座转炉采用全悬挂式多点啮合柔性支承传动的倾动机构，一次减速机通过箱体上的法兰用22个螺栓和6个定位销固定在二次减速器箱体上。
在运行7年后发现一次减速机各齿轮及各轴承座孔磨损比较严重；一次减速机与二次减速机的定位销孔变形严重，导致各定位销
1——悬挂减速器（二次减速机）2——初级减速器（一次减速机）3——紧急制动器装置
4——扭力杆装置5——极限开关6——电磁制动器7——变频电动机8——耳轴轴承
图1全悬挂式多点啮合柔性支承传动转炉倾动机构示意图
频繁自动退出，严重影响转炉运行。
因此必须考虑转炉倾动机构一次减速机的更换问题。
一次减速机与二次减速机之间的定位销孔机加工工艺为配钻配铰且定位销孔在分度圆上并非均布，备件一次减速机（以下称新一次减速机）与二次减速机联接法兰上没有机加工定位销孔，同时由于该套传动机构庞大且现场条件狭小等条件的制约，单体更换此类一次减速机一直以来就是国内冶金行业遇到的普遍难题。
据了解国内冶金行业更换倾动机构一次减速机的普遍做法是将一次减速机与二次减速机整体更换。
近期我国某特大型钢厂针对定位销孔变形严重的问题比较成功地对旧一次减速机与二次减速机实施了定位销孔现场扩孔、铰孔施工。
本文根据现场实际情况，概述了单体更换一次减速机的研究、试验与成功实践，较好的解决了冶金行业普遍存在的这一技术难题。
2单体更换一次减速机的研究
2.1新一次减速机上加工定位销孔研究
一次减速机与二次减速机之间的定位销孔机加工工艺为配钻配铰，制作备件一次减速机时不具备配钻配铰的条件，故备件一次减速机法兰上未加工定位销孔。
同时，一次减速机与二次减速机之间的定位销孔在分度圆上并非均布，要实施一次减速机的单体更换，首先要解决的问题必须是将二次减速机上定位销孔的分度等相关信息通过机加工手段“复制”到新一次减速机上。
通过制作一个中间模板将下线的一次减速机（以下称旧一次减速机）的6个Φ30定位销孔的分度等信息“复制”到中间模板上，再利用“存储”有旧一次减速机定位销孔分度信息的中间模板将上述信息再“复制”到新一次减速机上，然后再对中间模板及新一次减速机进行定位销孔的配钻配铰。
2.2新一次减速机与二次减速机现场配铰研究
二次减速机在使用过程中其定位销孔磨损变形，各孔孔形均出现不同程度的椭圆与锥度。
在安装获得了定位销孔分度信息的新一次减速机时，根据二次减速机各孔变形的实际情况，本着消除二次减速机上各孔孔形误差的原则，在新一次减速机与二次减速机在装配后再利用磁力钻进行一次配铰。
配铰完成后，根据各定位销孔的实际尺寸配置定位销。
3单体更换一次减速机的试验
3.1、新一次减速机上加工定位销孔试验
3.1.1、试验准备
①、根据一次减速机与二次减速机联接法兰的尺寸制作中间模板。
②、制作将旧一次减速机上定位销孔分度信息“复制”到中间模扳上的工具（“样冲”）并进行热处理。
③、制作充当“旧一次减速机”和“新一次减速机”角色的法兰（以下分别简称法兰A和法兰B），并在法兰A上随意加工Φ30定位销孔若干。
3.1.2、试验过程与结论
利用中间模板将法兰A上若干Φ30定位销孔的分度等信息“复制”到中间模板上，再利用“存储”有法兰A定位销孔分度信息的中间模板将上述信息再“复制”到法兰B上，然后在T160镗床上对中间模板及法兰B进行定位销孔的配钻配铰加工。
加工完毕后，测量法兰B各孔孔形参数（见表1），将法兰B与法兰A装配，并完全打入定位销。
表1法兰B各孔孔形参数（任选8孔）
通过将法兰B与法兰A装配并完全打入定位销，说明通过上述方法非常成功的将法兰A的定位销孔的分度等信息准确的“复制”到法兰B上。
也就是说通过上述方法是可以成功的将旧一次减速机的定位销孔的分度信息准确的“复制”到新一次减速机法兰面上。
同时由表1可以看出，各孔的孔形数据比较理想，达到了使用要求，也满足了下道工序（现场磁力钻配钻配铰机加工）的要求。
3.2、新一次减速机与二次减速机现场配铰试验
3.2.1、试验准备
①、计算Φ30孔切削力，根据计算结果选择满足要求的磁力钻。
②、根据二次减速机各定位销孔孔形确定消除定位销孔孔形误差所需要的最小刀具（扩孔钻、铰刀等）。
③、根据一次减速机的外形尺寸制作一个试验平台，以模拟现场实际情况。
④、根据一次减速机本身的特点以及现场条件，在一次减速机与联接法兰面平行的位置制作安装一块磁力钻定位板，满足磁力钻定位及扩、铰定位销孔的技术要求。
3.2.2、试验过程与结论
通过各种不同磁力钻转速、切削余量组合在模拟试验台上反复进行铰孔试验，并对各种情况下加工后孔的表面质量及孔的孔形参数（椭圆度、锥度）对比（见表2），确定需要达到较高精度的情况下使用磁力钻进行铰孔机加工合适的转速与合适的切削余量。
表2磁力钻不同转速与切削余量情况下，各孔表面质量及孔的孔形参数对比
由表1可以看出，在模拟现场实际情况下，磁力钻的转速在40r·min-1，切削余量控制在0.10mm时铰削加工孔的孔形参数最理想，能够较好的满足现场使用要求。
4、单体更换一次减速机的实践及实施效果
2007年7月初对我公司炼钢厂1#转炉倾动机构两台一次减速机按照上述方法进行了单体更换。
经过数据检测，各定位销孔完全达到了图样设计“配钻配铰”的工艺要求，新一次减速机与二次减速机的装配齿轮啮合也达到了技术要求。
运行15天后，各定位销无一有外退的迹象，再次检查齿轮啮合情况也完全满足使用要求。
按照上述方法进行新一次减速机更换，与冶金行业目前普遍的做法（整体更换一次减速机与二次减速机总成）相比，有如下优势：a、不需要更换二次减速机，节约成本60万元左右。
b、更换时间缩短70%以上。
c、节约了大量的人力物力。
我国某特大型钢铁厂的做法虽然解决了一次减速机与二次减速机之间定位销孔变形严重的问题，但未从根本上解决一次减速机齿轮磨损以及箱体轴承座孔磨损严重的问题。
5、结语
单体更换一次减速机的难点是定位销孔机加工工艺为配钻配铰且各定位销孔在分度圆上非均布。
通过理论研究、大量的论证试验与生产实践，应用中间模板完成新一次减速机的定位销孔的加工，应用磁力钻完成新一次减速机与二次减速机定位销孔的配钻配铰并消除了二次减速机定位销孔的孔形误差，通过检查各项参数均达到了使用要求，效果良好，圆满地完成了转炉倾动机构一次减速机的
单体更换，解决了冶金行业普遍存在的难题。
*-参考文献：
[1] 严开勇,杨荫庐;弹簧缓冲装置在转炉倾动机构上的应用[J];冶金设备;2010年01期
[2] 高满旭，王伟立;柔性支承式转炉倾动机构优化设计[J];鞍山钢铁学院学报;2011年03期。