電力驅(qū)動回轉(zhuǎn)臺的設(shè)計

馬廷威 劉 巍 呂 軍 葉妮佳 王玉紅

(中冶京誠(營口)裝備技術(shù)有限公司，遼寧 115004)

回轉(zhuǎn)臺是大型鍛造過程中的重要輔具，其主要作用是在鐓粗過程中實現(xiàn)鐓粗件角度的不斷變化，適用于餅形件的鐓粗鍛造和圈類件的端部平整，在減少端部尺寸的肥頭大耳，節(jié)省原材料和加工工時等方面具有重要意義。

1 回轉(zhuǎn)臺的分類

1.1 按照結(jié)構(gòu)分類

回轉(zhuǎn)臺按照結(jié)構(gòu)不同可以分為單一式和復(fù)合式。單一式回轉(zhuǎn)臺是指只能實現(xiàn)回轉(zhuǎn)臺功能，而不能實現(xiàn)帶鉗把鐓粗鍛件的功能，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 單一式回轉(zhuǎn)臺Figure 1 Single type of rotatory table

復(fù)合式回轉(zhuǎn)臺指回轉(zhuǎn)盤和鐓粗漏盤設(shè)計成一體。結(jié)構(gòu)的上板設(shè)計成鐓粗漏盤的形式，上板中間位置設(shè)計成大的球面，中間帶有適用于鉗把直徑尺寸的孔，下面的結(jié)構(gòu)跟單一式回轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)基本相同。相對于單一式而言其優(yōu)點是能夠節(jié)省原材料，實現(xiàn)一個輔具完成兩種輔具的作用，缺點是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，上板內(nèi)孔處不可避免的出現(xiàn)放射狀脆性裂紋并擴展直至整體開裂，導(dǎo)致漏盤報廢［1］。另外，在大鋼錠鐓粗時，由于重量大，在上板與過渡板定位部分會發(fā)生咬合，使得回轉(zhuǎn)臺不能旋轉(zhuǎn)。復(fù)合式回轉(zhuǎn)臺的結(jié)構(gòu)如圖2 所示。

圖2 復(fù)合式回轉(zhuǎn)臺Figure 2 Compound rotatory table

1.2 按照動力分類

回轉(zhuǎn)臺按照動力可分為人工和非人工兩類。人工是指回轉(zhuǎn)臺上板旋轉(zhuǎn)的時候轉(zhuǎn)動的角度靠人工的方式去控制，具體方法是在上板周圍的孔中使用撬棍轉(zhuǎn)動回轉(zhuǎn)臺。非人工方式是指使用氣動或電動的方式來控制回轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)動。相對于人工方式而言其優(yōu)點是改善工人的作業(yè)環(huán)境，降低勞動強度，提高轉(zhuǎn)動角度的準(zhǔn)確性，可提高鍛造工作效率。

2 回轉(zhuǎn)臺的設(shè)計

由于車間已經(jīng)制作了三種規(guī)格的鐓粗漏盤，綜合考慮各種形式回轉(zhuǎn)盤的優(yōu)缺點，決定將回轉(zhuǎn)臺設(shè)計成單一式。由于本回轉(zhuǎn)臺是給80 MN 壓機設(shè)計的，80 MN 壓機生產(chǎn)的鍛件重量較大，所以動力方面決定采用非人工驅(qū)動的結(jié)構(gòu)，如圖3 所示。

圖3 電力驅(qū)動單一式回轉(zhuǎn)臺Figure 3 Single type of rotatory table driven by electric power

2.1 回轉(zhuǎn)臺的結(jié)構(gòu)

回轉(zhuǎn)臺由上板、過渡板、下板、滑道這幾個重要的部分構(gòu)成。上板是鍛件的接觸表面，能夠?qū)崿F(xiàn)鍛件的鐓粗、平頭等功能。另外上板的周圍要留有安放撬棍的孔，為了在電機損壞時能夠繼續(xù)使用人力進行生產(chǎn)。上板下部突出的部位用于與過渡板的定位配合。過渡板位于上板和下板中間的位置，與滑道配合，裝上滾珠，其作用是能夠帶動回轉(zhuǎn)臺上板在軸向方向轉(zhuǎn)動。過渡板內(nèi)直徑上面的齒與齒輪軸嚙合，來傳遞動力，實現(xiàn)轉(zhuǎn)動。下板起到支撐和容納內(nèi)部電機等零件的作用，配以滑道，與過渡板中的滑道和滾珠一起實現(xiàn)回轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)動。為了使回轉(zhuǎn)臺能夠順利轉(zhuǎn)動，需要保證過渡板在滿載荷的情況下，下表面的位置與下板上表面的位置有10 mm 左右的間隙。這樣需要在下滑道下部安裝彈簧，由彈簧吸收載荷帶來的上下尺寸變化。動力來源于電力驅(qū)動，采用電機、減速器、齒輪軸聯(lián)合的方式來降低電機的速度，達到驅(qū)動回轉(zhuǎn)盤緩慢轉(zhuǎn)動的功能。

2.2 彈簧的選擇

由于本回轉(zhuǎn)臺是給80 MN 壓機設(shè)計的，考慮到壓機最大鐓粗能力為80 t 鋼錠，以及彈簧更換方便、工作環(huán)境等因素，決定采用碟形彈簧。單片碟形彈簧力的計算公式［2］為:

式中 Pc——壓平時的碟形彈簧載荷計算值，N;

t——碟形彈簧厚度，mm;

D——彈簧外徑，mm;

h0——彈簧壓平時變形量的計算值，mm;

E——彈性模量，MPa;

μ——泊松比;

K1、K4查表。

根據(jù)最大鐓粗鋼錠的重量G1，上板重量G2、過渡板G3、滑道G4、滾珠G5的重量，所預(yù)留出來的碟形彈簧的裝配空間，以及由上式計算的單片碟形彈簧的彈力，最終選擇規(guī)格為A 系250 mm×127 mm×14 mm。采用復(fù)合組合形式，穿在彈簧導(dǎo)向柱上，上下用彈簧墊片。

2.3 注意事項

由于本回轉(zhuǎn)臺使用的是電力驅(qū)動，電機在高溫環(huán)境下工作容易損壞，須注意保養(yǎng)。操作時回轉(zhuǎn)臺外部的電源線需要用厚鋼板覆蓋，防止氧化鐵皮燒壞電源線。注意經(jīng)常檢查電源線外皮的情況，防止跑電等情況的發(fā)生。

3 結(jié)論

設(shè)計的回轉(zhuǎn)臺具有使用方便，結(jié)構(gòu)合理的特點。經(jīng)過實際使用，至今沒有出現(xiàn)故障，生產(chǎn)效果良好，同時拓展了壓機產(chǎn)品的種類，為公司創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟效益。回轉(zhuǎn)臺還改善了工人的工作環(huán)境，降低了勞動強度，對同類機構(gòu)的設(shè)計有一定的借鑒意義。

［1］劉賀，等.旋轉(zhuǎn)鐓粗臺樓盤結(jié)構(gòu)改進［J］.大型鑄鍛件，2009，3:26－28.

［2］成大先.機械設(shè)計手冊單行本［M］，北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2004.