一種三點球面支承安裝輔助裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及冶金機械設備領域，尤其涉及一種三點球面支承安裝輔助裝置。
【背景技術】
[0002] 轉爐爐殼與托圈的連接裝置是轉爐系統中的關鍵設備之一，在轉爐煉鋼作業中不 僅要承擔滿載鋼水的轉爐重量，還要保證轉爐能夠平穩的傾轉作業，在此過程中，連接裝置 要承受非常大的拉、壓、扭曲等力矩的作用，很容易發生撕裂現象，因此，連接裝置的焊接質 量和精度至關重要。目前我國轉爐爐殼與托圈的連接裝置主要有兩種，一種為三點支撐連 接方式，另一種為懸掛連接方式。
[0003] 三點球鉸聯接裝置具有如下不足之處：1)三點球鉸聯接裝置下部托架與爐體連接 位置要求較高，爐體下部開孔精度不夠，使得三點球鉸聯接裝置、爐體與托圈間的安裝施工 難度大，后期維修工作量大。2)三點球鉸聯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于托圈的漲縮。4)現有的三點球鉸聯接裝置在 后期使用中支柱螺栓容易斷裂。因此，三點球鉸聯接裝置在使用過程很容易變形甚至撕裂， 這也為三點球鉸聯接裝置的安裝和焊接提出了更高的要求，通常國內采用的技術主要是焊 后加工的方法，就是先初加工支撐座的軸孔，安裝焊接后再上機床進行二次精加工的方法 來保證精度。這種方法盡管對于安裝精度保證非常有效，但是對于自重幾十噸或上百噸的 大型設備來回吊運非常不便，同時還造成制造工期延長，增加制作成本的不足。
[0004] 中國實用新型專利，授權公告號:CN 202945265 U，授權公告日：2013.05.22,公開 了一種用于轉爐爐體與托圈之間聯接的轉爐改進型三點球鉸聯接裝置。包括有安裝在轉爐 的環形托圈上的球鉸支承裝置，球鉸支承裝置沿圓周間隔120°設有三個，形成均布的三點， 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 下大的錐形結構，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，沿圓周對稱分布有多個，能在不間斷吹煉的情況下在轉爐的任何位置進行 熱變形補償，托圈的上面安裝有擋座架和防松擋座。此裝置能夠自動適應轉爐熱變形，安裝 和維修工作量小，防止支柱螺紋受力出現斷裂。其不足之處在于:該專利介紹了三點球面支 承連接的結構形狀，但是對于該裝置如何安裝并沒有介紹，如果安裝焊接不好，仍然存在三 點球面支承連接裝置在托圈上易撕裂，使用壽命短，故障率高的問題，不但延誤工期，影響 生產，而且會給企業帶來很大的經濟損失。
[0005] 中國發明專利，授權公告號CN 101798613 B，授權公告日2012.08.15,公開了一種 大型轉爐三點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，在托圈上和爐內搭設檢修平臺，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，同時拆除溜渣板和球面支承螺栓螺母，此時采用頂升裝置將爐體 頂升，拆除并更換托圈上的三點球面支承，回落爐體后緊固三點球面支承螺栓螺母，在爐內 檢修平臺上安裝支撐板螺栓螺母，回裝溜渣板，拆除檢修平臺和爐內簡易平臺，頂升裝置出 場，完成轉爐三點球面支承更換。其不足之處:該專利的步驟五和步驟六中描述到三點球面 支承拆除和安裝過程，但是并未做詳細描述，三點球面支承安裝順序也并沒有限定，如何進 行安裝，在實際執行該專利的過程中仍然存在一定的施工難度，并且可能造成延長工期，增 大安裝成本。
【發明內容】
[0006] 1.發明要解決的技術問題
[0007] 針對現有技術的轉爐三點球面支承焊接后容易變形的問題，本發明提供了一種三 點球面支承安裝輔助裝置。它通過設置輔助裝置實現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.技術方案
[0009] 為解決上述問題，本發明提供的技術方案為：
[0010] 一種三點球面支承安裝輔助裝置，包括三點支撐座、假軸銷和臨時剛性支撐II，沿 托圈圓周方向間隔120 Q，形成均布的三點，這三點的中心線兩側分別對稱設置一個三點支 撐座，假軸銷位于這兩個互相對稱的三點支撐座內側之間，在兩個互相對稱的三點支撐座 的外側，關于中心線對稱設置一個臨時剛性支撐II。三點支撐座的兩側受到臨時剛性支撐 II的支撐作用，三點支撐座之間設有假軸銷以保持要求的安裝尺寸，臨時剛性支撐II和假 軸銷一起作用，確保三點支撐座的軸向與托圈所在平面保持平行，使得三點支撐座的側面 均與托圈所在平面垂直，使得兩個三點支撐座內側上部和下部之間的距離相等，為安裝和 焊接作準備。
[0011] 優選地，三點支承包括三點支撐座、托圈、轉爐法蘭、球面墊片和三點支撐螺栓，三 點支撐座設置在托圈上，三點支撐座上部設有球面墊片，假軸銷的軸線方向、三點支撐座的 軸向和托圈所在水平面互相平行。這樣是為了確保三點支撐座的尺寸合格。
[0012] 優選地，三點支撐座兩側的截面均與托圈所在平面垂直。這樣是為了進一步確保 三點支撐座的尺寸合格。
[0013] 優選地，使用直軸代替假軸銷，三點支撐螺栓依次穿過轉爐法蘭和球面墊片設置 在直軸上，其中，直軸上設有與三點支撐螺栓相配合的螺孔。
[0014] 優選地，臨時剛性支撐II的一端焊接在托圈上，另一端焊接在三點支撐座外側面 的頂端。
[0015] 一種三點球面支承的安裝方法，利用以上所述的一種三點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球面支承安裝輔助裝置中的三點支撐座、臨時剛 性支撐II、三點支撐螺栓和假軸銷；
[0017] B、安裝轉爐爐殼和托圈；
[0018] C、沿托圈圓周方向間隔120°，形成均布的三點，在托圈底板上找出這三點的中心 線；
[0019] D、關于這三點的中心線兩側對稱各安裝一個三點支撐座；
[0020] E、將假軸銷安裝在三點支撐座的軸向上；
[0021] F、檢查托圈上的每個三點支撐座的尺寸，如果尺寸無誤，取出假軸銷，使用直軸代 替假軸銷安裝在三點支撐座的軸向上；
[0022] G、將三點支撐螺栓安裝在直軸上，球面墊片和墊片安裝在三點支撐螺栓上，三點 支撐螺栓穿過轉爐法蘭，在三點支撐螺栓的頂部上設置螺母；
[0023] H、全部安裝完畢后再次檢查三點支撐座尺寸。三點支撐座的軸向垂直度，即兩個 三點支撐座內側之間上部距離和下部距離，距離相等表示三點支撐座縱向尺寸合格，通過 測定三點支撐座距離托圈上的標高，高度相等即表示軸線水平度合格。
[0024] 優選地，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]優選地，三點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]優選地，步驟A中采用刨邊機機械加工三點支撐座的坡口，坡口形式為U型坡口。 [0027] 一種三點球面支承的焊接方法，其步驟為：
[0028]第一步、根據以上所述的一種三點球面支承的安裝方法，在步驟E之后，點固三點 支撐座；
[0029]第二步、托圈上有三點安裝了三點支撐座，對于每個點上中心線兩側對稱設置的 三點支撐座的外側各焊接一個臨時剛性支撐II;
[0030] 第三步、臨時剛性支撐II焊接完后，對托圈底板上的三對三點支撐座的尺寸進行 檢查，合格后進行下一步工序；
[0031] 第四步、預熱，將加熱片鋪設在托圈底板的背面上進行預熱；
[0032]第五步、采用刨邊機機械加工三點支撐座的坡口，坡口形式為U型坡口，焊接三點 支撐座；
[0033]第六步、所有焊縫焊完后應立即進行消除應力退火，根據JB4709-2000《鋼制壓力 容器焊接規程》中的焊后熱處理的規定進行退火;焊后熱處理應符合設計文件的規定，當無 規定時，管道的焊后熱處理應符合國家標準《工業金屬管道工程施工規范》GB50235中的有 關規定；設備的焊后熱處理應符合現行行業標準《壓力容器焊接規程》JB/T4709的有關規 定。
[0034] 退火溫度以每小時升溫40°C緩慢升溫，加熱到580°C保溫5小時，再按照每小時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 的內側，即三點支撐座焊縫的背面，覆蓋于托圈底板外側三點支撐座的焊縫上，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打磨干 凈，咬邊超標處補焊后再打磨；
[0037] 第九步、焊縫檢測合格后取出假銷軸安裝實際使用的直軸，檢查三點球面支承的 整體尺寸，檢查方法也是通過測量標高，三點支撐座內側之間的距離，尺寸合格，油漆后交 工。
[0038] 優選地，第四步中預熱到溫度為150°C~180°C后再進行焊接工序。
[0039] 優選地，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選擇 如表1。
[0040] 表1焊接工藝參數
[0041]
[0042]優選