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摘 要 本文介绍了我公司总承包西宁特殊钢股份有限公司均热炉改良揭盖机的设计特点，对今后类似工程具有借鉴意义。
关键词 均热炉；揭盖机；走行机构；提升机构
中图分类号：TG307 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2013）032-032-02
1 概述
均热炉是用于开坯生产线的一种炉型，用于开坯前的钢坯加热和保温。均热炉主要组成分为炉坑和炉盖。钢锭在炉坑内加热，炉盖通过四个支点盖在炉口上，起到密封炉坑保持炉温和保证炉压的作用。需要装料或出料时，由揭盖机吊起炉盖，在轨道上行走，到指定位置后放下炉盖，待装料或出料完成后，放回炉口位置，以此完成炉盖的开启闭合动作。
揭盖机是均热炉上的核心机械设备，是一种设计要求较高的机械设备类型。揭盖机在均热炉总体设备中所占投资比例在20%～25%。一般情况下，四座或者五座均热炉共用一台揭盖机。
揭盖机本体应具有很高强度，保证在均热炉周围的高温环境中运行平稳，无变形。相关部位（如车轮、车体底面等）具有隔热措施。采用耐高温油脂手动润滑，保证在均热炉的恶劣环境中，各润滑点润滑良好。制造时车轮，齿接手等零件进行热处理，达到实际规范要求。行走驱动保证同步，无车体晃动、啃轨等现象。
由于均热炉揭盖机设备运行频繁且工况恶劣，传统设计存在诸多问题。例如：使用寿命短，机械设备机体和机架变形，提升机构变速箱维修频繁，维护使用成本高等。这些问题一方面增大了均热炉的整体使用成本，另一方面，增加了维修时间，减缓了均热炉车间的整体生产节奏，降低了生产效率。目前国内外的大多数揭盖机都比较笨重，且走行定位和起升定位均由操作工机旁判断和操作，与时代脱节。
随着传统加热炉市场日趋饱和，竞争日趋白热化，在均热炉领域有所突破或可开辟一块全新的市场领域。对揭盖机进行重新设计，解决现有揭盖机设备的诸多问题，可以有效提升我公司在此领域的竞力。因此，改良型均热炉揭盖机设备的研发有着很大的实际意义和市场潜力。
2 改良型均热炉揭盖机设计的主要内容
2.1 设计总体思路
均热炉揭盖机改良设计，主要包括均热炉揭盖机整体框架的优化设计和提升、走行机构的重新设计。
2.2 均热炉揭盖机的结构组成
均热炉揭盖机结构主要分：走行机构、桥架和起升机构。如下图示：
2.3 改良型均热炉揭盖机的功能分析及涉及改进
2.3.1 揭盖机的走行机构
揭盖机的走行机构，主要是实现一台揭盖机揭多个炉盖的作用，其次就是把炉盖揭起后移动到指定位置。走行机构主要分为：走行梁、主动轮、从动轮、缓冲装置和扫轨装置五部分。如下图示：
走行机构在揭盖机的两侧，共4个车轮，在指定轨道上行走，其中两个车轮为主动，本次改良直接用减速电机驱动车轮作为主动轮，减少了以前设计中的齿轮副。在轨道的长度方向上前后都增设缓冲装置及扫轨装置。当揭盖机运行到墙壁或其他障碍物处时，缓冲装置可有效减少碰撞的发生。因坯料装出炉过程中，轨道表面难免会有渣物掉落，所以本次改良增加了清扫轨面的扫轨装置。
主动轮装配中，轮轴直接与减速电机联接，轴承座与走行机构中走行梁联接，这样相对于改良前揭盖机少了5组齿轮副，首先减轻了重量，其次消除了因齿轮副的咬合或摩擦或齿轮轴的断裂等带来的维修时间和维修成本。
走行机构中主动轮装配、緩冲装置、从动轮装配及扫轨装置全部与走行梁用相应紧固件联接。
2.3.2 揭盖机的提升机构
揭盖机提升机构的作用主要是将炉盖揭起和放下。
提升机构主要包括电机、减速机、提升装置、吊钳和机械控制装置。
电机采用双出轴电机，在机械上解决揭起炉盖时左右同步问题。提升机构设有4个吊钳，对应炉盖上4个吊点，通过电机-减速器-传动轴-提升装置-吊钳来实现吊钳的上升下降，从而实现炉盖的起落。
本次设计提升装置采用偏心轮-曲柄机构实现。
本次设计在提升机构中增加了凸轮控制器来控制提升机构中吊钳的高度定位，减少了运行过程中操作工的机旁操作工序。
凸轮控制器与传动轴直接联接，当吊钳到位后，通过反馈电信号，停止电机运转。
2.3.3 揭盖机的桥架
揭盖机桥架的作用是支撑提升机构。
本次设计中的桥架进行了结构优化，在减轻重量的前提下，加强了桥架刚度。
走行机构中的走行梁支撑起桥架，起升机构放置在桥架上面。
3 均热炉揭盖机设计的经济效益分析
揭盖机是均热炉车间的核心设备，对保证均热炉车间的顺利生产起着至关重要的作用。但是国内现有揭盖机设备存在着诸多问题，这些问题如果得以顺利解决。可以保证整个车间的生产节奏，提高生产效率。我们公司也可以通过这次设备改良的研发提高知名度，开拓新的市场领域。
改良后的揭盖机设备重量约可减轻5%～10%，这使得我公司的设备具备成本优势。改良后的揭盖机设备维修率可降低约30%，这可以使用户大大提高生产效率。
目前我国钢铁企业中特钢企业还留有大量的均热炉，如果改良型的均热炉揭盖机设备研发成果，并能推广开来，将拥有广阔的市场前景。
由我公司设计供货的西宁特殊钢股份有限公司均热炉改良揭盖机，投产使用效果非常好，达到了设计、改良目的。
参考文献
[1]钢铁厂工业炉设计参考资料编写组.钢铁厂工业炉设计参考资料[M].北京：冶金工业出版社，1986.
[2]王秉铨.工业炉设计手册第2版[M].北京：机械工业出版社，1996.
作者简介
任照毅（1986-），男，2008年毕业于北京科技大学，现从事工业炉设计工作。
关键词 均热炉；揭盖机；走行机构；提升机构
中图分类号：TG307 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2013）032-032-02
1 概述
均热炉是用于开坯生产线的一种炉型，用于开坯前的钢坯加热和保温。均热炉主要组成分为炉坑和炉盖。钢锭在炉坑内加热，炉盖通过四个支点盖在炉口上，起到密封炉坑保持炉温和保证炉压的作用。需要装料或出料时，由揭盖机吊起炉盖，在轨道上行走，到指定位置后放下炉盖，待装料或出料完成后，放回炉口位置，以此完成炉盖的开启闭合动作。
揭盖机是均热炉上的核心机械设备，是一种设计要求较高的机械设备类型。揭盖机在均热炉总体设备中所占投资比例在20%～25%。一般情况下，四座或者五座均热炉共用一台揭盖机。
揭盖机本体应具有很高强度，保证在均热炉周围的高温环境中运行平稳，无变形。相关部位（如车轮、车体底面等）具有隔热措施。采用耐高温油脂手动润滑，保证在均热炉的恶劣环境中，各润滑点润滑良好。制造时车轮，齿接手等零件进行热处理，达到实际规范要求。行走驱动保证同步，无车体晃动、啃轨等现象。
由于均热炉揭盖机设备运行频繁且工况恶劣，传统设计存在诸多问题。例如：使用寿命短，机械设备机体和机架变形，提升机构变速箱维修频繁，维护使用成本高等。这些问题一方面增大了均热炉的整体使用成本，另一方面，增加了维修时间，减缓了均热炉车间的整体生产节奏，降低了生产效率。目前国内外的大多数揭盖机都比较笨重，且走行定位和起升定位均由操作工机旁判断和操作，与时代脱节。
随着传统加热炉市场日趋饱和，竞争日趋白热化，在均热炉领域有所突破或可开辟一块全新的市场领域。对揭盖机进行重新设计，解决现有揭盖机设备的诸多问题，可以有效提升我公司在此领域的竞力。因此，改良型均热炉揭盖机设备的研发有着很大的实际意义和市场潜力。
2 改良型均热炉揭盖机设计的主要内容
2.1 设计总体思路
均热炉揭盖机改良设计，主要包括均热炉揭盖机整体框架的优化设计和提升、走行机构的重新设计。
2.2 均热炉揭盖机的结构组成
均热炉揭盖机结构主要分：走行机构、桥架和起升机构。如下图示：
2.3 改良型均热炉揭盖机的功能分析及涉及改进
2.3.1 揭盖机的走行机构
揭盖机的走行机构，主要是实现一台揭盖机揭多个炉盖的作用，其次就是把炉盖揭起后移动到指定位置。走行机构主要分为：走行梁、主动轮、从动轮、缓冲装置和扫轨装置五部分。如下图示：
走行机构在揭盖机的两侧，共4个车轮，在指定轨道上行走，其中两个车轮为主动，本次改良直接用减速电机驱动车轮作为主动轮，减少了以前设计中的齿轮副。在轨道的长度方向上前后都增设缓冲装置及扫轨装置。当揭盖机运行到墙壁或其他障碍物处时，缓冲装置可有效减少碰撞的发生。因坯料装出炉过程中，轨道表面难免会有渣物掉落，所以本次改良增加了清扫轨面的扫轨装置。
主动轮装配中，轮轴直接与减速电机联接，轴承座与走行机构中走行梁联接，这样相对于改良前揭盖机少了5组齿轮副，首先减轻了重量，其次消除了因齿轮副的咬合或摩擦或齿轮轴的断裂等带来的维修时间和维修成本。
走行机构中主动轮装配、緩冲装置、从动轮装配及扫轨装置全部与走行梁用相应紧固件联接。
2.3.2 揭盖机的提升机构
揭盖机提升机构的作用主要是将炉盖揭起和放下。
提升机构主要包括电机、减速机、提升装置、吊钳和机械控制装置。
电机采用双出轴电机，在机械上解决揭起炉盖时左右同步问题。提升机构设有4个吊钳，对应炉盖上4个吊点，通过电机-减速器-传动轴-提升装置-吊钳来实现吊钳的上升下降，从而实现炉盖的起落。
本次设计提升装置采用偏心轮-曲柄机构实现。
本次设计在提升机构中增加了凸轮控制器来控制提升机构中吊钳的高度定位，减少了运行过程中操作工的机旁操作工序。
凸轮控制器与传动轴直接联接，当吊钳到位后，通过反馈电信号，停止电机运转。
2.3.3 揭盖机的桥架
揭盖机桥架的作用是支撑提升机构。
本次设计中的桥架进行了结构优化，在减轻重量的前提下，加强了桥架刚度。
走行机构中的走行梁支撑起桥架，起升机构放置在桥架上面。
3 均热炉揭盖机设计的经济效益分析
揭盖机是均热炉车间的核心设备，对保证均热炉车间的顺利生产起着至关重要的作用。但是国内现有揭盖机设备存在着诸多问题，这些问题如果得以顺利解决。可以保证整个车间的生产节奏，提高生产效率。我们公司也可以通过这次设备改良的研发提高知名度，开拓新的市场领域。
改良后的揭盖机设备重量约可减轻5%～10%，这使得我公司的设备具备成本优势。改良后的揭盖机设备维修率可降低约30%，这可以使用户大大提高生产效率。
目前我国钢铁企业中特钢企业还留有大量的均热炉，如果改良型的均热炉揭盖机设备研发成果，并能推广开来，将拥有广阔的市场前景。
由我公司设计供货的西宁特殊钢股份有限公司均热炉改良揭盖机，投产使用效果非常好，达到了设计、改良目的。
参考文献
[1]钢铁厂工业炉设计参考资料编写组.钢铁厂工业炉设计参考资料[M].北京：冶金工业出版社，1986.
[2]王秉铨.工业炉设计手册第2版[M].北京：机械工业出版社，1996.
作者简介
任照毅（1986-），男，2008年毕业于北京科技大学，现从事工业炉设计工作。