论文导读：在连铸过程中必须使钢水与空气隔绝，这就是无氧浇注技术。配重式机械手在操作过程中笨拙、沉重且不能有效的保证长水口需要的预紧力。在机械臂的支撑上有一点支撑和通过旋转臂两点支撑这两种支撑方式。
关键词：无氧浇注，长水口机械手水平回转，上下升降，旋转，预紧力
1无氧浇注技术
钢水从盛钢桶注入中间罐、或者从中间罐注入结晶器的过程中，不可避免地要与空气接触而发生氧化反应和吸收气体。如果不采取措施，即使连铸钢水经过了各种处理，钢水的纯度很高，也还是会前功尽弃，结果往往在铸坯、钢板和成品加工过程中出现种种表面或内部缺陷，使钢坯的机械性能变坏。因此，在连铸过程中必须使钢水与空气隔绝，这就是无氧浇注技术。
长水口机械手机构就是通过各种动作把长水口的上端与大包滑动水口相接，下口伸入中间罐钢水内，从而使钢水流通过长水口注入中间罐，用长水口将注流与空气隔绝。论文检测。为了防止从上水口与大包滑动水口的连接处吸入空气，选用Ar气体密封。这也是无氧浇注中大包与中间罐之间保护形式的一种，是品种钢浇铸的必要技术。
2改造前长水口机械手的工作条件和应用状况
某钢厂连铸用钢包自重130吨，公称容量为300吨，最大容量为325吨。最大容量时钢水高度为4707mm。
图1
钢水液比重6.8t/m3，上口直径φ4623mm，钢水罐总高5445mm，净空高度504mm（300吨时）吹氩压力4kgf。耐材自重93-100kg。液压系统工作压力100-150bar，最大压力210bar。液压缸主要参数为φ50/φ28，行程200，由于液压缸的位置限制不能使水口向上抬的很高，虽然能够降得很低，但不能有效地利用行程，不能满足大包升降的机械要求。液压系统的工作情况如图1所示。现有机构无法安全牢靠的把持长水口，经常中断连铸的顺利进行，无法保证炼钢质量。
3长水口机械手的结构特点
长水口机械手的升降运动包括配重控制和液压阀块控制；在回转机构上有依靠人工操作和利用蜗轮蜗杆减速机传动两种方式。配重式机械手在操作过程中笨拙、沉重且不能有效的保证长水口需要的预紧力。现在的长水口机械手设计常采用液压控制，利用铸机主泵站供油，选择在系统压力范围内有效工作的液压缸，不必配置独立的液压站。在机械臂的支撑上有一点支撑和通过旋转臂两点支撑这两种支撑方式。
4长水口机械手的工作原理
4.1液压缸的设计依据
长水口机械手的升降动作主要依靠液压缸的动作来完成。液压缸可分为有杆腔工作和无杆腔工作两种情况，无杆腔进油推力大速度小，有杆腔进油推力小速度快。或者说在同样负载下，无杆腔进油需要的压力小，有杆腔进油需要的压力大。
根据长水口机械手的工作要求，现场需要动作的范围进行设计，为某钢厂改造的该机构工作位置如图2所示。
 图2
O点为液压缸的支点，A点为液压缸最短行程位置，C点为最大行程位置，通过力距的分解与计算，可以选择一定行程的液压缸，保证机构升降需要达到的位置。通过分析可知，图示位置和行程完全可以提起所要求的角度。论文检测。该机构是可靠的。
4.2回转机构设计
回转机构采用下置式蜗轮减速机，传动比40：1。论文检测。根据输出轴轴端许用负载选择蜗轮轴的转速及额定转矩。
输出轴轴端径向许用负荷FR=FL·R（其中FL为速度系数，R为径向载荷系数）
输出轴轴端轴向许用负荷FA=FL·A（其中FL为速度系数，A为轴向载荷系数）
蜗轮减速机在启动机器之前，要正确加注蜗轮减速机专用润滑油N220-N680，不能使用其他润滑油。新减速机第一次使用时，经运转7~14天（150~300小时）的磨合期后，必须更换新油。使用至三个月时必须第二次更换新油。在以后的使用过程中，应定期检查油质，必须随时更换含有杂质、污染，或已分解、老化的变质油品，确保减速机的使用性能，从而保证长水口机械手机构灵活、安全的回转。
5、使用状况
该长水口机械手机构在现场使用过程中转动灵活，操作简单，工作可靠，达到了钢厂的使用要求。
根据某钢厂板坯浇铸机生产实绩统计，在钢包与中间罐间敞开浇注，中间罐内钢水平均增氮20ppm；采用长水口密封浇注，平均增氮约12ppm；在长水口顶部与滑动水口连接处通过Ar密封，钢液增氮平均仅为2ppm。
在无氧浇注过程中使用长水口机械手机构和氩气密封技术，为控制钢坯缺陷，保证了铸坯质量，满足了现代化大规模生产品种钢的需求提供了有利的支持。
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