浅析双工位球化站

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摘 要：本文结合作者工作实际，对双工位球化站设备进行了简单的介绍并对其组成部分进行了比较细致的描述，给出了详细的参数，为双工位球化站设备的推广使用提供一定的信息介绍。

关键词：双工位球化站；工作原理；优势；参数

1 双工位球化站概况

双工位球化机是一种通过自动往铁水中添加镁块，实现铁水的球墨化的一种设备，其可广泛用于生产球墨化铸铁管的生产线中。其主要由除尘管路、提升装置、旋转装置、工作台、台车、电控系统和液压系统等部分组成。

2 工作原理及优点

双工位球化站实现了自动往球化包的铁水中添加镁块的功能，其主要动作顺序原理如下：

此设备中间设置一个工作台，其高度为2550mm，人可通过工作台中间的梯子上去，在工作台的两边布置两个旋转立柱，其中心到工作台中心为5250mm，立柱上设有导轨，升降横梁在其上进行运动，立柱上端布置滑轮、配重，升降链轮等，横梁前端连接除尘罩，除尘罩内连接一个球化包盖子，其重约2吨，除尘罩上部连接除尘管路。在立柱与工作台之间布置两条导轨，上面有一台30吨规格的台车，球化包就放在台车上进行移动。

首先，双工位球化站的两个除尘罩旋转到指定的工作台工位上，由人工拆下除尘罩的一部分，并将石墨棒通过螺纹连接安装到球化包的盖子上，然后将除尘罩重新安装上，人工将镁块用钢筋串号并挂到石墨棒上（石墨棒底部为空心，并在两边开槽口，用于将钢筋挂到上面），此时升降机构处于设备设定好的安全最高位置，待台车到达指定工位时，通过感应开关反馈位置信号，让电气系统给液压阀组执行信号后，通过布置在立柱上的液压缸推其内部的转子旋转，使旋转机构旋转60°并到达指定位置，此时通过限位开关反馈信号，控制旋转机构停止工作，然后给变频电机信号使其下降横梁，下降过程中需要一段加速过程，最快速度需要到达1m/s（即石墨棒从进入到球化包内开始，到盖子完全盖上，目的是减少反应时铁水的乱溅），这段加速过程是通过变频控制完成其运动过程的。最后到盖子盖到球化包上位置后，盖子通过短环链连接到除尘罩上，用于缓冲作用，可以使盖子充分接触球化包（此过程可以通过电气系统给延时完成），球化反应中产生的尘埃可通过除尘管路排出厂外，避免污染厂房的工作环境，待反应结束后（可通过电气延迟控制），给变频电机控制信号，提升横梁。提升到设定好的安全高度后，台车穿过球化站将球化包运送到下一工位上，横梁机构通过油缸运动，使其重新旋转60°到工作台的指定工位上，即可完成一次整体的运动过程，双工位球化站可以同一时间完成上述两次动作。

3 双工位球化站设备各组成部分的描述及技术参数：

3.1 概述

此双工位球化站设备由除尘管路、提升装置、旋转装置、工作台、台车、电控系统和液压系统等组成。该套系统能够实现完成自动往铁水添加镁块，排尘、提升、旋转到工作台后人工更换镁块等运动过程。

3.2 各部分组成及功能

除尘管路：其主要有外管道及内管道组成，外管道固定不动，内管道连接除尘罩上，隋除尘罩一起上下运动。同时内管道前端布置有滑轮机构，在外管道的内壁上滚动，减少摩擦力及磨损，实现平稳的运动郭晨，其机构的主要作用是能将反应中产生的尘埃排除到厂房外面，避免污染厂房的工作环境，影响车间工人的身体健康。

提升装置：提升装置包括除尘罩、球化包盖、移动梁、配重、提升电机装置（包括链轮）等装置组成。其是此设备最主要的运动，可实现镁块的添加，反应后的返回，除尘等功能。配重通过钢丝绳与横梁相连接，并布置到立柱的另一端，相当于减轻横梁的自身重量。提升机构的动力采用大功率变频电机，通过梅花联轴器与提成链轮轴支架相连接，在轴的两端布置滑动轴承座及链轮，用于稳定的提升除尘罩，并通过变频控制，实现速度控制及快速下降的功能。

旋转装置：旋转机构包括立柱（固定部分），转子，油缸等组成。油缸布置在立柱的偏心位置，可实现油缸伸缩时，推动转子自动实现规定60°内的旋转（精确位置可通过布置感应开关实现），用于双工位球化站更换镁块工作及参加反应工作的来回切换，这样设计的好处是人员远离铁水反应区，更安全，操作更舒服简洁。

工作台：包括立柱框架，花纹板，梯子等，用于人工同时更换双工位球化设备的镁块及更换石墨杆的平台，工作台的前端中间位置设置有安全梯子。

台车：用于运送球化包的工作。选用承载能力为30T的台车，更实用，并且采用三相低压轨道供电式台车，更安全，运动平稳，可实现任何时候的使用需求。

电气系统：配置独立的电控系统，由主控制器、主电源箱等组成，实现横梁的升降。

液压系统：配置独立的液压站，采用二位五通阀用以控制油缸的动作，实现立柱的旋转。

3.3 设备更主要技术参数

提升电机功率55kw，减速比17，6级电机；

每个单独设备配置约5T，钢丝绳直径为φ15；

旋转推进油缸缸径φ140/φ200，行程430；

30T台车，电机功率3kw，减速机F87；

外形尺寸：15540*3000*11345；

重量：约40000Kg；

横梁下降速度可达1m/s；

4 总结

此双工位球化站设备的特点在于：一个人即可完成双工位的铁水球磨化的工作，提高的整体的生产效率，降低了人工费用；其具有运行平稳，响应快速的特点，充分反应了人机结合的优势；同时能在多种环境下使用，使用要求更为广泛；其具有的除尘功能可以将反应中产生的尘埃排除到厂房外面，避免污染厂房的工作环境，影响车间工人的身体健康，是一个功能全面的双工位球化站。

参考文献：

[1]张锦萍，舒希勇，张孟群，刘笛.镁在球墨铸铁中分布状况的研究[J].铸造技术，2010（12）.

[2]李耀南，周静.发动机零部件的铸造工艺分析及工序控制[J]. 热加工工艺，2014（21）.