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炉前开口机旋转拖链优化设计
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摘要：文章以欧冶炉开口机为例，介绍旋转拖链在竖直方向布置的技术改造过程、重点对结构设计进行阐述。
关键字：旋转拖链；结构；
1引言
八钢炉前使用开口机上使用的旋转拖链有2个部位，第1个位置是开口机大臂上安装的打击机来回移动，其安装的液压管路要来回移动，配用水平方向布置的TLS型旋转拖链；第2个位置是开口机大臂在规定旋转角度内工作，从液压站引出的动力源管路与开口机上布置的硬管路间使用柔性管路连接，此处布置的旋转拖链TL95Ⅱ型，且为竖直方向布置，开铁口过程中，从俯视角度观察所形成的运动轨迹为S型变为U型，安装空间是定尺的受限空间。在2015年开炉期间此竖直方向布置的旋转拖链故障频发，因功能失效造成连接软管磨损、爆管，高压金属软管的损耗量大，严重影响了炉前设备的顺行。因此，对旋转拖链进行技术攻关，解决制约生产的瓶颈，保证炉前设备的稳定顺行。
2旋转拖链使用的现状调查
液压管路从炉底液压站出来后引至开口机一侧，由于开口机大臂在开铁口过程是旋转方式运动，只能通过胶管连接开口机上大臂上的硬管路及源管路，这部分液压金属软管束通过旋转拖链来保证跟随开口机大臂的旋转轨迹的一致性。需安装在长1.3，宽0.7m，高0.7m的狭长空间内，安装局限性大。
2015年欧冶炉开炉期间，因旋转拖链使用的铝合金材质轻型材料，在实际使用中机架易变形、运动轨迹失效等故障造成液压金属软管管路破损渗漏，并多次更换开口机旋转拖链的金属软管，在更换金属软管过程中，需全部拆除旋转拖链上的压板方能取下损坏的液压金属软管，工作量大，劳动强度高；压板条与链节是用螺钉连接，压板条使用铝合金材质，由于经常性拆卸加速压板连接螺孔磨损，一旦缺失有效连接，将对整个旋转拖链的稳定性产生致命影响，直接导致旋转功能丧失。在使用过程中需攻克的难点如下，1、作业效率低，更换油管时需拆除旋转拖链上所有支撑板后才能更换损坏油管，更换1根油管需4h以上；2、骨架单薄，当支撑板出现变形后，紧固螺钉很难按原数回装，导致整体框架结构强度降低，加速拖链损坏速度；3、支撑板设计夹持油管装配尺寸不合适，导致胶管带着拖链走，高压胶管受挤压磨损加剧。
通过对上述现状分析，改变骨架支撑强度，直观的是在现有链节上加宽加厚，支撑板加宽加厚，但是加大节距必须模拟运动轨迹，帮助分析旋转拖链设计缺陷，同时要兼顾受限空间内链节与支撑板间、剖分式支撑板与软管的装配形式及安装尺寸设计。
3旋转拖链链节节距的选择
原拖链设计节距为95mm，宽70mm，两链节板间旋转极限角度为105°-165°，其由1.5mm铝板对折压制而成，整体强度偏软，使用M6螺钉固定支撑板与链节板，整体设计尺寸R250×686×2280mm。选大节距时链节能适当地增加厚度、宽度及长度尺寸，有利于改善压条与链节间的配合螺栓尺寸，提高整体框架强度。旋转过程中，即S弯转化为U型弯时存在宽度限制，当链节板宽度设计为100mm时，旋转半径最大能选择R300，此时U型弯整体宽度为2R+100=700mm，为设计极限宽度。
3.1由节距95mm增至155mm
链节板设计要点，开槽孔的限位角度及定位孔位置，按原设计链节板除上述部位不改变，节距由95mm增至155mm，宽度尺寸100mm，当从S弯变为U型弯时，旋转半径由R250增至R300mm，在链节7-8、9-10、10-11处出现卡阻。
图1-节距为155mm干涉部位示意图
此时要消除干涉，通过调整链节板开槽孔的限位角度及定位孔位置，如图2所示，角度调整为45°-135°，链节板活动范围变大，此时能消除干涉。
图2-节距为155mm链节板消除干涉示意图
3.2由节距95mm增至125mm
将节距由95mm增值125mm，同时调整链节板间的极限偏转角度，原设计角度偏差60°，新设计角度偏差90°，旋转过程中不会出现干涉。
3.2小结
通过对旋转拖链链节板的设计，我们已能初步分析出原拖链经常损坏的原因，通过125及155mm节距的运动轨迹模拟，我们不难看出125mm节距的旋转精度较155mm节距的旋转精度高，链节间的动作连锁更灵敏，旋转误差较小，因此我们旋转使用125mm节距的连接板，不再采用薄板对折成形冲压式设计。
4支撑板设计
原设计为在长度686mm范围内安装14根油管（直径两种），使用对剖视压条，压条端面钻有螺纹孔，与链节配合时使用M6螺钉紧固，此种设计由以下几个缺点：1、压条变形时螺孔螺纹易损坏；2、框架变形时螺孔螺钉易拉毛；3、压条抗变形能力差，强度不足。
为改变上述情况，我们的设计如下，1、减少拆装工作量，提高在线拆卸一侧压条时骨架的支撑强度，便于在线实施更换，优化更换难度；2、增加材料厚度
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