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摘要：锑锭表面质量不合格对生产的影响相当大，如何保证锑铸锭机的正常运行，使其铸出合格的锑产品，在精锑生产中尤为重要。造成锑锭表面质量不合格的主要原因就是铸锭机的振动。本文对铸锭机振动的原因进行了分析和总结，提出了消除措施。
关键词：锑铸锭机，振动
铸锭机是我公司生产锑白原料和精锑最后一道工序的关键设备，它将锑液浇铸成锑锭。精锑锑锭为块状截角锥六面体的金属锭，表面要求平整光滑，银白闪光，有清晰美观的花纹。保证铸锭机的正常运行，使其铸出合格的锑产品，特别是在精锑生产中尤为重要。由于制造、安装等因素，铸锭机不可能达到百分之百平稳的理想运行状态，但一般小的振动不会造成锑锭表面质量不合格。然而铸锭机在运行中，由于种种原因引起振动加剧，使凝固的锑液表面出现大褶、大耳飞边、孔洞、波纹等缺陷，造成锑锭表面质量不合格。特别是精锑生产中，表面质量不合格，严重的需返回冶金炉重新冶炼，直接造成生产成本的升高，不严重的也必须经手工打磨，增加了员工的劳动强度，延误交货时间。因此提高锑锭产品合格率，探讨和掌握锑铸锭机振动原因，并采取相应的消除措施，是非常重要的。
通过分析和总结，引起铸锭机振动的原因有以下几个方面，并可采取相应的措施，达到消除振动的效果。
1.温度的影响
温度是影起锑铸锭机振动的最主要的原因。在浇铸过程中，由于高温锑液，放入浇铸锑模后，传热至链板，引起链板温度升高，经测试链板平均温度可达到150°C左右，根据热澎胀公式计算，每节链板伸长约0.4毫米，按全长27米计算，链条总伸长约77.4毫米。本承受着很大拉力的链条，在温度影响下，更加剧了弹性变形，这样不但链条节距发生了变化，更由于链条的伸张，链条将产生悬轨拱起现象，使其失去平衡，从而导致运行中链条的振动，形似波浪一样。要解决链条受热伸长产生的波形运行导致的振动，我们采取了如下措施。
1.2.改进链轮齿形，消除链条受热伸长所产生的波浪蠕动引起的振动
铸锭机最初所设计的齿形如（图1）所示。
这种齿形在温度发生变化情况下，没有链条伸长的延缓空间，从而链条所产生的强大应力，作用于链轮，使链条受阻被迫抬起，悬空于轨道，造成振动。
现在采用了如（图2）所示的齿形
这种齿形在运行中，当链板节距在温度影响下产生变化时，链条受热伸长不会直接受阻于链轮，使其有延缓空间，释放应力，从而使铸锭机链条和滚子仍能比较平稳地在链轮中传动。
1.3.改变链条拉紧调节装置
链条的伸缩变形对铸锭机的运行影响很大。为消除链条伸缩变形对铸锭机产生的影响，铸锭机设有拉紧调节装置。在2007年以前，我们反射炉锑铸锭机，采用的是尾轮自动调节装置，就是尾轮处于浮动状态，由配重砣拉紧链条。但这种装置并不能收到满意的效果，反而因尾轮的浮动，或配重的不平衡，至使链条跑边，碰刮机架造成设备事故。于是我们在2007年对铸锭机进行了技术改造，取消了尾轮浮动调节装置，改为首轮端下部的链条有一定的下垂，使首轮端的链条保持一定的挠度，而不是把整个链条拉紧，使得链条在受热后既能给伸长带来调节，又能保证首尾轮的运行中心线不偏移和两轴的平行度。
2.轨道阻力和零部件刚度的影响
当铸锭机运行阻力过大时，链条的张力增加，链板中产生较大的内应力，造成上部链条的张紧状态，一旦运行的阻力发生变化，容易引起链条的振动。
在实际工作中，我们总结出铸锭机的维护与保养有很大的关系，铸锭工经常保持滚子与链板轴销的良好润滑，并在轨道上滴上少量机油，对减少阻力，消除振动有很好的效果。
加强铸锭机各主要零部件的刚度对其振动的产生亦有重要影响。机架、首尾轮架、传动轴等都必须具有足够的刚度，以使其在运转中产生的弹性变形最小。如果刚度较小，在高温和重荷下，运行将产生更大的弹性变形，这对铸锭机平稳运行极为不利。因此，在一次大修中，我们在原设计刚度的基础上，加大了首尾轮架和机架的刚度，使铸锭机的运行状况得到了改善。同时，对蜗轮蜗杆减速机的二级蜗轮轴由原来的φ100mm，增大到φ110mm，增强了变速箱的负载能力。
3.安装质量的影响
安装质量也是影响铸锭机运行的重要因素，因此在铸锭机安装时，必须严格遵循机械安装规程，把好质量关。链板，滚子在装配时要保持灵活，不能强行装配。导轨与机架连接必须紧固结实。同时在安装时，要注意以下几个参数：
3.1.上下轨道中心线垂直度偏移不大于3毫米。
3.2.主从动两轴的不平行度不大于5毫米。
3.3.两轴与两轨的不矩形度不大于10毫米。
保证高质量，高精度的安装是消除锑铸锭机振动的前提条件。
4.铸锭脱模的影响
锑锭脱模是靠铸锭机首轮处的脱模轮强制顶起锑模底部顶蒂使锑锭脱离锑模的过程。如果脱模困难，锑锭不能与锑模顺利分离，模底顶蒂也就增加了对链条的压力，迫使链条处于紧张状态，对个别脱模困难的锑锭，锑模会被顶起一定高度导致链条离开链轮，当锑锭被顶脱之后，链条突然掉落，并立即松驰，同时产生冲击。这样的变化过程极易造成整个链条有规则的震动。锑锭脱模困难有两方面的原因，一是锑模温度较高，锑模膨胀率减少；二是顶蒂被锑液粘结，使锑锭和锑模成为一个整体而无法脱落。
解决措施：
1.在浇铸过程中，始终保持冷模浇铸是消除振动的有效方法。为了降低锑模及链条在运行中的工作温度，改善锑锭的脱模效果。必须对热锑模进行强制降温冷却，为了达到既能降温，又要节能的效果 ，我们在靠首轮前端5—6米范围内的锑模下部安装了6组喷射水冷却管，使锑模在浇铸前能保持40--50°温度。这样的温度一方面脱模不感困难，同时锑锭底面也不会因水冷而产生气孔。
2.及时清理顶蒂与锑模底部贴合面，减少顶蒂与锑模的缝隙，使锑液无法渗入，这是解决顶蒂不粘锑的有效办法。我们要求维护工放锑前和放锑中必须及时清理锑模中的锑颗粒和碎锑衣，保证顶蒂顶面不高出锑模底面，尽可能地不留有顶蒂粘结锑锭的条件，这对保持良好的脱模状况大有好处。
5.链轮齿数的影响
链轮齿数对铸锭机造成振动，是因链轮的运输舜时速度差引起的。链轮与齿轮不同，在链传动中，链条为非等速运动，其速度的变化随链轮节距的大小和齿数的多少而异，即链轮节距越大和齿数越少，运行的舜时速度差就越大（即最大速度与最小速度之差），振动也就容易产生。如齿数越多，越接近等速运动，也就越平稳。显然，链传动中这种规律性的速度变化直接影响到链条的平稳运行。现行设计的链轮齿数均为6齿，节距为279毫米，链条线速度为0.722米/分（最大速度）。传动中其链条的运行速度则呈一种规律性的不匀速状态，其速度链轮瞬时速度表
从上表数字可以看出，如链轮齿数越多，链条的运行就越平稳，铸锭机产生的振动也就越小。当然齿数增加，链轮尺寸就会增大，所以齿数也不可能太多。因此选用多大齿数的链轮，这要根据锑模大小，浇铸包的锑液量和浇铸时间的长短等各种因素而定，如能选用8齿那将对铸锭机的运行是有很大好处的。我们应该做这方面的改进，以求达到锑铸锭机的更加平稳。
结语：通过多年对铸锭在设计、制造、安装和使用等方面进行改进改造，上述措施逐步实施之后，现在我公司直线铸锭机在运行中的振动现象基本消除，锑锭表面质量合格率大大提高。
参考文献：
[1] 徐灏等.机械设计手册第三卷[M].北京：机械工业出版社.1991
作者简介：陈正杰（1972-，男，湖南益阳人，锡矿山闪星锑业有限责任公司，机械工程师，本科学历，工学学士，从事机械设计和设备管理工作。
关键词：锑铸锭机，振动
铸锭机是我公司生产锑白原料和精锑最后一道工序的关键设备，它将锑液浇铸成锑锭。精锑锑锭为块状截角锥六面体的金属锭，表面要求平整光滑，银白闪光，有清晰美观的花纹。保证铸锭机的正常运行，使其铸出合格的锑产品，特别是在精锑生产中尤为重要。由于制造、安装等因素，铸锭机不可能达到百分之百平稳的理想运行状态，但一般小的振动不会造成锑锭表面质量不合格。然而铸锭机在运行中，由于种种原因引起振动加剧，使凝固的锑液表面出现大褶、大耳飞边、孔洞、波纹等缺陷，造成锑锭表面质量不合格。特别是精锑生产中，表面质量不合格，严重的需返回冶金炉重新冶炼，直接造成生产成本的升高，不严重的也必须经手工打磨，增加了员工的劳动强度，延误交货时间。因此提高锑锭产品合格率，探讨和掌握锑铸锭机振动原因，并采取相应的消除措施，是非常重要的。
通过分析和总结，引起铸锭机振动的原因有以下几个方面，并可采取相应的措施，达到消除振动的效果。
1.温度的影响
温度是影起锑铸锭机振动的最主要的原因。在浇铸过程中，由于高温锑液，放入浇铸锑模后，传热至链板，引起链板温度升高，经测试链板平均温度可达到150°C左右，根据热澎胀公式计算，每节链板伸长约0.4毫米，按全长27米计算，链条总伸长约77.4毫米。本承受着很大拉力的链条，在温度影响下，更加剧了弹性变形，这样不但链条节距发生了变化，更由于链条的伸张，链条将产生悬轨拱起现象，使其失去平衡，从而导致运行中链条的振动，形似波浪一样。要解决链条受热伸长产生的波形运行导致的振动，我们采取了如下措施。
1.2.改进链轮齿形，消除链条受热伸长所产生的波浪蠕动引起的振动
铸锭机最初所设计的齿形如（图1）所示。
这种齿形在温度发生变化情况下，没有链条伸长的延缓空间，从而链条所产生的强大应力，作用于链轮，使链条受阻被迫抬起，悬空于轨道，造成振动。
现在采用了如（图2）所示的齿形
这种齿形在运行中，当链板节距在温度影响下产生变化时，链条受热伸长不会直接受阻于链轮，使其有延缓空间，释放应力，从而使铸锭机链条和滚子仍能比较平稳地在链轮中传动。
1.3.改变链条拉紧调节装置
链条的伸缩变形对铸锭机的运行影响很大。为消除链条伸缩变形对铸锭机产生的影响，铸锭机设有拉紧调节装置。在2007年以前，我们反射炉锑铸锭机，采用的是尾轮自动调节装置，就是尾轮处于浮动状态，由配重砣拉紧链条。但这种装置并不能收到满意的效果，反而因尾轮的浮动，或配重的不平衡，至使链条跑边，碰刮机架造成设备事故。于是我们在2007年对铸锭机进行了技术改造，取消了尾轮浮动调节装置，改为首轮端下部的链条有一定的下垂，使首轮端的链条保持一定的挠度，而不是把整个链条拉紧，使得链条在受热后既能给伸长带来调节，又能保证首尾轮的运行中心线不偏移和两轴的平行度。
2.轨道阻力和零部件刚度的影响
当铸锭机运行阻力过大时，链条的张力增加，链板中产生较大的内应力，造成上部链条的张紧状态，一旦运行的阻力发生变化，容易引起链条的振动。
在实际工作中，我们总结出铸锭机的维护与保养有很大的关系，铸锭工经常保持滚子与链板轴销的良好润滑，并在轨道上滴上少量机油，对减少阻力，消除振动有很好的效果。
加强铸锭机各主要零部件的刚度对其振动的产生亦有重要影响。机架、首尾轮架、传动轴等都必须具有足够的刚度，以使其在运转中产生的弹性变形最小。如果刚度较小，在高温和重荷下，运行将产生更大的弹性变形，这对铸锭机平稳运行极为不利。因此，在一次大修中，我们在原设计刚度的基础上，加大了首尾轮架和机架的刚度，使铸锭机的运行状况得到了改善。同时，对蜗轮蜗杆减速机的二级蜗轮轴由原来的φ100mm，增大到φ110mm，增强了变速箱的负载能力。
3.安装质量的影响
安装质量也是影响铸锭机运行的重要因素，因此在铸锭机安装时，必须严格遵循机械安装规程，把好质量关。链板，滚子在装配时要保持灵活，不能强行装配。导轨与机架连接必须紧固结实。同时在安装时，要注意以下几个参数：
3.1.上下轨道中心线垂直度偏移不大于3毫米。
3.2.主从动两轴的不平行度不大于5毫米。
3.3.两轴与两轨的不矩形度不大于10毫米。
保证高质量，高精度的安装是消除锑铸锭机振动的前提条件。
4.铸锭脱模的影响
锑锭脱模是靠铸锭机首轮处的脱模轮强制顶起锑模底部顶蒂使锑锭脱离锑模的过程。如果脱模困难，锑锭不能与锑模顺利分离，模底顶蒂也就增加了对链条的压力，迫使链条处于紧张状态，对个别脱模困难的锑锭，锑模会被顶起一定高度导致链条离开链轮，当锑锭被顶脱之后，链条突然掉落，并立即松驰，同时产生冲击。这样的变化过程极易造成整个链条有规则的震动。锑锭脱模困难有两方面的原因，一是锑模温度较高，锑模膨胀率减少；二是顶蒂被锑液粘结，使锑锭和锑模成为一个整体而无法脱落。
解决措施：
1.在浇铸过程中，始终保持冷模浇铸是消除振动的有效方法。为了降低锑模及链条在运行中的工作温度，改善锑锭的脱模效果。必须对热锑模进行强制降温冷却，为了达到既能降温，又要节能的效果 ，我们在靠首轮前端5—6米范围内的锑模下部安装了6组喷射水冷却管，使锑模在浇铸前能保持40--50°温度。这样的温度一方面脱模不感困难，同时锑锭底面也不会因水冷而产生气孔。
2.及时清理顶蒂与锑模底部贴合面，减少顶蒂与锑模的缝隙，使锑液无法渗入，这是解决顶蒂不粘锑的有效办法。我们要求维护工放锑前和放锑中必须及时清理锑模中的锑颗粒和碎锑衣，保证顶蒂顶面不高出锑模底面，尽可能地不留有顶蒂粘结锑锭的条件，这对保持良好的脱模状况大有好处。
5.链轮齿数的影响
链轮齿数对铸锭机造成振动，是因链轮的运输舜时速度差引起的。链轮与齿轮不同，在链传动中，链条为非等速运动，其速度的变化随链轮节距的大小和齿数的多少而异，即链轮节距越大和齿数越少，运行的舜时速度差就越大（即最大速度与最小速度之差），振动也就容易产生。如齿数越多，越接近等速运动，也就越平稳。显然，链传动中这种规律性的速度变化直接影响到链条的平稳运行。现行设计的链轮齿数均为6齿，节距为279毫米，链条线速度为0.722米/分（最大速度）。传动中其链条的运行速度则呈一种规律性的不匀速状态，其速度链轮瞬时速度表
从上表数字可以看出，如链轮齿数越多，链条的运行就越平稳，铸锭机产生的振动也就越小。当然齿数增加，链轮尺寸就会增大，所以齿数也不可能太多。因此选用多大齿数的链轮，这要根据锑模大小，浇铸包的锑液量和浇铸时间的长短等各种因素而定，如能选用8齿那将对铸锭机的运行是有很大好处的。我们应该做这方面的改进，以求达到锑铸锭机的更加平稳。
结语：通过多年对铸锭在设计、制造、安装和使用等方面进行改进改造，上述措施逐步实施之后，现在我公司直线铸锭机在运行中的振动现象基本消除，锑锭表面质量合格率大大提高。
参考文献：
[1] 徐灏等.机械设计手册第三卷[M].北京：机械工业出版社.1991
作者简介：陈正杰（1972-，男，湖南益阳人，锡矿山闪星锑业有限责任公司，机械工程师，本科学历，工学学士，从事机械设计和设备管理工作。