瞿建华 王旭

摘要：阐述了钢包和铁水罐耳轴的重要性。从设计的角度出发，耳轴的结构特点入手，就其材质的选择和强度的计算进行综合分析，从而计算出耳轴直径与安全系数之间的函数关系，得出两者的曲线变化图。

关键词：铁水罐;耳轴;结构;材质;强度计算;函数关系

一、问题的提出

筑炉车间承接高炉140t铁水罐在线维保业务。铁水罐是冶金行业使用非常广泛的一种设备，它的作用是装运高炉生产出来的铁水，并通过运输火车将其运送到铸铁作业区铸铁或炼钢厂炼钢。铁水罐的安全稳定运行责任重大，而耳轴是整个铁水罐的承重点，是起吊铁水罐的关键部件，它直接影响着整个铁水罐的安全。

耳轴的使用首先应考虑安全因素，其次由于使用频率高，耳轴直径磨损快，达到规定下限必须更换，而更换成本较高（25000元/对）。从其经济适用性考虑，如何通过耳轴的强度分析计算出耳轴轴径与安全系数之间的函数关系，找到两者之间的平衡点，从而达到节约铁水罐维护成本，降低铁水罐安全隐患的目的，是本文的关键所在。

二、耳轴的结构特点

耳轴通过耳轴箱与包体组接到一起，耳轴箱是一种箱体梁结构。耳轴上的承载力传递到耳轴箱，耳轴箱将力传递到包体上，从而使耳轴承载起整个铁水罐的重量。耳轴主要有四种结构形式，而在线维保的140t铁水罐耳轴结构如右图1所示。它的特点是耳轴为圆柱体，先镶嵌耳轴到耳轴块里，然后将耳轴块通过耳轴箱焊接到钢包体上。……