摘 要
炼焦工业是一个国家基础工业,其中推焦机是炼焦车间最重要的机械。它的任务是进行推焦、平煤、在推焦前后摘下与安上机侧炉门、推焦时用压缩空气吹扫炭化室顶部的石墨。近代推焦机主要由金属支架、行走机构、推焦机构、平煤机构、开门机构以及空气压缩机等构成。
行走机构和推焦装置是推焦机上最重要的两个机构,本次毕业设计主要内容就是行走机构和推焦装置设计。行走机构主要由车轮、轨道、电机、减速器、制动器等部件组成。推焦装置主要由电机、减速器、齿轮齿条传动装置等部件组成。
本文详细介绍了推焦机行走机构和推焦装置的结构,工作原理。根据原有数据和参考资料,结合所学的专业知识,详细设计了推焦机行走机构和推焦装置。并运用AutoCAD画出了完整的装配图和部分零件图,经过计算和强度校核能满足实际要求。
关键词 :推焦机 行走机构 推焦装置 焦炉 焦炭
Abstract
Walking mechanism and coke pushing device is the most two important institutions of the coke pusher.The main content of this graduation design is the walking mechanism and coke pushing device design.Walking mechanism is mainly composed of wheel and rail, motor, reducer, brake parts, etc. Coke pushing device is mainly composed of motor,reducer,gear rack transmission device parts,etc.
Coke pusher is the most important machinery in the coking workshop.Its task is to pushing coke , leveling coke , before and after the pushing time remove and install the pusher side oven door , using compressed air to sweep graphite at the top of coking chamber when it is pushing . Modern pusher machine mainly made up by Steel Timber , Walking mechanism, Pusher mechanism, Leveling mechanism, Opening mechanism , air compressor and so on . The weight of the whole pusher machine is 120-130 tons
This paper introduced the coke pusher’s walking mechanism and structure of coke pushing device , working principle in detail . According to the original data and resources and combined with learned professional knowledge , Detailed design the pusher machine’s walking mechanism and coke pushing device . And use Auto CAD to draw a complete assembly drawing and parts drawing . After calculation and strength check it can meet the practical requirements
Key words : Coke pusher、Walking mechanism、Pusher device、Coke oven、Coke
目 录
I
摘 要
II
Abstract
1
第一章 绪论
1
1.1煤焦化工艺国内外发展情况及现状
1
1.1.1 国内发展现状
2
1.1.2 国外发展情况
3
1.2焦炉设备概述
3
1.2.1 煤焦化的机理
3
1.2.2 现代焦炉结构
6
1.3行走机构和推焦装置的工作原理
8
1.4推焦机在生产维护方面存在的问
题
快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题
8
1.4.1推焦过程中推焦杆产生振动
8
1.4.2推焦杆中前部的立板常产生裂纹
8
1.4.3对位不准和电机减速器被毁问题
10
第二章 推焦机行走机构的设计
10
2.1推焦机行走机构的传动方案
10
2.1.1带有开式齿轮传动的方案
11
2.2.2全部为闭式齿轮传动的方案
11
2.2推焦机运行阻力计算
12
2.3行走机构电动机的选择与校验
12
2.3.1电动机的稳态运行功率:
12
2.3.2初选电动机
13
2.3.3电机启动时间
13
2.3.4电动机过载校验
14
2.3.5电动机发热校验
14
2.4行走机构减速器的设计与计算
15
2.4.1高速级齿轮传动的计算
23
2.4.2低速级齿轮传动的计算
31
2.5制动器的选择与校验
32
第三章 推焦装置的设计
32
3.1推焦装置的设计方案
32
3.2推焦装置电机选择
34
3.3齿轮齿条的设计
34
3.3.1.选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数
34
3.3.2各系数的选定
35
3.3.3.齿轮传动的设计参数、许用应力的选择
35
3.3.4齿轮的设计计算
37
3.3.5齿轮齿条的几何尺寸计算
42
3.4选择减速器
43
3.5联轴器的选择
44
第四章 机构的安装、维护和润滑
44
4.1推焦机安装时注意的事项:
44
4.2设计的推焦机,应满足以下几方面的要求:
45
4.3 推焦车的维护规程
45
4.4推焦车的润滑
制度
关于办公室下班关闭电源制度矿山事故隐患举报和奖励制度制度下载人事管理制度doc盘点制度下载
46
4.5 巡回检查
46
4.6运转中突然事故的处理
46
4.7检修规程
48
4.8 检修质量
标准
excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载
51
结 论
52
致 谢
53
参考文献
第一章 绪论
1.1煤焦化工艺国内外发展情况及现状
1.1.1 国内发展现状
中国焦炭年产量和出口量于90年代初跃居世界第一位。21世纪初期,中国焦炭(机焦)产量仍将增长,世界焦炭产量稳定在315亿t/a左右,并基本保持焦炭的供需平衡。焦炉容积大型化、操作自动化、严格控制污染、扩大炼焦用煤资源将是21世纪室式炼焦的主要发展方向。
据初步统计,2003年全国焦炭产量达17775万t,比2002年增长3486万t,增幅达24.2%,产量和增长幅度均创历史高。其中机焦产量13146万t,约占74%;土焦4556万t,占25.6%。中国历年的焦炭产量见下表1-1
表1-1中国焦炭产量
近年来,新建的焦炉基本上都是炭化室高度为4.3m和6m的顶装焦炉,以及炭化室高度为4.3m的捣固焦炉。2003年中国生产的焦炭中,有近11000万t是由炭化室高度≥4m的焦炉生产的,占焦炭总产量的61.9%。
2003年,焦炉的环保和自动化水平也有较大提高。新建的大中型焦炉在设计中都配备了完备的环保措施和自动化控制手段。焦炉除尘、干熄焦、新型煤气脱硫脱氰及废水处理工艺等一批先进适用技术在武钢、马钢、鞍钢、安阳等许多大中型焦化厂推广采用;焦炉加热自动控制、焦炉机械自动化运行和联锁系统在首钢及许多大型焦化厂投入运行。
随着炼焦装备水平的提高,我国焦化生产的工序能耗正逐年下降,2003年我国重点钢铁企业的焦化工序能耗已降到148.51kg标准煤/t焦,但与国际先进水平的128.1kg标准煤/t焦还有一定的差距。随着国家对环保工作的重视和人们环保意识的增强,我国大型焦化厂特别是钢铁企业的焦化厂,基本上能按照国家的有关规定,在建设新焦炉时同步建设环保设施,如沙钢、鞍钢、本钢、武钢和鄂钢都是在建设6m大容积焦炉的同时,同步建设干熄焦装置。一些老厂如首钢、太钢、昆钢、济钢、山西美锦等都在积极补建装煤除尘装置和出焦除尘地面站。
目前,我国大中型焦炉均装有高压氨水喷射无烟装煤设施。装备有装煤除尘地面站和装煤除尘车的焦炉生产能力约4600万t,占机焦生产能力的33.9%,装备推焦除尘地面站和推焦除尘热浮力罩的焦炉生产能力约5000万t,占机焦生产能力的36.8%。也就是说,大部分焦炉尚未设置完善的除尘设施。随着焦炭价格的上涨,一些违规上马的中小型焦化厂逐渐增加,这给环境带来了严重的污染。即使一些机焦项目设计上有完善的环保措施,但实际建设中很少能同步实施,“有焦无化”加剧了炼焦区的环境恶化。
1.1.2 国外发展情况
欧洲焦化工作者早在20世纪80年代就主张焦炉大型化,其原因是:大型焦炉可提高劳动生产率,可减少对环境的污染,可提高焦炭质量。欧洲大型焦炉见下表1-2
表1-2欧洲大型焦炉一览表
20世纪80年代末,欧洲焦化工作者针对多室式传统焦炉存在的劳动生产率低和对环境有较大污染的缺点,提出改变多室式传统焦炉的观念,并将煤预热与干熄焦直接联合的方案,进行了巨型炼焦反应器试验(Jumbo Coking Reactor简称JCR)。在1993年春到1996年夏3年多的时间里,进行了650炉JCR试验,共生产了焦炭3万多吨。煤预热与干熄焦联合的巨型炼焦反应器流程图见下图1-3
图1-3煤预热与干熄焦联合的巨型炼焦反应器流程图
美国内陆(Inland)钢铁公司哈伯(Harbor)焦化厂于1998年6月30日投产,其年产
焦炭133万t,采用4×67孔=268孔热回收焦炉,焦炉尺寸:13.7×2.4×4.6m,每孔装煤量:40~45t。世纪交替前后,德国开发了自己的热回收焦炉,其尺寸与美国相似,但采用顶部装煤方式。
日本是当今世界现代室式焦炉炼焦先进技术应用最多、最完善的国家。日本现生产的15个炼焦厂家的48座焦炉全部实现了加热自动控制;新日铁大分厂、川崎公司千叶厂、住友公司鹿岛厂等已实现焦炉机械(四大车)完全自动化,现场无人操作;干熄焦在冶金企业的13个炼焦厂基本普及;各炼焦厂普遍采用炼焦煤预处理技术(调湿/装炉煤水分控制、煤预热、配型煤、选择粉碎等)。下图1-4为日本正在推进的SCOPE21炼焦新技术工艺流程。
图1-4 SCOPE21工艺流程
1.2焦炉设备概述
1.2.1 煤焦化的机理
煤焦化又称煤炭高温干馏。以煤为原料,在隔绝空气条件下,加热到950℃左右,经高温干馏生产焦炭,同时获得煤气、煤焦油并回收其它化工产品的一种煤转化工艺。为保证焦炭质量,选择炼焦用煤的最基本要求是挥发分、粘结性和结焦性;绝大部分炼焦用煤必须经过洗选,以保证尽可能低的灰分、硫分和磷含量。选择炼焦作煤时,还必须注意煤在炼焦过程中的膨胀压力。用低挥发分煤炼焦,由于其胶质体粘度大,容易产生实高膨胀压力,会对焦炉砌体造成损害,需要通过配煤炼焦来解决。
1.2.2 现代焦炉结构
现代焦炉的结构主要有:炭化室、燃烧室、斜道区、蓄热室、小烟道、炉顶区、焦炉基础平台、烟道、烟囪。
JN型焦炉及其基础断面如下图1-5所示:
图1-5 JN型焦炉及其基础断面
1.装煤推焦机
装煤推焦机是焦炉机械中最重要的设备,其结构组成如下图1-6所示,
图1-6装煤推焦机简图
装煤推焦机运行于焦炉机侧的轨道上,进行装煤和推焦工作,它是焦炉机械 设备中最大的设备,其主要功能是:推出炭化室内已炼成的焦炭;摘下和装上炭化室机侧的炉门。
2.捣固机
捣固机是捣固焦炉的核心设备,设置在煤仓的下部轨道上,将煤仓放下的粉煤捣成煤饼,由装煤机构送入炭化室。捣固机有:2锤、3锤、4锤和多锤,它的捣固锤传动基本上分为两种型式:皮带偏心轮传动和弹性凸轮传动。
3.摇动给料机
摇动给料机结构如下图1-7所示
图1-7摇动给料机简图
摇动给料机是捣固焦炉配套设备之一,是将煤塔中的煤装入装煤车的关
键设备,摇动给料机配有连锁装置,即给料机与捣固机、装煤推焦车连锁。
4.栏焦机
拦焦机的结构如图3所示。拦焦机运行于焦炉焦侧的轨道上,在推焦前将炉门打开,并将装煤推焦车推出的成熟焦碳经导焦栅及时、快速、准确地导入熄焦车,再将炉门闭好。它的主要功能是:开关焦炉焦侧炉门;将推出的焦炭导入熄焦车;将需要修理的炉门送入炉间台炉门修理站。栏焦机简图如下图1-8所示。
图1-8栏焦机简图
5.熄焦车
熄焦车的结构如图4所示。它主要是用来承接由推焦车从焦炉中推出的炽热焦炭,并将其拉到熄焦塔下,待焦炭熄灭后,再将焦炭拉到焦场自动卸焦的车辆。熄焦车简图如下图1-9所示。
图1-9熄焦车简图
6.取门机构
取门机构主要完成炉门的开闭及旋转动作,由取门机、吊挂架、台车、支承辊、
旋转装置、杆销 、钢架等组成。为保证取门时和旋转后清门时的位置固定,本装
置设有机械插销定位机构;取门机下部设有倾斜油缸,将取门机下部推向炉体以
适应焦炉膨胀的工艺特点;取门机摘取门后位置的控制,由液压系统 内部控制油
缸及装置所带的限位理装置、气路系统、润滑系统、液压系统、电气系统组成,
去取门机构简图如下图1-10所示。
图1-10取门机构简图
7.装煤车
装煤车的任务是从煤塔下接受配合煤,把煤运到炭化室上,再将煤装如炭化室中。另外在每次出焦前,还要用它清扫上升管中的石墨。因此,装煤车主要由金属支架、行走机构、操纵套筒和闸板的机构、振煤机构和清扫上升管中石墨的机构组成。装煤车有四个行走车轮,其中两个为主动轮,这两个主动轮由一个电动机和一组齿轮传动装置带动。车轮边缘有两个凸缘,以避免装煤车出轨。车轮与金属支架之间有弹簧,用以保护焦炉炉砖不受震动和冲击。在停电时,有手动传动装置,使装煤车离开装煤的炭化室。
1.3行走机构和推焦装置的工作原理
原6m推焦机走行装置采用变频调速(VVV)F双电动机双减速机驱动,变频器一拖一控制,主要由主动平衡车、从动平衡车、车架、传动装置等组成。走行车轮采用工频淬火,硬度层为10~15mm,前进和后退方向均设有可靠缓冲器。结构原理如图1-11所示,由图1-11可以看出,整个走形驱动单元位于走形梁上端平台,电动机通过联轴器和减速机相连接,中间有液压推杆制动器。减速机输出轴驱动中间大齿轮,然后再由这个齿轮驱动两个主动车轮上的两个齿轮行走。
图1-11原6m推焦机行走机构
推焦装置是将炙热的红炭推出炭化室的装置,它是由推焦杆、推焦支辊
及传动装置等组成。它的传动形式是电机通过减速机驱动开式齿轮带动推焦
杆上的齿条,使推焦杆前后移动。推焦时传动采用涡流制动器调节速度,使
推焦过程实现无冲击推焦。6 m 推焦装置如图1-12所示。
图1-12推焦装置示意图
推焦行程包括三个部分,如图1-13所示。过程为推焦杆前进到抵住炭化室中的焦炭,推焦杆继续前进,此过程推焦杆把炭化室中的焦炭推出,经过拦焦机的导焦栅,炙热的焦炭落人导焦栅下的熄焦车中。
图1-13推焦行程简图
1.4推焦机在生产维护方面存在的问题
1.4.1推焦过程中推焦杆产生振动
产生此问题的原因很复杂,当推焦机安装完成后,此时得可变因素主要有:
① 主动齿轮与齿条的啮合质量;
② 推焦杆下部支辊水平度;
③ 推焦机走行轨道的水平度;
④ 滑履的高度,即滑履下平面与炭化室底面间的距离。
针对可变因素,避免振动产生的措施为:
① 规范主动齿轮与齿条啮合的质量指标。经过实测,顶隙14~15mm时不易
产生振动,此时侧隙随之加大,增强了适应性。
② 规范走行轨道和推焦杆支辊的标高。推焦车运行在走行轨道上,推焦杆
运行在支辊上,二者的标高直接影响着推焦杆的水平度。
③ 调节好滑履的高度。滑履的高度是可以通过垫片来调节的,滑履进入炭
化室后,其应该使推焦杆保持原始位置的标高进行水平移动,经过生产
实践,滑履与炭化室底面的间隙一般为8~12mm。
1.4.2推焦杆中前部的立板常产生裂纹
推焦时推焦杆要穿过1000℃的炭化室,其过程大约为80s,然后在大气中停
留约9min,再进行下一炉的推焦。如此反复的过程,推焦杆的温度变化剧烈,使
立板疲劳从而导致产生裂纹,影响推焦杆使用寿命。
针对推焦杆立板产生裂纹的原因,解决此问题的措施有:
①对推焦杆进行保温绝热,具体方法是在推焦杆两侧加装耐热材料;
②使用循环水对推焦杆进行冷却;
③推焦杆两旁挂设防风板以防因受风而使推焦杆温度变化剧烈。
第1种方法的优点是生产成本低,维修简单方便,在现有的推焦杆进行改造也简
单可行;而第2种方法的生产成本与使用成本太大,阀门众多,一旦出现问题,
检修困难;第3种方法因推焦杆前部无法挂设防风板,使用效果不理想,仅有改
善作用。无论那种方法,均可有效的延长推焦杆的使用寿命。
1.4.3对位不准和电机减速器被毁问题
大车走行部分的传动形式为电机—减速机—传动轴—走行轮。在生产过程中需要停车对位时,由于车的速度较快,虽然车轮不转,但巨大的惯性使车轮在轨道上跳动,使该车很难准确对位;电机和减速机之间为齿式联轴器联结,由于车启动、制动时的猛烈撞击而经常损坏。平煤、推焦、移门、提门等机构的基础不稳,使该机构工作时不能1次操作到位,常常是反复操作几次才能完成。推焦和平煤装置的传动形式为电机—减速机—推焦杆(平煤杆),当工作结束需要制动时,只能采取断电和电机反转。由于设备的质量大(特别是推焦杆)、惯性大,电机反转制动经常造成电机烧毁和减速机齿轮的毁坏,造成备件的大量消耗,使生产成本提高。
解决办法:将推焦机走行部分的电机全部更换为变频电机,这样在推焦机启动和停止过程中的速度将是逐渐升高和降低的,有利于推焦机的对位控制;对联轴器的启动作用力也是缓慢增加,同时将齿式联轴器更换为滚柱联轴器,滚柱联轴器比齿式联轴器强度高、价格低且安装精度要求不高。采用电液推杆代替提门、移门机构中的电机—减速机传动形式。由于电液推杆可进行无级调速,使提门、移门机构运动灵活易于控制,动作准确。电液推杆自带卸荷装置,当出现异常情况导致提门、移门不能正常动作时,不至于烧毁电机。此外,还对提门、移门、平煤、推焦等机构的基础进行了更换或加固。将推焦机构的电机和减速机之间的齿式联轴器更换为带制动轮的联轴器并加装制动器;将平煤机构的电机和减速机重新设计位置,减速机输入轴选用双轴伸,一端和电机联接,一端加装制动器。当推焦杆和平煤杆需要制动时,制动器就可以发挥作用而不用进行电机反转制动,大大降低了电机被烧和减速机被毁的机率。
第二章 推焦机行走机构的设计
2.1推焦机行走机构的传动方案
对于具有四个车轮其中半数为主动的小车运行机构,其传动方案可分为两大类:即带有开式齿轮传动和全部为闭式齿轮传动。
2.1.1带有开式齿轮传动的方案
在这种方案的运行机构中,传动的高速级封闭在箱壳内用油浴润滑,而低速级采用的是开式齿轮。图2-1中开式大齿轮做成齿圈式,分别用螺栓固定在两个主动轮的轮辐上,并与车轮一起绕固定的车轮心轴旋转。这种传动方案,经实际使用证明,虽然在繁重的工作条件下也能满足要求,具有足够的可靠性,但车轮的拆装检修不便。图2-2所示传动方案中的大齿轮与车轮装在同一根转轴上。这种方案的优点是结构简单,可以很方便的地检修车轮和轴承。缺点是大齿轮的支点距离较大,影响齿轮的正常啮合。
在上述两传动方案中,由于开式齿轮、轮齿的磨损严重,因此,一般用途的钢包车运行机构大多采用闭式齿轮传动。
图2-1开式齿轮传动方案1
图2-2开始齿轮传动方案2
2.2.2全部为闭式齿轮传动的方案
全部为闭式齿轮传动方案如图2-3和2-4所示。这种方案的运行机构由电动机、制动器、减速器、车轮、联轴器、浮动轴等组成。在这些方案中,由于齿轮的维护保养条件好,齿轮传动构成独立的减速器部件,因此机构的分组性较好。
图2-3闭式齿轮传动方案1
图2-4闭式齿轮传动方案2
图2—3减速器装在两车轮外侧的形式。这种方案,安装和维护减速器的工人可在钢包车旁边工作,较为安全便利;但缺点是减速器与靠近的一个车轮之间的扭矩太大
——等于全部输出扭矩,所需轴径较大。图2-3中处在减速器与车轮驱动轴之间的联轴器,由于间隔很小,难于选择合适和可靠的结构。
图2—4为减速器在两车轮中间的形式。在这种方案中,传动轴所受的扭矩较小——每边轴的扭矩是减速器出轴扭矩的一半。减速器出轴与车轮之间采用联轴器和浮动轴联接(两个浮动轴可以等长也可以不等长),由于安装的的偏差允许稍大一些,因而安装方便。根据设计要求,推焦机跨距为8.6米,载重为114t。是属于重型大跨距运输车辆。经过分析对比,选择2—4方案最合理。
2.2推焦机运行阻力计算
对于一般的推焦机而言,运行阻力即是推焦机运行的静阻力
(2-1)
式中:
——推焦机运行的静阻力(N)
——推焦机运行的摩擦阻力(N)
——推焦机运行时克服轨道坡度引起的重量分力的阻力(N)
——风载荷引起的阻力(室内不考虑)
(2-2)
式中: Q——载荷(N)
G——推焦机自重(N)
f——滚动摩擦系数
u——车轮轴承摩擦系数
d——与轴承相配合处车轮的直径(mm)
D——车轮直径(mm)
——附加摩擦阻力系数
——摩擦阻力系数
对于此次设计:
将数据代入式(2-2)得:
2.3行走机构电动机的选择与校验
已知:推焦机走行速度:
转 速:
=
2.3.1电动机的稳态运行功率
(2-3)
式中:
——运行摩擦阻力,N
——走行速度,m/s
——驱动电动机的台数,取1
——机构的传动效率,采用卧式齿轮减速器时取0.95
将数据代入式(2-3)得:
=
2.3.2初选电动机
初选电动机功率:
(2-4)
式中:
——由于水平惯性力影响的功率增大系数,其值为:
室外:
=1.1~1.3(速度高选大值) 室内:
=1.2~2.6(
=30~180m/min)
——电动机的静功率,kW
将数据代入式(2-4)得: P=
查机械设计手册第5卷,选电动机:YZR225M-6
额定功率:P=30
转速:n=962 r/min
速比:
2.3.3电机起动时间
(2-5)
式中:n——电机额定转速 (r/min)
K——转动惯量影响系数,取 K=1.05~1.20;
——电机转子转动惯量,其值由电机样本查得;
EMBED Equation.KSEE3 ——电动机轴上制动轮与联轴器转动惯量,其值由样本查得;
m ——电动机台数;
——推焦机载荷 (N );
——推焦机自重 (N );
D ——车轮直径(m);i ——减速比;η ——效率,一般取η=0.85—0.95;
——电机平均起动转矩(
),其值由电机样本查得;
——满载、上坡、迎风时作用到电机轴上的稳态运行阻力矩(
);
其值由计算可得:
上式中:
——总阻力; D ——车轮直径;i ——减速比;
η ——效率,一般取 η = 0.85—0.95。
将数据代入式(2-5)得:
EMBED Equation.KSEE3 s
电机起动时间符合规定
2.3.4电动机过载校验
(2-6)
式中:
——电动机额定功率(kw); m ——电动机台数;
——绕线电机和变频鼠笼电机取
=1.7;
;
ω ——摩擦阻力系数,
——坡道阻力系数,其值为
=0.001
——风阻力;
——起重机运行速度(m/s);
η ——效率,一般取0.85—0.95;
——电机轴上折算飞轮矩之和,包括电机转子飞轮矩和制动轮及联轴
器的飞轮矩,从电机样本可以查得。
n ——电机额定转速 (r/min);
——启动时间(s)
将数据代入式(2-6)得:
=
25.8 kW
电机过载校验通过
2.3.5电动机发热校验
对于运行机构工作级别在 M5 以上时才进行发热校验。
,
(2-7)
式中:
——运行电机稳态功率(kW);
G——稳态负载平均系数,其值由表 3-4 和 3-5 查得;
ω ——摩擦阻力系数,其值查表 4-1;
——坡道阻力系数,其值为
=0.001;
——风阻力;
——起重机运行速度(m/s);η——效率,一般取η=0.85~0.90。
将数据代入式(2-7)得:
= 20.1 kw
电机发热校验通过
2.4行走机构减速器的设计与计算
总的传动比: i=18.86
根据
,
分配传动比
试选:
4.95
3.8
2.4.1高速级齿轮传动的计算
选择齿轮的材料
小齿轮:
调质, 硬度 320~340 HBS
大齿轮:
调质, 硬度 280~300 HBS
根据设计手册图14-1-83和14-1-112,按MQ级质量要求取值得:
齿轮接触强度疲劳极限:
(小齿轮)
(大齿轮)
齿轮弯曲疲劳强度极限:
(小齿轮)
(大齿轮)
(1)初步确定主要参数
按齿面接触强度初步确定中心距
对于钢对钢配对的齿轮副,常系数值根据第三卷表14-1-65,选取
,按 齿轮对称布置,速度中等,冲击载荷较大,取载荷系数
=2.0,按表14-1-69,选
=0.8, 则:
0.27,按第3卷表14-1-69圆整,取齿宽系数
。
齿数比:
许用接触应力:
小齿轮传递的转矩
:
(2-8)
式中:
——电动机的功率,30 kW
——电动机的转速,962 r/min
将数据代入式(2-8)得:
297.8
中心距:
(2-9)
式中:
——常系数值,476
——齿数比,4.95
——载荷系数,2.0
——小齿轮传递的扭矩,297.8
——齿宽系数,0.30
——许用接触应力,684
将数据代入式(2-9)得:
269.05 mm
取
=300 mm
(2) 初步确定模数、齿数、螺旋角、齿宽、变位系数等几何参数
模数
:
=2.1~6 mm
取
5 mm
由公式:
(2-10)
式中:
——小齿轮的齿数
——螺旋角,度。
一般取
=
将数据代入式(2-10)得:
=19.57
取
97
实际传动比:
螺旋角:
齿宽: b=
0.30
300=90 mm
小齿轮分度圆直径:
mm
大齿轮分度圆直径:
mm
齿轮精度等级为7级
(3)齿面接触强度核算
1)计算接触应力
根据机械设计手册第3卷表14-1-80公式可得:
(2-11)
式中:
——小齿轮单对啮合系数
——使用系数
——动载系数
——接触强度计算的齿向载荷分布系数
——接触强度计算的齿间载荷分布系数
——节点区域系数
——弹性系数,
——螺旋角系数
——重合度系数
——分度圆上名义切向力,N
2)分度圆上名义切向力
:
N
3)使用系数
原动机为电动机,均匀平稳,工作机为推焦机,有中等冲击。
查机械设计手册]第3卷表14-1-71,
EMBED Equation.DSMT4
4)动载系数
小齿轮线速度:
m/s
由机械设计手册第3卷表14-1-80公式计算传动精度系数
:
Z=
,
=25 um(大齿轮)
将数据代数上式得:C=9.06
圆整取
,查机械设计手册第3卷表14-1-74,
5)螺旋线载荷分布系数
,(齿向载荷分布系数)
由机械设计手册第3卷表14-1-88,齿轮装配时对研跑合:
=
=1.279
6)齿间载荷分布系数
查机械设计手册第3卷表14-1-92得,
EMBED Equation.DSMT4
7)节点区域系数
,查机械设计手册第3卷14-1-76,
8)弹性系数
由机械设计手册第3卷表14-1-195查得:
9)重合度系数
纵向重合度:
端面重合度:
由机械设计手册第3卷图14-1-72查得:
,
则:
=0.75+0.85=1.6
由机械设计手册第3卷图14-1-79查得:
10)螺旋角系数
11)小齿轮、大齿轮的单对齿啮合系数
、
按机械设计手册第3卷表14-1-94的判定条件,由于
取
,
将数据代入式(2-11)得:
=
=606.1
由于
,所以
=
606.1
12)寿命系数
设计工作寿命10年,每年工作300天,每天24小时
应力循环次数:
=60
=1.66
由机械设计手册第3卷表14-1-96公式计算:
13)润滑油膜影响系数
由机械设计手册第3卷表14-1-98,经展成法滚、插的齿轮副
14)齿面工作硬化系数
由机械设计手册第3卷图14-1-90得,
15)尺寸系数
由机械设计手册第3卷表14-1-99得,
=1.0
16)安全系数
(2-12)
式中:
——试验齿轮的的接触疲劳极限,
——小齿轮接触强度计算的寿命系数
——润滑剂系数
——速度系数
——粗糙度系数
——小齿轮的工作硬化系数
——接触强度计算的尺寸系数
—— 齿轮的计算接触应力,
将数据代入式(2-12)得:
EMBED Equation.KSEE3 1.17
EMBED Equation.KSEE3 1.27
此结果均满足机械设计手册第3卷表14-1-100规定的较高可靠度时,最小安全系数
的要求,齿面接触强度核算通过。
(4)齿轮弯曲强度核算
1)螺旋线载荷分布系数
,(齿向载荷分布系数)
(2-13)
mm
将数据代入式(2-13)得:
2)齿间载荷分布系数
3)齿型系数
当量齿数:
由机械设计手册第3卷图14-1-98查得:
,
4)应力修正系数
由机械设计手册第3卷图14-1-103得:
,
5)重合度系数
由机械设计手册第3卷表14-1-104知:
=
=0.98
6)螺旋角系数
由机械设计手册第3卷图14-1-109,根据
,查得:
=0.92
7)计算齿根应力
因
,用机械设计手册第3卷表中14-1-101中方法二:
(2-14)
式中:
——使用系数
——动载系数
——齿向载荷分布系数
——齿间载荷分布系数
——分度圆上名义切向力,N
—— 法向模数,mm
——工作齿宽,mm
——载荷作用与齿顶时的齿形系数
——载荷作用与齿顶时的应力修正系数
——弯曲强度计算的重合度系数
——螺旋角系数
将数据代入式(2-14)得:
8)试验齿轮的应力修正系数
见机械设计手册第3卷表14-1-101,
9)寿命系数
由机械设计手册第3卷表14-1-108
10)相对齿根敏感系数
由机械设计手册第3卷8.4.2(5)1)齿根圆角参数
,用表14-1-102所列公式进行计算
由机械设计手册第3卷图14-1-98知:
EMBED Equation.DSMT4
=0.325
=
=21.6
=2.087
=
=0.445
同样计算可知:
10)相对齿根表面状况系数
由机械设计手册第3卷图14-1-118.齿根表面微观不平度10点高度
时
11)尺寸系数
由机械设计手册第3卷表14-1-109的公式
=
13)弯曲强度的安全系数
(2-15)
式中:
——试验齿轮的齿根弯曲疲劳极限,
——齿根应力
——试验齿轮的应力修正系数,如用本标准所给值计算时,取
——弯曲强度计算的寿命系数
——相对齿根圆角敏感系数
——相对齿根表面状况系数
——弯曲强度计算的尺寸系数
将数据代入式(2-15)得:
、
均达到机械设计手册第3卷表14-1-100规定的较高可靠度时最小安全系
数
=1.6的要求,轮齿弯曲强度核算通过。
2.4.2低速级齿轮传动的计算
选择齿轮的材料
小齿轮:
调质, 硬度 320~340 HBS
大齿轮:
调质, 硬度 280~300 HBS
根据设计手册图14-1-83和14-1-112,按MQ级质量要求取值得:
齿轮接触强度疲劳极限:
(小齿轮)
(大齿轮)
齿轮弯曲疲劳强度极限:
(小齿轮)
(大齿轮)
(1)初步确定主要参数
1)按齿面接触强度初步确定中心距
选取
,取载荷系数
=2.0,按表14-1-69,选
=0.8,
则:
按第3卷表14-1-69圆整,取齿宽系数
。
齿数比:
许用接触应力:
小齿轮传递的转矩
:
中心距:
EMBED Equation.KSEE3
取
=350 mm
(2) 初步确定模数、齿数、螺旋角、齿宽、变位系数等几何参数
模数
:
取
5 mm
由公式:
一般取
=
将数据代入上式得:
=28.3
取
108
实际传动比:
螺旋角:
齿宽: b=
0.40
350=140
小齿轮分度圆直径:
大齿轮分度圆直径:
(3)齿面接触强度核算
1)计算接触应力
根据第3卷表14-1-80公式可得:
(2-16)
2)分度圆上名义切向力
:
N
3)使用系数
查机械设计手册]第3卷表14-1-71,
EMBED Equation.DSMT4
4) 动载系数
小齿轮线速度:
由机械设计手册第3卷表14-1-80公式计算传动精度系数
:
Z=
,
=25 um(大齿轮)
将数据代数上式得:C=8.87
圆整取
,查机械设计手册第3卷表14-1-74,
5)螺旋线载荷分布系数
,(齿向载荷分布系数)
由机械设计手册第3卷表14-1-88,
=
=1.3
6)齿间载荷分布系数
查机械设计手册第3卷表14-1-92得,
=1.5
7)节点区域系数
,查机械设计手册第3卷14-1-76,
8)弹性系数
由机械设计手册第3卷表14-1-195查得:
9)重合度系数
纵向重合度:
端面重合度:
由机械设计手册第3卷图14-1-72查得:
,
则:
=0.75+0.85=1.61
由机械设计手册第3卷图14-1-79查得:
10)螺旋角系数
11)小齿轮、大齿轮的单对齿啮合系数
、
按机械设计手册第3卷表14-1-94的判定条件,由于
取
,
将数据代入式(2-16)得:
=733.7
由于
,所以
=
733.7
12)寿命系数
设计工作寿命10年,每年工作300天,每天24小时
应力循环次数:
=60
=
由机械设计手册第3卷表14-1-96公式计算:
13)润滑油膜影响系数
由机械设计手册第3卷表14-1-98,经展成法滚、插的齿轮副
14)齿面工作硬化系数
由机械设计手册第3卷图14-1-90得,
15)尺寸系数
由机械设计手册第3卷表14-1-99得,
=1.0
16)安全系数
(2-17)
将数据代入式(2-17)得:
EMBED Equation.KSEE3
EMBED Equation.KSEE3
此结果均满足机械设计手册第3卷表14-1-100规定的较高可靠度时,最小安全系数
的要求,齿面接触强度核算通过。
(4)齿轮弯曲强度核算
1)螺旋线载荷分布系数
,(齿向载荷分布系数)
mm
2)齿间载荷分布系数
3)齿型系数
当量齿数:
由机械设计手册第3卷图14-1-98查得:
,
4)应力修正系数
由机械设计手册第3卷图14-1-103得:
,
5)重合度系数
由机械设计手册第3卷表14-1-104知:
=
=0.963
6)螺旋角系数
由机械设计手册第3卷图14-1-109,根据
,查得:
=0.97
7)计算齿根应力
因
,用机械设计手册第3卷表中14-1-101中方法二:
(2-18)
将数据代入式(2-18)得:
8)试验齿轮的应力修正系数
见机械设计手册第3卷表14-1-101,
9)寿命系数
由机械设计手册第3卷表14-1-108
10)相对齿根敏感系数
由机械设计手册第3卷8.4.2(5)1)齿根圆角参数
,用表14-1-102所列公式进行计算
由机械设计手册第3卷图14-1-98知:
EMBED Equation.DSMT4
=0.325
=
=30.9
=2.14
=
=0.426
同样计算可知:
10)相对齿根表面状况系数
由机械设计手册第3卷图14-1-118.齿根表面微观不平度10点高度
时
11)尺寸系数
由机械设计手册第3卷表14-1-109的公式
=
13)弯曲强度的安全系数
(2-19)
将数据代入式(2-19)得:
、
均达到机械设计手册第3卷表14-1-100规定的较高可靠度时最小安全系
数
=1.6的要求,轮齿弯曲强度核算通过。
2.5制动器的选择与校验
按满载、下坡、顺风工况选择制动器,选择制动器的条件为:
----按样本选择的标准制动器应具有的安全制动力矩
(2-20)
式中:
——制动器台数;
D ——车轮直径 (m );η——效率,一般取η=0.85~0.95;
i ——减速比; n ——电机转速 (r/min);
——制动时间,
=
; k=1.05~1.2
——电机转子转动惯量,其值由电机样本查得;
——制动轮与联轴器转
动惯量,其值由样本查得。
将数据代入式(2-20)得:
根据机械设计手册第2卷选择YWZ 2—400/50 制动器
第三章 推焦装置的设计
3.1推焦装置的设计方案
推焦机服务于JN60-82型焦炉,它的主要任务是,在出焦时,打开炭化室机侧炉门,完成推焦,然后再将炉门关闭。在推焦装置的设计过程中,首先,通过计算选择了推焦装置的电机,其次,对推焦装置中的齿轮、齿条传动进行了校核,然后选择了减速器。最后,设计计算了推焦装置的制动器。
已知: 焦杆行程:18680 mm
推焦杆速度:27.4 m/min
推焦杆总长:24370 mm
机策炉门总重:约2800kg
推焦杆总重:25000kg
最大推焦力:441000 N
每次循环工作时间:8 min
3.2推焦装置电机选择
最大功率:
=201.4 kW
机构传动效率:
图3-1 功率与时间的关系图
总功率:
(3-1)
式中:
——推焦杆回程时的功率,(kW)
——推焦杆推焦时的最大功率,(kW)
——启动与推焦时间的和,(S)
——回程时间,(S)
回程功率:
(3-2)
式中:
——钢对钢的摩擦系数,一般取0.1~0.15
——推焦杆的速度,
将数据代入式(3-2)得:
=13.4kW
又
将数据代入式(3-1)得:
故选电动机:
,额定功率90kW,转速589r/min
3.3齿轮齿条的设计
对于本设计中,齿轮转动,齿条固定的方式,齿轮做长时间的转动并移动,所以在校核时只需要对齿轮进行校核。
齿轮传动就装置形式来说,有开式、半开式以及闭式之分;就使用情况来说,有低速、高速、及轻载、重载之别;就齿轮材料的性能及热处理工艺的不同,齿轮有较脆(如经整体淬火、齿面硬度很高的钢轮齿或铸铁轮齿)或较韧(如经调质、常化的优质碳钢及合金钢齿轮),齿面有较硬(齿轮工作面的硬度大于350HBS或38HBR,并称为硬齿面齿轮)或较软(齿轮工作面的硬度小于或等于350HBS或38HRC,并称为软齿面齿轮)的差别等。由于上述的条件不同,齿轮传动也就出现了不同的失效形式。一般地说,齿轮传动的失效主要是轮齿的失效,而轮齿的失效形式又是多种多样的,主要是轮齿的折断和工作齿面的磨损、点蚀、胶合级塑性变形。
3.3.1.选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数
选用标准齿条与直齿圆柱齿轮传动,选用7级精度(GB10095-88)
主动齿轮:
调质, 硬度: 320~340 HBS
齿条:
调质, 硬度: 280~300 HBS
按MQ级质量要求取值得:
(齿轮接触疲劳强度极限)
(齿条接触疲劳强度极限)
(齿轮弯曲疲劳强度极限)
(齿条弯曲疲劳强度极限)
3.3.2各系数的选定
计算齿轮强度用的载荷系数K,包括使用系数
、动载系数
、齿间载荷分
配系数
及齿向载荷分配系数
,即
K=
1)使用系数
该齿轮传动的载荷状态为中度冲击,原动机为电动机,所以使用系数
取1.5。
2)动载系数
由于速度v很小,
取1.0。
3)齿间载荷分配系数
对于直齿轮及修形齿轮,取
。
4)齿轮载荷分布系数
根据机械设计表10-4取
=1.378。
综上所述,最终确定齿轮载荷系数K=
=1.5
1
1
1.378=2.067
3.3.3.齿轮传动的设计参数、许用应力的选择
1)压力角α的选择
我国对一般用途的齿轮传动规定的标准压力角为α=20°。
2)齿数z的选择
为使齿轮免于根切,对于α=20°的标准直齿轮,应取z≥17,这里取z=20。
3)齿宽系数
的选择
由于两支承相对于小齿轮做对称布置,取
=0.9
4)预计工作寿命
10年,每年300个工作日,每个工作日24个小时
=10
300
24=72000h
5)应力循环次数N的计算方法是:设n为齿轮的转速(单位为r/min);j为齿
轮每转一圈时,同一齿面啮合次数;
为齿轮工作寿命(单位为h),则齿
轮工作应力循环次数N按下式计算:
N=60nj
暂取n=10,则N=60
10
72000=4.32
EMBED Equation.DSMT4 。
查机械设计图10-18可得
=0.93。
——齿轮疲劳极限。弯曲疲劳极限用
代入,接触疲劳极限用
代入,
查机械设计图10-21得:
由机械设计图10-19查得:接触疲劳寿命系数:
=0.95,
接触疲劳安全系数取:S=1
接触疲劳许用应力:
查机械设计图10-20得:
由机械设计图10-18查得:
0.93 弯曲疲劳安全系数取:S=1.4
弯曲疲劳许用应力:
当齿数z=20 时,齿形系数
=2.8 ,应力校正系数
=1.55
基本参数选择完毕
3.3.4齿轮的设计计算
1) 齿轮的弯曲强度设计公式:
(3-3)
式中:
——开式齿轮磨损系数,
=1.25(机械设计手册(3卷)14-134)
T——齿轮转矩 ;
=
K——齿轮载荷系数 ;
——齿形系数;
——应力校正系数
——齿数;
——齿宽系数
将数据代入式(3-3)得:
mm
根据齿轮的线速度即是推焦杆的推焦速度得:
取m=27mm; Z=20,那么n=16.1r/min
2)齿面接触疲劳强度计算公式:
(3-4)
式中:
——接触疲劳强度极限(
);
d——齿轮分度圆直径,(mm),
T——齿轮的转矩,(
)
——齿宽系数,取0.9
——为材料的弹性影响系数,(
),其数值查机械设计表,取
=189.8
,
由于本传动为齿轮齿条传动,传动比近似无穷大,所以
=1
将数据代入式(3-4)得:
通过模数计算得:m=27,z=20 所以分度圆直径d=
=27
20=540mm
所以取两者偏大值d=540mm
3.3.5齿轮齿条的几何尺寸计算
齿轮齿条的啮合如图4-2所示
图3-2 齿轮齿条啮合传动示意图
已知:齿顶高系数
,顶隙系数
,
齿根圆角半径系数
;齿轮齿数
=20,
齿轮模数m=27mm,螺旋角
,压力角
1.分度圆直径d
(3-5)
式中:
—齿轮的模数,单位为mm;
—齿轮齿数;
—分度圆直径,单位为mm。
将数据代入式(3-5)得:
=
=540 mm
2. 齿宽b
(3-6)
式中: b——齿宽,单位mm
——齿宽系数,取0.9
——齿轮分度圆直径,单位mm
将数据代入式(3-6)得:
3.齿轮/齿条的齿顶高
(3-7)
式中:
—齿轮/齿条的模数,单位为mm;
—齿轮/齿条的齿顶高系数;
齿轮齿顶高
:
将数据代入式(3-7)得:
齿条齿顶高
:
将数据代入上式得:
4.齿轮/齿条的齿根高
(3-8)
式中:
—齿轮/齿条的模数,单位为mm;
—齿轮/齿条的齿顶高系数;
—齿轮/齿条的顶隙系数。
齿轮齿根高
:
将上述数据代入式(3-8)得:
齿条齿根高
:
将上述数据代入式(3-8)得:
5.齿轮/齿条齿高
(3-9)
式中:
—齿轮/齿条的齿顶高,单位为mm;
—齿轮/齿条的齿根高,单位为mm;
齿轮齿高
:
将数据代入式(3-9)得:
齿条齿高
:
将数据代入式(3-9)得:
6. 齿轮的齿顶圆直径
(3-10)
式中:
—分度圆直径,单位为mm;
—齿轮的齿顶高,单位为mm;
将上述数据代入式(3-10)得:
7. 齿轮的齿根圆直径
(3-11)
式中:
—分度圆直径,单位为mm;
—齿轮的齿根高,单位为mm;
将上述数据代入式(3-11)得:
8. 齿轮中心到齿条中心的距离
:
(3-12)
式中:
—分度圆直径,单位为mm。
将上述数据代入式(3-12)得:
9. 齿距
(3-13)
式中:
—齿条的模数,单位为mm;
—圆周率,取
。
将数据代入上式得:
10. 齿条齿数
(取整) (3-14)
式中:
—齿条的长度,单位为
,根据已知数据L=18680 mm;
—齿距,单位为mm。
将上述数据代入式(3-14)得:
(取整)
11. 齿条切齿部分精确长度
(3-15)
式中:
—齿条齿数;
—齿距,单位为mm;
将上述数据代入式(3-15)得:
12. 齿轮基圆直径
(3-16)
式中:
—分度圆直径,单位为mm;
—压力角;
将上述数据代入式(3-16)得:
13. 齿顶圆压力角
(3-17)
式中:
—齿轮的基圆直径,单位为mm;
—齿轮的齿顶圆直径,单位为mm;
将上述数据代入式(3-17)得:
14. 端面重合度
(3-18)
式中:
—齿顶圆压力角;
—压力角;
—齿轮齿数;
—齿轮的齿顶高系数;
—圆周率,取
。
将数据代入式(3-18)得:
纵向重合度:
;
总重合度
:
mm
齿轮齿条啮合传动示意图如下:
图3-3 齿轮齿条啮合传动示意图
3.4选择减速器
已知: 齿轮分度圆直径:
分度圆的线速度:
转速:
传动比:
机械强度:
(3-19)
式中:
——计算载荷,N
——载荷功率,kW
——公称输入功率,kW
——工况系数
——启动系数
——可靠度系数
其中
将数据代入式(3-19)得:
折算成公称功率:
故机械强度满足
热平衡许用功率:
(3-20)
式中:
——计算热功率,kW
、
——减速器热功率、无冷却装置为
,有冷却置为
——系数
其中
将数据代入式(3-20)得:
查机械设计手册第2卷表16-2-7:
故热平衡通过
故选用减速器:
,公称输入功率:
EMBED Equation.KSEE3 公称传动比:40
ZDY、ZLY、ZSY型外啮合渐开线斜齿圆柱齿轮减速器,适用于冶金、矿山、起重运输、水泥、建筑、化工等行业。减速器高速轴转速不大于
,齿轮传动圆周速度不大于20
,工作环境温度为-40~50
,低于0
时,启动前润滑油要预热。
3.5联轴器的选择
联轴器的计算转矩:
(3-21)
式中:
—理论转矩,单位为
;
—驱动功率,单位为kW;
—工作转速,单位为r/min;
—动力机系数,动力机为电动机,取
;
—工况系数,由机械设计手册第四版第2卷表6-2-2,取
;
—启动系数,取
;
—温度系数,由机械设计手册第四版第2卷表6-2-3,取
;
将上述数据代入上式得:
鼓型齿式联轴器齿侧间隙较一般齿轮传动大,可允许一定的角位移,内外齿面周 期性轴向相对滑动,因此这种联轴器需有良好的润滑和密封。这种联轴器径向尺寸小,承载能力大,适用于低速重载的传动。故推焦杆上选用此类型联轴器。
由机械设计手册中表15-2-18以及所给图示,减速器高速轴端为圆柱形
,
。由[4]中表12-9查得电动机YZR355M-10,电动机伸出轴端
,
。由机械设计手册第2卷中表6-2-10选用的鼓型联轴器类型
为:GCLD6
EMBED Equation.KSEE3 ,公称转矩
,符合设计要求。
第四章 机构的安装、维护和润滑
4.1推焦机安装时注意的事项:
1).在设计行走机构和车架的时候,遵循“三化”(标准化、通用化和系列化)的原则。这使得零部件的互换性得到了保证,大大地降低了制造和使用维护的费用,并使所需零件和部件的备品量缩减到最少。
2).推焦机的车架用钢板焊接而成。在车架上焊有底板,电动机、减速器、制动器和可拆卸的轴承座等均安装在这种底板上。为了简化车架的加工,底板加工面应尽量布置在同一水平面或垂直面上。
3).运行机构采用减速器式传动装置。所有机构中都采用滚动轴承。卷筒和车轮安装在转轴上和转动的心轴上。通常,从动车轮安装在带有两个轴承箱的转动心轴上。而主动车轮安装在带有两个轴承箱的独立转轴上,它与减速器的输出轴端用联轴器连接。因此,拆卸联轴器后车轮可与其轴承箱一起从轨道上推出。由于推焦机轨道跨距太大,车轮与联轴器之间,加工一根长轴比较困难,所以采用一根短轴代替,并用联轴器连接。减速器可以单独地拆装。
4).在制造推焦机时,由于零件的热处理得到了广泛的应用,从而大大地提高了零件表面的耐磨性,延长了它们的使用寿命。
5).为了简化推焦机行走机构的维护工作,轴承的润滑最好采用集中润滑系统。推焦机除了行走机构和车架外,还必须有必要的安全保护装置:如排障板、限位开关、撞尺和制动器等。
6).为了防止推焦机在传动机构故障时还能继续工作,设计推焦机时还有备用的另一套传动机构。
4.2设计的推焦机,应满足以下几方面的要求:
1)推焦机与厂房的配合,以及推焦机与钢轨的配合要适当。车与钢轨的互相配合,主要在于:推焦机的轨距(车轮中心平面间的水平距离)和地面上所铺设的钢轨之间的距离相同。
2)推焦机上行走机构的布置和同一机构中零部件的配合要求适当。推焦机上的推焦装置与行走机构在车平面上的布置要合理,二者之间的距离不应太小,否则维修拆装不方便,或造成车架难以设计;但也不应太大,否则小车就不紧凑。
3)推焦机车轮的轮压分布要求均匀。如能满足这个要求,则可以获得最小的车轮、轴及轴承箱的尺寸。一般最大轮压不应超过平均轮压的20%。
4)推焦机车架上的机构与车架配合要适当。为使推焦机上的运行机构与车架配合的好,要求二者之间的配合尺寸相符;连接零件选择适当和安装方便。在设计原则上,要以机构为主,尽量用车架去配合机构;同时机构的布置也要尽量使钢结构的设计制造方便。因为车架是为了安装和支撑运行机构的,所以车架必须按照运行机构的要求设计,但在不影响机构工作的条件下,机构的布置也应配合车架的设计,使其构造简单、合理和便于制造。
5)尽量选用标准零部件,以提高设计与制造的工作效率,降低生产成本。
6)推焦机各部分的设计应考虑制造、安装和维护检修方便,尽可能保证各部件拆下修理时而不需移动临近的部件。
4.3 推焦车的维护规程
1)定期(每周)检查钢结构各部连接处的螺栓和焊缝有无松动和裂纹,特别是钢结构主体和走台栏杆, 以便随时修复, 确保安全生产; 经常(每班)检查走行、推焦、开门各装置的电动机、减速机、制动器支座、涡流制动器等处的连接螺栓有无松动现象, 发现松动及时处理。
2)经常(每班)检查各联轴器有无损坏, 特别要注意推焦装置主动齿轮轴上的联轴器和走行低速轴上的联轴器。各制动器闸瓦带磨损量超过原厚度的1/3时要及时更换, 以保证各制动器的制动性能处于良好状态。
3)经常(每天)检查推焦杆上的活牙, 防止污物卡住不灵活, 以免推焦杆在推焦时主动齿轮脱开而发生事故。为此在推焦杆尾部焊有机械挡块, 注意挡块不得被撞掉。
4)定期(每月)检查提门钩和拧螺丝机构的标高是否与炉门相适应,超过规定范围应及时调整。
5)经常(每班)检查各机构的限位开关, 发现有碰坏失灵的要及时更换和维修, 确保各行程限位的灵活可靠。
6)推焦行程显示装置, 每次交接班都必须检查, 当煤槽底板和推焦杆在原始位置时, 显示器上的指针应在零位。
7)经常(每班)检查液压配管是否有泄漏现象, 如有泄漏随时排除, 液压站压力表的工作压力为5~6Mpa , 每次交接班都必须检查, 确保各液压机构能正常运行。发现问题及时排除。各液压换向阀出现故障应及时修理或更换。
8)每班交班时用压缩空气清扫推焦车上的积尘, 保持推焦车的清洁。
9)冬季应及时清除推焦车及轨道上的积雪, 如车轮出现打滑现象,应在轨道面撒 沙防滑。
4.4推焦车的润滑制度
1.推焦车各部装置所属传动机构的润滑, 分稀油润滑和干油润滑两种。
2.稀油油池和干油筒要求油面应经常保持在油标尺上下刻线之间, 按实际消耗量加
注润滑油。由三班的白班司机负责往油池、油筒装满油。
3.对干油分散润滑点要求每班加油一次。
润滑点名称
润滑方式
润滑油牌号
换油周期
走行减速机
油池
机械油HJ-30
6个月
推焦减速机
油池
机械油HJ-30
6个月
拧螺丝减速机
填充
机械油HJ-30
6个月
各滚动轴承
填充
润滑脂ZGN-2
每月加一次
各滑动轴承干油杯
填充
润滑脂ZGN-2
每天加一次
各石墨铜套
填充
石墨棒或MOS-2
大修时
各齿型联轴器
填充
润滑脂ZGN-2
每月加一次
4.5 巡回检查
1.每班巡回检查三次, 其时间为:接班时、循环检修时、交班前30分钟。
2.检查路线: 推焦系统→开门系统→走行系统→液压系统→配电室
3. 检查内容:
(1)各电机温度是否超过60℃。
(2)各轴承温度是否超过70℃。
(4)减速机及各加油点的油量是否符合要求, 如发现缺油应予补足。
(5)各处地脚螺栓、联接螺栓是否紧固, 如发现松动应予紧固。
(7)检查钢丝绳磨损是否超限(钢丝绳如有整股断裂或在一扣距长中拉断钢丝达11
根即应更换)。
(8)检查重型弯板链是否良好。
(9)检查各限位装置是否灵活可靠。
(10)检查各制动器尤其是走行制动器是否灵活可靠。
(11)检查仪表的灵敏度及可靠性。
4.6运转中突然事故的处理
1.推焦工作中停电:
(1)检查电气系统,并找电工。
(2)司机将控制器到零位,启动强拉出控制系统,将推焦杆拉出。
(3)如总电源也停电,司机应立即与生产调度联系并拉掉总闸,将控制器打到零位。
(4)用手摇装置快速摇出推焦杆。推焦杆在炉内停留时间不得大于10分钟。从炉内
拉出推焦杆需适当冷却后方可使用。
4.7检修规程
1.检修周期 :
名称
小修
中修
大修
检修周期(月)
3
12
48
2.检修内容:
行走装置:
小修:
(1)检查、紧固各部位螺栓。
(2)联轴器找正,联轴器螺栓检查、更换。
(3)行走制动器调整。
(4)缓冲器弹簧检查、更换。
中修:
(1)包括小修项目。
(2)行走抱闸闸瓦检查、更换。
(3)行走轮滚动轴承清洗、检查、更换润滑油。
(4)制动器弹簧检查、更换。
(5)消除减速机漏油现象。
(6)清扫电机及加油。
大修:
(1)包括中修项目。
(2)联轴器、抱闸轮检查、更换。
(3)行走轮、过桥齿轮及滚动轴承检查、更换。
(4)钢结构变形矫正及局部补焊加固。
(5)行走轴检查、更换。
(6)缓冲器检查更换。
(7)行走减速机清洗、检查、更换损坏零件。
(8)除锈、防腐、刷漆。
推焦装置:
小修:
(1)检查、紧固各部位螺栓。
(2)联轴器找正、联轴器螺栓检查、更换。
(3)检查、调整托压辊。
(4)检查、、调整、更换限位开关。
(5)检查、校验仪表。
(6) 推焦杆裂纹补焊。
中修:
(1)包括小修项目。
(2)推焦杆船架、船板检查、更换。
(3)推焦齿轮、齿条检查、修理。
(4)仪表检查校验。
(5)推焦杆托轮、侧轮、压轮检查、润滑。
(6)减速机检查、换油, 换向拔爪检查、修理。
(7)电机清扫、加油。
大修:
(1)包括中修项目。
(2)推焦减速机解体检查, 更换损坏的零部件。
(3)推焦杆变形矫正, 局部或全部更新。
(4)推焦杆支撑架局部更新。
(5)推焦杆托轮、侧轮、压轮更换。
(6)推焦齿轮、轴承座检查, 更换损坏零件。
(7)推焦头损坏、变形严重时更换。
移门装置:
小修:
(1)检查、紧固各部位螺栓。
(2)联轴器找正, 联轴器螺栓、弹性圈检查、更换。
(3)液压管路检查、 修理。
(4)调整和处理液压系统漏油。
(5)托辊、压辊、挡辊及轴承检查、润滑。
(6)拧螺丝装置修理、更换。
中修:
(1)包括小修项目。
(2)托轮、侧向导轮、压轮检查、润滑及间隙调整。
(3)提钩油缸更换。
(4)移门油缸检查、更换。
(5)顶门机构滑杆、弹簧检查、更换。
(6)移门拉杆调整。
(7)移门机架、支撑架裂纹补焊, 变形调整。
(8)移门拧螺丝机构检查、调整。
(9)液压系统油箱清底、清洗。
(10)电机清扫、加油。
大修:
(1)包括中修项目。
(2)移门机架更换, 总体组装找正。
(3)托轮、侧向导轮、压轮更换。
(4)移门液压系统及阀清洗、检查、更换损坏零件。
(5)移门铜螺母、丝杆、拉杆检查、更换。
(6)钢结构修整, 除锈、防腐、刷漆。
4.8 检修质量标准
行走装置:
1.行走机构检修前必须检查轨道的标高,允许偏差±3mm,轨道中心线与炉体中心线
允许偏差为±5mm,轨道中心距允许偏差为±5mm。
2.两车轮平行度公差在直径每100mm上不得大于0.1mm。
3.轮端面对轮轨道平行度公差为0.8mm。
4.车轮的最大磨损不超过直径的2%。
5.主动轮与车轮的中心线在长度600mm上平心度公差为0.2mm。
6.主动轮直径偏差不大于0.5mm,跨误差为±5mm,以免有卡边现象。
7.车轮的垂直度公差在直径每100mm上不大于0.1mm,车架平行度公差为10mm。
8.滚动轴承在轴承座内窜动量不大于2mm(只允许一端)。
9.主轴的直线度公差为0.01mm/m.
10.滚动轴承的滚珠(柱)和内外圈最大间隙应小于0.2mm(适用于径向轴承)。
11.车轮、齿轮与轴的配合应符合图纸要求,严禁松动。
12.轮轴轴承与端面间隙为0.1mm。
13.齿轮的接触面沿齿宽不小于65%,沿齿高不小于30%。
14.齿轮侧面间隙为0.15~0.5mm。
15.减速机内无异物,箱体不漏油。
16.制动闸瓦松开时,摩擦片应与制动轮平行,其平行度公差在制动宽度上每100mm
内不超过0.1mm。
17.制动闸瓦应同时均匀地压紧在制动轮上,摩擦片的接触面积不应小于75%。
18.闸瓦松开时闸轮与闸皮各处间隙一般为0.82mm。
19.闸皮与闸瓦应牢固固定,边缘整齐,铆钉埋入后,其铆钉表面距闸皮工作面之距
离不宜少于闸皮厚度的25%。
推焦装置:
1.推焦杆运行平稳,直线度公差为0.mm/m。
2.推焦杆横向裂纹不大于20mm,纵向裂纹不大于50mm,推焦头连接铆钉不得有松动,
推焦头应保持垂直,垂直度公差为3mm。
3.更换推焦杆下水平轮,平行度公差为0.5mm,各轮对第一支座轮的高度差不大于1
mm,水平轮与轴的配合间隙为0.4~0.5mm。
4.各侧向导轮与推焦杆体间隙为3mm,轮与轴的配合间隙为0.4~0.5mm。
5.推焦齿条与大齿轮啮合良好,齿根与齿顶间隙为0.2~0.3(模数)。
齿条上活动牙齿动作灵活、有效。
6.推焦滑架转动灵活,倾斜角为4°~7°,并高出炭化室底30~50mm。
7.离合器分合灵活、好用。
8.各支座与推焦杆纵向中心线的同心度偏差为±1mm。
9.所有下托轮其支承面在全长上的倾斜度不得大于0.5mm。
10.推焦头底平面与炭化室底平面之间距离为55mm,其偏差为±5mm。
11.通过手传动检查推焦杆移动无倾斜、卡住现象。
12.推焦行程为18860mm,其偏差不得大于±20mm。
13.前后限位应工作可靠。
14.推焦杆主动齿轮上离合器与轴的过盈量为0.15~0.21mm。
15.电机、减速机联轴节径向位移0.3mm,轴向间隙≥5mm,轴向倾斜1.0/1000。
移门装置:
1.移门架钢结构牢固无裂缝。
2.移门架与导轮接触面均匀,与所有导轮间隙不得大于5mm。
3.上下挂钩垂直度偏差和中心距偏差均不得超过3mm。
4.上下拧螺丝机构中心距为mm,其偏差为±3mm。双十字架铰接推动量50±3mm。
5.拧螺丝机构其轴向压缩量为50mm,炉门横铁与扭头的位置偏差不大于±15mm。
6.移门架行程为2000mm,行程不得超过极限位置+20mm。
7.机架上下轨道要保持平行,其不平行度在全长范围内不大于±3mm。
8.移门时,不得有由于机构不平衡和歪斜而引起小车晃动现象,如有晃动应立即
处理。
9.移门时,小车架不得与两侧导向辊单面接触,机架与两侧导向辊之接触缝隙为
0.5~3mm。
10.机架托辊、压辊要转动灵活保持水平,其不平行度在全长内不大于0.2mm,与机
架上下导轨之接触缝隙不得大于0.5mm,辊面径向摆动不得大于2mm。
11.两拧螺丝头中心线应在同一垂直平面内,偏差不大于±5mm。
结 论
通过阅读大量有关炼焦机械方面的资料,本人对炼焦工业流程有了大概的了解,对国内国外炼焦现状及发展趋势有了一定的了解,同时随着对本课题的研究,对于推焦机上行走机构和推焦装置,我有了详细的认识。
行走机构和推焦装置是推焦机上最重要的两个机构。对于行走机构,本次设计先根据推焦机自重算出运行阻力,根据阻力选择电机并进行验算,主要设计计算了减速器。推焦装置原理比较简单,首先也是根据推焦力选择电机,减速器等,主要设计了齿轮和齿条啮合传动。
本次设计思路虽然是根据已有的设计案例二来,但对于即将毕业却并没有多少实践经验的我们来说,是一次不小的挑战,是对我们大学几年的学习总结和考察,对我们的科学知识的水平评估,帮助我们提高综合应用所学的知识进行分析研究的水平和独立完成
工程
路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理
系统设计的能力,在实践中实现能力与知识的深化和升华,培养创新意识和发明能力,培养我们严肃认真的科学态度和严谨求实的工作作风,为我们走入社会奠定坚实的科学知识基础和各方面的综合能力。
致 谢
大学四年已经过去,到了该告别的时候了。一念至此,竟有些恍惚,所谓白驹过隙、百代过客云云,想来便是这般惆怅了。可是怅然之后,总要说些什么。大学生活其实很简单,只是一些读书、写字和考试的周而复始。如果把这种单调的生活看作一场场循环的演出,那么我只是一个安静的演员。这篇毕业
论文
政研论文下载论文大学下载论文大学下载关于长拳的论文浙大论文封面下载
也称不上什么精彩的台词,只不过是这种循环演出即将告一段落时的谢幕词。但是无论多么蹩脚的演员,无论台下有多少观众,即使是只说给自己听,在他谢幕时也总要感激一些人,是这些人帮助他走上舞台,成功或者不那么成功地“演出”。
我在这里首先要感谢的是我的学位论文指导老师——伍毅老师。这篇毕业论文从开题、资料查找、修改到最后定稿,如果没有老师的心血,尚不知以何等糟糕的面目出现。我很自豪有这样一位老师,他值得我感激和尊敬。
感谢和我共度四年美好大学生活的2009级机械类099班的全体同学。感谢机械学院和其他学院的所有授课老师,你们使我终身受益。感谢所有关心、鼓励、支持我的家人、亲戚和朋友。
由于撰写本论文时间仓促,对一些材料进行了一些盲目的借鉴,希望各位老师悉心指正、不吝赐教。
最后,特别要感谢每一位评阅论文及作为答辩委员会成员的老师在繁忙的工作当中抽出宝贵的时间,来批改我的论文,如有累赘之处,望老师进行删改,不胜感谢。
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