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《燕山大学》 2010年
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450m~3高炉无料钟布料器和有限元分析

江晓瑜  
【摘要】: 布料器是高炉无料钟炉顶的关键设备,它可以通过溜槽旋转、倾动实现炉喉内多种布料形式,使炉料在料面上合理分布,充分利用高炉煤气热能和化学能,达到高炉顺产和提高效率的目的。现有布料器溜槽的传动形式较多,,但都均存在传动系统复杂等不足。本文设计了一种新型布料器,简化了布料器的传动系统,完善了密封性能、使得它在制造、维修发面更加方便、工作更加可靠。并采用了有限元软件ANSYS对布料器的关键部件进行了有限元计算,使得主要部件的受力情况更加直接化,为以后的设计提供理论的参考。 本设计将溜槽的倾动机构及回转机构分别由两套驱动系统来实现。溜槽的回转由电机、减速装置、一套齿轮机构使之旋转圆筒旋转来完成;溜槽的倾动由电机、减速装置、及带动曲柄连杆运动迫使连接的托圈上下运动,托圈的下上运动使耳轴旋转来实现。使布料器的传动系统及机构得到了大大的简化。使用三维软件Pro/E创建了布料器的主要传动部件,建立了布料器虚拟装配模型,对布料器的运动进行了理论分析。 采用了有限元分析软件ANSYS对布料器的关键零件:齿轮、耳轴、溜槽和旋转圆筒进行了静力分析。求出了各零件中应力分布及变形量分布;对小齿轮进行了模态分析,求出了齿轮前10阶固有频率和振型;在对旋转圆筒进行温度场分析的基础上,分析了在机械载荷和温度载荷联合作用下的旋转圆筒的应力分布。分析结果表明:布料器的关键件的机械应力、变形量、温度分布、热应力都在许用的范围之内;小齿轮的动特性合乎要求,不会出现结构共振;说明设计的合理性。
【学位授予单位】:燕山大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TF321.3

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