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钢包倾翻装置结构有限元分析与改进设计的研究

张微  
【摘要】: 钢包倾翻装置作为鞍钢股份公司第二炼钢厂钢包整备作业区的主要设备。在长期使用过程中,该装置在现场一直存在着倾翻支座变形、电机过载和减速机蜗杆轴折轴等一些问题。本文根据现场的实际工况并结合有限元分析方法及收集的一些资料,对该装置原有设计进行了计算研究,重点对该装置的倾翻支座结构进行了有限元分析与改进设计的研究。 本文对第二炼钢厂钢包倾翻装置原有设计进行了校核计算。以钢包倾翻装置的倾翻支座为研究对象,建立了有限元分析模型,通过对各种不同工况的加载,得到不同工况的应力和应变的分析云图,并分析影响钢包倾翻装置的因素。 根据分析的结果,钢包在倾翻的过程中倾翻力矩不断的在变化,由于倾翻支座结构的刚度不够,使倾翻支座发生变形和振动。导致对钢包倾翻装置系统产生破坏作用。 根据有限元分析的结果和模态分析的结论,提出了该装置的改造思路。本文针对现场实际问题所进行的研究工作,对钢包倾翻装置的倾翻支座进行如下改进设计: 1、加大倾翻支座的侧墙有效面积,形状由原来的梯形改成矩形; 2、调整倾翻装置的重心位置,减小偏心力矩; 3、优化钢包倾翻装置卡紧机构; 4、倾翻支座结构由U型结构改成框架式结构; 5、对倾翻支座的底座进行加固。 通过对钢包倾翻装置的分析和改进设计,对现场设备的正常运转、降低维修成本、提高经济效益具有十分重要的作用。


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