【正文】 blast furnace technology in recent years we can see the direction of development， The total characters are large, efficient and automated。 它可以 將上料皮帶機(jī)上的料卸在指定的倉位或料棚里。 內(nèi)蒙古科技大學(xué) 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書 （ 畢業(yè) 論文） 題 目： 包鋼煉鐵 1400 卸料小車 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 202140401126 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí)： 機(jī) 20211 班 指導(dǎo)教師：內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） I 包鋼煉鐵 1400卸料小車 摘 要 高爐煉鐵己發(fā)展成為較成熟的技術(shù)，從近年來高爐技術(shù)的發(fā)展方向看，其總的特點(diǎn)是大型化、高效化和自動(dòng)化。 其工作時(shí)串聯(lián)在皮帶機(jī)上 ，它 能沿著上料皮帶機(jī)運(yùn)行方向進(jìn)行正反方面的運(yùn)行 。 With the development of blast furnace the requirements for giving system are also expected to increase high。 2021 年全國(guó)焦炭、燒結(jié)礦和球團(tuán)礦的產(chǎn)量分別達(dá)到 29 萬t 、 42 977 萬 t ( 其中高堿度燒結(jié)礦 41 061 萬 t) 和 7 萬 t 。近幾年來，高爐容積迅速擴(kuò)大，其技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益表現(xiàn)為 ： 大大節(jié)約投資，噸鐵投資可節(jié)省 13%～ 30%； 可有效地節(jié)能，降低燃料比 ； 可提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 40%～ 80%。由于高爐是一個(gè)封閉的冶煉設(shè)備，而且是連續(xù)生產(chǎn)，因此用電子計(jì)算機(jī)控制的必要性和重要性更大，但難度也大。 3． 高爐過程控制 ： 包括象征高爐熱制度的生鐵含硅控制，爐料和煤氣運(yùn)動(dòng)的檢測(cè)與控制，冷卻制度的檢測(cè)與控制，爐襯侵蝕的控制等。 C，頂壓低 80～100KPa，檢測(cè)技術(shù)和自動(dòng)控制差的更多。鋼鐵廠建有中和料場(chǎng)，原料成分十分穩(wěn)定。根 據(jù)國(guó)家的技術(shù)政策，限制建設(shè) 3m1000 以下高爐，逐步淘汰 3m300 級(jí)以下的高爐。在高溫下焦炭（有的高爐也噴吹煤粉、重油、天然氣等輔助燃料）中的碳同鼓入空氣中的氧燃燒生成的一氧化碳和氫氣，在爐內(nèi)上升過程中除去鐵礦石中的氧，從而還原得到鐵。高爐冶煉的主要產(chǎn)品是生鐵 ，還有副產(chǎn)高爐渣和高爐煤氣。 高爐冶煉用的原料 高爐冶煉用的原料主要由鐵礦石、燃料（焦炭）和熔劑（石灰石）三部分組成。一代高爐（從開爐到大修停爐為一代）能連續(xù)生產(chǎn)幾年到十幾年。鐵礦石通過還原反應(yīng)煉出生鐵，鐵水從出鐵口放出。 生鐵是高爐產(chǎn)品（指高爐冶煉生鐵），而高爐的產(chǎn)品不只是生鐵，還有錳鐵等，屬于鐵合金產(chǎn)品。其所屬的設(shè)備稱為供料設(shè)備 :包括貯礦槽、過篩、輸送、稱量及上料機(jī)等一系列設(shè)備。為了滿足冶煉要求，必須合理確定配礦方案。只要使高爐吃飽、吃好、吃精料，這對(duì)高爐實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗，提高高爐冶煉水平具有十分重要的意義。礦倉上部的物料是采用皮帶機(jī)來運(yùn)輸?shù)模蟼}的下部倉壁不與地面接觸，形成空架以便利用重力落差放料。焦炭由焦倉經(jīng)振動(dòng)篩、稱量漏斗直接卸入料車。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化比較困難，一般需要人工操作。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 10 圖 料倉平面布置圖 1礦石倉 ； 2焦炭倉； 3上料機(jī)斜橋； 4高爐 2． 運(yùn)輸與稱量分開的供料型式 這種供料型式 (見圖 )設(shè)備職能單一，構(gòu)造大為簡(jiǎn)化，可靠性增強(qiáng)，并且有利于提高生產(chǎn)能力和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。這兩個(gè)稱量漏斗的排料口，由不同方向?qū)?zhǔn)料車，靠落差向料車供料 。雜礦和熔劑的用量較少，需要稱量后再由皮帶機(jī) 6 送到料車坑的料斗內(nèi)。此外，在每個(gè)燒結(jié)礦倉下面，往往都設(shè)有振動(dòng)篩，增加了設(shè)備。由于所有原料均為冷態(tài)，因此可以廣泛采用皮帶運(yùn)輸機(jī)。這種供料型式較好地滿足了對(duì)供料系統(tǒng)所提出的各項(xiàng)要求。但是，首鋼，馬鋼和湘鋼等廠采用有觸點(diǎn)和無觸點(diǎn)的遙控和程序控制，實(shí)現(xiàn)稱量車機(jī)械化和自動(dòng)化，均取得了滿意的生產(chǎn)效果。當(dāng)?shù)犊谀p和變鈍后，稱量精度必然降低，給生產(chǎn)帶來危害，必須加強(qiáng)維修。這種稱量漏斗的外面設(shè)有互成 120176。當(dāng)傳感元件受力變形時(shí)，貼在傳感元件上的應(yīng)變片亦隨之產(chǎn)生相同的變形，即伸長(zhǎng)或縮短。 電子式稱量裝置除了體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和拆卸方便等優(yōu)點(diǎn)外，不存在刀口的磨損和變鈍的為題，其計(jì)量精度高，一般誤差不超過 5/1000。按驅(qū)動(dòng)方式可分為手動(dòng)和機(jī)動(dòng)兩種類型。而煉鐵廠所用的篩分機(jī)械，通常為振動(dòng)篩。然后通過電動(dòng)翻板使物料向單側(cè) 、 雙側(cè)或中間卸料，物料的流向可通過電動(dòng)翻板的控制實(shí)現(xiàn)。移動(dòng)式卸料小車是任意點(diǎn)卸料 , 焦礦槽容積的利用率高 。 對(duì) 漏斗的 改進(jìn) 卸料小車漏斗內(nèi)襯的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)是采用鑄鋼或鑄鐵襯板 , 用螺栓固定 , 壽命較短 , 襯板一旦磨損或脫落更換起來很困難。開式大齒輪作成齒圈式，分別用螺栓固定在兩個(gè)主動(dòng)車輪的輪輻上，并與車輪一起繞固定的車輪心軸旋轉(zhuǎn)，這種傳動(dòng)方案中，減速器輸出軸所承受的轉(zhuǎn)矩較小，每邊軸的轉(zhuǎn)矩是減速器輸出轉(zhuǎn)矩的一半。此方案中電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為 970r/min，減速器傳動(dòng)比為 ，開式齒輪傳動(dòng)比為 3. 電動(dòng)機(jī)的選擇 電動(dòng)機(jī)類型的選擇 根據(jù)工作條件及裝配方案選擇電動(dòng)機(jī)的安裝方式為臥式，因電動(dòng)機(jī)工作在多塵埃的環(huán)境中故選擇防護(hù)類型為封閉式。設(shè)各裝置效率：制動(dòng)器1 ?? ，減速器 2 ? ? ，聯(lián)軸器 3 ? ? ，軸承 4 ? ? ，齒輪 5 ? ? 。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 18 第三章 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 制動(dòng)器的選擇 制動(dòng)器的選擇原則 1． 要考慮工作機(jī)械的工作性質(zhì)和條件，對(duì)于起重機(jī)械的提升機(jī)構(gòu)必須采用常閉式制動(dòng)器；對(duì)于水平行走的車輛等設(shè)備，為了便于控制制動(dòng)力矩的大小和準(zhǔn)確停車應(yīng)采用常開式制動(dòng)器。 初選制動(dòng)器型號(hào) 根據(jù)以上原則及卸料小車工作情況應(yīng)選常閉式制動(dòng)器，據(jù)各種制動(dòng)器的特點(diǎn)初選外抱塊式制動(dòng)器，初選型號(hào) TJ2A 型交流電磁鐵塊式制動(dòng)器。 2()eqpGD —— 旋轉(zhuǎn)部分等效飛輪矩 2()Nm? 。 m —— 直動(dòng)部分質(zhì)量 ()kg 。 1I —— 制動(dòng)軸上轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。 制動(dòng)輪參數(shù)：制動(dòng)輪與電動(dòng)機(jī)連接的一端為配合電動(dòng)機(jī)輸出軸選取直徑 d=48mm，軸孔長(zhǎng)度 L=110mm， Y型軸孔。 按機(jī)械強(qiáng)度初選減速器型號(hào) 已知條件：輸入轉(zhuǎn)速 1 970 / minnr? ，輸入功率 P=10kw，傳動(dòng)比 ? ，每天工作6小時(shí)，自然通風(fēng)冷卻，油池潤(rùn)滑。 所以， ZSZ224 型減速器滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。因無過載故無需進(jìn)行過載校核。 聯(lián)軸器的選用計(jì)算 選用標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)軸器型號(hào)時(shí)，一般都是以聯(lián)軸器所需傳遞的計(jì)算轉(zhuǎn)矩小于標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)軸器的公稱轉(zhuǎn)矩 nT 為原則。 1n —— 聯(lián)軸器轉(zhuǎn)速 1 970 3 0 .7 9 / m in3 1 .5nr?? 。 ZK —— 啟動(dòng)系數(shù)， 由參考文獻(xiàn) 2 表 269差得 1ZK? ?；緟?shù)： Y 型軸孔，軸孔直徑 d=40～ 80mm，軸孔長(zhǎng)度L=112～ 172mm。 沖擊系數(shù)（一般取 ）， ? 。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 23 第四章 開式齒輪 傳動(dòng)部分的設(shè)計(jì) 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 此部分共四根軸，分布在減速器的兩側(cè)呈對(duì)稱布置，所以只對(duì)一側(cè)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算即可。 圖 ，屬于一般工作機(jī)器，故選用 7級(jí)精度。 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由參考文獻(xiàn) 1設(shè)計(jì)計(jì)算公式 109a 進(jìn)行試算，即 2131 12 .3 2 ( )[]EdHK T Zud u???? ? ? （ 1） 試選載荷系數(shù) ? 。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 25 （ 5） 由參考文獻(xiàn) 1 圖 1021d 按齒面硬度查 得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限1 550Hlin MPa? ? ，由圖 1021c 按齒面硬 度查得 大齒輪 的接觸 疲勞強(qiáng)度 極限2 390Hlin MPa? ? 。由? ， ? ? 查圖 1013 得 ? ? 。 （ 6） 查取應(yīng)力校正系數(shù) 由參考文獻(xiàn) 1表 105查得 1 ? ， 2 ? 。分度園直徑取按接觸強(qiáng)度算得的數(shù)值 1 mm? 。 70240 圖 而 大齒輪與車輪是一體的又因其尺寸較大為加工方便節(jié)省用料可做成組裝齒圈式結(jié)構(gòu)，齒圈與車輪用螺栓連接。初選軸徑時(shí)若最小直徑段截面有鍵槽，還要考慮鍵槽 對(duì)軸強(qiáng)度的影響。根據(jù)傳動(dòng)方案軸Ⅱ的最小直徑是安裝軸承處，初選直徑 100mmd ?21 。 軸 12 段：為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求， 11d? 軸 段左端須制出一軸肩，故取12 70d mm? ? ，根據(jù)車體寬度及減速器寬度取 12 280L mm? ? 。 軸 14 段：滾動(dòng)軸承左端采用軸肩定位，由軸承手冊(cè)上查得 1315 型軸承的定位軸肩高度 max 87ad mm? ，所以取 14 85d mm? ? ，根據(jù)軸承端蓋的厚度及軸承座寬度取14 mm? ? 。 軸 17段：根據(jù)裝配方案 1 7 1 4 85d d mm????。按 11 65d mm? ? ，由參考文獻(xiàn) 1 表61 查得平鍵截面 1 8 1 1b h mm mm? ? ?，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為 100mm ，同時(shí)為了保證聯(lián)軸器與軸配合良 好，故選擇聯(lián)軸器與軸配合為 75Hj；同樣，齒輪與軸的連接按16 190d mm? ? ，由參考文獻(xiàn) 1 表 61查得平鍵截面 2 5 1 4b h mm mm? ? ?長(zhǎng)度為 70mm ，齒輪與軸的配合為 77Hs 。 所以確定 21 100d mm? ? ， 21 46L mm? ? 。已知車輪輪轂長(zhǎng)度 1 185B mm? ，軸承寬 2 46B mm? ，車輪輪轂與軸承之間用軸套定位，根據(jù)裝配方案軸套直徑2239。故取 23 1 2 39。145176。 車輪組的計(jì)算 車輪組是運(yùn)行機(jī)構(gòu)的一個(gè)重要部件，由車輪、軸與軸承箱等組成。本文所設(shè)計(jì)的卸料小車不屬于重型設(shè)備，故采用單輪緣。 由參考文獻(xiàn) 11 表 54查得 車輪材料 2m a x[ ] 30 0 40 0 kg /m m? ?線 ～ ，故 max??線 線[ ] ，強(qiáng)內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 34 度校核通過。得支點(diǎn)跨距320L mm? ，已知齒輪的力作用點(diǎn)在輪轂的中心，半聯(lián)軸器的力作用點(diǎn)在與聯(lián)軸器配合段軸的中心。 （ 2） 垂直面支反力（ XZ 平面），參看圖 由繞支點(diǎn) 2的力矩和 2 0VM ?? ，得 1 1 2 2( ) 433 9 97. 5 422 710 .27 5N V rF l l F l N m m? ? ? ? ? ? 1 124 2 2 7 1 0 . 2 7 5 4 2 2 7 1 0 . 2 7 5 1 3 6 3 . 5 8 22 1 2 . 5 9 7 . 5NVFNll? ? ? ??? 方向向下。 進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險(xiǎn)截面 3）的強(qiáng)度，已知此軸為雙向回轉(zhuǎn)軸，取折合系數(shù) 1?? ，根據(jù)參考文獻(xiàn) 1 式 155及以上數(shù)據(jù)，得軸的計(jì)算應(yīng)力 22 223() 8 4 7 2 0 4 . 8 5 1 4 2 9 4 0 0 2 2 . 7 90 . 1 9 0ca MT M P aW ?? ? ?? ? ?? 根據(jù)選定的軸的材料為 45鋼調(diào)質(zhì)處理，由參考文獻(xiàn) 1表 151查得 1[ ] 60MPa?? ? ，因此 1[]ca???? ，故強(qiáng)度足夠。 由軸上的合力 0VF ?? ，校核： 12 433 9 136 82 297 08 0V N V N VF F F? ? ? ? ? ?，計(jì)算無誤。 同理，由繞支點(diǎn) 1的力矩和 1 0HM ?? ，得 1 2 1 2( ) 1 1 9 1 1 .6 7 2 1 2 .5 2 5 3 1 2 2 9 .8 7 5t N HF l F l l N m m? ? ? ? ? ? 2 122531229. 875 8 1 6 5 . 2 5 8NHFNll? ? ?? 方向向上。 所以小車啟動(dòng)時(shí)不會(huì)打滑。 b—— 車輪與軌道得接觸寬度，由參考文獻(xiàn) 13表 199查 得 mm? 。 。 R1R1 245176。加工時(shí)螺紋尾部要留有退刀槽。 L mm??? 。根據(jù)軸承端蓋的厚度及角形軸承箱寬度確定22 mm? ? 。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 32 （ 1） 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 軸 21段：根據(jù)傳動(dòng)方案此段為安裝滾動(dòng)軸承段； 初步選定滾動(dòng)軸承，此處軸承除承受較大徑向力外，因小車行走時(shí)的晃動(dòng)還承受一定的軸向力，故選擇具有能承受一定軸向力的調(diào)心滾子軸承。 軸 18段：此處為左端軸承安裝位置，所以 1 8 1 3 75d d mm???? ， 1 8 1 3 37L L mm???? 。 軸 16 段：此處為安裝齒輪處， 16 190d mm? ? ，因?yàn)辇X輪為直齒不承受軸向力，故齒輪的左端無需定位。參照工作要求并根據(jù) 12 70d mm? ? ，在手冊(cè)軸承產(chǎn)品目錄中初步選取 0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度等級(jí)的調(diào)心球軸承，型號(hào) 1315，基本尺寸 75 16 0 37d D B