鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)的設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(編輯修改稿)
2024-08-30 07:29 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ）重載 鋼包旋轉(zhuǎn)臺(tái)承載幾十噸到幾百噸的鋼包，當(dāng)兩個(gè)轉(zhuǎn)臂都托著盛滿鋼水的鋼包時(shí)，所承受的載荷最大；（2）偏載 鋼包旋轉(zhuǎn)臺(tái)承載的工況有5種：即兩邊滿載，一滿一空，一滿一無(wú)，一空一無(wú)，兩空兩無(wú)。最大偏載出現(xiàn)在一滿一無(wú)的工況下，此時(shí)鋼包旋轉(zhuǎn)臺(tái)回承受最大的傾翻力矩。（3）沖擊 由于鋼包旋轉(zhuǎn)臺(tái)的安裝、移去都是用起重機(jī)完成的，因此，在安放移動(dòng)鋼包是產(chǎn)生沖擊，這種沖擊使鋼包旋轉(zhuǎn)臺(tái)上的零部件受到動(dòng)載荷。（4）高溫 鋼包中的高溫鋼水會(huì)對(duì)旋轉(zhuǎn)臺(tái)產(chǎn)生熱輻射，從而使鋼包旋轉(zhuǎn)臺(tái)承受附加的熱應(yīng)力，另外，澆注的鋼水顆粒也會(huì)給鋼包旋轉(zhuǎn)臺(tái)帶來(lái)火警隱患‘鋼包旋轉(zhuǎn)臺(tái)的主要優(yōu)點(diǎn)：（1）鋼包旋轉(zhuǎn)臺(tái)能迅速、精確的實(shí)現(xiàn)鋼包的快速變換，只要旋轉(zhuǎn)半周就能將鋼包更換到位；同時(shí)在等待與澆注過(guò)程中支撐鋼包，不占用有關(guān)起重機(jī)的作業(yè)時(shí)間；（2）鋼包旋轉(zhuǎn)臺(tái)占用澆注平臺(tái)的面積較小，也不影響澆注操作；（3）操作安全可靠、易于定位和實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離操作。第二章 初步確定方案 鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)形式為：液壓雙臂可升降蝶式； 鋼包最大滿包重量：1000KN；回轉(zhuǎn)半徑：5500mm； 大包提升高度：1000mm；回轉(zhuǎn)速度： ； 事故旋轉(zhuǎn)：；承載能力：兩側(cè)滿包，一滿一空，一滿一無(wú)； 1升降液壓缸 ；2回轉(zhuǎn)臂； 3稱量裝置； 4回轉(zhuǎn)環(huán)； 5三列滾子軸承； 6固定支座； 7基礎(chǔ)；8回轉(zhuǎn)傳動(dòng)裝置；9鉸鏈 工作驅(qū)動(dòng)為電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，由一個(gè)電機(jī)，撓性聯(lián)軸器和一個(gè)氣動(dòng)盤(pán)式制動(dòng)器完成。在圓錐齒輪系統(tǒng)的輸出軸上安裝一個(gè)滾珠小齒輪，它與支撐環(huán)上的銷齒輪外齒相嚙合。回轉(zhuǎn)臺(tái)可正向反向旋轉(zhuǎn)，氣動(dòng)盤(pán)式制動(dòng)器用于停止時(shí)制動(dòng)，在電機(jī)停止前不能使用。d銷齒直徑 R銷齒所在弧半徑 l銷齒節(jié)距 事故驅(qū)動(dòng)為氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，氣動(dòng)電機(jī)通過(guò)一個(gè)氣動(dòng)離合器驅(qū)動(dòng)圓錐齒輪的第二個(gè)驅(qū)動(dòng)軸頭，它由一個(gè)空壓機(jī)提供所需的空氣，它通過(guò)關(guān)閉電氣系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能測(cè)試。如果突然出現(xiàn)電源故障，一個(gè)自動(dòng)切換釋放控制空氣到閥柜和控制盤(pán)。 回轉(zhuǎn)臺(tái)處于澆注位和接受位時(shí)，回轉(zhuǎn)臺(tái)通過(guò)一個(gè)鎖緊裝置進(jìn)行鎖定防止轉(zhuǎn)動(dòng)。該鎖緊裝置包括一個(gè)氣動(dòng)鎖緊棘爪，它固定在回轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)柱上并與安裝在回轉(zhuǎn)環(huán)上的兩個(gè)匹配元件相咬合。該裝置使齒輪箱避免在放鋼包時(shí)產(chǎn)生的沖擊，并可防止在澆注位置上的鋼包的塞棒孔由于這樣的沖擊而產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)。 鎖緊裝置1氣缸； 2連桿； 3導(dǎo)位槽； 4隔板 鋼包蓋的提升裝置 長(zhǎng)水口機(jī)械手由一個(gè)多重絞合的管連接裝置組成。長(zhǎng)水口可以保護(hù)大包滑動(dòng)口和中間包的鑄流，使其不被氧化。 長(zhǎng)水口機(jī)械手示意圖 鋼包升降采用液壓缸驅(qū)動(dòng)形式：圖26回轉(zhuǎn)臂驅(qū)動(dòng)示意圖1鋼包 2回轉(zhuǎn)臂 3升降液壓缸 4橫梁 5球絞鋼包升降驅(qū)動(dòng)時(shí)以球絞為支點(diǎn)由液壓缸驅(qū)動(dòng)大臂實(shí)現(xiàn)鋼包升降，由液壓系統(tǒng)控制液壓缸的行程。同時(shí)由大臂、稱量裝置、球絞、連桿其中組成的四連桿保持鋼包的水平。防止鋼液傾翻，造成事故。提升液壓系統(tǒng)的供油裝置（高壓泵、再循環(huán)泵和油罐）布置在大包回轉(zhuǎn)臺(tái)下的液壓油室中。第三章 電機(jī)的選擇已知條件：空包重： =35t鋼水重：Q=65t滿包重：G=100t轉(zhuǎn)臂自重：=40t鋼包平均外徑： =3000mm鋼包平均內(nèi)徑： =2300mm旋轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)速： =推力球軸承平均直徑：=4300mm塔座中心至鋼包中心距： =5500mm鋼包工作載荷狀況：I對(duì)于一端放置滿包鋼水的鋼包，另一端不放鋼包的情況。II一端放置滿包鋼水的鋼包，另一端放置空鋼包。III兩端都放置滿包鋼水的鋼包 ：=3137500：=：式中l(wèi)—轉(zhuǎn)臂總長(zhǎng)，b轉(zhuǎn)臂總寬，根據(jù)轉(zhuǎn)臂的幾何關(guān)系得：b= l=11m 則有：：5在各種情況時(shí)推力軸承的摩擦力矩為：——考慮了除推力軸承以外，還有密封系統(tǒng)的摩擦阻力。系數(shù)2——考慮了推力軸承是雙向的?！紤]了推力軸承以外還有一個(gè)定心徑向軸承。式中 ——啟動(dòng)時(shí)間=制動(dòng)時(shí)間=5s則有：第一種情況I對(duì)于一端放置滿包鋼水的鋼包，另一端不放置鋼包的情況：合成傾翻力矩:垂直力矩：=推力軸承的摩擦力矩: 式（ ）=（2550000+140000）=67995）在各種情況下的動(dòng)力矩:=（3137500+）=（）摩擦力矩功率：==（）式中——總傳動(dòng)功率 動(dòng)力矩功率:==：=+=（）第二種情況II：一端放置滿包鋼水的鋼包，另一端放置空包。合成傾翻力矩：=65000=357500(KW)垂直載荷:=235000+40000+65000= 175000：：=（3137500++）=（）：==（）式中——總傳動(dòng)功率 ：= =（）7. 總功率：=+=第三種情況III：兩端都放置滿包鋼水的鋼包::=2(35000+65000)+40000= 240000(N)： 式()==23220：==（23137500+）= ：=式中——總傳動(dòng)功率 ：=：=+=整理以上數(shù)據(jù)見(jiàn)下表：表1 三種情況力矩匯總序號(hào) 項(xiàng) 目ⅠⅡⅢ 1垂直載荷 550000175000240000 2合成力矩 1400003575000 3摩擦力矩 6799523220 4動(dòng)力矩 5摩擦力矩功率 6動(dòng)力矩功率 7總功率 根據(jù)表格中的由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》可選定交流電機(jī)為：YR250M16,其大致數(shù)據(jù)為：6極；同步轉(zhuǎn)速：1042；轉(zhuǎn)速：980；電流：；效率：90%；功率因數(shù)：電動(dòng)機(jī)功率驗(yàn)算：由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》的驗(yàn)算公式為： K——電機(jī)過(guò)載系數(shù) 取K=2則有： 30≥ 最大摩擦力矩功率為： 電機(jī)選用合適查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》選取馬達(dá)為：DW015/12基本參數(shù)為：額定功率為：9KW 額定轉(zhuǎn)速：400r/min 額定扭矩為： 根據(jù)傳動(dòng)比為90，查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》，選擇圓錐——圓柱齒輪減速器。 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》—2減速器傳動(dòng)比分配計(jì)算。圓錐—圓柱齒輪減速器的三級(jí)減速中，查的i=90時(shí), . ,則 ：對(duì)于小的圓錐齒輪選擇40MnB調(diào)質(zhì)，HB=268~286對(duì)于大的圓錐齒輪選擇45鋼調(diào)質(zhì)，HB=241~269查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》得：=750Mpa =280Mpa=600Mpa =230Mpa查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—47中接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式為：==式中K 取K= ；取= u=i====540Mpa齒數(shù)：根據(jù)= 取=21 則有==80模數(shù)： 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表5—10取m=5大端分度圓直徑：=521=105mm=580=400mm節(jié)錐角： = =—=90—=外錐距： mm齒寬： 平均分度圓直徑：= =340mm 大小齒輪材料均選40Cr滲碳淬火，硬度為48~55HRC，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》查的彎曲疲勞強(qiáng)度極限Mpa，由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》圖5—33c查的接觸疲勞極限應(yīng)力Mpa。確定許用應(yīng)力 式中=2 取壽命系數(shù)=1，則有： 計(jì)算小齒輪的名義轉(zhuǎn)矩： 選取載荷系數(shù)：因?yàn)槭侵饼X傳動(dòng)，且加工精度為6級(jí)，故K可大些，取K=。初步選定齒輪參數(shù)： 確定復(fù)合齒形系數(shù)因?yàn)閮升X輪材料和熱處理方式相同，則相同，故設(shè)計(jì)時(shí)按小齒輪的復(fù)合齒形系數(shù)代入即可，由圖5—38查的=，將上述參數(shù)代入，并取得：按表5—
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