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锅炉膜式壁管屏双头自动气割机横梁静动态分析与结构优化
学兔兔
锅炉膜式壁管屏双头 自动气割机横梁
静动态分析与结构优化
Beam static and dynam ic analysisandstructure optim ization
ofboilerm em brane paneIautom aticgascutting machine
刘 俊 ,郑庆元 ,高 乐’,陆关桐
LlUJun。,ZHENGQing.yuan ,GAOLe’,LUGuan.tong
(1.上海电机学院机械学院,上海 200245:2.上海军剑机电设备有限公司技术部,上海 201108)
摘 要:目前上海某公司膜式壁管屏制作车间 “扁钢工艺余量气割切除”是半自动操作的,生产效率
低、工人劳动强度大、气割精度不稳定。针对上述情况,在现有半自动气割机的结构基础上提
出全自动气割的改造设计方案,机械系统采用双轨道龙门式结构,轨道长20米,龙门横梁宽
5.3米。为了提高龙门架的动态性能和保证气割加工精度,对横梁进行运动及动力分析并在此
基础上优化横梁结构。首先采用三维数字化设计软件UG对其进行建模、装配及干涉检查,然
后运用有限元分析软件UGNastran对龙门架的横梁结构进行应力、应变分析,再利用机械系统
动力学分析软件ADAMS对其进行运动学与动力学分析,比较动态分析结果,为龙门架结构优
化提供依据,最终实现龙门架结构横梁的动态优化设计。
关键词:自动化;气割机;有限元分析;动力学分析;优化
中圈分类号 :TP203 文献标识码:B 文章编号 :
Doi:10.3969/J.Issn.1009-0134.2013.02(上).33
0 引言
锅炉管屏是由并联管子所组成的屏状受热
面。大容量高参数的电站锅炉及环保型循环流化
床锅炉都广泛地采用了膜式水冷壁结构 。目前上
海某公司膜式壁管屏制作车间 “扁钢工艺余量气
割切除”是半 自动手工操作的,气割时工人要全
过程跟踪 ,手动调整气割枪嘴的高度和气割角
度,生产效率低、工人劳动强度大、气割精度不
稳定。
本文探讨膜式壁管屏全 自动气割机的实现, 1.气割头 2.轨道方向驱动 电机 3.气剖头上下驱动电机
通过对现有的设备进行改造,提高设备利用率, 4.齿条 5横梁方向驱动电机 6.横梁 7.管屏
减少支 出成本 ,并且能够降低工人们的劳动强 8.管屏支架 9.导轨
度,提高生产效率。 图1双头 自动气割机系统结构示意图
1 自动气割机机械系统结构 龙 门气割机运行的有效轨道长度达20米 ,所
双头 自动气割机由以下四个核心模块组成 (如 以主传动采用齿轮齿条传动,通过齿轮齿条的啮
图1所示):气割机轨道及沿轨道驱动、传动系统; 合带动滚轮组在导轨上作直线运动,从而带动整
龙 门架部分及沿横梁驱动、传动系统;气割机头上 机运动。两条导轨有主动小车与被动小车之分,
下驱动、传动系统;气割枪夹持及微调系统。 由于气割管屏上扁钢的工艺余量不需要保证过高
收稿日期:2012—08-17
基金项目:上海市闵行区科委技术创新项 目 (2010MH176);上海市教育委员会重点学科资助项 目 (J51902)
作者简介:刘俊 (1971一),女,江西宜春人,副教授,研究方向为机电一体化。
第35卷 第2期 2013-02(上) [1251
学兔兔
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