烟囱电动升模门架及丝杠的优化设计.pdf

V0I14 No1 机械研究与应用 第 l4卷 第 1期 2oo1-03 MECFL~ ICALRESE~GRCH ＆APJ)uC^TION 2001年 3月 烟囱电动升模 门架及丝杠的优化设计 童占荣，田 奇 (西北建筑工程学院，陕西 西安 71x【】61) 摘 要：根据烟囱电动升模机构的工作状况，分析了提升门架的丝杠传动机构受力，并用复台形法进行 了优化设计。 根据优化结果确定了电动升模丝杠传动机构的丝杠、螺母的材料、工作牙型及公称直径的最佳尺寸 关键词：电动升模门架 ；复台形法；丝杠 中图分类号：THI22 文献标识码：A 文章编号：1007-4414(2001)01—0034—03 电动升模施工是火力发电厂烟囱等高耸钢筋混 凝土建设中的一种先进施工方法。它主要 由升模平 台、垂直运输系统、提升门架和提升机具等组成。 在施工过程中，由于施工平台的荷载大，工作环 境恶劣，受载分布不均等不利因素的影响，导致提升 门架受力状况恶化。丝杠提升机构是 电动升模的重 要传动机构部件，它由固定在操作架上的电动机、减 速机、丝杠及提升架的螺母等组成提升机构，直接关 系着整个施工的安全可靠性。因此，对提升门架和丝 杠及螺母的设计就显得十分重要。由于以往常常为 了追求经济效益，螺母材料采用的是铸铁等，在施工 过程中经常发生螺母拉脱现象。所以，在优化设计中 既要考虑强度、刚度、稳定性的要求，又要考虑摩擦副 的使用性能和经济性能的要求。基于这种考虑，我们 图 1 门架及其丝杠提升装置工作原理简图 结合系统的受力因素对提升门架、丝杠及螺母进行了 I操作架 2．提升集 3辐射粱 4．电动机 5丝杠 6．螺‘母 结构优化设计…。 1 提升门架和丝杠提升装置的工作原理及优 便r]架主版 的截 面尺寸及丝杠 的最佳直径为最 小作为优化设计的 目标。根据机构工作的受力状况 化设计 可建立如下的约束方程： 1．1 门架及其丝杠提升装置的工作原理 门架整体稳定临界载荷： 电动升模的提升装置是由提升架、操作架、电动 机和丝杠、螺母等部分组成，其工作原理如图1所示。 帆 ： (1) 提升架与操作架通过固定在混凝土壁面上的槽钢轨 丝杠整体临界稳定性： 道进行爬升，在施工过程中，通过提升门架的辐射粱 堕 支撑着整个施工平台荷载，平台随烟囱的高度增加而 = — 2—l~)~一一9a,≤≤uo L(2z)， 16(／ 升高。爬升时，电动机正转，提升架带动整个平台上 丝杠整体最大承载稳定性 升，达到规定位置后，将提升架固定在轨道上。然后 电动机反转，操作架再爬升到规定的位置上；每次升 一 ≤o (3) 丌n 0 高 1．5m，如此反复循环。 牙型强度： 1．2 确定优化设计的约束条件及方程的建立 】