钢包回转台主要部件有限元及其振动分析-机械工程专业论文.docxVIP

PAGE PAGE 5 3.5 本章小结 23 第四章 实验检测数据获取及处理方法 24 4.1 实验检测方法及原理 24 4.1.1 电阻应变计 24 4.1.2 应变片工作原理 24 4.2 Vision 数据存储器及软件系统简介 26 4.3 力信号处理 27 4.3.1 正应力的计算 27 4.3.2 剪应力及外力矩的计算 27 4.4 振动信号处理 28 4.4.1 振动信号的时域分析 31 4.4.2 振动信号的频域分析 31 4.5 轴承强度计算 35 4.6 本章小结 35 第五章 结论及建议 37 5.1 结论 37 5.2 建议 38 参考文献 40 致 谢 40 第一章 绪论 1.1 引言 连续铸钢是一种新的炼钢工艺，和传统钢锭工艺相比有以下优点：提高生产效率和经 济效益、简化加工工艺和降低劳动强度等 [1]。钢包回转台是连铸车间的主要设备。它在炼 钢过程中作用是：快速跨越输送钢水包、及时转换钢包，并与结晶器、拉矫机和中间罐等 冶炼设备共同保障浇钢的连续性。它具有以下特点：（1）运行迅速准确，能精准地将满钢 包运送到浇钢位置，并支承钢水包；（2）生产效率高，换包迅速，能满足多炉连浇的需要； （3）安全性能高，能实现保护浇注，且发生断电等故障时，能快速将钢包转移到安全位置； （4）浇铸占用面积小，便于浇注操作。 [2] 满负荷的钢包从炼钢车间运来的，钢包回转台将其运转到浇铸位置，钢水先通过水口 装置注入中间包，然后注进结晶器，最后由拉矫机拉出各种所需的连铸坯。一般地，钢包 回转台回转都有两套动力系统：工作动力系统和事故动力系统。回转电机是工作动力源， 工作时它拨动回转台针轮机构来实现回转臂的旋转。事故液压缸是事故动力系统，当回转 电机发生故障时，事故液压缸开始工作来驱动回转台回转，将钢包转至安全位置，避免设 备、安全事故。在浇注过程中，钢包在外力冲击下容易产生偏移，为避免这一情况发生， 钢包回转台必须安装锁紧装置来实现转臂的回转定位。锁紧装置的工作原理是通过锁紧销 插入回转臂上导向套来实现锁紧的。只有钢包回转台回转定位精度足够高，才能保证锁紧 销及时准确地插入导向套，从而保障锁紧装置工作的可靠性，一般回转定位精度应控制在 ±1o 以内。同时为保证钢包到位时可以平稳停止，钢包回转台的回转的速度还必需能根据 钢包的重量变化而调整，在临近浇注位置时，速度能够自动减低。因此钢包回转台需要安 装钢包称重装置。称重装置的称量传感器随回转臂旋转。称重传感器感应到的钢包重量信 号通过滑环传输到控制室，信号经过处理向回转电机发出调速指令传给进而控制钢包回转 台转速。称量装置的滑环结构不能与回转台一起无限旋转,只能使回转臂在旋转 360o 后,再 反向回转 360o。 归纳一下钢包回转台运动控制的主要要求: （1）钢包回转台回转速度能根据钢包重量变化和连续浇钢要求而调整，在特定位置可 自动减低速和自动停车。 （2）钢包回转台在浇钢位置转臂能实现有效锁紧。 （3）钢包回转台在完成一个回转循环（即 360o）后不能继续回转必须反向回转。 1.2 钢包回转台发展状况 在生产实际中，根据炼钢的工艺操作要求和工作负荷不同，钢包回转台采用的结构形 PAGE PAGE 10 式、运动方式和工作性能也千差万别。根据结构的复杂程度，钢包回转台可分为：简单型、 复杂型和多功能性。简单型钢包回转台只能实现转臂的回转运动，复杂型钢包回转台则能 实现回转运动和钢包的升降运动，多功能型钢包回转台除了能实现上述运动外还能实现钢 包的倾翻、钢包盖的升降、吹气运动和加热钢包钢水所需要的运动等。按驱动方式差别钢 包回转台可分为单驱动型和双驱动型；按转臂结构不同可分为整体摆动型和双臂摇摆型等。 下面仅对双驱动式、单驱动式和多功能型钢包回转台做简单介绍。 双驱动型钢包回转台有两个转臂而且都能单独回转，这种钢包回转台的优点是操作灵 活，因为两个转臂都有自己独立的回转系统，故可以在任意转角位置接受钢包；能满足特 殊的炼钢工艺条件，如要求钢水运进方向必须对准回转台中心且垂直于连铸机中心线的工 艺要求等。它的缺点是结构复杂，设计、制造和维修都比较困难，且费用较高。双驱动型 钢包回转台又可分为轨道式双摇臂型和双臂摇摆型两种。轨道式双摇臂型双驱动回转台两 个转臂分别安装在底盘的环形轨道上，围绕中心立柱转动，车轮的驱动机构安装在转臂下 面。动力来自中心枢轴上的电刷。它的优点是稳定性好，因为底盘直径很大,可直接在连铸 机操作平台上面安装。双臂摇摆型双驱动回转台中常用的一种是蝴蝶型回转台。它的双臂 既可单独也可同时实现升降、回转运动。为防止钢水钢水在浇注时二次氧化，保障钢坯质 量，就必须采用保护浇铸，目前采用封闭式浇注，就是在浇注钢水是要隔绝空气。实现封 闭浇注就必须