矿用电机车蓄电池电源箱安全与强度有限元分析.docx

第卷第期

3509

年月

201409

煤矿机械

CoalMineMachinery

Vol.35No.09

Sep.2014

问题探讨

·doi:10.13436/j.mkjx.201409039

矿用电机车蓄电池电源箱安全与强度有限元分析

*

吴恒恒聂志峰

，

山东科技大学机电学院山东青岛

(，266590)

摘要

：因工作条件和使用环境的苛刻性，对矿用电机车蓄电池电源箱密封性和应力分布进

行了分析研究。基于ANSYS，讨论了螺栓数量、螺栓直径等参数对电源箱强度和箱盖与箱体之间缝

隙的影响规律。计算结果表明增加螺栓数量、加大螺栓直径可以降低电源箱内应力和缝隙量。

关键词

：防爆电源箱；密封性；强度；有限元分析

中图分类号文献标志码文章编号

：TD524：B：1003－0794（2014）09－0094－02

FiniteElementAnalysisonSafetyandStrengthofStorageBattery

PowerBoxinMiningElectricLocomotive

WUHeng-heng，NIEZhi－feng

（CollegeofMechano-electrouic,ShandongUniversityofScienceandTechnology,Qingdao266590,China）

Abstract:Astheminingelectriclocomotivebatterypowerboxworkinginharshrequirement

environment,studiedthebox’ssealingandstressdistributionanalysis.BasedonANSYS,discussedthe

influencelawofthepowerboxstrengthandthegapbetweenboxcoverandbodycausedbythenumber

ofboltsandboltdiameter.Theresultsshowthatincreasingthenumberofboltsorboltdiametercan

reducetheamountofpowerboxinsidestressandcrannies.

Keywords:explosion-proofpowerbox;sealing;strength;finiteelementanalysis

引言箱体肋板并增大箱体厚度来对模型进行一定的简0，

矿用电机车电源箱由于工作环境恶劣对其安化以上措施也有利于对箱体的网格划分建立箱体

，。。

全强度性能要求较高箱体的相应分析工作也日模型时取用为其材料属性弹性模量为

、。，Q235B，210

趋重要现今对箱体的有限元分析中有的将箱体泊松比为密度为实际工作

3。，GPa，0.274，7830kg/m。

分为箱壁法兰箱盖几部分分别单个分析有的对中联接螺栓受力较大需选用强度较好的材料制

、、；

，，

箱体整体分析对连接部分近似认为不可移动平面

作箱体分箱盖箱体和联接螺栓螺母三部分为了，

。、。

未加联接螺栓与箱体的配合约束对于箱体各部分

便于之后分析将部分模型分别建立对应的工作。

3

文件并对其划分网格通过中的及单个分析所得箱体各部分强度参数较符合但对

。ANSYSWrite，，

命令或相应的操作将各模型共同写入同箱体连接缝隙的检验并不太适合另一方面对各

ReadGUI。，

一工作文件中进行载荷边界条件等的施加以及部件分析前的边界条件设定多近似取用而且繁琐

，、。

相应的计算分析将箱体连接部分近视认为不可移动平面则直接忽

。，

有限元载荷及边界条件处理

略了箱体连接缝隙因受力而产生的变化也无法发

2，

根据防爆箱标准防爆箱体要在其内部达

现联接件对整个箱体安全性能的影响本文运用

，10。

个大气压即压力下安全工作本文分析防

软件对电机车蓄电池电源箱进行有限元分

1MPa。ANSYS

，

爆电源箱体时为防止箱体缝隙过大时矿井内瓦

析考虑了主要部件间的接触和预应力等因素并

，，，

对连接缝隙的大小作了相应的检验

同时通过分

，

总结验证规

。

析不同螺栓联接对箱体特性的影响

，

律对箱体设计提出