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1.概述
265㎡烧结机驱动采用柔性传动装置,在装置的最后一级传动中,大齿轮通过涨套固定在烧结机头部链轮的主轴上,两个小齿轮靠左右两个箱体附着在大齿轮上,两个小齿轮同步传动,产生的工作压力通过弹性拉压杆、扭力杆装置作用在基础上。最后一级齿轮传动示意图如图一。
图一 柔性传动弹性拉压杆位置示意图
在烧结机正常运行中,箱体始终有向右翻转的趋势,并有一定的角位移,其变形位移量主要是通过压缩弹性拉压杆的蝶簧来实现。蝶簧的初紧力十分重要,初紧力过小,烧结机运行过程中随着负荷的变化悬挂箱体摆动幅度就会较大,箱体出现较大偏移;过大则弹性拉压杆相对烧结机负荷有一定的“刚度”,不利于减轻冲击。
弹性拉压杆结构如图二所示。调整螺杆4旋入螺母1压缩蝶簧,产生一定的预紧力,当拉压杆受压时,通过上拉杆体8螺母1垫片2压缩蝶簧,下杆体7受压力;当弹性拉压杆受拉时通过上拉杆体8锁紧螺母6调整垫片5压缩弹簧,下杆体7受拉力。调整垫片5的作用是在保证已调定好的预紧力不变的情况下,调节整个弹性拉压杆的长度,以适应安装精度的要求。
图二 弹性拉压杆结构图
2.初紧力的确定
2.1理论计算及分析
弹性拉压杆的初紧力根据烧结机正常运行所需传递的工作扭矩来确定。烧结机头部星轮总的阻力矩由四部分组成:上轨道台车列产生的阻力矩、尾部星轮阻力矩、下轨道阻力矩、头部星轮上抬台车阻力矩。其中台车在尾部星轮上由于重力产生的倾翻力矩已远远大于轴承及弯道的阻力矩而成为推动下台车列向头部运动的主动力。根据以上分析,可以用下式计算(1):
Mz=Ms+Mt
式中Mz——头部星轮总的阻力矩
Ms——上轨道阻力矩
Mt——头部星轮上抬台车所需的力矩
2.2上轨道阻力矩Ms的计算
上台车列中即将到达尾部星轮中心线但还没有开始翻转的那部台车为计算的首部台车,受第二部台车的推力、车轮滚动摩擦力及轴承处滚动摩阻力偶矩,计算摩擦力和摩阻力矩的正压力
Pw=W+W1+p
Pw——正压力
W——台车自重(N)
W1——台车所装物料的重量(N)
p——台车在抽风负压作用下的压力(Pa)
计算出第二部台车对首部台车的推力,再对第二部台车受力分析:受首部台车反作用力、第三部台车推力、车轮滚动摩擦力及轴承处滚动摩阻力偶矩。依次计算直至最末部台车,计算出的所需推力对头部星轮取矩即是上轨道阻力矩。经计算,烧结机上轨道阻力矩为102350(N.m)。
2.3头部星轮上抬台车所需的力矩
在头部星轮,上抬台车所需的力矩因台车位置的不同而大小不等,由于头部星轮有17个齿,因此每转过大约42°台车位置要重复一次。理论计算,上抬台车所需的力矩应取一部台车为基准,把42°按一定角度单位均分,分别计算各位置头部星轮上所有台车对头部星轮的力矩,以最大力矩作为计算烧结机功率的依据。我们取基准台车的中心线在头部星轮的最远端,此时力臂最大,这样头部星轮上台车的中心线的分布位置(相对于垂线方向)分别是6°、48°、90°、132°、174°,这样上抬台车所需的力矩就是这五部台车对头部星轮的力矩之和为305322(N.m)。
因此,头部星轮总的阻力矩为407672(N.m),结合壳体结构尺寸,计算弹性拉压杆最大工作压力为161.3kN。
2.4现场应用的弹性拉压杆初紧力
烧结机弹性拉压杆初紧力为98.4kN,负荷运行时悬挂箱体摆动幅度较大,拉压杆蝶簧被压缩45mm左右,弹性拉压杆初紧力明显偏小。根据碟簧的设计参数及45mm的压缩量,得弹性拉压杆实际最大工作压力为205.6kN。分析:烧结机运行阻力计算不准确,没有考虑滑板与滑道之间的阻力,现场观察阻力不仅存在,而且在局部位置还较大。安装误差造成了附加阻力,台车跑偏摩擦风箱,啃轨等。将弹性拉压杆的初紧力调整为113kN,同时采取了烧结机纠偏、滑板间隙调整等措施,应用后箱体摆动幅度为30mm,摆动幅度仍较大。
2.5下步打算
拟将弹性拉压杆的初紧力调整为130-150kN,摆动幅度预计为20-10mm。
3.结束语
合理的弹性拉压杆初紧力十分重要,烧结机由于初紧力较小,箱体摆动幅度过大,致使销轴、球面轴承等故障较多,最后因下杆体断裂而报废。初紧力的调整是一个实践的过程,即使是同类型的烧结机因安装、使用条件的不同,初紧力也会有所差别。
参考文献:
[1]白明华.《带式烧结机新结构原理与设计计算》
265㎡烧结机驱动采用柔性传动装置,在装置的最后一级传动中,大齿轮通过涨套固定在烧结机头部链轮的主轴上,两个小齿轮靠左右两个箱体附着在大齿轮上,两个小齿轮同步传动,产生的工作压力通过弹性拉压杆、扭力杆装置作用在基础上。最后一级齿轮传动示意图如图一。
图一 柔性传动弹性拉压杆位置示意图
在烧结机正常运行中,箱体始终有向右翻转的趋势,并有一定的角位移,其变形位移量主要是通过压缩弹性拉压杆的蝶簧来实现。蝶簧的初紧力十分重要,初紧力过小,烧结机运行过程中随着负荷的变化悬挂箱体摆动幅度就会较大,箱体出现较大偏移;过大则弹性拉压杆相对烧结机负荷有一定的“刚度”,不利于减轻冲击。
弹性拉压杆结构如图二所示。调整螺杆4旋入螺母1压缩蝶簧,产生一定的预紧力,当拉压杆受压时,通过上拉杆体8螺母1垫片2压缩蝶簧,下杆体7受压力;当弹性拉压杆受拉时通过上拉杆体8锁紧螺母6调整垫片5压缩弹簧,下杆体7受拉力。调整垫片5的作用是在保证已调定好的预紧力不变的情况下,调节整个弹性拉压杆的长度,以适应安装精度的要求。
图二 弹性拉压杆结构图
2.初紧力的确定
2.1理论计算及分析
弹性拉压杆的初紧力根据烧结机正常运行所需传递的工作扭矩来确定。烧结机头部星轮总的阻力矩由四部分组成:上轨道台车列产生的阻力矩、尾部星轮阻力矩、下轨道阻力矩、头部星轮上抬台车阻力矩。其中台车在尾部星轮上由于重力产生的倾翻力矩已远远大于轴承及弯道的阻力矩而成为推动下台车列向头部运动的主动力。根据以上分析,可以用下式计算(1):
Mz=Ms+Mt
式中Mz——头部星轮总的阻力矩
Ms——上轨道阻力矩
Mt——头部星轮上抬台车所需的力矩
2.2上轨道阻力矩Ms的计算
上台车列中即将到达尾部星轮中心线但还没有开始翻转的那部台车为计算的首部台车,受第二部台车的推力、车轮滚动摩擦力及轴承处滚动摩阻力偶矩,计算摩擦力和摩阻力矩的正压力
Pw=W+W1+p
Pw——正压力
W——台车自重(N)
W1——台车所装物料的重量(N)
p——台车在抽风负压作用下的压力(Pa)
计算出第二部台车对首部台车的推力,再对第二部台车受力分析:受首部台车反作用力、第三部台车推力、车轮滚动摩擦力及轴承处滚动摩阻力偶矩。依次计算直至最末部台车,计算出的所需推力对头部星轮取矩即是上轨道阻力矩。经计算,烧结机上轨道阻力矩为102350(N.m)。
2.3头部星轮上抬台车所需的力矩
在头部星轮,上抬台车所需的力矩因台车位置的不同而大小不等,由于头部星轮有17个齿,因此每转过大约42°台车位置要重复一次。理论计算,上抬台车所需的力矩应取一部台车为基准,把42°按一定角度单位均分,分别计算各位置头部星轮上所有台车对头部星轮的力矩,以最大力矩作为计算烧结机功率的依据。我们取基准台车的中心线在头部星轮的最远端,此时力臂最大,这样头部星轮上台车的中心线的分布位置(相对于垂线方向)分别是6°、48°、90°、132°、174°,这样上抬台车所需的力矩就是这五部台车对头部星轮的力矩之和为305322(N.m)。
因此,头部星轮总的阻力矩为407672(N.m),结合壳体结构尺寸,计算弹性拉压杆最大工作压力为161.3kN。
2.4现场应用的弹性拉压杆初紧力
烧结机弹性拉压杆初紧力为98.4kN,负荷运行时悬挂箱体摆动幅度较大,拉压杆蝶簧被压缩45mm左右,弹性拉压杆初紧力明显偏小。根据碟簧的设计参数及45mm的压缩量,得弹性拉压杆实际最大工作压力为205.6kN。分析:烧结机运行阻力计算不准确,没有考虑滑板与滑道之间的阻力,现场观察阻力不仅存在,而且在局部位置还较大。安装误差造成了附加阻力,台车跑偏摩擦风箱,啃轨等。将弹性拉压杆的初紧力调整为113kN,同时采取了烧结机纠偏、滑板间隙调整等措施,应用后箱体摆动幅度为30mm,摆动幅度仍较大。
2.5下步打算
拟将弹性拉压杆的初紧力调整为130-150kN,摆动幅度预计为20-10mm。
3.结束语
合理的弹性拉压杆初紧力十分重要,烧结机由于初紧力较小,箱体摆动幅度过大,致使销轴、球面轴承等故障较多,最后因下杆体断裂而报废。初紧力的调整是一个实践的过程,即使是同类型的烧结机因安装、使用条件的不同,初紧力也会有所差别。
参考文献:
[1]白明华.《带式烧结机新结构原理与设计计算》