250T氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐主體設(shè)備設(shè)計(jì)及支撐機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)詳解

1、本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）250T氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐主體設(shè)備設(shè)計(jì)及支撐機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)XX燕山大學(xué)里仁學(xué)院2015年6月系別年級(jí)專業(yè)學(xué)生姓名指導(dǎo)教師完成日期燕山大學(xué)里仁學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題名稱：250T氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐主體設(shè)備設(shè)計(jì)及支撐機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)機(jī)械工程系冶煉11-3班xx許XX2015年6月燕山大學(xué)里仁學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)學(xué)院：里仁學(xué)院系級(jí)教學(xué)單位：機(jī)械工程系學(xué)號(hào)XXXXX學(xué)生姓名XX專業(yè)班級(jí)冶煉11-3課題題目250T氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐主體設(shè)備設(shè)計(jì)及支撐機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)源模擬主要內(nèi)容1）轉(zhuǎn)爐爐型設(shè)計(jì)；2）爐液傾動(dòng)力矩計(jì)算；3）總裝圖；4）爐體與支撐機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)?；疽?）用計(jì)算機(jī)完成爐型設(shè)計(jì)及傾動(dòng)力矩和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算

2、；2）總裝圖和零件圖必須滿足國(guó)標(biāo)要求；3）總圖紙量不少于6個(gè)A1,至少2張A1手工圖；4）設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)不少于2萬(wàn)字，摘要不少于300字，且漢英對(duì)照5）翻譯相關(guān)外文資料不少于5000漢字，參考文獻(xiàn)不少于15篇；參考資料1）轉(zhuǎn)爐連鑄工藝設(shè)計(jì)與程序，賈凌云，冶金工業(yè)出版社；2）寶鋼參考資料；3）譚牧田著氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐。周次1周23周47周813周1417周應(yīng)完成的內(nèi)容收集資料爐型設(shè)計(jì)傾動(dòng)力矩及轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算爐型校核總體方案制定完成總裝圖爐體與托圈聯(lián)接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)托圈結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完善設(shè)計(jì)撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)準(zhǔn)備答辯指導(dǎo)教師：系級(jí)教單位審批：摘要氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐主體設(shè)備是實(shí)現(xiàn)煉鋼工藝操作的主體設(shè)備，它由爐體、爐體支撐系統(tǒng)、爐體

3、傾動(dòng)機(jī)構(gòu)以及爐體與托圈聯(lián)接裝置等組成。本次設(shè)計(jì)針對(duì)250T氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐主體設(shè)備和支撐機(jī)構(gòu)進(jìn)行。爐體采用A型爐（即錐球型），活爐帽死爐底結(jié)構(gòu)；托圈采用整體式托圈結(jié)構(gòu)，其斷面形狀選擇矩形斷面；爐體傾動(dòng)力矩的計(jì)算利用Solidworks軟件繪制實(shí)體從而得到爐體、爐液的重心和重量，結(jié)合計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算；為保證轉(zhuǎn)爐在傾動(dòng)過(guò)程中的安全性，最佳耳軸位置的確定利用全正力矩原則進(jìn)行；爐體支撐系統(tǒng)選用耳軸與耳軸軸承座的支承方式；傾動(dòng)機(jī)構(gòu)選用帶有扭力桿式緩沖裝置的四點(diǎn)才嚙合全懸掛式傾動(dòng)機(jī)構(gòu)；爐體與托圈聯(lián)接裝置采用活節(jié)螺栓與止動(dòng)托座配合的連接結(jié)構(gòu)。同時(shí)對(duì)250T氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐的主體設(shè)備和支撐裝置中的各個(gè)部分進(jìn)行工作原理

4、的分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。并且針對(duì)其工作狀況和受力情況等進(jìn)行理論分析和校核。關(guān)鍵字氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐主體設(shè)備；傾動(dòng)機(jī)構(gòu)；支撐裝置AbstractThemainequipmentinoxygentop-blownconverterIstherealizationofthemainequipmentinbofsteelmakingprocessthebodyoftheequipmentoperation,anditissupportedbyfurnace,furnacesystem,furnacetiltingmechanism,aswellaslinkageandcoil,furnacelining,etc.

5、Thedesignforthemainequipmentin250toxygentop-blownconverterandtiltingmechanism.FurnaceadopttypeAfurnace(namelyconeballtype),livehatdiehearthfurnacestructure;Supportingringwiththeringstructure,thecrosssectionshapeselectrectanglecrosssection;FurnacetiltingtorquecalculationusingSolidworkssoftwarerenderi

6、ngentitiestogetthecenterofgravityandweightofthefurnace,furnace,combinedwiththeformulatocalculate;Inordertoensurethesafetyintheprocessofconverterintilting,besttrunnionpositionusingtheprincipleofpositivemoment;Furnacebodysupportsystemselectsthetrunnionandtrunnionbearingsupportingway;Tiltingmechanismwi

7、thtorsionbarusedbufferdeviceonlyfourmeshingfullsuspensiontypetiltingmechanism;Furnacebodyandsupportingringconnectiondeviceadoptseyeletboltandretainingbracketwiththeconnectionofthestructure.Atthesametimefor250toxygentop-blownconverteroftheindividualpartsofthebodyoftheequipmentandtheconnectingdevicefo

8、rtheanalysisoftheworkingprincipleandstructuredesign.Andforitsworkingconditionandstressdistributionofthetheoryanalysisandchecking.KeywordThemainequipmentinoxygentop-blownconverter；Tiltingmechanism；supportdevice目錄摘要錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。Abstract錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 第1章緒論

9、8 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 1.1氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐主體概述8 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 250T氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐主體設(shè)備設(shè)計(jì)總體說(shuō)明9 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 第2章轉(zhuǎn)爐爐型的設(shè)計(jì)10 HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 2.1設(shè)計(jì)參數(shù)10 HYPERLINK l bookmark24 o Current Document 2.2根據(jù)原始數(shù)據(jù)對(duì)轉(zhuǎn)爐爐型進(jìn)行選擇及計(jì)算112.3對(duì)轉(zhuǎn)

10、爐主體進(jìn)行計(jì)算12 HYPERLINK l bookmark32 o Current Document 2.4250T轉(zhuǎn)爐爐型設(shè)計(jì)過(guò)程12 HYPERLINK l bookmark82 o Current Document 第3章水冷爐口的設(shè)計(jì)17 HYPERLINK l bookmark84 o Current Document 3.1水冷爐口的結(jié)構(gòu)說(shuō)明17 HYPERLINK l bookmark86 o Current Document 3.2水冷爐口的設(shè)計(jì)與計(jì)算17 HYPERLINK l bookmark96 o Current Document 第4章托圈的設(shè)計(jì)1.9 HYPERL

11、INK l bookmark98 o Current Document 托圈部件整體說(shuō)明19 HYPERLINK l bookmark100 o Current Document 托圈斷面形狀的選擇20 HYPERLINK l bookmark102 o Current Document 4.3托圈基本尺寸參數(shù)的確定21 HYPERLINK l bookmark110 o Current Document 4.4托圈制造的技術(shù)要求和材料22 HYPERLINK l bookmark112 o Current Document 第5章傾動(dòng)力矩的計(jì)算23 HYPERLINK l bookmark1

12、14 o Current Document 傾動(dòng)力矩簡(jiǎn)述23 HYPERLINK l bookmark118 o Current Document 空爐重量及重心位置計(jì)算24 HYPERLINK l bookmark120 o Current Document 5.2.1計(jì)算思想24 HYPERLINK l bookmark122 o Current Document 5.2.2新?tīng)t空爐重量及重心位置24 HYPERLINK l bookmark124 o Current Document 5.2.3老爐空爐重量及重心位置25 HYPERLINK l bookmark126 o Current

13、 Document 5.2.4新老爐鋼液的重心位置的確定26 HYPERLINK l bookmark130 o Current Document 5.3傾動(dòng)力矩的計(jì)算27 HYPERLINK l bookmark132 o Current Document 5.3.1轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)力矩的計(jì)算步驟：27 HYPERLINK l bookmark134 o Current Document 5.3.2轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)力矩的計(jì)算數(shù)據(jù)28 HYPERLINK l bookmark152 o Current Document 第6章傾動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)35 HYPERLINK l bookmark154 o Curren

14、t Document 6.1傾動(dòng)方案的確定35 HYPERLINK l bookmark156 o Current Document 6.2電動(dòng)機(jī)的選擇36 HYPERLINK l bookmark166 o Current Document 6.3一級(jí)減速器的選擇38 HYPERLINK l bookmark172 o Current Document 6.4二次減速器的設(shè)計(jì)38 HYPERLINK l bookmark238 o Current Document 第7章耳軸的設(shè)計(jì)45 HYPERLINK l bookmark240 o Current Document 耳軸概述45 HYP

15、ERLINK l bookmark242 o Current Document 耳軸的設(shè)計(jì)46 HYPERLINK l bookmark244 o Current Document 第8章?tīng)t體與托圈連接結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)47 HYPERLINK l bookmark246 o Current Document 8.1活節(jié)螺栓連接的設(shè)計(jì)47 HYPERLINK l bookmark248 o Current Document 8.2連接裝置的設(shè)計(jì)原理48 HYPERLINK l bookmark250 o Current Document 結(jié)束語(yǔ)50 HYPERLINK l bookmark252 o

16、Current Document 參考文獻(xiàn)51 HYPERLINK l bookmark254 o Current Document 致謝5.3第1章緒論鋼鐵行業(yè)是衡量整個(gè)行業(yè)發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)任何一個(gè)國(guó)家來(lái)說(shuō)，鋼鐵產(chǎn)量對(duì)其經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著重大意義。隨著第二次行業(yè)革命的發(fā)展和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的提高，對(duì)高質(zhì)量鋼的需求不斷增加，煉鋼工藝和技術(shù)不斷的進(jìn)步，因此對(duì)于煉鋼設(shè)備來(lái)說(shuō)也得到了很大的提升空間。過(guò)去鋼鐵行業(yè)在一個(gè)很長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，以普通的平爐煉鋼為首。從1952年氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐出現(xiàn)以后，使煉鋼行業(yè)發(fā)生了蛻變，使得全球的鋼產(chǎn)量得到了迅速的提高。氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼又稱L-D煉鋼法，上個(gè)世紀(jì)50年代在奧地利的其所屬的林

17、次(Linz)和道納維次CDonawitz)兩鋼廠中由Voest-Alpine聯(lián)合公司試驗(yàn)成功并在投入行業(yè)生產(chǎn)，氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐的別稱為L(zhǎng)-D煉鋼爐，其中的L和D分別是林茨和道納維茨的開(kāi)頭字母。氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼出現(xiàn)后，在全球得到了快速的發(fā)展，各國(guó)爐鋼的產(chǎn)量也得到了迅速的提升，上世紀(jì)60年代末的產(chǎn)鋼量為20300萬(wàn)噸。其中，L-D轉(zhuǎn)爐煉鋼占全球總量的37.5%。L-D轉(zhuǎn)爐煉鋼能夠有這樣的結(jié)果，其原因主要在與傳統(tǒng)煉鋼方法相比，它具有一系列的優(yōu)勢(shì)。包括有:(1)產(chǎn)量高(2)質(zhì)量高，性能好(3)原材料消耗少，熱效率高，鋼的成本低(4)對(duì)原材料的適應(yīng)性強(qiáng)(5)基礎(chǔ)設(shè)施投資少，建設(shè)效率高(6)對(duì)于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化有

18、著重要作用，并能和其他煉鋼工藝能很好的結(jié)合。進(jìn)入七十年代后，L-D轉(zhuǎn)爐煉鋼法已逐漸取代當(dāng)時(shí)世界上其他的傳統(tǒng)煉鋼方法，而且L-D轉(zhuǎn)爐煉鋼法的技術(shù)逐漸成熟。氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐主體概述LD煉鋼爐是實(shí)現(xiàn)煉鋼工藝操作的主體設(shè)備，它由轉(zhuǎn)爐主體、轉(zhuǎn)爐主體支撐裝置和轉(zhuǎn)爐主體傾動(dòng)機(jī)構(gòu)等組成。轉(zhuǎn)爐主體的作用是盛裝鐵水并進(jìn)行有氧吹煉，它通過(guò)托圈和耳軸支撐在其支座上，利用傾動(dòng)裝置可以0.11.5轉(zhuǎn)/分的速度隨耳軸、托圈在正負(fù)360內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，以滿足裝煉鋼，出渣，維修等的需要。傾動(dòng)系統(tǒng)是由電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)、扭力桿系統(tǒng)和制動(dòng)保護(hù)器等組成。250T氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐主體設(shè)備設(shè)計(jì)總體說(shuō)明本次設(shè)計(jì)內(nèi)容包括轉(zhuǎn)爐主體以及托圈連接機(jī)構(gòu)。在本設(shè)計(jì)中，轉(zhuǎn)

19、爐爐型采用A型，采用死爐底活爐帽的結(jié)構(gòu)形式。這種結(jié)構(gòu)不但簡(jiǎn)單,并且相比傳動(dòng)的煉鋼爐來(lái)說(shuō)質(zhì)量輕。最重要的是制造簡(jiǎn)單，具有較高可靠性,并符合經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。水冷爐口采用鑄鐵埋管式水冷爐口，這個(gè)結(jié)構(gòu)是不易被燒透而導(dǎo)致鋼水的泄漏,從而能達(dá)到延長(zhǎng)爐體壽命的效果,缺點(diǎn)是不容易在泄漏后進(jìn)行焊接修補(bǔ),并使多。為了保證水冷爐口和爐體之間連接強(qiáng)度，應(yīng)采的形式是用n形卡板焊接而成。本設(shè)計(jì)采用隔熱板和擋渣板來(lái)保護(hù)爐體，使其受到較少的熱輻射和腐蝕。由于爐渣安息角45-50度，所以取各板傾斜角度50度，以利于爐渣下滑。轉(zhuǎn)爐主體支承系統(tǒng)分為兩部分，主動(dòng)側(cè)支承系統(tǒng)直接固定在地面上,從動(dòng)側(cè)支承裝置設(shè)計(jì)為鉸鏈?zhǔn)捷S承支座結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)托圈

20、和耳軸的熱膨脹。轉(zhuǎn)爐主體采用二支點(diǎn)方式支承在托圈上，其支承裝置采用球面帶銷螺栓將轉(zhuǎn)爐主體和托圈連接在一起。整個(gè)連接裝置由兩部分組成:一部分是托圈上三個(gè)球面帶銷活節(jié)螺栓與爐殼上部連接支承法蘭組成的傾動(dòng)承載部分，承受轉(zhuǎn)爐主體在垂直位置和傾動(dòng)過(guò)程中的轉(zhuǎn)爐主體載荷;另一部分是安裝在兩耳軸部位的托圈上下的兩組止動(dòng)托座，在轉(zhuǎn)爐主體傾動(dòng)到水平位置時(shí)將載荷傳遞給托圈。連接設(shè)備可以滿足性能要求的連接設(shè)備,且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造、安裝容易，維護(hù)方便，是一種簡(jiǎn)單可靠并且值得推廣的設(shè)備。第2章轉(zhuǎn)爐爐型的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)參數(shù)工藝參數(shù)平均出鋼量：250噸供氧強(qiáng)度：3.5標(biāo)米3/噸.分供氧壓力：10公斤力/厘米2吹氧時(shí)間：17分鐘2.2

21、根據(jù)原始數(shù)據(jù)對(duì)轉(zhuǎn)爐爐型進(jìn)行選擇及計(jì)算aca筒球型；b錐球型；c截錐型圖21轉(zhuǎn)爐常用爐型示意圖筒球型爐型：該爐型由圓筒型的爐身、球缺型的爐底和截錐型的爐帽組成。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、砌磚較容易，反應(yīng)比較充分，適合中型轉(zhuǎn)爐。錐球型爐型：該爐型由倒置截錐體、球缺體組成的爐底和圓筒型的爐身以及截錐型的爐帽組成。其特點(diǎn)是容量大，反應(yīng)面積大、反應(yīng)充分，適用于吹煉高磷鐵水，但爐底砌磚比較復(fù)雜，適合大型轉(zhuǎn)爐。截錐型爐型：該爐型由倒置的截錐體爐底、圓筒型的爐身和截錐型的爐帽組成。其特點(diǎn)是形狀簡(jiǎn)單，爐底砌磚方便，但反應(yīng)不太充分，適合小型轉(zhuǎn)爐。對(duì)轉(zhuǎn)爐轉(zhuǎn)爐主體進(jìn)行計(jì)算(爐襯、爐殼厚度、爐帽、爐身、爐底尺寸)；250T轉(zhuǎn)爐

22、爐型設(shè)計(jì)過(guò)程本次設(shè)計(jì)中，轉(zhuǎn)爐爐型采用A型，爐帽為截錐形，爐身為圓筒形，爐底為球缺形。(1)熔池直徑計(jì)算供氧強(qiáng)度為：3.5標(biāo)米3/噸.分G=1.1xG=1.1x250=275oD=(0.66土0.05)xG0.4RG為金屬裝容量Dr%熔池表面直徑D二(0.66土0.05)x2750.4二5.77-6.71m取D為5.8mRR氧槍出口直徑計(jì)算Q=yxqxG/60二1.429x3.5x250 x1.1/60二22.9公斤/秒;000單孔槍頭出口直徑|13.8xp-0.285Qd=g0=15.38cmChD1-p一0285P為氧氣工作壓力，一般取10公斤力/厘米2g而大型轉(zhuǎn)爐采用三孔槍頭：ddchsC

23、hD二8.88cmv3氧槍槍頭出口面積：兀F=3xxd2=185.83cm2chs4chs氧槍出口氧流速度：W0cx)x104么。=863.25m/schs氧槍理論工作高度氧氣與鋼液相遇直徑：=0.64m=1.54md_dh=HchD02xtana理論熔池直徑：H二5.3訂_xW二1931mmRchD0c13x104(-LdkchDhchu理論氧氣穿透深度：其中d氧槍槍頭喉口直徑dc取K=1.893,則dc二111mm采用三孔槍頭,其中hchu二(0.25-0.4)h二0.480.774mR取hchu=500mm，符合最大范圍。代入方程兩側(cè)滿足平衡條件。爐底、爐帽、爐口、出鋼口等尺寸的確定25

24、0T氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐的爐型選取A型，取球缺半徑R二(0.8-0.9)Dr=4.645.22m取R=5.2m設(shè)球缺高h(yuǎn)=884mm其球缺部分體hxh2x(R-)=12.04m3鐵水體積V二G/丫二39.28m3tV-匪鐵水在爐身高度，=點(diǎn)D2二1.031mR4則實(shí)際熔池高度為+h=1.915mHr符合要求爐口直徑d=(0.43-0.53)D=2.4943.074出鋼口直徑Jg了衣3十丫浮=22.32m83，取H=(D-d)tana=2.683m爐帽高度MA2RLKMAH=2.68m取MAd=3m，取LKd=22cmZGa=62.5，取MA爐帽體積：nxHV=ma(D2+DxdMA1n12RRLKLK

25、V=一d2h=2.47m3MA24LKMA2+d2)=42.12m3V=44.6m3MA爐身尺寸確定十ma二熾訓(xùn)508m3XDR2，取hh=59m則實(shí)際體積V=VMA十VQ十Vsh=223.77m3取轉(zhuǎn)爐工作容積與爐容量之比V/T=0.86則V=236.5m3爐身體積匕=W-Vsh爐身高爐襯尺寸的確定根據(jù)具體的設(shè)計(jì)要求和工藝要求的需要，選取爐襯厚度如下表所示：工作層填充層永久層鋼板爐身部分(mm)9006014885爐底部分(mm)7006045085材料焦油白云石焦油鎂砂鎂砂15MnVg密度(噸/立方米)2.852.62.87.85爐殼外徑的確定：D二D+28+28KR12式中8為爐襯厚度，

26、8為爐殼鋼板厚度12下面確定爐殼鋼板的厚度：轉(zhuǎn)爐爐殼部分材料選擇的一般準(zhǔn)則是：要有良好的韌性和彈性，有良好的工藝性能，較高的抗疲勞強(qiáng)度；另外根據(jù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)來(lái)選擇材料以符合成本的經(jīng)濟(jì)性。目前煉鋼轉(zhuǎn)爐發(fā)展和設(shè)計(jì)的趨勢(shì)是使?fàn)t殼各部分的厚度相同，這能使制造工藝的簡(jiǎn)化以及降低邊界效應(yīng)有很大的意義。根據(jù)轉(zhuǎn)爐設(shè)計(jì)的安全性原則和經(jīng)驗(yàn)，取鋼板厚度為85mm，材料為抗高溫抗腐蝕的碳素鋼和抗疲勞強(qiáng)度高的低合金鋼。因此，DK二8.072m水冷爐口高取350毫米，則爐殼高HZ=11.259m，HZ/dk二I，372符合要求。第3章水冷爐口的設(shè)計(jì)水冷爐口的結(jié)構(gòu)說(shuō)明水冷爐口基本有兩種結(jié)構(gòu)形式，即水箱式和鑄鐵埋管式。水箱式水冷

27、爐口為鋼板焊接，它冷卻強(qiáng)度大，工作效果好，易于制造，并且漏水時(shí)，可以補(bǔ)焊，維修方便。鑄鐵埋管式水冷爐口，往返曲折的鋼管埋鑄在鑄鐵爐口中，另外還有蛇形，螺旋曲型的鋼管埋鑄在鑄鐵中的結(jié)構(gòu)。鑄鐵埋管式水冷爐口比水箱式水冷爐口不易燒穿漏水，使用壽命長(zhǎng)，但是漏水不易焊接，且制造繁瑣。水冷爐口地壽命，根據(jù)國(guó)內(nèi)實(shí)踐，鋼板焊接的水箱式水冷爐口大致需要半年左右更換一次，而鑄鐵埋管式是半年到一年的時(shí)間更換一次。水冷爐口與爐殼的連接形式，在我國(guó)多采用“n”型卡板焊接的形式。為了拆卸方便，曾采用過(guò)螺栓連接，但由于爐口與爐殼變形不一樣，拆卸后再裝配時(shí)，螺栓孔不易對(duì)正。有的在使用過(guò)程中講螺釘拉斷，也有的由于爐口噴濺講螺釘

28、粘接，更換時(shí)仍需用火焰切割。實(shí)踐表明，螺釘連接不如“n”型卡板適用可靠。本次設(shè)計(jì)采用埋管式水冷爐口，材料選用球墨鑄鐵QT40-10。水冷爐口與爐殼的連接采用“n”型卡板16塊厚度為30毫米的鋼板進(jìn)行連接。水冷爐口的設(shè)計(jì)與計(jì)算爐口承受爐氣高溫作用，其吸熱強(qiáng)度q可按下列數(shù)據(jù)考慮:大型轉(zhuǎn)爐1X105-1.2X105千卡；米2時(shí)中型轉(zhuǎn)爐8X104-9X104千卡f米2時(shí)小型轉(zhuǎn)爐6X104-7X104千卡:米2時(shí)受熱面積可以按爐口內(nèi)側(cè)面積和頂面面積之和計(jì)算。（1）爐口冷卻水用量的計(jì)算式中z-水冷爐口材料的輻射黑度此次設(shè)計(jì)中，水冷爐口材料選用球墨鑄鐵，匚取0.90。q-水冷爐口的吸熱強(qiáng)度。此次設(shè)計(jì)中，25

29、0噸LD煉鋼轉(zhuǎn)爐為大型轉(zhuǎn)爐，故q取1.1x105千卡/米2時(shí)。F-水冷爐口的傳熱面積。此次設(shè)計(jì)中，水冷爐口高150mmR1二1.5mR2二2.592m爐口內(nèi)側(cè)面積F1-2兀Rh-2x3.14x1.7x0.1-1.6022米2頂面面積F二兀(R2-R2)=3.1416x(2.59252-1.72)二12.0356米2221所以，受熱面積F=F1+F2-13.6378米2根據(jù)安全原則考慮，水冷爐口受熱不僅是由內(nèi)側(cè)和頂面帶來(lái)的熱量，在外側(cè)和下定面均有熱傳導(dǎo)和熱輻射，因此應(yīng)在計(jì)算時(shí)乘以一個(gè)安全系數(shù)K。在此次設(shè)計(jì)中K取值為1.4.t、jt-冷卻水進(jìn)溫度ch，此次設(shè)計(jì)中，t二30C,t二50Cjch由以上

30、分析，爐口冷卻水用量qxF1.1x105x13.6378Q=匚=0.9x=6.75x105公斤/日寸tt5030chj進(jìn)水管直徑的計(jì)算鑄鐵埋管式水冷爐口，進(jìn)、出水管直徑取值為一致。50-304KQ136*105兀vyQ水冷爐口需要的水量。由以上的計(jì)算，Q=6.75x10000公斤/時(shí)式中，K安全系數(shù)。由以上的計(jì)算，K=1.3v冷卻水流速丫冷卻水比重水的比重：=1噸/米3取水壓：P=4公斤力/厘米2時(shí)v=3米/秒由以上分析，進(jìn)、出水管直徑4KQKvy二0.101米二101毫米:14*1.3*6.75*10436*1053.1416*3*1查取有關(guān)手冊(cè)取低壓流體輸送焊接管(GB3091-82)取4

31、in管，內(nèi)徑100mm，可以滿足要求。第4章托圈的設(shè)計(jì)托圈部件整體說(shuō)明托圈是轉(zhuǎn)爐的重要承載和傳動(dòng)部件，工作過(guò)程中，除承受爐體、鋼液及爐體附件的靜載荷和傳遞傾動(dòng)力矩外，還承受頻繁啟、制動(dòng)產(chǎn)生的動(dòng)負(fù)荷，以及來(lái)自爐體、鋼水罐、渣罐、煙罩及噴濺物等的熱輻射、熱傳導(dǎo)所產(chǎn)生的熱負(fù)荷。因此，托圈應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度。本次設(shè)計(jì)采用整體托圈結(jié)構(gòu)。托圈是一個(gè)整體的鋼板焊接的箱形結(jié)構(gòu)，有四個(gè)部分，即由驅(qū)動(dòng)側(cè)耳軸座、從動(dòng)側(cè)耳軸座、出鋼側(cè)托圈瓣、裝料側(cè)托圈瓣焊接成一個(gè)整體托圈的。托圈耳軸座和耳軸鑄成一體，為了減少托圈內(nèi)外腹板與耳軸座聯(lián)接處，因?yàn)閯偠鹊募眲∽兓鸬膽?yīng)力集中，所以將耳軸軸承座與內(nèi)外腹板連接部位做成叉型

32、過(guò)渡形式，并且和腹板與腹板焊接處的尺寸相同，向著緩慢的增厚到耳軸附近處。同樣，由于連接板剛度急劇變化,并且為了減少應(yīng)力集中引起的連接板剛度,因此距離焊縫的地方加上隔離板。隔離板焊在耳軸兩側(cè)各一塊兒，其焊接位置在托圈中間。為了增加腹板的剛度和強(qiáng)度，在兩耳軸同一側(cè)的兩塊隔板之間應(yīng)該焊有八塊筋板。為了增強(qiáng)托圈的剛度以及爐殼與托圈的冷卻效果，應(yīng)當(dāng)在每?jī)蓧K加強(qiáng)筋中間焊接上穿通內(nèi)外腹板的圓管。為了減少鋼水和爐渣帶來(lái)的的輻射熱對(duì)托圈的作用，在出鋼口附近的托圈外腹板上應(yīng)有楔形塊兒塊和螺釘來(lái)聯(lián)接擋板。另外，由于托圈各部位受熱不均，因此會(huì)導(dǎo)致高于機(jī)械載荷應(yīng)力的熱應(yīng)力出現(xiàn)。該托圈采用了水冷措施，從水冷爐口，爐頂鋼板

33、，渣裙排出的冷卻水,進(jìn)排水集水箱由驅(qū)動(dòng)側(cè)耳軸座上部進(jìn)入托圈，再由靠近從動(dòng)側(cè)耳軸座的外腹板上部的排水管引出。托圈通水冷卻可使托圈各部位溫度趨于均勻，降低溫度梯度。托圈和爐體連接方式，在托圈上利用吊耳，吊耳成120均勻分配來(lái)實(shí)現(xiàn)爐體和托圈之間的連接。兩耳軸側(cè)的人孔用十焊接橫隔板的對(duì)接焊縫和腹板上下蓋板與耳軸座連接處的內(nèi)焊縫。4.2托圈斷面形狀的選擇托圈的斷面結(jié)構(gòu)大致有兩種結(jié)構(gòu)，其中包括開(kāi)口和閉口側(cè)面兩種形式。閉口斷面多為矩形，開(kāi)口斷面有c形和反c形兩種。反c形開(kāi)口斷面是指開(kāi)口向著爐體的斷面。托圈斷面的幾種結(jié)構(gòu)形式，如下圖所示1I1I!I圏4-L托圈斷面形狀現(xiàn)在，托圈斷面通常會(huì)采用矩形斷面結(jié)構(gòu)，其中

34、a所示。在這種托圈斷面中，切應(yīng)力以均勻環(huán)流的方式分布在托圈上。同時(shí)開(kāi)口斷面的抗扭剛度比矩形斷面結(jié)構(gòu)的要小很多。尤其是大型轉(zhuǎn)爐托圈的矩形封閉斷面結(jié)構(gòu)的熱應(yīng)力可以通入冷卻水來(lái)降低。綜上所述，在本次設(shè)計(jì)250TLD轉(zhuǎn)爐采用矩形斷面托圈，為了降低托圈熱應(yīng)力還采取了如下措施:采用隔熱保護(hù)板，擋渣板。采用防護(hù)板。在托圈上下蓋板之間和內(nèi)腹板表面安裝水冷裝置。托圈基本尺寸參數(shù)的確定托圈的基本尺寸參數(shù)包括：托圈外徑、內(nèi)徑，斷面尺寸。托圈的基本尺寸參數(shù)的確定：托圈內(nèi)經(jīng)：D=D+2nL托圈外徑：D=D+2B=D+2BWnL其中D-爐殼外徑L爐殼與托圈之間的間隔B-托圈斷面寬度其中間隙=0.03D,目前國(guó)內(nèi)間隔值小于

35、此值。L本次設(shè)計(jì)中D=8.186m，故=245mmLD=D+2A=8677mmnL托圈斷面尺寸：端面高度H、端面寬度B、蓋板和腹板厚度8，5。12由于托圈工作時(shí)，受彎扭復(fù)合作用，轉(zhuǎn)爐多數(shù)時(shí)間處于正吹位置。因此，斷面采用立著的矩形斷面。斷面高度比H/B=2.53.5大型轉(zhuǎn)爐為了配置緊湊，選用較大比值，本設(shè)計(jì)采用H/B=3。斷面高度H=(0.22-0.24)H,L取H=0.24HL其中H為全爐高，本設(shè)計(jì)爐高為11.259m。L故H=2.472.70m，取H=2.5m又B二H/3二900mm故D二D+2B二D+2A+2B二10477mmWnL托圈上下蓋板厚度：5=(0.046-0.052)H=115

36、130mm，取5=130mm托圈內(nèi)外腹板厚度：5=(0.08-0.095加=72-85.5，取5=86mm22托圈制造的技術(shù)要求和材料當(dāng)托圈蓋板與腹板厚度小于40毫米時(shí)，采用自動(dòng)電弧焊的方式來(lái)保證托圈的質(zhì)量和強(qiáng)度，而當(dāng)厚度大于40毫米以上時(shí)，在資金充足的情況下可采用電渣焊。蓋板和腹板的焊縫應(yīng)有較高強(qiáng)度，并且應(yīng)高于母材強(qiáng)度。材料為16Mn鋼板經(jīng)過(guò)電渣焊后，需要經(jīng)過(guò)900退火和600回火。為了避免四角與上下蓋板及腹板焊接時(shí)受妨礙，應(yīng)在加強(qiáng)筋板的四角開(kāi)一個(gè)1/4圓孔;另外也可避免或減少尖角處的應(yīng)力集中。此外，在通水冷卻時(shí)，為了使產(chǎn)生的蒸汽不至于憋在死角處，可用次結(jié)構(gòu)使蒸汽進(jìn)入到出水管中排出。托圈加工

37、時(shí)，要求兩耳軸孔之間的不同心度小于0.1/1000;托圈上連接卡板夾持器的平面對(duì)托圈中心線的不垂直度為0.5/1000。在安裝托圈時(shí)，對(duì)于中小型轉(zhuǎn)爐多采用A3或20號(hào)鋼，而對(duì)十大型轉(zhuǎn)爐多選用各方向性能良好的低合金高強(qiáng)度鋼。本設(shè)計(jì)中托圈材料采用16Mn。第5章傾動(dòng)力矩的計(jì)算傾動(dòng)力矩簡(jiǎn)述轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)力矩的計(jì)算，目的在于正確選定耳軸位置，并作為傾動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)的基本載荷參數(shù)，使設(shè)計(jì)的傾動(dòng)機(jī)構(gòu)既能保證轉(zhuǎn)爐正常安全生產(chǎn)又能符合經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。傾動(dòng)力矩，由三部分組成：M=M+M+Mkyem式中Mk-爐坑和爐襯重量引起的力矩，稱空路力矩。在傾動(dòng)過(guò)程中，空爐的中心與耳軸中心的距離保持不變，所以空爐力矩M是傾轉(zhuǎn)角正弦函數(shù)。M

38、ye-爐內(nèi)鐵水和爐渣引起的力矩，稱爐液力矩。在傾動(dòng)過(guò)程中，液體中心位置的變化的，所以液體力矩M是傾轉(zhuǎn)角度得函數(shù)。Mm-轉(zhuǎn)爐耳軸上的摩擦力矩。傾動(dòng)過(guò)程中，摩擦力矩基本上是不變的，摩擦力矩的方向始終相反。轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)力矩的大小，與以下三個(gè)因素有關(guān)。當(dāng)然，影響傾動(dòng)力矩大的因素如下:爐體裝容量，爐型和自身重量。傾轉(zhuǎn)角度。爐體重心與耳軸中心線間的距離。轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)力矩的計(jì)算，計(jì)算內(nèi)容包括爐體自身重量和重心及力矩兩部分。其主要計(jì)算內(nèi)容為：利用SolidWorks對(duì)空爐重量及其重心的計(jì)算爐液重心的計(jì)算預(yù)選耳軸和力矩的計(jì)算：最佳耳軸位置的確定和力矩的計(jì)算根據(jù)生產(chǎn)工藝要求進(jìn)行的特殊計(jì)算轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)力矩需經(jīng)過(guò)兩次運(yùn)算。第一次

39、為了對(duì)于選耳軸位置進(jìn)行修改，并對(duì)于其修改前位置進(jìn)行傾動(dòng)力矩的計(jì)算及其確定出新的最佳耳軸位置，；第二次在確定出新的最佳耳軸位置時(shí)，對(duì)確定的耳軸位置進(jìn)行傾動(dòng)力矩計(jì)算。根據(jù)正負(fù)力矩和全正力矩原則來(lái)確定最終的傾動(dòng)力矩才是傾動(dòng)機(jī)構(gòu)及其驅(qū)動(dòng)功率篩選的基礎(chǔ)，為后期選擇電機(jī)和減速器帶來(lái)了基本依據(jù)。5.2空爐重量及重心位置計(jì)算5.2.1計(jì)算思想對(duì)轉(zhuǎn)爐的重量和重心位置的確定方法如下：（1）用solidworks將爐體劃分為簡(jiǎn)單的幾何體模型，并進(jìn)行仿真。（2）分別裝配出新?tīng)t、老爐。（3）用solidworks直接計(jì)算出質(zhì)量、體積及重心坐標(biāo)。5.2.2新?tīng)t空爐重量及重心位置用solidworks模擬仿真成新?tīng)t空爐爐體

40、，如下圖所示:圖51空爐爐體示意圖新?tīng)t空爐的質(zhì)量特性質(zhì)量：m=856050千克體積：v=242.2立方米重心：（米）X=0.000mY=0.000mZ=5.076m5.2.3老爐空爐重量及重心位置同理，用solidworks建造零件圖后組裝成老爐空爐爐體,老爐空爐的質(zhì)量特性質(zhì)量：m=839040千克體積：v二22.74立方米重心：（米）X=0.000mY=0.000mZ=5.094m5.2.4新老爐鋼液的重心位置的確定使用切片法對(duì)新老爐的鋼液進(jìn)行切片，如下圖所示圖52新?tīng)t爐液示意圖新?tīng)t液心力矩的質(zhì)量特性密度=6900.00千克/立方米質(zhì)量二312500千克體積二45.29立方米重心:（米）X=

41、0.00Y=0.00Z=1291傾動(dòng)力矩的計(jì)算轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)力矩的計(jì)算步驟：首先選取參考的耳軸位置；利用SolidWorks對(duì)新?tīng)t和老爐進(jìn)行模擬，以便計(jì)算空爐重量，重心以及力矩；新，老爐爐型0-80的傾動(dòng)角度下，從0度起每隔5到80為止，80起每隔2到98為止，利用SolidWorks切割實(shí)體對(duì)爐液重量，重心和爐液力矩的計(jì)算；對(duì)新、老爐處于不同位置時(shí)摩擦力矩的計(jì)算，以便對(duì)新、老爐在不同工作狀態(tài)時(shí)的合成傾動(dòng)力矩計(jì)算：確定最佳耳軸位置；確定出新的最佳耳軸位置時(shí)，對(duì)確定的耳軸位置進(jìn)行傾動(dòng)力矩計(jì)算。根據(jù)正負(fù)力矩和全正力矩原則來(lái)確定最終的傾動(dòng)力矩才是傾動(dòng)機(jī)構(gòu)及其驅(qū)動(dòng)功率篩選的基礎(chǔ)，為后期選擇電機(jī)和減速器帶來(lái)了

42、基本依據(jù)。5.3.2.轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)力矩的計(jì)算數(shù)據(jù)由圖易知，空爐力矩M-GLsinakkk式中，G空爐重量，噸力kL-空爐重心至耳軸中心線的距離，米kH-耳軸中心Z坐標(biāo)值，米H-空爐重心Z坐標(biāo)值，米ka-轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)角度，度空爐力矩角度爐液力矩計(jì)算示意圖M=GLsin(a屮)式中,kyeyeyeG-爐液重量，噸力yea傾動(dòng)角度，度Xc屮=tan-i-yeH-ZcL=：(H-Zc)2+Xc2yeH-耳軸高度，米Zc爐液重心Z的坐標(biāo)值，米Xc爐液重心X坐標(biāo)值，米角度/新?tīng)t液力矩新空爐力矩新合力矩新?tīng)t摩擦力矩296800000-59360561039.346482536.58073763575.9272142

43、15.92721310124054.44015053.856563129108.296769748.2967115184802.69377532.669489192335.3632132975.363220242077.82559954.154251252031.9797192671.979725295517.341812299.88189307817.2237248457.223730344985.189614552359537.1896300177.189635390473.796316693.3686407167.1649347807.164940431619.173818707.690

44、59450326.8644390966.864445467369.658720579.63576487949.2945428589.294550496222.597722294.95747518517.5552459157.555255516123.85323840.6011539964.4541480604.454160524178.385225204.80335549383.1886490023.188665517569.7268263779086484586.908670498883.984827348.81404526232.7988466872.798875

45、468774.905428112.30525496887.2106437527.210680425734.416828661.84484454396.2617395036.261785220496.94528993.25049249490.1955190130.19559029844.2252910458948.225-411.77592-9248.49213429086.2706319837.7785-39522.221594-22339.1485729033.104126693.955549-52666.0444596-35949.7478228944.56524-7005.182574-

46、66365.1825798-47740.6542728820.76187-18919.89239-78279.89239角度/老爐液力矩老空爐力矩老合力矩老爐摩擦力矩293400000-58680558826.412081169.97869157656.43339-1023.56661310118631.99042331.053137116300.937357620.9372715175523.61683474.386861172049.2299113369.229920229087.60544591.278404224496.327165816.32725279093.86465673.22

47、7546273420.6371214740.637130326057.25976712319345.2597260665.259735369740.39877699.690082362040.7086303360.708640409587.84668628.780872400959.0658342279.065845444084.93479492.201431434592.7333375912.733350471377.91510283.3806461094.5344402414.534455488752.737810996.29704477756.4408419076.44086049310

48、5.616111625.52502481480.0911422800.091165479901.762312166.27573467735.4866409055.486670451692.722712614.43374439078.289380398.28975410231.44912966.58829397264.8607338584.860780353815.499813220.05928340595.4405281915.440585208847.261113372.91763195474.3435136794.34359027459.33751342414035.3375-44644.

49、66259218335.9168713415.822464920.094408-53759.90559948909.34017413391.29981-4481.959637-63161.9596496-484.527058813350.46192-13834.98898-72514.9889898-9177.01208713293.35855-22470.37064-81150.37064爐液力矩-50000(-10000060000055000050000045000040000035000030000025000020000015000010000050000傾動(dòng)力矩角度朶-R-s黑老爐

50、相關(guān)力矩saoaoo500000400000300000$R1C10C100-1000000亠爐液力矩-空爐力矩合牘傾動(dòng)力矩角度新?tīng)t相關(guān)力矩L角度新老爐力矩對(duì)比角度纟選耳軸垃宜f米）5.45.556應(yīng)F-軀正）最小直:堆力.私BL-B.063407.4L5436.76凰不力更對(duì)應(yīng)龜度&939390對(duì)應(yīng)(Gx-G)噸E83.5E3B.5E935-汁第占育蘭米0.3227565750.4227554560.227532105.0772434255.072445445.07724S7B2尿選耳抽怛置5.15.25.3G応K一軀話）最小直儲(chǔ)力-米）50.0131M.36322B.713雖不力更對(duì)應(yīng)龜度

51、&9050對(duì)應(yīng)（G.-Gw）咤訐算盤(pán)育莊耒B93.5833.5E935-5.31.0453K9Q.3S95S55323.：韶$谿旳計(jì)盟M二漲E.:104599B95.:10461105.：LO4L1DB員丈490.Ci辭Slid最終確定最佳耳軸位置H5110mm第6章傾動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)6.1傾動(dòng)方案的確定在轉(zhuǎn)爐設(shè)備中傾動(dòng)機(jī)械是實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐煉鋼設(shè)備的關(guān)鍵設(shè)備之一，轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)機(jī)械的工作特點(diǎn)是1、減速比大；2、傾動(dòng)力矩大；3、起、制動(dòng)頻繁，承受較大的動(dòng)載荷。還有轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)機(jī)械的工作環(huán)境是高溫、多渣塵。這些都表明轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)機(jī)械工作的繁重和條件的惡劣。轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)機(jī)械隨著氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)的普及和發(fā)展也在不斷的發(fā)展和完善，

52、出現(xiàn)了各種形式的傾動(dòng)機(jī)械。轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)設(shè)備根據(jù)配置形式可分為落地式配置、半懸式配置、全懸式配置等三種配置形式。1、落地式配置傾動(dòng)機(jī)械的特點(diǎn)是：全部傳動(dòng)機(jī)械均安裝在地基上，通過(guò)聯(lián)軸器或大齒輪與耳軸連接，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐的傾動(dòng)。落地式傾動(dòng)機(jī)械機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，只要采取適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)形式，就可以使傾動(dòng)機(jī)械適應(yīng)托圈下凹引起的耳軸翹曲變形，但占地面積比其他形式大，抗沖擊及抗扭振疲勞性差。2、半懸掛式配置傾動(dòng)機(jī)械的特點(diǎn)是：最末一級(jí)齒輪副的主動(dòng)小齒輪裝在該齒輪副的殼體上，與大齒輪一起都懸掛在耳軸上。而其他傳動(dòng)零件仍安置在基礎(chǔ)上。半懸掛式傾動(dòng)機(jī)械能適應(yīng)托圈下凹變形，克服了末級(jí)減速機(jī)齒輪嚙合的不良影響。但由于初級(jí)減速機(jī)與懸掛減速級(jí)之間

53、仍有聯(lián)軸器，不可避免的會(huì)使傾動(dòng)機(jī)械占地面積大，不知不夠緊湊。目前國(guó)內(nèi)已投產(chǎn)的半懸掛式傾動(dòng)裝置大多沒(méi)有緩沖及減震裝置，故不能緩和沖擊及降低扭振疲勞的影響。3、全懸掛式配置傾動(dòng)機(jī)械的特點(diǎn)是：從電動(dòng)機(jī)到末級(jí)齒輪傳動(dòng)副全部傳動(dòng)裝置都懸掛在耳軸上。而且情動(dòng)機(jī)構(gòu)中加有緩沖制動(dòng)裝置這樣有利于減少扭振疲勞，也能很好的適應(yīng)托圈的變形。全懸掛式傾動(dòng)機(jī)械綜合了落地式和半懸掛式的優(yōu)點(diǎn)，是大型轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)機(jī)械發(fā)展的方向。綜合考慮以上分析，本設(shè)計(jì)采用了帶扭力桿式緩沖制動(dòng)裝置的四點(diǎn)嚙合全懸掛式傾動(dòng)機(jī)構(gòu)。6.2電動(dòng)機(jī)的選擇一般各個(gè)轉(zhuǎn)爐操作制度是不相同的，為了便于選擇電動(dòng)機(jī)和機(jī)械設(shè)備，可按轉(zhuǎn)爐一周期內(nèi)的基本操作制度考慮。一般轉(zhuǎn)爐一

54、周期內(nèi)操作工序如下：打出鋼口f出鋼f倒渣f輔助操作f堵出鋼口f加廢鋼f兌鐵水f返回吹煉f取樣、測(cè)量f打出鋼口當(dāng)轉(zhuǎn)爐出鋼、取樣、倒渣及兌鐵水時(shí)，啟動(dòng)制動(dòng)頻繁，動(dòng)負(fù)荷大，而且其中有些力矩值較大。因此將這些工序中最大傾動(dòng)力矩作為全工序工作過(guò)程承受的力矩值，其他工序取平均力矩值作為受力值。根據(jù)工藝要求，確定轉(zhuǎn)爐轉(zhuǎn)速：高速：1轉(zhuǎn)/分低速：0.1轉(zhuǎn)/分有前面的分析，下面進(jìn)行電動(dòng)機(jī)容量計(jì)算與型號(hào)選擇：轉(zhuǎn)爐電動(dòng)機(jī)功率：KMnmax975耳pE式中，N電動(dòng)機(jī)需要的功率，千瓦M(jìn)最大計(jì)算傾動(dòng)力矩，噸力米max在本設(shè)計(jì)中，最大傾動(dòng)力矩出現(xiàn)在新?tīng)t60度時(shí)，此時(shí)取到最大大值490.023噸力米V正常操作時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)的個(gè)數(shù)

55、本設(shè)計(jì)采用四臺(tái)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，因此取值為4n轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)/分本設(shè)計(jì)中取轉(zhuǎn)爐轉(zhuǎn)速的平均值0.7轉(zhuǎn)/分K=KxK12K考慮壓降及電動(dòng)機(jī)不同步所造成的力矩誤差，以及傾動(dòng)力1矩計(jì)算誤差，取值為1.2K多電機(jī)傾動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)不同步造成的力矩誤差，取值為21.1所以K最終取值為1.32耳傾動(dòng)機(jī)械的總效率s耳二耳耳耳s123n其中耳齒輪傳動(dòng)效率，由于采用減速機(jī)傳動(dòng)，直接取減速機(jī)1的效率值為0.93；耳耳軸軸承傳動(dòng)效率，取值0.99；2n聯(lián)軸器的效率，取值0.99；3n其它傳動(dòng)原件的機(jī)械效率，取值0.97n因此最終總效率為0.711經(jīng)計(jì)算電動(dòng)機(jī)的總功率為217.72KW由于本設(shè)計(jì)中電動(dòng)機(jī)起、制動(dòng)頻繁，預(yù)取電動(dòng)機(jī)功

56、率為總功率的1.11.6倍，因此預(yù)取電動(dòng)機(jī)的功率為217.72*1.2=261.26KW查取有關(guān)手冊(cè)，選取Z4-400-41型電動(dòng)機(jī)。額定功率為316KW，額定轉(zhuǎn)速為360轉(zhuǎn)/分2)齒面硬度為250HBS。級(jí)減速器的選擇由于本設(shè)計(jì)中采取兩次減速，一次減速機(jī)采用標(biāo)準(zhǔn)減速器，根據(jù)設(shè)計(jì)中有關(guān)數(shù)據(jù)，選取普通三級(jí)圓柱齒輪減速器，公稱傳動(dòng)比為100。其中齒輪和軸承都是油池飛濺潤(rùn)滑，經(jīng)過(guò)計(jì)算選擇一次減速器有關(guān)數(shù)據(jù)如下小齒輪大齒輪齒數(shù)分度圓模數(shù)減速比中心距一級(jí)1881904054.55400二級(jí)1881904054.55560三級(jí)1881723244.54800齒數(shù)分度圓以上數(shù)據(jù)一次減速器選擇ZSZ355總減

57、速比為56,其內(nèi)部裝配形式為6.4二次減速器的設(shè)計(jì)二次減速器采用焊接結(jié)構(gòu)的直齒圓柱齒輪，速比為6.429，其齒輪和軸承均強(qiáng)制給油潤(rùn)滑。已知條件：直齒，傳動(dòng)比為6.429傳動(dòng)扭矩為456.4KN米設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程為（1）材料：小齒輪選用45#鋼調(diào)質(zhì)處理大齒輪選用45#鋼調(diào)質(zhì)齒面硬度為220HBS。(2)齒數(shù)小齒輪Z=22大齒輪Z=14212齒數(shù)比u=Z/Z=6.429齒數(shù)比誤差為6.4296.428=0.001在允許的范6.428圍內(nèi)(3)齒寬系數(shù)申二1d(4)按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算，即d2.321t、KTd1)確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)據(jù)試選載荷系數(shù)k二1.3t計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩95

58、.5x105PinI95.5x105x217.32626二3.315x106Nmm由機(jī)械設(shè)計(jì)6-17選取齒寬系數(shù)0二1d由機(jī)械設(shè)計(jì)表6-5查得材料的彈性影響系數(shù)Z二189.8MPa2E由機(jī)械設(shè)計(jì)圖6-27d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限為：b二590MPa，大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限為：Hlim1b二570MPaHlim2由式10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。(每天工作12小時(shí)，每年工作300天，工作10年)N=60njL二60 x626x1x(12x300 x10)二1.35x10911h1.8x1093.7=0.49x109由機(jī)械設(shè)計(jì)圖6-27取接觸疲勞壽命系數(shù)K二0.88HN1K二0.9

59、2。HN2計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%,安全系數(shù)S=l,由機(jī)械設(shè)計(jì)式（6-24）得In=*hnfiimi=0.88x590=519.2MPaH1SL=*hn2iim2=0.92x570=524.4MPaH2S（2）計(jì)算試算小齒輪分度圓直徑d，代入1中最小值。1tHc”1.3x1.894x1068.4+1（189.82二2.3231、KTu+1ud2.323-1ted計(jì)算圓周速度V兀dn兀x199.96x5.87八“一/v=1t1=0.0614m/s60 x100060 x1000 xx8.41519.2丿=199.96m計(jì)算齒寬bb=0d=1x199.96=199.96mmd1t計(jì)算齒

60、寬與齒高之比-h模數(shù)m=九=199.96=9.98tz221齒高h(yuǎn)=2.25m=2.25x9.98=22.50tb=199.96h-22.50=8.887計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù)v=0.0614m/s，8級(jí)精度，由機(jī)械設(shè)計(jì)圖6-11b查得動(dòng)載荷系數(shù)K=1.07；V直齒輪,K=K=1；由機(jī)械設(shè)計(jì)表6-4卩查得使用系數(shù)K=1.25；A故載荷系數(shù)K=KKKK=1.25x1.12x1x1=1.4AVHaHP按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由機(jī)械設(shè)計(jì)式FF(6-13)得IkiT4d=d3=199.96x3=200.43iitVK31.3T計(jì)算模數(shù)md200.43m=10.021z2013、按齒根彎曲強(qiáng)度