新型双滚筒绞磨机传动结构及改进设计研究

发布时间：2020-07-22 01:37

【摘要】：目前机动绞磨机的应用在电力建设工程中占80%-90%,在电力行业发展的背景下,其作用将会愈加显著。某电力机具公司生产的ZJ-(Q/C)XS-50/30-B双滚筒绞磨机,在实际工程应用中,减速箱齿轮以及传动轴出现了失效断裂的现象。这一问题严重影响了双滚筒绞磨机的安全性能,也制约了电力建设的发展。因此,开展双滚筒绞磨机传动结构的分析与改进设计至关重要。在额定负载工况下,从理论设计的角度对双滚筒绞磨机关键零部件开展强度安全性能分析。得出了在理想模型下,双滚筒绞磨机的关键零部件强度安全性满足使用要求的结论。同时,排除了关键零部件是导致传动失效的可能。论文基于带传动力学模型,分析出等直径双滚筒绞磨机上的缠绕钢丝绳的力学分布趋势。由理论分析结果可知,此种模型下的钢丝绳张力按照负指数形式分布,钢丝绳绳槽上的摩擦力随着股数的增加而下降。第一股绳槽摩擦力达到15794N,最后一股钢丝绳绳槽摩擦力仅有430N。考虑钢丝绳在弹性限度内属于弹性体,由于滚筒直径不相同,导致绞磨过程中的钢丝绳出现附加应变。在分析不等直径钢丝绳张力分布趋势时,在带传动力学模型的基础上考虑了弹性体弹性限度内的应力应变关系。形成了不等径双滚筒绞磨机缠绕钢丝绳张力的分布力学模型。从理论分析中,可得出不等径双滚筒绞磨机钢丝绳出现了较大的附加张力,其当量附加张力达到了理想模型负载的17%左右。针对两种滚筒-钢丝绳的力学模型,利用ABAQUS对滚筒-钢丝绳系统进行了有限元仿真分析。通过仿真结果与理论分析结果的对比,验证了理论研究的合理性。根据理论分析,对原机型进行结构设计。提出了圆盘摩擦离合器的设计思想。在不改变绞磨机结构的基础上,对被动滚筒设计了一套圆盘摩擦离合器。通过离合器的限扭与过载保护作用,对钢丝绳的张力进行平衡。论文针对等直径双滚筒绞磨机钢丝绳的力学分布,以及改进后的滚筒结构,提出了在线测量双滚筒绞磨机钢丝绳张力的实验方案。设计了基于LabVIEW的测试实验系统,并搭建了张力在线测量实验台。考虑到绞磨机的结构特点,引入了“间接测量法”,实现了钢丝绳负载状态下的张力检测。对双滚筒绞磨机钢丝绳张力进行了数据采集与实验研究,研究表明其实验张力数值与理论分析结果基本保持一致。
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TH21;TM755
【图文】：

双滚筒,绞磨

受力分布情况。孙鑫戬在影响多绳摩擦式提升机钢丝绳，明确提出了摩擦轮的直径不同会影响钢丝绳张力的双滚筒钢丝绳传动系统研究中，对双滚筒直径偏差对钢的研究较少，对类似模型钢丝绳-滑轮系统研究较为充供借鉴。此外，相关学者在研究双滚筒绞磨机失效原向载荷导致了滚筒的失效，而忽略了双滚筒的直径导致影响双卷筒负载。另外，虽然有人提出了双卷筒直径的筒上的弹性滑移，也并没有给出可以作为依据的理论等径双滚筒钢丝绳缠绕的力学模型提出理论假设，为以奠定理论基础。要研究内容与方法(MainResearchContentand托于校企合作项目，以某电力机具制造有限公司生产制-B 型 5 吨双滚筒机动绞磨机为研究对象。下图为该双滚

带传动,力学模型,线张力,二阶

图 3-2 带传动力学模型Figure 3-2 Mechanical model of band transmissionsin ( )sin2 2Nd ddF F F dF ( )cos cos2 2Nd dfdF F dF F 因为d 很小，可取sin2 2d d ，cos 12d ，并略去二阶分简化为：NdF Fd NfdF dF两式得：dFfdF 120FFdFfdF 线张力为：

变化曲线,钢丝绳张力,理想分布,钢丝绳

11( )4211( )2(1,2,3 11)0.96120.96f nnf nnneFFne 股钢丝绳进线张力，即负载。钢丝绳张力。与滚筒绳槽之间的摩擦系数 f=0.12。缠绕滚筒的股数，(n=0、1、2、…12)。数的底，e≈2.718。载为 7.5t，则 F1=73500N，当 F1=73500N 时,表示的是时钢丝绳的张力值。当 n 取 1 时，即在钢丝绳经过第F2表示的是此时出线钢丝绳的张力值。当 n 取 12 时所有钢丝绳槽缠绕后，F2表示的是钢丝绳尾绳部分00N,n=12 时，由公式得: F2=1571N。

【参考文献】