核电冷加工大型翻转机关键技术研究

发布时间：2020-07-24 10:55

【摘要】：本文以大型核电加氢冷加工翻转机构型转化工程设计为主题,旨在解决设计、装配、调试中的大平面超薄件叠合刚度补强技术,大型移动装置任意位置、准确定位锁紧技术,滑动导轨在平台弱刚度条件下研伤改进设计等关键技术,以满足重载翻转机工程应用中的性能要求;上述为大型重载装备基础运用中普遍存在的关键技术,体现了重载构型与普通构型在工程运用中的本质区别,对重载构型设计具有重要的实践意义。本文主要的研究内容如下:首先,根据工件的几何特性,确定了工作台定位形式,提出了翻转机三自由度统一构型模型并转化结构设计方案,制订各类型工件的翻转工艺,分析了翻转过程中关键部位的受力特性,推导工件结构参数对工件极限翻转角度影响公式,确定关系图谱;对大平面超薄件设计,通过设置约束条件、改变卸载力传递方式的方法,提出了大载荷下弱刚度系统协调设计思想,实现弱刚度件具有大刚度件的等效功能;设计了大型翻转机多组支撑滚轮架的调平工装;其次,针对移动平台随机定位的要求,创新地提出了三角形长短直齿条扣合、移动楔块、被动浮动钳口串联的牙嵌式机械两自由度无级、准确定位锁止机构构型,通过引入可被动导向对位、回位的锁止短齿条,充分解决了平台长齿条任意位置准确锁紧问题;根据合理的参数设计实现锁止机构的结构设计,并对关键部件作有限元仿真分析;最后,针对翻转机加工装配后大平台弱刚度移动副出现研伤问题,结合移动工作台实际状态,提出了弹性卸载滚滑复合摩擦的改造思想;设计了三种弹性卸载滚滑复合导轨改造方案,并对各方案钢球转动性、导向性、卸载率、承载性能评估进行综合评价;创新地提出了一种被动三自由度自位调姿式弹性卸载滚滑复合支撑导轨,可自位补偿大平台弱刚度产生的自身扭曲变形,不仅降低了摩擦阻力,消除大载荷移动副接触面研伤的现象,而且大大降低了接触应力,视为最优方案。
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM623
【图文】：

翻转机,外廓,柱状

90°翻转机居多，鲜有可实现180°翻转的多自由度构型产品报道。美国Bushman设备公司是迄今为止国际上最大、种类最全的翻转机生产商，所生产的翻转机包括CL型、C型、O型的柱状外廓翻转机；如图1-1a)所示，单自由度CL型翻转机，由链条驱动受力均匀，L型工作台为可承载重量大，负载范围1~120t，主要用于中小型回转零件如钢卷，桶料，模具等90°的翻转，使用快捷方便；如图1-1b)所示，单自由度O型翻转机

翻转机,双夹,轻载,板式

夹持部分可伸缩拉动，便于工件安装，主要用于形状规则的中小型工件的翻转，属于轻载小型翻转机。图1-2 单座式双夹持翻转机美国Lift Product公司、德国Foerdertechnik公司生产L型轻载液压板式翻转机，如图1-3 a)、b)所示，其结构简单，占用空间小，翻转过程中无需装夹，依靠重力封闭和定位，但是工件重心与工作台回转中心间偏距较大，所需的翻转驱动力矩相对较大，多使用液压缸等驱动系统实现90°翻转；一般用于箱式零件的周转或侧翻以便于卸货，其负载范围从0.908~6.5t不等。韩国SAMIL MFG公司生产的L型张角可变液压板式翻转机如图1-3c)所示，左右各有一套驱动系统，翻转时两侧左右翻板互不干涉，可根据工件形状转至不同的角度，也可用于异形工件的翻转，它的液压缸驱动系统和控制系统均封闭在防尘罩内

翻转机

图1-2 单座式双夹持翻转机美国Lift Product公司、德国Foerdertechnik公司生产L型轻载液压板式翻转机，如图1-3 a)、b)所示，其结构简单，占用空间小，翻转过程中无需装夹，依靠重力封闭和定位，但是工件重心与工作台回转中心间偏距较大，所需的翻转驱动力矩相对较大，多使用液压缸等驱动系统实现90°翻转；一般用于箱式零件的周转或侧翻以便于卸货，其负载范围从0.908~6.5t不等。韩国SAMIL MFG公司生产的L型张角可变液压板式翻转机如图1-3c)所示，左右各有一套驱动系统，翻转时两侧左右翻板互不干涉，可根据工件形状转至不同的角度，也可用于异形工件的翻转，它的液压缸驱动系统和控制系统均封闭在防尘罩内，最大承载能力可达160t，迄今广为应用。

【参考文献】