大型高炉主皮带配重提升装置设计

发布时间：2021-02-02 06:54

　　供料系统是高炉生产的重要环节,现代化大型高炉供料系统普遍采用具有连续供料能力的皮带机形式。大型高炉炉身很高,上料系统皮带行程很长,张紧皮带用的配重装置重量很大（4000立方米以上高炉主皮带配重在40吨左右）。承担上料任务的主皮带在长期运行过程中,由于各种因素的影响,滚筒、轴承、皮带等会出现故障或者为了避免故障率大幅提升而进行周期性更换。为了设备维护方便,经常需要将配重提升1米以上的高度。通常情况下,是采用挂设手拉葫芦或者使用吊车的方法来提升配重,要么需要投入大量的人力,要么需要高额的台班费,均不能满足设备快速维护的需要。本文设计了一套配重提升装置用于快速高效提升配重。该套装置主要包括以下内容:1.作为载体的钢结构框架。由于现场在线的钢结构、设备较多,因此承载钢结构必须根据现场情况进行设计,避开已有的钢结构、设备。2.传动系统。采用滑轮组作为传动系统,对钢丝绳、滑轮、滑轮座进行了设计。利用滑轮组的行程倍增效应,使得采用有效行程0.5米的液压千斤顶,就能实现提升高度1米的效果,降低液压千斤顶设计难度。3.驱动系统。采用泵站与液压千斤顶组成的液压系统进行驱动,因液压千斤顶有效行程要超过0.5... 

【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 课题来源
    1.2 国内外研究现状与发展趋势
        1.2.1 目前国内外主皮带配重提升作业现状
        1.2.2 曾经研究过的主皮带配重提升方法
        1.2.3 主皮带配重提升作业方法发展趋势
    1.3 课题研究内容及目标
        1.3.1 主要研究内容
        1.3.2 研究目标
    1.4 本章小结
2 提升方案选定与简介
    2.1 方案的选择与确定
        2.1.1 四台同步液压千斤顶和滑轮组成的提升装置
        2.1.2 四台连续式千斤顶和钢绞缆组成的提升装置
        2.1.3 同步机械涡轮螺杆提升装置[14]
        2.1.4 三个方案的比较与选定
    2.2 已确定方案简介
    2.3 本章小结
3 钢结构设计及校核
    3.1 钢结构设计图
    3.2 钢结构材料选用
    3.3 钢结构强度校核
        3.3.1 顶梁受力分析
        3.3.2 顶梁弯曲强度校核
        3.3.3 竖直梁的剪应力校核
        3.3.4 梁的局部稳定性验算
        3.3.5 梁有效截面特征校核
    3.4 本章小结
4 滑轮组的设计与计算
    4.1 钢丝绳的选用
        4.1.1 钢丝绳选择系数的计算
        4.1.2 钢丝绳最大工作净拉力的计算
        4.1.3 钢丝绳直径的选用
    4.2 滑轮的设计
        4.2.1 滑轮直径的确定
        4.2.2 轮毂宽度B的计算
        4.2.3 滑轮绳槽尺寸
    4.3 滑轮架的设计
        4.3.1 滑轮座设计
        4.3.2 滑轮座强度校核
    4.4 机械效率计算
    4.5 本章小结
5 液压系统设计
    5.1 液压系统简介
    5.2 液压传动系统的组成
        5.2.1 液压千斤顶
        5.2.2 液压泵站
        5.2.3 检测系统
        5.2.4 液压油管
        5.2.5 控制元件
    5.3 液压系统工作条件分析
        5.3.1 工况分析
        5.3.2 运动分析
    5.4 液压千斤顶结构设计
        5.4.1 内管设计
        5.4.2 外管设计
        5.4.3 活塞杆选定与校核
    5.5 液压泵站流量计算
    5.6 本章小结
6 PLC设计
    6.1 系统工作原理
    6.2 端口分配表
    6.3 PLC程序图
    6.4 硬件电路设计
        6.4.1 外部接线图
        6.4.2 系统流程图
    6.5 程序调试
    6.6 本章小结
7 三维建模分析
    7.1 建模软件选用
    7.2 三维模型制作
        7.2.1 通过草图绘制零件图
        7.2.2 零件的装配
        7.2.3 钢结构的装配
        7.2.4 赋予材质
        7.2.5 定义受力面
        7.2.6 边界条件、载荷的定义
    7.3 运动仿真
    7.4.受力分析
        7.4.1 顶梁应力分析
        7.4.2 竖直梁剪应力分析
    7.5 本章小结
8 系统安装及实际运行情况
    8.1 钢结构、滑轮组、液压系统安装
        8.1.1 安装准备
        8.1.2 系统安装
    8.2 系统运行调试
        8.2.1 确认电机转向
        8.2.3 单独升降控制
        8.2.4 同步升降控制
        8.2.5 实际运行结果
        8.2.6 紧急情况处理
        8.2.7 效益分析
    8.3 本章小结
9 总结与展望
    9.1 总结与结论
    9.2 研究展望
        9.2.1 不足之处
        9.2.2 展望
参考文献
作者在读期间研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于PLC和变频器的塔式起重机控制系统设计[J]. 高培畅.  科技创新与应用. 2016(36)
[2]皮带机常见故障分析及解决措施[J]. 吴桐,杨超.  科技创新与应用. 2016(36)
[3]大跨预应力双层悬索屋盖同步提升技术研究与模态分析[J]. 姚传勤,马海彬,白蓉,蒋韶鑫.  安徽理工大学学报(自然科学版). 2016(06)
[4]Bayesian zero-failure reliability modeling and assessment method for multiple numerical control（NC） machine tools[J]. 阚英男,杨兆军,李国发,何佳龙,王彦鹍,李洪洲.  Journal of Central South University. 2016(11)
[5]带式运输机拉紧装置动力学分析[J]. 岳立喜.  设备管理与维修. 2016(10)
[6]皮带机液压自动张紧装置的优化[J]. 卢智峰.  科技与创新. 2016(19)
[7]淡谈液压同步提升技术[J]. 金润生,李晓华,萧子渊.  石油化工建设. 2015(06)
[8]几种定长臂架变幅机构滑轮组的绕绳方式[J]. 姚晓敏.  建筑机械化. 2015(12)
[9]Finite element and experimental analysis of pinion bracket-assembly of three gorges project ship lift[J]. 石端伟,汪勇波,彭惠,赵铁柱,程术潇.  Journal of Central South University. 2015(04)
[10]带式输送机拉紧装置配重吊装系统改进[J]. 王涛.  港口科技. 2015(02)



本文编号：3014269