430m 2 带式烧结机关键技术研究与仿真

发布时间：2021-05-19 19:13

　　带式烧结机作为高炉炼铁原料的主要供应设备,其生产作用随着钢铁行业的发展而显得尤为重要。近些年来,烧结设备向着自动化、节能、环保的方向发展,然而其恶劣的生产工况却没有从根本上得到改善,由此带来了台车运行不稳定,漏风率增大等问题,并直接影响到了烧结矿的产量与质量。因此,本文针对传统带式烧结机运动中存在的问题做如下研究。首先,介绍了奇数齿带式烧结机的主要结构与设计参数,并对比了与偶数齿烧结机的不同。通过对单辆台车的受力分析,得出台车列不起拱的推力范围。分析了台车出现速度波动的原因。建立了430m2带式烧结机三维模型,然后对机械系统进行动力学仿真分析,以此来验证导致台车起拱的力学原因的正确性以及应用液压阻力矩加载装置解决台车列起拱的可行性。其次,针对尾部星轮角速度波动而引起的台车速度波动问题,提出在星轮主轴上安装旋转阻尼器来吸收运动冲击。研究了磁流体旋转阻尼器的阻尼特性,并对主轴施加旋转阻尼器进行了仿真分析。根据安装需要,对尾部星轮轴进行了重新设计。最后,分析了引起台车塌腰的原因,求解了单纯机械载荷作用下,温度场以及耦合场分别对台车整体变形的影响。根据球墨铸铁QT450-10的材料属性建立蠕变... 

【文章来源】：燕山大学河北省

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 带式烧结机的概述
        1.1.1 铁矿造块的作用与概念
        1.1.2 烧结机的发展历史
        1.1.3 带式烧结机的种类
        1.1.4 带式烧结机的结构形式
        1.1.5 带式烧结机的运动规律
    1.2 烧结机存在的问题及危害
        1.2.1 下台车列起拱
        1.2.2 台车速度波动
        1.2.3 台车塌腰现象
    1.3 带式烧结机的研究进展
    1.4 课题来源及研究的内容
    1.5 课题研究的意义
第2章 带式烧结机结构组成与基本参数
    2.1 带式烧结机的主要结构
        2.1.1 台车
        2.1.2 头部星轮和尾部星轮
        2.1.3 台车运行轨道
        2.1.4 烧结机机架
        2.1.5 密封装置
    2.2 烧结机的基本参数
        2.2.1 有效烧结面积
        2.2.2 烧结机机速
        2.2.3 中心距
        2.2.4 台车数量
        2.2.5 风箱结构与数量
        2.2.6 烧结机驱动功率
    2.3 奇数齿烧结机与偶数齿烧结机的区别
        2.3.1 齿形方面
        2.3.2 液压阻力矩加载装置
    2.4 本章小结
第3章 台车起拱与速度波动分析及仿真
    3.1 带式烧结机起拱原因及力学分析
        3.1.1 台车起拱原因分析
        3.1.2 尾部星轮与下台车列的力学关系
        3.1.3 尾部星轮的力学分析
        3.1.4 下台车列台车受力分析
        3.1.5 下台车列所受实际推力的控制
        3.1.6 实例计算
    3.2 台车速度波动分析
    3.3 虚拟样机技术在烧结机上的应用
        3.3.1 ADAMS基本理论
        3.3.2 ADAMS软件主要模块
        3.3.3 ADAMS多体系统动力学的建模
        3.3.4 ADAMS在本研究中的应用
    3.4 烧结机虚拟样机仿真分析
        3.4.1 尾部不施加阻力矩的虚拟样机运动仿真
        3.4.2 尾部施加阻力矩的虚拟样机运动仿真
    3.5 综合仿真分析
    3.6 本章小结
第4章 磁流体旋转阻尼器在尾部星轮轴上的应用
    4.1 阻尼器的选择
        4.1.1 磁粉制动器
        4.1.2 磁流体旋转阻尼器
        4.1.3 阻尼器的确定
    4.2 磁流体旋转阻尼器的研究
        4.2.1 磁流体的组成与制备
        4.2.2 磁流变效应及其流变机理
        4.2.3 磁流体本构模型及其性能
        4.2.4 阻尼力矩模型
    4.3 磁流体旋转阻尼器的设计
    4.4 加载旋转阻尼器仿真结果
        4.4.1 星轮转速分析
        4.4.2 台车速度分析
        4.4.3 起拱分析
    4.5 尾部星轮主轴的设计
        4.5.1 尾部星轮装置
        4.5.2 主轴的设计
        4.5.3 尾部星轮轴受力分析
        4.5.4 基于Workbench的轴强度分析
    4.6 本章小结
第5章 台车塌腰分析
    5.1 台车塌腰原因
        5.1.1 台车机械应力分析
        5.1.2 台车体温度分布
        5.1.3 蠕变理论
        5.1.4 蠕变原因
    5.2 蠕变模型的建立
        5.2.1 蠕变模型
        5.2.2 蠕变参数求解
    5.3 多物理场作用下台车模拟仿真
        5.3.1 台车模型建立
        5.3.2 模拟参数设置
    5.4 台车仿真结果分析
        5.4.1 机械应力作用结果与分析
        5.4.2 温度场作用结果与分析
        5.4.3 耦合场作用结果与分析
        5.4.4 蠕变变形结果及分析
        5.4.5 台车改进方案
    5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]国外烧结球团突破性技术研究进展[J]. 周文涛,胡俊鸽,郭艳玲.  烧结球团. 2015(02)
[2]中国炼铁技术60年的发展[J]. 张寿荣,于仲洁.  钢铁. 2014(07)
[3]我国钢铁行业发展瓶颈及对策[J]. 邱琼.  中国国情国力. 2013(11)
[4]偶数齿烧结机新型星轮理论研究及运动仿真[J]. 任素波,白明华,安立宝.  机械设计. 2013(07)
[5]180m2烧结机台车叠肩治理[J]. 胡宗元,郝晓飞,牛晋昌.  河北冶金. 2013(06)
[6]烧结机台车体应力分析及优化设计[J]. 谢鑫,陆松年,叶恒棣,刘吉普.  机械设计与研究. 2013(03)
[7]当代大型烧结技术的进步[J]. 吴胜利,王代军,李林.  钢铁. 2012(09)
[8]烧结机台车体温度场及热应力数值模拟[J]. 张家元,苏浩,张小辉,丁普贤.  机械设计与研究. 2012(03)
[9]偶数齿烧结机星轮的齿形优化与特性分析[J]. 白明华,任素波.  燕山大学学报. 2012(01)
[10]莱钢带式烧结机台车起拱现象分析及改进措施[J]. 李志强.  科技创新导报. 2012(02)

博士论文
[1]偶数齿烧结机主运动系统设计理论研究[D]. 任素波.燕山大学 2012
[2]基于回转式磁流变液阻尼器的张力控制研究[D]. 胡利永.吉林大学 2010
[3]球墨铸铁高温塑性变形行为研究及其应用[D]. 齐凯.大连理工大学 2009

硕士论文
[1]基于流固热耦合的台车蠕变分析[D]. 叶豪.燕山大学 2014
[2]奇数齿烧结机传动系统设计及仿真[D]. 王丽君.燕山大学 2012
[3]烧结机磁流体密封装置设计及计算机仿真[D]. 刘庆荣.燕山大学 2011
[4]多接触约束系统的动力学仿真计算稳定性研究[D]. 刘强.电子科技大学 2011
[5]多接触约束系统虚拟样机仿真效率研究[D]. 张鹏.电子科技大学 2010
[6]基于虚拟样机技术的带式烧结机动力学仿真[D]. 乔红军.东北大学 2009
[7]回转式MRF阻尼器温度场研究及阻尼间隙优化[D]. 叶文聪.宁波大学 2009
[8]新型带式烧结机设计理论研究及其参数化[D]. 郝春雨.燕山大学 2004



本文编号：3196299