毕业设计（论文）-精炼炉钢包车设计.docx

本科毕业设计（论文）题目：精炼炉钢包车设计精炼炉钢包车设计摘要本题目来自工程实际，具有很高的实用价值，钢包车主要由钢包车身、电机减速器、联轴器等组成,传动系统是钢包车的主要传动部件，传动系统的选择，设计关系到整个钢包车的性能，安全性和可兼性.本文对钢包车的行走装理做/详细的结构设计和校核计算。钢包乍的行走装置主要是由主动轮组和传动轮组组成，它通过电机带动轮组行走，从而达到运送钢水的目的。本文设计的钢包车承我能力较小，所以在电机选型上选择功率较小的电机。知网,钢包车：传动系统：行走装置RefiningFurnace1.ad1.eCarDesignAbstractThistopicfromtheengineeringpractice,hastheveryhighpractica1.va1.ue,invo1.vingmachinery,e1.ectronicsandstructuredesignoftheknow1.edgeoftheresect.troughthisgraduationdesign,canbe1.earnedintheuniversityofmechanica1.,e1.ectronicandstructura1.designknow1.edgeofrationa1.usedinpractica1.engineering.Ofthe1.ad1.ecarismain1.ycomposedof1.ad1.ecar.motorreducer,coup1.ing,etc.Transmissionsystemisthemaindriveofthe1.ad1.ecarparts,thechoiceofthetransmissionsystem,re1.atestotheovera1.1.designofthe1.ad1.ecarpcrfo11nancc.safetyandre1.iabi1.ity.Inthispaper,the1.ad1.ecarwa1.kingdevice1.odothedetai1.edstructuredesignandcheckingca1.cu1.ation.Keywords:1.ad1.ecar:Thetransmissionsystem:Wa1.kingdevice1绪论11.1 概论11.2 精炼炉钢包车的题目背景及研窕意义1121精炼炉钢包车的题目背景11.2.2精炼炉钢包车的研究意义21.3 国内外研究现状21.4 本文研究的主要内容32精炼炉钢包车传动系统42.1 精炼炉钢包车传动装置设计方案42.2 电机减速器的设计及选型62.2.1 电机减速潺简介62.2.2 电机减速落的几个概念72.2.3 电机减速器的传动结构72.2.4 重要参数82.2.5 电机减速器选型82.3 联轴器设计82.3.1 联轴落的基本介绍82.3.2 工作环境92.3.3 传动精度9234齿式联轴器的特点92.3.5 齿式联轴器的主要作用9236齿式联轴器的选型102.4 轴承设计102.4.1 轴承简介102.4.2 轴承分类102.4.3 圆柱滚子轴承介绍102.4.4 单列圆柱滚子轴承的组成及作用102.4.5 电机减速罂比确定112.4.6 钢包车骤动功率计算I1.2.4.7 圆柱滚子轴承选型123钢包车结构设计J33.1 钢包车工作原理133.2 钢包车结构特点133.3 钢包车车体结构设计133.3.1 车架结构设计13332钢包车轮系设计14333钢包车隔热保护164精炼炉钢包车的成本合理性分析IS5操作规程及维护、保养19206结论金耒*姓71.22致谢.1绪论1.1 概论钢包车是冶金行业中应用最广泛的设备之一，设计钢包车时应最大限度的满足下两点：其是工作的可把性，钢包车在整个炼钢工艺中地位举足轻重。从转炉、二次精炼、最终到达连铸,各种工艺流程中钢水在地面的运输都依苑钢包车来完成，尤其在二次精炼处理过程。因此，钢包车的设计必须有很高的可第性:其二是使用经济性,经济性的评价主要以钢包车的设备购冏费和所期望的寿命为依据。钢包车的经济性与所选用的设计方案紧密相关，减少钢包车的自电可以减少设备购置费的投入：钢包车一般采用电机和减速机驱动，设计合理的驱动系统，诚少能源消耗即减少钢包车的邨动功率，可以减少后期生产费用。要提高钢包车的经济性，必须优化其结构和驱动系统，方能达到预期的经济性。本题目来自工程实际，具有很高的实用价值，涉及到机械、电子和结构设计方面的知识，通过本毕业设计，能锅将大学中所学到的机械、电子和结构设计方面的知识合理的运用到实际工程中。随若工业技术的不断进步,炼钢生产也不断发展，当今世界炼钢工艺都实现错误!未找到引用源.炉外精炼和全连续化，炉外精炼已成为生产优质钢和特殊钢不可缺少的工艺环节，在钢包车上进行1.F炉外精炼即是其中之%钢水初炼,出钢方式有两种：一是天车吊钢包出钢,二是铜包车出钢.各有其特点。随着炼钢工艺的发展，带称量的出钢装置已是发展方向之一。本1.F炉称量钢包车在出钢水时实时显示出钢水道量.这不仅可以控制出钢水的质地：特别在精炼中随时显示钢水重量：这就可按工艺要求准确地添加合金量，使精炼出的钢水质垃进一步提高，此钢包车既是称垃出钢车，又是精炼车，具有较言的使用价值.钢包车是直流钢包精炼炉的主要设缶之%目前钢包车的传动形式、功能、自动化程度差异很大。有的钢包车是机械传动.有的是机械与液压或与气动相结合的传动形式有的钢包车只有运行和定位两个功能。1.2 精炼炉钢包车的题目背景及研究意义1.2.1 精煤炉钢包车的题目背景本题目来自工程实际，具有很高的实用价值，涉及到机械、电子和结构设计方面的知识，通过本毕业设计，能终将大学中所学到的机械、电子和结构设计方面的知识合理的运用到实际工程中。钢包车是冶金行业中应用最广泛的设招之一，设计钢包车时应最大限度的满足一下两点：其一是工作的可靠性，钢包车在整个炼钢工艺中地位举足轻武。从转炉、二次精炼、最终到达连铸，各种工艺流程中钢水在地面的运输都依奇钢包车来完成，尤其在二次精炼处理过程.因此，钢包车的设计必须有很面的可靠性;其二是使用经济性。经济性的评价主要以钢包车的设备购置券和所期望的寿命为依据。钢包车的经济性与所选用的设计方案紧密相关，减少钢包乍的自重,可以减少设备购置费的投入：钢包车一般采用电机和减速机驱动，设计合理的业动系统，减少能源消耗即减少钢包车的驱动功率，可以减少后期生产费用。要提高钢包车的经济性，必须优化其结构和驱动系统，方能达到预期的经济性。1.2.2 精煤炉钢包车的研究意义炼钢厂转炉区域的钢包车是炼钢厂一种重要的生产运输设备。转炉出钢时.钢包车需要频笼启停来调整与转炉炉口的对准，以免钢水流出钢包损坏设备,这就要求钢包车具有快速可靠的制动功能。由于钢包车运行速度快且惯性大，在现有的控制条件下，变频器的加减速时间不能低于8s,否则变频器会过压跳闸。因此.液力推杆制动器都是在钢包车高速运行状态下落闸的，钢包车减速箱因嫉繁地受到巨大的冲击力而损坏.更为严重的是由于液力推杆制动罂安装在车体上面,钢包车在炉卜运行时,喷溅的钢渍极易烧坏制动渊控制线.导致无法开网,目此类故障发生后又特别不容易处理,从而会使整条生产线停下来。1.3 国内外研究现状我国钢包军市场发展迅速，产品产出持续扩张，国家产业政策鼓励钢包车产业向高技术产品方向发展，国内企业新增投资项目投资逐渐增多。投资者对钢包车市场的关注越来越密切，这使得钢包车市场越来越受到各方的关注。目前钢包车除了运行、定位两个功能外，还设计了钢包倾动、渣柏摆动两个功能.由于是技术改造项目,空间很有限，设计中采用了结构禁凑、驱动力大、调整范围广、便于自动控制的全液压传动形式。在钢炼车间转炉下的钢包车轨道基咄多数为现浇钢筋混泥土基咄、预埋地脚螺栓，并仍采用螺栓压板联接固定钢轨的方式。由于部分基础可能会出现细勺混泥土找平层施工质量较差，表面平整度差严宙等情况，轨道与找平层之间有较大缝隙，导致轨道压板不能有效地阻止钢轨侧向位移，加上轨道小车车轮为内侧带缘，致使生产过程中过埠台车经常掉道.另外在钢坯生产及运辘过程中钢水渣或多或少经常要洒在轨道上，将外露螺栓、螺母。压板等粘住，清理钢渣时往往将这些部件损坏。1.4 本文研究的主要内容本题目主要内容为钢包车的设计，包括钢包车主动轮组、从动轮组、缓冲器,事故防滑等方面内容钢包车传动装置是一个重要组件，传动装理是整个钢包车的“心脏”,为钢包车运行提供动力，选择合适速比和功率的减速机和电机是设计合理、经济、可辨的传动装置的关键。在询定钢包车驱动所需电机功率和转速后,就要确定钢包车传动装置的结构，其结构必须保证钢包车工的可靠性。在冷金行业中，钢包车驱动一般采用双电机减速机独立驱动，在一台电机或减速器出现故障时，短时间内剩余的一台电机减速器仍可以单独将钢包车慢速驱动，保护整个炼钢工艺的连续性.2精炼炉钢包车传动系统2.1精燎炉钢包车传动装置设计方案传动轴的受力简图如图2.1,由平衡方程，求得支座约束力7=3kNFft=7kN按向乍剪力图和弯矩图的方法，应分段列出8和M的方程，然后依据方程作图。在支座约束力用M的右侧梁截面上，剪力为3kN“技面A到C之间的截载荷为均匀我荷，剪力图为斜直线。算出截面C上的剪力为(3-2X4)kN三-5kN,即可幽定这条斜直线。截面C和B之间梁上无分布载荷，剪力图为水平线。截而B上有集中力Frb,从B的左侧到B的右侧，剪力图发生突然变化，变化的数值即等丁Frb.故f右侧横面上的剪力为(-5+7)kN=2kN.截面B和D之间无分布我荷，剪力图为水平线。截面A上的弯矩M1.=0。从A到C梁上为均布载荷，弯矩图为抛物线。在这一段内，截面E上剪刀等于零，弯矩值为极值。E距左端的距离为1.5m,求出截面E上的极值弯矩为=(3kN)(1.5m)-1.2(2kNmX1.5m)2=2.25kNm用与上式类似的算法得到集中力偶Me左侧截面上的弯矩为Mcv=-4kNm.由Ma,Me和MCQ便可连成A到C：间的抛物线。截面C上有一集中力偶M公从C的左恻到右侧，弯矩图有突然变化，变化的数值即等于Me。所以在ME的右侧截面上，Mcg=(-4+10)kNm=6kNm1.截面C与B间梁上无分布载荷,弯矩图为斜直线。算出截面B上M3=-4kNm,于是就确定了这条直线。B到D之间弯矩图也为斜直线，因MO=O,可画出此斜直线。在截面B上，剪刀突然变化，故弯矩图的斜率也突然变化。图2.1传动轴的受力简图精炼炉钢包车在工程实际运用广泛，其设计方案也是多种多样的，针对本课题选用了三种设计方案进行对比，分别是钢包车单侧独立传动结构、钢包车四轮驱动结构、钢包车双轮驱动结构，下面对三种传动系统分别进行了详细的说明及对比。方案一：钢包车单侧独立传动结构在确定钢包车驱动所需电机功率和转速后，就要确定钢包车传动装置的结构，其结构必须保证钢包车工作的可轼性。在冶金行业中，钢包车驱动一般采用双电机减速机独立躯动川，在一台电机或减速港出现故障时，短时间内剩余的一台电机减速器仍可以单独将钢包车慢速驱动，保护整个炼钢工艺的连续性。图2是典型的单例独立传动结构，这种结构的应用比较广泛，可安装于钢包车的前部或后部的两侧车轮轴上：由采用两台不同的电机减速机独立驱动两恻车轮，车轮的同步性需要调试：在两台电机及减速机均正常工作时,钢包车通过两根航道上的两个车轮同时驱动，钢包车内侧车轮的驱动力在理论上相等，钢包车的运行是平梗可靠的"日.是当其中一台电机或减速出现故障时，只能用剩余的一台电机和减速机驱动钢包车。单侧独立传动结构实际运用中效率高，但是提高了生产成本。1.电机2.输入联轴器3.减速器4.输入联轮零图2.2纲包车单|则传动结构方案二：钢包车四轮驱动结构图2.2所示的四轮驱动结构，两台电机和减速机分别位于钢包军的前后，每台电机和减速机分别骈动前后两供峭一组车轮。这样在雎台电机或减速机出现障时，剩余的一台电机和减速机仍同时驱动一组车轮，其驱动力平移至钢包车中心时无附加的力偶矩（两他的驱动力平移至中心的附加力偶矩大小相等，方向相反相互抵消）,所以运行的平稔性与正常工作相同，在故障状态下可以较长时间慢速运行，保证整个炼钢工艺的连续性。钢包车四轮驱动结构在实际运用中效率高，生产成本高，结构狂杂，不利于生产，在设计承载能力较大的钢包车时可以选择。I.减速器2.怆入联轴器3.电机4.输出联轴器5.车轮轴6.轴承7年轮图2.3钢包车四轮疆动结构方案三：钢包车双轮驱动结构如图2.3钢包车双轮浜动结构式只用一个电机和一个减速滞，减速器放在两轮子的中间，驱动两个轮子，这个方案只能出动一组轮子，其驱动力只有一组轮子上有，所运行的稳定性不好，而且如果电机或诚速器发生故障，则钢包车就不能正常工作，这是它的缺点，优点是它可以减轻钢包车的负全，省材料。钢包车双轮驱动结构，结构简单，在承载能力较小的生产中运用较为广泛，综上所述，本课题选用方案三，因为钢包车双轮邨动结构，结构设计、控制系统简单，便于操作，可靠性高。2.2 电机减速器的设计及选型2.2.1 电机设速器倚介伺服电机减速机是一种用途广泛的工业产品，其性能可与其它军品级减速机产品相媲美，却有着工业级产品的价格，被应用于广泛的工业场合“该伺服电机减速机体积小、重量轻，承载能力高，使用寿命长、运转平桎，噪声低。具有功率分流、多齿啮合独用的特性。最大输入功率可达IO4kV,适用于起重运输、工程机械、冶金、矿山、石油化工、建筑机械、轻工妨织、医疗滞械、仪器仪表、汽车、船舶、兵器和航空航天等工业部门行星系列新品种WGN定轴传动减速罂、WNr母齿轮传动减速器、弹性均效少齿差减速胧。伺服电机减速机是种具有广泛通用性的新性减速机，内部齿轮采用20CvMn渗碳淬火和磨齿。整机具有结构尺寸小，输出扭矩大，速比在、效率高、性能安全可靠等特点。本机主要用于塔式起蓝机的回转机构，又可作为配套部件用于起氟挖掘、运输、建筑等行业。伺服电机减速机具有高刚性，高精度（单级可做到1分以内）、（双级可做到3分以内），高传动效率（单级在95%-99%）,高的扭矩/体积比，终身免维护等特点，伺服电机减速机额定输入转速最高可达到18O（X）rpm（与减速机本身大小有关，减速机越大,额定输入转速越小）以上，工业级伺服电机减速机输出扭矩一般不超过2000Nm,特制超大扭矩伺服电机减速机可做到100oONm以上。工作温度一般在-25'C到100C左右，通过改变润滑脂可改变其工作温度。2.2.2 电机减速器的几个概念级数：行星齿轮的套数。由于一套星星齿轮无法满足较大的传动比，有时需要2套或者3套来满足拥护较大的传动比的要求。由于烟加了星星齿轮的数量，所以2级或3级减速机的长度会有所增加，效率会有所下降.网程间隙：将输出端固定,输入端瞅时针和逆时针方向旋转，使输入湍产生额定扭矩正负2%扭矩时，减速机输入端有个微小的角位移.此角位移就是回程间隙。单位是"分”，就是度的六十分之也仃人称之为背隙/回差。2.2.3 电机减速器的传动结构行星轮，太阳轮，外齿圈TBT伺服电机减速机因为结构原因，单级减速比为：06,10,15,20.30.40.5（）.60比相对其他减速机，伺服电机减速机具有高刚性，高精度（单级可做到1分以内）.（双级可做到3分以内）.高传动效率（单级在95%-99%）,高的扭矩/体枳比，终身免维护等特点1川。因为这些特点，伺服电机减速机多数是安装在步进电机和伺服电机或无刷电机上，用来降低转速，提升扭矩,匹配惯量。伺服电机减速机额定输入转速最离可达到1800（hpm（与减速机本身大小有美，减速机越大，额定输入转速越小）以上，工业级伺服电机减速机辘出扭矩股不超过20（X）Nm,特制超大扭矩伺服电机减速机可做到Io（X）ONm以上。工作温度一般在25C到100C左右，通过改变润滑脂可改变其工作温度。2.2.4 重要参数减速比：输入转速与输出转速之比：级数：TBT行星圆齿的套数.一般最大可以达到二级，效率会有所降低：满载效率：在最大负载情况下（故障停止输出扭矩），减速机的传递效率：工作寿命：诚速机在额定负载下，额定输入转速时的累计工作时间；额定扭矩：是额定寿命允许的长时间运转的扭矩。当输出转速为100转/分，减速机的寿命为平均寿命，超过此值时减速机的平均寿命会减少。当输出扭矩超过两倍时减速机故障：噪音：单位分贝dB（八）,此数值实在输入转速3000转/分，不需带负载，距离减速机1米距离时测量值：回差：将输入湍固定，是输出端眼时针和逆时针方向旋转，当输出端承受正负2%额定扭矩时，减速机输出端由个微小的角位移，此角位移即为回程间隙，也称“背隙单位是“分”，即一度的1/60；2.2.5 电机充速器选型后面算出的值是21.59kW考虑到钢包车运行的环境比较恶劣，选用电机减速器的功率为22kW.通过查机械手册得，电机减速器型号为：YZ225M8kV.与计算出来的值相符。其性能参数级数为4级，额定转速710rmin,额定电压38OV。2.3 联轴器设计23.1 联轴器的基本介绍联轴器属于机械通用零部件范畴，用来连接不同机构中的两根轴（主动轴和从动轴）使之共同旋转以传递扭矩的机械零件.在高速重载的动力传动中，有些联轴器还仃缓冲、减振和提高轴系动态性能的作用。联轴器由两半部分组成，分别与主动轴和从动轴联接。般动力机大都借助于联轴器与工作机相联接，是机械产品轴系传动最常用的连接部件。20世纪后期国内外联轴器产品发展很快，在产品设计时如何从品种甚多、性能各异的各种联轴器中选用能满足机器要求的联轴器，对多数设计人员来讲，始终是一个困扰的问题“常用联轴器有膜片联轴器，齿式联轴器，梅花联轴器，滑块联轴器，鼓形齿式联轴器.万向联轴罂，安全联轴器,弹性联轴器及蛇形弹簧然轴器。联轴及种类繁多，按照被连接两轴的相对位置和位置的变动情况，可以分为：固定式联轴器。主要用于两轴要求严格对中并在工作中不发生相刻位移的地方，结构一般较简单，容易制造，且两轴瞬时转速相同，主要有凸缘联轴器、食筒联轴器、夹壳联轴器等。可移式联轴器。主要用于两轴有偏斜或在工作中有相对位移的地方，根据补偿位移的方法又可分为刚性可移式联轴器和弹性可移式联轴器，刚性可移式联轴器利用联轴曙工作零件间构成的动连接具有某一方向或几个方.向的活动度来补偿，如牙嵌联轴器（允许轴向位移）、十字沟槽联轴器（用来联接平行位移或角位移很小的两根抽）、万向联轴淞（用于两轴有较大偏斜角或在工作中有较大角位移的地方）、轮联轴能（允许综合位移）、链条联轴器（允许有径向位移）等，弹性可移式联轴器（简称弹性联轴罂）利用弹性元件的弹性变形来补偿两轴的偏斜和位移.同时弗性元件也具有缓冲和减振性能，如蛇形冲黄联轴器、径向多层板黄联轴器、弹性圈栓销联轴器、尼龙栓销联轴器、橡胶食筒联轴器等。联轴器有些已经标准化。选择时先应根据工作要求选定合适的类型，然后轴的直径计律扭矩和转速，再从有关手册中查出适用的型号，最后对某些关键零件作必要的脸算。23.2 工作环境联轴器于各种不同主机产品配套使用，周围的工作环境比较复杂，如温度、湿度、水、蒸汽、粉尘、砂子、油、酸、碱、腐蚀介历、盐水、辐射等状况，是选择联轴罂时必须考虑的重要因素之%对于高温、低温、有油、酸、城介质的工作侦量，不宜选用以般橡胶为弹性元件材料的挠性联轴器，应选择金属弹性元件挠性联轴涔，例如膜片联轴落、蛇形弹簧联轴涔等。23.3 传动精度小转矩和以传递运动为主的轴系传动，要求联轴器具有较高的传动精度，宜选用非金属弹性元件的挠性战轴器。大转矩和传递动力的轴系传动，对传动精度没有要求，高转速时，应避免选用金属弗性元件弹性联轴蹲和可动元件之间的间隙的挠性联轴器，宜选用传动精度裔的膜片联轴器23.4 齿式联轴播的特点结构简单，制造容易，工作可苑，装拆方便，刚性好，传递转矩大，但不能吸收冲击：当两轴对中精度较低时，招引起较大的附加载荷，适用于工作平稳的一般传动，高速传动是需要有高的对中和制造精度。23.5 齿式联轴器的主要作用在转速低，无冲击，轴的刚性大，对中性较好的场合应用较广。齿式联轴器：适用于伺服电机、步进电机。236齿式联轴器的选型综上所述，本课题采用的联抽器齿式联轴器，其参数有工程转矩1600N-n.许用转速6()()0rmin,转动惯员O.O31kgnv',重殳13.1kg23.6 承设计23.6.1 承简介轴承是在机械传动过程中起固定和她小载荷摩擦系数的部件。也可以说，当其它机件在轴上彼此产生相对运动时，用来降低动力传递过程中的摩擦系数和保持轴中心位巴固定的机件。轴承是当代机械设备中一种举足轻亚的零部件。它的主要功能是支撑机械旋转体，用以降低设备在传动过程中的机械载荷摩擦系数，按运动元件摩擦性质的不同，轴承可分为滚动轴承和滑动轴承两类.23.6.2 承分类深沟球轴承、角接触球轴承、调心球轴承、圆柱滚子轴承、圆推滚子轴承、推力球轴承。23.6.3 柱滚子轴承介绍单列圆柱滚子轴承特点:单列圆柱滚子轴承通常是只受径向力，与同尺寸球轴承相比，径向承载能力提高1.5-3倍，刚性好、耐冲击，它特别适用于刚性支承的、又支承短轴、受热伸长而引起轴向位移的轴和安装拆卸需要分离型轴承之机器附件。主耍用丁大型电机、机床主轴、发动机前后支承轴、火车客车车箱轴支承、柴油机曲轴、汽车拖拉机变速箱等。23.6.4 列B1.柱漆子轴承的组成及作用单列圆柱滚子轴承，包括外圈、内圈锁紧圈和保持架。外圈的外壁面中间设有环形应力槽.外圈的外壁上有多个环形锁紧槽，锁紧圈的形状和大小与环形锁紧槽的形状和大小相适应。环形锁紧槽内奘设有锁紧圈“外圈内壁的环面上与应力槽相对应部位设有环形保持架引导糟。本实用新型具有组装方便、承我负荷大，极限转速高、可靠;性强、使用寿命长等优点。一般说来从使用角度讲要注意以下几点：(1)承间隙要适当，过大产生冲击，过小则润滑不良，可能烧瓦；(2)轴承及轴颈表面质量和几何形状应严格得到保证：(3)改善润滑质址，控制机油的压力、温度及流址，加强机油灌清：(4)控制柴油机的温度状态，在过冷过热的情况下工作都是不利的。冷天，柴油机起动前应先预热，并用手转动曲轴使机油进入磨擦表面：(5)来用符合规定的解油及涧滑油，23.6.5 机减速卷比确定传动装身的电机采用变频控制，获得钢包车在起动、匀速行咬、减速的不同状态时的合适速度。钢包车运行时的速度必须满足炼钢的工艺要求,但为了安全，钢包车的最大运行速度为2530mmin,在计算减速滞速比及功率时，必须以钢包车的最大速度计算，其公式如下后错误！未找到引用源.dn/v(2.1)式中，i为驱动减速器的速比：为电机的转速r/min：4为车轮直径，1，为钢包车的最大运行速度，mrain3钢包车的最大运行速度与工艺要求有关，一般选择25-30mrai11o由于运输的是钢水，全量最大达6001,因惯性的存在，过海的速度会对设备以及人员造成潜在的危险。根据上述课确定电机减速器比为r=891.,23.6.6 包车驱动功率计算钢包车正常工作时需频繁起动、停止，所以驱动功率应以钢包车起动时的消耗功率作为驱动钢包车的额定功率。钢包车平稳运行时，阻力矩主要来自车轮与轨道、轴承的摩擦力，根据牛顿第三定律，这时电机所需力矩为M=N(f+错误！未找到引用源.d2Vi(2.2)式中，错误!未找到引用源.为钢包里平稳运行时的动力矩，Nm；错误!未找到引用源.为钢包车在满载运行时的重量，N：错误;未找到引用源.为滚动"擦半径(有时也称为滚动摩擦系数)，错误!未找到羽用源：对于铺设良好的光滑轨道，.M).00()5m：错误!未找到引用源.为滚动轴承的摩擦系数，错误!未找到引用源.=OOOI50.003：错误!未找到引用源.为滚动轴承的摩擦当量半径，加：力为修正系数。在公式(2)中，需要说明的是修正系的选用。在现有文献中对钢包下滚动摩擦力计算中，未明确提出修正系数这个概念，由于对轨道和车轮的摩擦没有准踊的数学模型，轨道与钢包车有误差等，工程设计中往往对理论计算的数值要进行修正，目的是为了提高钢包车运行和停止的安全性。因此建议工程中计算钢包车滚动摩擦力矩或类似结构时，引人修正系数对钢包车的阻力矩进行修正.现有钢包车的车轮结构般采用双轮绿，轮缘限制了钢包车的跑偏或横向滑移，车轮在轨道上运行，轮缘就会因轴向力和摩擦力而受裁产生轮缘应力。理论上轮缘与凯道之间的接触面会出现一个拉长的接触椭圆，用很小的轴向力就能计算出很高的接触应力，并远远超过起重机车轮和轨道材料的屈服极限，而实际上不会达到这么海的应力，原因是应力只要达到屈服极限附近，增加很小时的塑性变形，可使接触表面加大到原假设弹性体所计算面积的许多倍。由丁轮缘与物道的摩擦既有滚动摩擦又有滑动摩擦，所以此应力值的大小在理论和实际上都很难计算，在实际应用中由修正系数的大小来估算这些无法准确计算的摩擦力，修正系数的取值范围致在1.31.5之间,仍需在工业应用中进步验证。钢包车起动时不仅需要克服在平稳运行时的阻力，还需要克服惯性力，钢包车在时间f内，速度从零加速到V,就会产生平移的惯性力，则电机克服平移惯性所需力矩为M=(mv<1.1.2()t)i(2.3)式中，M为钢包乍起动时的惯性矩,Nm:加为钢包车运输车满载时的总质S.kg：/为起动时间s.钢包车启动时电机所需理论驱动功率为P=M,9550(2.4)11以上(2.1)(2.2)(2.3)(2.4)式可以计算出钢包车的电机功率为P=I1.59kW(I)钢包车的加工、安装误差。所有钢包车的误差会引起钢包车各相对转动部件的附加力，使所需的驱动力增加：(2)轨道的安装误差。轨道的水平度垂直度，以及轨道基础的刚性是影响钢包车驱动功率大小的主要因素；(3)各种效率的误差。电机、减速机、轴承等的效率是基于试验而得到的，而在实际应用中由于各种条件与试验条件不尽相同，使得实际效率与试验测定的效率不同。由于以上的原因，钢包车驱动功率的理论计算值偏小，最终根据工程应用的特点对计算的理论功率进行修正。23.6.7 B1.柱濠子轴承选型练上通过查机械设计书选用NF1.I1.圆柱滚子轴承。其性能参数有：N人代表外圈单挡边的圆柱滚子轴承，第个I表示宽度代号代农宽度为18mm.后两个1是内径代号代表该轴承的内径为5mm,3钢包车结构设计3.1 钢包车工作原理当钢包车的钢包装满钢水时，由奘在车上的启动开关给发电机通电，钢包车由发电机喈动减速冷，通过联轴器驱动小车轮r从而带动小车前行，当小车行走到预定位设，通过乍上的开关，关闭电源，小车停止运动，从而达到运送钢水的目的。3.2 钢包车结构特点精炼炉钢包车在工程实际中运用广泛，其结构很简单,主耍是由电机减速器,，轴承，联轴器，车轮轴,车体等几大部件组成.3.3 钢包车车体结构设计33.1 车架结构设计钢包车车架是承载、运辘钢包的支架，必须有足够的强度和刚度车架根据其结构分为分体式和整体式，分体式车架为了运输方便可以拆解成几个部件，其结构如图3.1所示由承载梁1和连接梁2组成，承载梁与连接梁均为箱形梁结构，之间采用高强度螺栓连接，为保证拆卸后重新安装的相对尺寸和精度，各连接法兰采用双锥销定位，并在各梁上作装配标记，以便在现场顺利安装。如果运输方便，建议采用整体式车架，即车架的各梁之间采用焊接，即将图3.1中的连接法兰取消，各梁之间采用焊接，图3.1中的右上角承段梁1与连接梁2的焊接结构如图3.2所示。需要注意的是，各梁之间应采用错位焊接方式，即各梁上各钢板的焊接位置不在同平面内，可减少焊缝的应力集中，加强军架整体结构的强度和刚度。I.承我梁2.连接梁3承段梁24.传动装置I5.传动装置2图34分体式车架结构1.承载梁2.连接梁图3.2整体式车架结构整体式车架与分体式车架比较，刚度优于分体式车架建议在运输允许的情况卜一，尽可能采用整体式车架。车架梁的结构设计，决定钢包车的承载能力，一股车架的梁均采用箱型梁，按照等强度理论，车架承载梁的结构应为变截面梁，但为了制造方便，一般采用阶梯梁结构。33.2 辆包车轮系设计钢包车车轮的设计应满足钢包车的运行特点：即较高的轮压，较低的速度。车轮的设计与轨道有关。在冶金行业中，钢包车所采用的坑道为起重机坑道，车轮结构可分为双轮缘、单轮缘和无轮缘：在冶金行业中，由于钢包车的载亚量很大，一般采用双轮缘结构，车轮直径从2501200mm的范围内，轮缘高度从5-25nn.轮缘倾斜角选择在8O82度之间：合理的轮缘结构，可以大大减小运行过程中的磨损。钢包车的车轮组分为固定车轮组和浮动车轮组，固定车轮组应用于四轮支承的钢包车，浮动车轮组应用于四轮以上支承的钢包车，主要是八轮支承结构。在设计中，运输的钢包在150（以下时，一般采用四轮承载，每个车轮通过车轮轴两端的轴承固定安装于车架上，称其为固定式车轮组，是应用最成熟广泛的结构，每个车轮的结构如图8所示，车轮1由安装在车轮轴2上对称分布的两个轴承3支承。有时根据工艺要求，为了降低钢包车的高度，可以采用多于四个车轮的结构，这样可以在不改变车轮的轮压的条件卜.，减小车轮直径；运输的钢包在250以上时，由于车的轮压限制，必须采用八个车轮承载，每组车轮共两个，为了使每组的两个车均衡载荷，车轮组与车架之间采用钱接轴连接，称其为浮动车轮组结构，其结构布置如图3.4所示，每两个车轮相对固定安装在支架上,形成一个车轮组结构，如图3.3中的1所示。车轮组与车架之间通过较接轴连接,每个车轮组均可绕轨接轴的轴线旋转定的角度，每个下轮的支承结构与固定车轮组中的单个车轮的支承结构相同，即可采用如图3.3所示的支承结构。钢包车在运行时，每个车轮组根据轨道高度的微变化，在善力的作用下，可自动调整两个车轮相对于较接轴的相对位置，始终使每个车轮均与轨道完全接触，平衡由于轨道的不平度而引起的我荷不均，使钢包车的总重量均匀分配给每个车轮，使每个车轮的轮乐近似相等，避免部分车轮悬空而引起的其它车轮轮压增加剧非正常磨损，使后期的维修成本增加，钢包车的经济性大打折扣，影响钢包车的运转的平核性。车轮轴的支承轴承优先选用调心滚子轴承，内外圈与滚珠之间为球面配合，可补偿加工和安装以及釉的变形引起的同轴度误差，同时降低轴变形对轴承的敏感度小。受条件限制也可考虑采用双列圆锥滚子轴承。由丁车轮的速度很低，每分钟约515rmin,轴承在低速下发热量很小，最有效的润滑方式是脂润滑，定期给轴承座内注入适量润滑脱，即可满足车轮支承轴承的润滑需要。I.车轮2.车轮轮3.轴承图3.3钢包车车轮支摔结构1.浮动车轮组2.车架图3.4浮动车轮组结构33.3钢包车隔热保护由于钢包车运输的是1500摄氏度的钢水，如果产生溢钢或漏钢，会对车架及传动装置造成严重破坏，所以在设计中应考虑钢包车的隔热。对车架来说，主要是砌耐火礴及漏钢溢钢的导流：而对于传动装置，由于有电缆、润滑油等危险性的特质存在，必须做严格的隔热保护。传动装置的隔应从两个方面进行，即传动装置的上方和下方的隔热.传动装置的上方主要是溢钢、漏钢淋浇和K溅,所以在传动装置的上方必须设置保护罩,并在周围砌筑耐火砖。传动装置的卜方主要是泄漏在凯道周围的钢液对传动装概的辐射热，采用钢板加隔热岩棉隔离，岩棉的密度和厚度必须满足相应的设计要求，才能可旅保证传动装置的安全性。在传动装理的设计中，也有将其全部安装在一个密闭的空间内，这样对保护传动装置免受钢液的破坏十分有利，但长期运转不利于传动装置的散热，在条件允许的情况下，还是应该保留通风口，便于系统散热。在炼钢过程中，发生溢钢和湘钢的可能性是必然存在的，钢包车的隔热，看来在整个设计中最微不足道的，但设计不完善，引起的后果可能是非常严求的，所以在钢包车的设计中应引起足够的全视。4精炼炉钢包车的成本合理性分析中厚板：本周陕西中身板价格累计卜.跌30元/吨，市场成交小幅减少。价格方面：截止本周五，陕西市场20mm普中板均价为3920元/吨。唐山等华北主流中板价格接连下跌，下游终端用户观望心态逐渐增加，致使本地市场成交量始终未有较大的起色.此外，受太原等临近市场价格频频走低，商户为避免资源倒流,只能随行就市。同时，受上海等主流中板市场价格的走低，下游终端用户采购逐渐放缓，致使成交呈小幅萎缩，商户接货意愿也大幅减弱。资源方面：目前酒钢薄规格低合金资源缺规断档的现象较为普遍，以IOmm低合金资源为例，市场有此资源的商户不足5%,因而其组距加价也较平常高出50元/吨。据不完全统计，本周陕西中板库存战本维持在2.2万吨左右。预计，受市场成交乏力的影响，短期内陕西中板市场仍以弱势下行为主0表4.1陕西市场钢材价格变化我钢日期商城嫖代钢中厚板热轧板卷槽钢材6.5nmHPB23520mmHRB33520mmQ23SB4.75InmQ235BI6#Q2352013.4.1236003630389039903700西2013.4.19358036386039303700安产地龙钢龙钢酒钠酒钢信发济情-20-30-30-6()O2013.4.1237505660401040703890宝2013.4.1937505660398040303890鸡产地龙钢龙钢酒钠酒钢江天济偏0O-30-40O5操作规程及维护、保养作业前，必须按规定穿戴好劳动防护用品，检查所用工具，设备是否完好，各种安全防护保险装置，必须齐全有效：操作的各种开关、阀门、信号等装走必须设有醒目的安全标示，严防操作失误；钢包车在行走或者停止前，必须与生产调度及相关单位（岗位）取得联系.停、送电时，必须先将电极提升至上限.送电时先合高压隔离开关，后合油开关及操作开关，停电时反之、严禁带负荷拉合隔离开关：行驶过程中不准停止系统运行和切换电质：严禁在小车及设备周阳有明火的威胁；经常进行设得运行检查，发现问题及时处理和报告，做好设备运行记录：设备运行时，不得维护、调试、清扫设备带电、旋转、高压等危险部位，进行机械电气设备维护检修时，必须停机拉闸挂检修安全界示牌；悚作本岗位配套设备时，必须严格遵守其安全操作规程：配合行车工吊装铁水时，要站在吊物摆动不被挤乐的安全位置挂钩，手不能抓在钩链活动部位和将脚伸入被吊物下指挥起吊，严防吊物伤害：挑选在钢包车的亚驶方面受过正规训练和指导的操作人员取得上岗证后，方能操作设备:钢包车在驾驶之前要检查是否有明显的损坏、机械部分运转是否正常、灵敏：钢包车在停止装钢水时、在控制面板上进行：接通电源，启动传动装置，钢包车进入工作状态。6结论本设计首先说明了精炼炉钢包车的重要地位和当今的现状，随着经济的发展，钢铁工业聘继续呈现蓬勃发展之势。其次介绍了钢包车传动系统设计过程。步骤包括：原始资料的分析