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舰艇锥形筒体焊接滚轮架改造设计.pdf

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舰艇锥形筒体焊接滚轮架改造设计.pdf

第38卷第2期2009年4月船海工程SHIP&OCEANENGINEERINGVo1.38No.2Apr.2009舰艇锥形筒体焊接滚轮架改造设计魏颖春,刘正林。田相玉(武汉理工大学能源与动力工程学院,武汉430063)摘要:探讨锥形筒体焊接滚轮架传动不稳定的原因,提出滚轮摆放应符合锥体摩擦传动原理,同时采用有限元方法校核了底支架刚度并对底支架作了相应改造。实践证明该改造方法有效可行,提高了锥形简体焊接滚轮架传动的稳定性和焊接质量。关键词:锥形筒体;焊接滚轮架;传动不稳定;有限元中图分类号:U672.2文献标志码:A锥形简体焊接滚轮架是借助锥形筒体与滚轮之间摩擦力来驱动筒体旋转,完成环缝焊接工作的装置[1]。某造船厂一台生产能力为80t级的锥形简体焊接滚轮架,在投入生产一段时间后该装置传动不稳定严重影响焊接质量,需要进行分析和改造。目前,圆柱体焊接滚轮架的相关研究有文献Eli可查,至于锥形简体尚无可借鉴资料的。1原因分析锥形筒体焊接滚轮架三维模型见图1。1一底支架;2-滚轮支座;3-主动滚轮;4一锥形简体;5-从动滚轮图1锥形简体焊接滚轮架在焊接中,锥形简体转速不稳定,电机负荷变化大,且锥形筒体在运转过程在中伴有轴向移动。我国在1999年修订的焊接滚轮架行业标准(JB/T9187—19990)中规定:筒体类工件在整个焊接过程中工件轴向窜动量应≤±3mm。若锥形筒收稿日期:2008—09—07修回日期:2008-10-23作者简介:魏颖春(1982一),男,硕士生。研究方向:推进系统性能优化与仿真。E-mail:[email protected].com文章编号:I671—7953(2009)02—0047—04体轴线位移超出焊接机头纵向调整范围,则须中止焊接,重新调整机头位置。这一过程对焊接效率有很大的影响。从分析来看,影响传动不稳定的因素有很多,但主要因素有滚轮布置方式和底支架刚度。1.1滚轮布置方式按原来的设计要求,底支架上布置两个主动滚轮和两个从动滚轮,滚轮的外轮廓为弧形,滚轮与筒体为点接触,主、从动滚轮轴线与锥形简体轴线在水平面上平行。由于滚轮圆弧与锥形筒体母线为点接触,因此锥形筒体与滚轮之间有一个确定的传动比,使得传动正常。i主===(1)Oili“一(2)2式中:、∞、。——主动滚轮、锥形简体、从动滚轮角速度。随着使用时间的增加,滚轮逐渐产生磨损。磨损导致滚轮与锥形简

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