机械设计说明书-矿热炉堵口机设计

本科毕业设计（论文）题目：矿热炉出铁口堵口机设计=67660N。3.5矿热炉堵口机部件的校核对炮嘴进行应力分析，通过三维软件建模后，将炮嘴模型导入solidworks设定材料属性，设定边界条件，并摸拟炮嘴在矿热炉的装配使用情况进行约束条件的设定。通过对模型的简化，采用网格化对模型进行处理。如图3.11所示。图3.11炮嘴网格化模型图通过分析得出炮嘴的受力及位移趋势图，验证炮嘴的设计合理性。如图3.12所示。图3.12炮嘴的受力变形分析图对泥塞进行应力分析，通过三维软件建模后，将泥塞模型导入solidworks设定材料属性，设定边界条件，并摸拟泥塞在矿热炉的装配使用情况进行约束条件的设定。通过对模型的简化，采用网格化对模型进行处理。如图3.13所示。图3.13泥塞网格化模型图通过分析得出泥塞的变形及位移趋势图，验证了泥塞的设计合理性。如图3.14所示。图3.14泥塞的受力变形分析图对连杆进行应力分析，通过三维软件建模后，将连杆模型导入solidworks设定材料属性，设定边界条件，并摸拟连杆在电极接长站的装配使用情况进行约束条件的设定。通过对模型的简化，采用网格化对模型进行处理。如图3.15所示。原始模型分析过的模型图3.15连杆网格化模型图通过分析得出连杆的变形及位移趋势图，验证了连杆的设计合理性。如图3.16所示。图3.16连杆的受力变形分析图4现代化液压泥炮的结构和特点现代化液压泥炮是由斜底座、回转机构(包括回转油缸和转臂)、吊挂机构、打泥机构、调整机构和液压、润滑及电气控制系统组成，工作安全可靠，操作更加方便。工作时只需控制回转和打泥两个动作，倾斜对口及锁紧的功能由机构自动完成。4.1斜底座斜底座是承载整个泥炮重量及倾翻载荷的部件，起到连接泥炮本体和基础的作用。它与回转机构的连接面具有一定的倾斜角度和倾斜方向，可使打泥机构在工作位置时与水平面形成一定角度，即打泥角度，同时还使打泥机构与铁沟的方向相同。KD型、YPF型及PW型液压泥炮的斜底座采用了长方形的上下底面，YPE型、DDS型和DAVY型液压泥炮的斜底座的上底面与回转机构连成一体，成为回转机构的一部分，下底面通过一个单独的基础座与地基连接。4.2回转机构回转机构是驱动液压泥炮动作的主要部件。它包括回转油缸、转臂和杆机构，并在其上附着有液压、润滑、水冷、电气等管线和元件。在回转油缸的驱动下，通过杆机构，转臂绕固定中心转动。在打泥及闷炮的过程中，回转机构还起到提供压紧力和止退的作用。回转机构的驱动方式有以下几种:（1)回转油缸外置式。回转油缸一端固定在机架上，另一端驱动三连杆，三连杆驱动二连杆，再驱动转臂转动。如KD型、YPF型及PW型液压泥炮。（2)回转油缸内置式。回转油缸一端固定在转臂上，一端固定在三连杆上，回转油缸长度的变化驱动转臂相对机架的位置发生改变，从而产生转动。这种结构的转臂是一个较大的封闭或半封闭箱体结构，将回转部件都包含于其内，并通过一个大回转支承实现转动。如YPE型、DDS型和DAVY型液压泥炮。（3)回转油缸直接驱动式。回转油缸一端固定在机架上，另一端直接驱动转臂转动。由于这种方式的转动角度小、作用到炮嘴的压紧力也小，使用较少。4.3打泥机构打泥机构通过吊挂机构挂在转臂的前端，并通过水平及垂直调整机构与其它部件连接。工作时，当转臂旋转到工作位置时，打泥机构的炮嘴正好可抵住出铁口。并可事先通过水平及垂直调整机构上的螺杆进行调节。调整机构设有弹簧缓冲装置，可吸收工作时的冲击。打泥时，打泥油缸动作，驱动泥塞将炮泥从泥缸内推出，经炮嘴压入出铁口通道。4.4液压系统液压系统实现对回转油缸和打泥油缸的控制。液压系统具有以下功能和特点:（1)回转油缸回路中应有一定背压，防止液压泥炮在回转过程中下坡时发生“俯冲”或动作过快。（2)回转油缸在液压泥炮前进过程中，由于要求速度快，所需流量较大。为了节省主泵能力，该回路采用差动回路，同时泵源还要有一台备用泵。（3)在闷炮过程中，要回转油缸的液压回路要有保压功能，必要时要进行补压。（4)液压系统一般采用25MPa以上的高压系统，对泵、阀及液压管件的要求较高，大多数泵、阀都采用了更适合冶金行业液压系统的力士乐系列产品。4.5润滑系统现代化大型高炉的液压泥炮长期在高温、重载及多尘的环境下工作，所需的润滑油量大，频次高，润滑剂在对设备起到润滑作用的同时，还要冲走老化的陈油并带走其中粘附的粉尘。传统的人工润滑方式不但工人劳动强度大，而且不能满足设备的保养要求。因此针对液压泥炮等炉前设备的干油自动润滑系统技术应用而生。大型高炉的炉前干油自动润滑系统的压力一般达到40MPa，可以实现定时定量自动加油和润滑点监测，并具有油包自动补油功能。4.6电气系统通过电气系统可对液压泥炮进行动作控制，实时显示系统状态，并对液压站内的补油泵、冷却器等进行操作。近年来，许多高炉都实现了对液压泥炮的遥控操作。在一些现代化大型高炉上，还在液压泥炮及其液压系统上配备的各种传感器和检测仪表，通过PLC系统对液压泥炮及其液压系统实现在线检测和程序控制，实现了远程自动操作。西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）5结束语毕业设计（论文）是对整个大学课程的综合运用。它培养了理论结合实际的设计思想，训练综合运用机械设计和有关先修课程的理论，结合生产实际分析和解决工程实际分析和解决问题的能力，巩固，加深和扩展有关机械设计方面的知识通过制定设计方案，合理选择传动机构和零件工作能力，确定尺寸和校核，以及较全面的考虑制造工艺，维护等要求之后进行结构设计，达到了解和掌握机械零件，机械传动和简单机械的设计方法。此次设计主要是针对矿热炉出铁口堵口机的改进，提高其工作性能，加快生产效率。(1)全液压泥炮在满足打泥工艺所要求的回转、打泥、压紧、自锁四个功能的前提下，取消了传统泥炮必有的压炮、锁炮机构。因此设备高度小，机构简单，结构紧凑。(2)转炮立柱为斜立柱，回转臂在一个倾斜平面中旋转。旋转驱动和压紧力是通过带有连杆机构的油缸来完成的，在旋转过程中用导向杆导向，使泥炮能获得最佳的静止位置和打泥位置。(3)炮嘴是可调的：向上可调400mm，向下可调250mm,向左右可调200mm，调整装置带有超载保护设施。(4)在整个旋转过程中，可不间断地获得有效的旋转力矩。这个旋转力矩在泥炮达到墙泥位置前的瞬间，达到恒定的最大值。(5)中央液压系统另有循环泵并带有精过滤器和加热、冷却装置。活塞式蓄能器具有足够的能力，在没有泵组的支持下完成一套向前回转，压紧、打炮、返回的全过程。(6)液压系统的压力仅为25.5MPa，但可获得较高的打炮压力16MPa．便于设备的维护保养。同时油泵系统压力最大可达31.5MPa，可获得20MPa的打泥压力。西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）参考文献[1]马爱琴，王爱国.高炉泥炮工艺及自动控制系统[J].2004，（03）:9-11.[2]金艳娟.高炉泥炮技术.冶金工业出版社[J].2005，（03）:34-39.[3]温大威.高炉泥炮技术现状及发展[J].2003，（03）:2-6.[4]章兆舟.我国高炉泥炮技术的发展和应用[J].2002，（04）:14-17.[5]高俊.3200m~3高炉泥炮液压系统设计[J].冶金设备,2009,(05):77-79.[6]姚桐，常俊杰.PLC在高炉喷吹煤粉控制系统中的应用[J].2004，（07）:42-44.[7]李文霞，路海风.PLC控制系统在喷煤工程中的设计与应用[J].2005，（10）:29-33.[8]尹建威，祁海龙.工业以太网和PLC在高炉泥炮系统中的应用[J].2004，（06）:98-101.[9]侯虹江，李彬.基于现场总线的高炉泥炮控制系统设计[J].2008，（02）:39-41.[10]朱亚平.西门子S7-300可编程序控制器使用经验点滴[J].2002,(01):44-51.[11]刘建文.PLC自动控制系统在高炉泥炮中的应用[J].2003,(02):24-30.[12]刘雪梅，毕长泉.TSXQUANTUMPLC在高炉泥炮系统中的应用[J].2007,(06):54-61.[13]S7-300ProgrammableControllersModuleSpecifications，Pages,14-31.[14]张怡伟,梁世标.韶钢高炉泥炮技术的进步[J].2002,(12):3-6.[15][EB/OL]./view/e599371c59eef8c75fbfb3ff.html李军希.高炉泥炮的发展及现状.[16]ReinforcedPlasticsGroup,ABAQUSWoundComposite[J],ReinforcedPlastics,2006.[17]尹忠俊.基于ADAMS的液压泥炮回转机构优化研究[J].冶金设备,2013,(6):1-4.[18]刘建宏，惠展.液压泥炮的技术进步[J].冶金设备,2012,(8):50-55.西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）致谢在本文即将结束之际，真诚地对在四年本科学习和实践过程中不断给予我支持、帮助和鼓励的人们致以诚挚的谢意。首先，我要感谢我的导师——李东文老师。本设计的完成是在我们的导师的细心指导下进行的。在每次设计遇到问题时老师不辞辛苦的讲解才使得我的设计顺利的进行。从设计的选题到资料的搜集直至最后设计的修改的整个过程中，花费了李老师很多的宝贵时间和精力，他不仅为论文的研究指出了方向，而且提出了许多方向性的指导意见，使我受益匪浅。在他的指引、帮助、支持和鼓励下，本人不但顺利地完成了此次设计，而且还培养了独立学习钻研的能力。李老师渊博的知识、勤奋严谨的科学作风、孜孜不倦的创新精神、严肃认真的治学态度、高尚的学术道德和正直的人生态度，无论是为人还是为师，都为我留下了深刻的印象，使我受益终生，成为我今后学习、工作和生活的榜样。向李老师致以衷心的感谢。在课题研究和论文撰写过程中，我宿舍的舍友们给予了我大力的支持，论文中相关的理论依据和三维建模都是在他们的帮助下完成的。在此，向他们致以诚挚的谢意。在我的十几年求学历程里，离不开父母的鼓励和支持，是他们辛勤的劳作，无私的付出，为我创造良好的学习条件，我