【《等离子体熔融处理上料方案选择分析》5000字】

等离子体熔融处理上料方案选择分析目录TOC\o"1-3"\h\u21624等离子体熔融处理上料方案选择分析 121301.1等离子体熔融处理上料方案设计目的 1163511.2动力源方案选择 2240901.1.1液压驱动 2148981.1.2电机驱动 2126101.1.3动力源方案论证 2232901.3上料整体方案选择 3241351.3.1导轨式上料机构 329341.3.2抓取式上料机构 4300401.3.3齿轮齿条上料机构 5244061.3.4上料方案论证 6303621.4传送方案选择 631981.4.1板式输送机传送机构 7259721.4.2电磁振动传送机构 8168011.4.3螺旋输送机传送机构 848991.4.3传送方案论证 91.1等离子体熔融处理上料方案设计目的伴随着这些年科学技术的高速发展，各种各样的高端技术被发明创造出来，依托于这些高端的技术而发明创造出了一批批先进的工装设备，特别是在一些高端的军工制造领域以及航空航天领域，不断地有新的设备被发明创造，目前对于这些领域而言有一个技术是至关重要的，那就是材料学，现在各种高端设备都会依托于良好性能的新材料加工才能满足设计要求，特别是对于耐高温、抗腐蚀、高强度的要求越来越高，为了能够制造出设计要求的设备，必须先研究出满足要求的新材料，而研究材料特性需要借助一些设备，等离子电弧熔炼炉是一种用于材料科学、冶金工程技术领域的工艺试验仪器。应用于高端新材料熔炼，包括活泼金属钛合金与锆合金、不锈钢、铜合金、难容元素钨、钼、钽、铌的合金化等，制备高端材料的科学实验装备.。基于此本文拟设计一款等离子熔融处理上料机构，对此装置的结构设计提出以下几点要求：1、本设计为应用于车载式等离子体熔融设备上的上料装置，可以很容易地从车上放到地下但要尽量减少人工的搬运，并且可以很容易地与反应釜相连接。2、等离子熔融处理上料机构的整体结构及工作原理设计需简单易懂，整体的体积适中，不能占用太大位置且制造成本不可过高。3、等离子熔融处理上料机构的操作简单方便，上料效率高且密封性好。1.2动力源方案选择对于等离子体熔融处理上料装置的设计，其中动力源是必不可少的设计，根据几种常见的动力源驱动，从中选择最为适合等离子体熔融处理上料装置的动力源。1.1.1液压驱动液压传动是上料机构中使用较多的驱动方式，其优点在于成本较低，并且可以实现机构的平移以及旋转运动，可以实现机构基本运动。其次，由于其反应速度快，易于控制的特点，成本低，易于维护的有点在非标设计中被广泛应用。但是，由于液压传动空气黏性较差，流动性大，对于设备的强度和密封性要求较高，其次，在传动过程中，由于传动平稳性和控制精度的影响，在紧密机械设计领域应用较少。对比，液压传动，液压传动成本低，但是输出力相应较少。1.1.2电机驱动在我国制造业的机械上料装置设计中，电机也是使用较多的驱动动力源，电机的种类比较多，主要根据控制的要求和精度有关，直线电机的控制精度高于伺服电机，伺服电机控制高于步进电机，在自动化和控制要求比较高的领域，一般选用伺服电机和直线电机。电机驱动的优点在于输出扭矩大，稳定性较好，结构简单。缺点在于电机驱动成本高，特别是控制要求比较高的领域，电机驱动成本直线上升。1.1.3动力源方案论证综上所述，因为电机驱动可以占用更少的空间，耐用，可以承受过载能力高，而且本设计的上料装置往复启动，所以选用电机驱动作为本设计的动力源。1.3上料整体方案选择根据以下设计要求，等离子熔炉处理上料机构的整体结构及工作原理设计需简单易懂，整体的体积适中，制造成本不可过高。等离子熔炉处理上料机构的操作简单方便，上料效率高且容量大。本设计为应用于车载式等离子体熔融设备上的上料装置，可以很容易地从车上放到地下但要尽量减少人工的搬运，并且可以很容易地与反应釜相连接。选择最为适合的上料整体方案。1.3.1导轨式上料机构该设计方案主要结构包括机架，机架上设有机架轨道，在机架一侧固定的起重电机，设在机架轨道上的提升框，提升框上设有链轮，链轮上设有与起重电机连接的链条，机架下部设有活动导轨，活动导轨通过机架上的连杆固定，活动导轨与机架轨道匹配。整体机构如下图1.1所示图1.1导轨式上料机构工作原理：使用时上料机被固定在平板车上，按压减速电机控制按钮使提升框下降到位后，将物料周转箱推入提升框内，按压控制按钮中的上升按钮,提升框在减速电机带动下提升到弯型轨道位置后翻转倒入反应釜,实现物料提成，然后再下降提升框，完成下一个循环。方案评估优点：整体占用空间较少，上料过程中可防止泄露；整体过程较为简单方便；与反应釜连接较为较为简单。缺点：翻转过程不够平稳，整体过长容易在车辆行驶中对上料机造成损害。1.3.2抓取式上料机构该设计方案如图1.2所示，结构主要包括横梁，横梁上设有齿条，齿条与齿轮滑动连接，齿轮一侧与固定箱固定连接，固定箱下方与加强杆固定连接，加强杆左右两端均通过固定销与长连接杆一端固定连接，所述长连接杆另一端与抓取斗固定连接，抓取斗与短连接杆一端固定连接，短连接杆共设有两根，两根短连接杆另一端通过旋转轴铰接，横梁左右两端分别与升降块固定连接，升降块与丝杠通过螺纹滑动连接。该发明通过抓取电机和抓取斗的相互配合实现了对车载垃圾的自动化抓取，省时省力，降低了收集垃圾的费用。图1.2抓取式上料机构工作原理:使用时，该装置安装在车斗22上,通过升降电机5带动丝杠1旋转，丝杠1上的外螺纹与升降块2上的内螺纹配合，使升降块2上下移动,从而带动横梁6上下运动，横梁6上的齿条7与移动电机9相互配合，使固定箱8在横梁6上左右移动，固定箱8上的抓取电机13带动长连接杆15运动，通过旋转轴16和短连接杆17控制抓取斗18的开合，下方的大支撑板19下方的驱动轮21在车斗22上来回移动，同时支撑杆23上的支撑轮25防止装置在抓取过程中发生倾翻现象。方案评估优点：机械夹爪自动化生产线，从上料、下料完全自动化完成，减少了中间环节。在于完全通过抓取电机和抓取斗的相互配合实现了对垃圾的自动化抓取。整个工艺程序的修改比较灵活，可以在很短的调试后去完成新的工作，整个上料过程只需技术人员操作并不需要其自己搬运，降低了收集垃圾的费用。缺点：不适用于大量垃圾的回收，对技术人员的操作要求较为严格与苛刻，并且上料装置不易与反应釜相连。而且占地面积较大，不适合车载式等离子体熔融反应炉的上料。1.3.3齿轮齿条上料机构该设计方案结构主要包括安装座，安装座的上端侧壁通过机壳连接，电机安装在该机壳内，机壳的两侧内壁转动连接从动轴，且主动轴一端侧壁通过皮带与从动轴一端侧壁传动连接，从动轴上套设有齿轮，机壳的两端内壁均开设有凹槽，且凹槽中设有有横向设置的支杆，支杆上套设有滑套，且滑套远离齿轮的一侧侧壁通过第一弹簧与凹槽的侧壁固定连接，第一弹簧套设在支杆上设置。该方案主要通过调节两个夹板之间的距离，来适应不同规格大小的危险废物，提高了本装置置的使用范围，通过缓压装置将夹板与垃圾箱之间的刚性连接进行缓解。图1.3齿轮齿条式上料机构工作原理：本实用新型安装好过后，该上料装置通过安装座1与回收车的升降装置固定连接,通过驱动电机3逆时针旋转，由于主动轴4与从动轴5通过皮带6传动连接，此时可带动齿轮7逆时针旋转，由于齿条13与齿轮7啮合，且两个齿条13分别位于齿轮7的上下两侧设置,此时两个齿条13向两侧移动，带动连杆12往两侧移动，由于滑套10与支杆9滑动连接，此时滑套10在凹槽8中滑动，第一弹簧11受到挤压产生弹力，同时两个齿条13分别带动两个支撑板16往两侧移动，来调节二者之间的距离，适应不同规格大小的固体废物，提高了本上料装置的使用范围。调整好后，将垃圾车推入两个夹板18之间，此时驱动电机3反转，即顺时针旋转，带动两个支撑板16相靠近，从而缩小两个夹板18之间的距离，对垃圾箱进行夹紧固定，同时，当夹板18接触到垃圾箱时，此时夹板18受到垃圾箱的阻力，作用到衔接块175上，由于衔接块175与摆杆173转动连接，摆杆173呈倾斜设置,且摆杆173与滑块172转动连接，并且滑块172与滑槽171滑动连接,此时两个滑块172在滑槽171中滑动，两个摆杆173往两侧移动，此时第二弹簧174受到拉扯产生弹力，弹力削弱阻力，弱化夹板18与垃圾箱的刚性连接，防止垃圾箱被夹破，通过两个支撑板16的挤压，以及第一弹簧11的弹力支撑，可将垃圾箱牢牢固定在两个夹板18之间。方案评估优点：上料过程比较稳定，不容易造成垃圾的泄露，可对不同规格的固体废物进行平稳上料，与反应釜连接较为容易。缺点：无法进行液体及固液混合状危险废物进行有效上料，使用范围较为局限，整体流程较长，上料过程较慢。1.3.4上料方案论证根据设计要求与目的：本设计为应用于车载式等离子体熔融设备上的上料装置，可以很容易地从车上放到地下但要尽量减少人工的搬运，并且可以很容易地与反应釜相连接。方案三较其他方案虽然上料较为稳定，但适用范围过小不适合本课题设计要求，方案二较其他方案虽然减少了人工的搬运但对技术人员的要求较为苛刻，且极不容易与反应釜相接，占用地方也是几个方案里最多的，也不符合本课题要求，方案一较其他方案占用面积较小且不容易发生泄漏，且其他方面均满足本课题设计要求。综上所述，选择方案一为本课题设计总方案进行设计与优化。1.4传送方案选择传送机构是机械设计和机械加工中极为重要的组成机构，其在直线流水的生产制造中起着尤为关键的作用，对于等离子体熔融处理上料装置来说，传送机构可以控制危险废物的传输速度，调整整个危险废物回收处理的速度，可以根据反应釜的反应速度与上料装置的上料速度进行整体的优化与调整，从而避免不必要的时间成本损耗，进而提高整个危险废物处理的效率与稳定性。而且针对本设计来说，传送机构的选型还决定着上述上料方案的可行性，所以对传送方案的选择是至关重要的。在本设计中，危险废物从物料箱翻出后，需要由传送机构将危险废物出送至等离子熔融处理反应炉内，根据上述要求，传送机构需要满足以下要求。（1）可以和上料装置合适的匹配,但不能占用太多面积。（2）可以对翻转出来的危险废物的有效的运输与传送。（3）不能使危险废物在传送过程中发生泄漏。1.4.1板式输送机传送机构板式输送机在我国制造业中是使用最为广泛的传送机构之一。其可沿水平或倾斜方向输送各种散装物料及件货，也可用于物流生产线输送件货。在板式输送机中的承载部分都由强度较高的金属所组成，因此，它能输送重量和体型更大，具有锋利棱角和有着较强的腐蚀性的物料。在我国制造业中，板式输送机是物料连续输送的常用设备，并且在成品运输方面具有非常广泛的应用前景。因为它具有运输成本低、输送稳定、不受地形影响和维修方便等优点，适用于各类矿山、冶金、港口的运输工作。图1.5板式输送机构这种传送机构的优点在于，安装便捷，适用范围较广，整体强度高，可以满足较多危险废物的供料要求，所以有着较为广泛的适用范围。板式输送机供料机构的缺点在于其占用空间较多，工作时噪音较大，供料过程不够稳定，可能造成危险废物的二次泄露与污染。1.4.2电磁振动传送机构电磁振动传送机构主要由料斗、振动电机、振动弹簧、电磁控制器、送振发生器等零部件组成。根据供料的需求与物料的形状大小，电磁振动传送机构的料斗也可选用为不同的形状样式，所以电磁振动传送设备可以适用于大多数设备的供料需求，在中小型物料的供料中使用较为广泛，整体如下图1.5所示。图1.5电磁振动供料机构该传送机构的各部分在收到指令后共同工作，形成一个整体的传送系统。为达到将导入料斗的物料进行有序的传送与运输，首先振动电机受到电磁铁的驱动，之后振动电机带动传送机构中的弹簧片开始振动。该弹簧片通过振动产生高频，均匀的力矩。并通过与之相连的料斗，较这个力施加在料斗中的物料上，使物料受到来自水平方向的持续恒力。在这个恒力的作用下，物体沿料斗作螺旋上升运动，最后被送至出料口。送到出口处的物品通过线性馈线以直线方式传送。线性式给料机,振动板原理是相同的,这也是一个振动的频率给馈线水平角的扭矩,对象将继续沿着线性式给料机前进,馈线和接下来的过程连接,形成了工业生产流水线。电机振动供料机构的优点可以是危险废物受力均匀，有序平稳的上料。电磁振动供料机构的缺点在于结构复杂，成本较高。1.4.3螺旋输送机传送机构螺旋输送机传送机构是一种由电机驱动的螺旋旋转，