【摘要】：核電站反應(yīng)堆廠房安全殼是保證核安全的重要屏障,一般設(shè)計為預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土殼體結(jié)構(gòu)。由于預(yù)應(yīng)力束很難穿過呈倒“U”形布置的大曲率長孔道,傳統(tǒng)卷揚(yáng)機(jī)無法滿足施工要求。驚天智能股份有限公司為滿足核電站建造的需要,專門研發(fā)設(shè)計了預(yù)應(yīng)力穿束機(jī)卷揚(yáng)系統(tǒng)。預(yù)應(yīng)力穿束機(jī)卷揚(yáng)系統(tǒng)包括卷揚(yáng)設(shè)備和導(dǎo)向設(shè)備,其中卷揚(yáng)設(shè)備主要為穿束作業(yè)提供動力且能夠自動完成收繩和排繩等工作,同時可以根據(jù)反應(yīng)殼的高度來調(diào)整支柱的高度,導(dǎo)向設(shè)備主要控制預(yù)應(yīng)力束的傳送方向,防止預(yù)應(yīng)力束在穿束過程中發(fā)生偏移。這兩臺設(shè)備工作環(huán)境非常特定,一般只在核電站反應(yīng)殼中進(jìn)行工作。在設(shè)備設(shè)計研發(fā)過程中,機(jī)械零件的設(shè)計與制造是開發(fā)的關(guān)鍵。本課題運(yùn)用CAE技術(shù)對卷揚(yáng)設(shè)備和導(dǎo)向設(shè)備進(jìn)行靜力學(xué)、運(yùn)動學(xué)、動力學(xué)分析并對兩臺設(shè)備進(jìn)行試驗,主要工作如下:(1)介紹了兩臺設(shè)備的整體方案設(shè)計,利用SolidWorks建立了卷揚(yáng)設(shè)備和導(dǎo)向設(shè)備的三維模型并對模型進(jìn)行了干涉檢查。(2)將三維模型導(dǎo)入ADAMS中,對卷揚(yáng)設(shè)備進(jìn)行運(yùn)動學(xué)仿真,得到卷揚(yáng)設(shè)備的支柱升降和卷揚(yáng)機(jī)左右移動的位移、速度以及加速度,同時也進(jìn)行了動力學(xué)仿真,得到導(dǎo)軌中的滾輪與底座之間的接觸力,并用赫茲公式計算出最大體內(nèi)接觸應(yīng)力以及合成接觸應(yīng)力,對滾輪的壽命進(jìn)行了粗略估算。(3)運(yùn)用有限元前處理軟件HyperMesh建立了卷揚(yáng)設(shè)備以及導(dǎo)向設(shè)備的有限元模型。然后導(dǎo)入ANSYS中,對導(dǎo)向設(shè)備在兩個極限工況下和卷揚(yáng)設(shè)備在四個極限工況下分別進(jìn)行了后處理,得到了整機(jī)以及各部件的應(yīng)力和位移云圖,并查看了應(yīng)力和位移的最大位置。經(jīng)校核,兩臺設(shè)備均滿足剛度和強(qiáng)度要求。(4)對已經(jīng)建造好的卷揚(yáng)設(shè)備和導(dǎo)向設(shè)備進(jìn)行了出廠前的調(diào)試以及現(xiàn)場試驗。對兩臺設(shè)備進(jìn)行了運(yùn)行試驗和穿束作業(yè),并檢查了設(shè)備在穿束工程中的穩(wěn)定性,同時也對液壓系統(tǒng)密封性、油路和電路等管線、焊接質(zhì)量、外漏鈑金件、機(jī)體外形尺寸、電氣控制、涂漆顏色等進(jìn)行了檢查和測量。結(jié)論:根據(jù)設(shè)計要求對兩臺設(shè)備進(jìn)行了三維建模、運(yùn)動學(xué)仿真、動力學(xué)仿真、靜力學(xué)分析以及試驗,得到的結(jié)果均滿足設(shè)計要求,為預(yù)應(yīng)力穿束機(jī)卷揚(yáng)系統(tǒng)的設(shè)計和改進(jìn)提供了理論依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：安徽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TU757;TM623

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2613525