爐頂放散閥是高爐系統(tǒng)煉鐵工藝環(huán)節(jié)的一種功能結(jié)構(gòu)產(chǎn)品，當(dāng)高爐壓力異常升高時，閥門自動彈開安全釋放壓力，其性能直接關(guān)系到高爐煉鐵的產(chǎn)出率以及系統(tǒng)穩(wěn)定性。目前市場上的放散閥存在質(zhì)量大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、加工制造難度高，并且容易發(fā)生銹蝕卡阻等問題，不僅容易造成嚴(yán)重的經(jīng)濟損失，有時還會導(dǎo)致嚴(yán)重的安全事故，亟需改善。本文在分析不同類型放散閥優(yōu)缺點的基礎(chǔ)上，提出一種新型爐頂放散閥，該放散閥采用連桿作為主要傳動構(gòu)件，通過液壓缸驅(qū)動，實現(xiàn)了放散閥閥蓋的打開和傾翻等動作。整個桿系機構(gòu)中設(shè)置了儲能部件，閥門關(guān)閉狀態(tài)下，通過受力壓縮的碟形彈簧提供密封壓力，保證閥門正常密封和超壓狀態(tài)下安全放散煤氣。針對連桿式爐頂放散閥，分析了新型連桿式放散閥的運動學(xué)原理、力能關(guān)系，并對關(guān)鍵零部件的結(jié)構(gòu)、密封結(jié)構(gòu)和液壓系統(tǒng)進行了設(shè)計，在此基礎(chǔ)上進行了零部件的強度校核。根據(jù)使用條件約束優(yōu)化了傳動系統(tǒng)，使機構(gòu)運動參數(shù)更加合理，減少產(chǎn)品外形尺寸的同時降低了產(chǎn)品的驅(qū)動功率；采用有限單元法，對連桿式爐頂放散閥的關(guān)鍵部件結(jié)構(gòu)進行了輕量化設(shè)計；為產(chǎn)品配備了集中潤滑系統(tǒng)，避免產(chǎn)品長期露天使用過程中回轉(zhuǎn)部件卡阻引發(fā)產(chǎn)品使用問題；并通過對比的方法分析了連桿... 

【文章來源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的研究背景
        1.1.1 爐頂放散閥介紹
        1.1.2 爐頂放散閥的發(fā)展
    1.2 課題的研究意義
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.4 本文主要研究內(nèi)容與方法
第2章 連桿式爐頂放散閥的設(shè)計
    2.1 連桿式爐頂放散閥原理分析
    2.2 連桿式爐頂放散閥運動學(xué)分析
        2.2.1 迭代逼近的基本公式
        2.2.2 放壓過程運動分析
        2.2.3 啟閉過程運動分析
    2.3 放散閥力能關(guān)系與強度校核
        2.3.1 力能關(guān)系計算
        2.3.2 銷軸校核計算
        2.3.3 碟形彈簧的設(shè)計計算
    2.4 放散閥結(jié)構(gòu)設(shè)計
        2.4.1 密封副設(shè)計
        2.4.2 碟簧筒結(jié)構(gòu)設(shè)計
        2.4.3 碟簧卸力結(jié)構(gòu)設(shè)計
        2.4.4 液壓回路設(shè)計
    2.5 本章小結(jié)
第3章 爐頂放散閥機構(gòu)優(yōu)化
    3.1 放散閥運動過程分析與性能要求
        3.1.1 運動過程
        3.1.2 基本性能要求
    3.2 連桿式爐頂放散閥優(yōu)化模型
        3.2.1 建立目標(biāo)函數(shù)
        3.2.2 設(shè)計變量
        3.2.3 約束條件
        3.2.4 連桿式爐頂放散閥優(yōu)化模型
    3.3 優(yōu)化模型求解
    3.4 優(yōu)化后的機構(gòu)運動分析結(jié)果
        3.4.1 排氣泄壓運動分析
        3.4.2 翻蓋運動分析
        3.4.3 優(yōu)化機構(gòu)運動評價
    3.5 本章小結(jié)
第4章 基于有限元法的關(guān)鍵部件輕量化設(shè)計
    4.1 輕量化設(shè)計
        4.1.1 輕量化設(shè)計基本概念
        4.1.2 放散閥輕量化設(shè)計
    4.2 設(shè)計的邊界條件與使用條件
    4.3 擺動臂輕量化設(shè)計
        4.3.1 傳統(tǒng)擺動臂機械性能分析
        4.3.2 新型擺動臂輕量化設(shè)計
        4.3.3 新型擺動臂輕量化設(shè)計后的使用性能
    4.4 碟簧筒輕量化設(shè)計
        4.4.1 傳統(tǒng)碟簧筒機械性能分析
        4.4.2 新型碟簧筒輕量化設(shè)計
        4.4.3 新型碟簧筒輕量化設(shè)計后的使用性能
    4.5 本章小結(jié)
第5章 連桿式爐頂放散閥性能對比分析
    5.1 爐頂放散閥結(jié)構(gòu)性能分析
        5.1.1 與傳統(tǒng)配重型爐頂放散閥比較
        5.1.2 與剛性密封性爐頂放散閥對比
        5.1.3 與液壓自動放散型爐頂放散閥對比
    5.2 連桿式爐頂放散閥成本分析
        5.2.1 擺動臂成本分析
        5.2.2 碟簧筒成本分析
        5.2.3 放散閥總材料成本分析
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝
作者簡介


【參考文獻】：
期刊論文
[1]爐頂放散閥在線監(jiān)測技術(shù)介紹[J]. 張寶生.  冶金設(shè)備. 2013(04)
[2]大高爐煤氣放散閥安全控制和應(yīng)急處理[J]. 蔡國良.  設(shè)備管理與維修. 2013(S1)
[3]高爐煉鐵的發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J]. Peter Schmoele,Michael Peters,Hans Bodo Luengen,朱婷婷.  世界鋼鐵. 2013(01)
[4]爐頂放散閥橫梁由鍛件改為碳素結(jié)構(gòu)鋼鋼板受力分析[J]. 王亞明,付萍,韓鐵軍.  冶金設(shè)備. 2012(S2)
[5]高爐煤氣放散閥密封改造[J]. 齊先鋒.  科技信息. 2012(26)
[6]天鐵高爐爐頂休風(fēng)放散閥的改進[J]. 高國強.  天津冶金. 2012(03)
[7]淺析高爐均壓放散閥故障的原因及其處理措施[J]. 李慶.  科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2012(13)
[8]高爐均壓放散閥故障原因分析及處理[J]. 胡毅,于偉江.  南鋼科技與管理. 2011(04)
[9]高爐煤氣放散閥煤氣泄漏原因分析及處理[J]. 李華,李國軍.  冶金設(shè)備. 2011(S1)
[10]安鋼2800高爐DN650放散閥故障的處理[J]. 黃坤,賀紅旗.  中國設(shè)備工程. 2011(01)



本文編號：3070877