氧氣頂吹煉鋼是現代冶金行業(yè)中廣泛應用的主要煉鋼方法。轉爐系統(tǒng)主要由爐體、傾動機構、托圈、爐體聯(lián)結裝置等組成,其具有低速、重載和工作環(huán)境惡劣的特點,對其重要部件的安全性能要求很高。鑒于轉爐冶煉過程中處于高溫和不時傾動狀態(tài),重要部件的應力狀況難以通過現場實測的方法獲得,運用CAE仿真技術進行仿真成為一種行之有效的手段,但通常的CAE仿真方法將轉爐不同傾動角時的受力狀態(tài)視為靜態(tài),通過對不同傾動角分別進行仿真,從而得到轉爐系統(tǒng)在傾動過程中的載荷歷程。本文以250t柔性螺栓式轉爐為研究對象,采用動力學仿真軟件MotionView,建立轉爐系統(tǒng)包含所有部件在內的多體動力學分析模型,針對轉爐系統(tǒng)在傾動過程中的動力學響應進行仿真,對轉爐系統(tǒng)中的重要部件,如托圈、耳軸,建立了柔性體模型,并進行剛柔耦合仿真,利用多體動力學仿真得到的連續(xù)響應信號,對托圈的熱—機械耦合應力場進行了有限元仿真分析。本文的工作對轉爐系統(tǒng)在傾動過程中動力學響應和應力水平方面的研究具有參考價值,多體動力學與有限元的聯(lián)合仿真分析、剛柔耦合分析方法對轉爐系統(tǒng)的研究有重要參考意義,仿真分析托圈部位不同傾動角度下應力場分布狀況,對托圈的改進... 

【文章來源】：武漢科技大學湖北省

【文章頁數】：76 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

轉爐系統(tǒng)結構圖

由于本教研室針對轉爐系統(tǒng)已完成相關有限元仿真分析，創(chuàng)建剛體模型時，可以直接利用現有的CAE模型文件，將剛體模型以網格的樣式顯示，圖像更加直觀。圖2.2中，建模時根據實際需要選擇在導入幾何時是否加入其質量和轉動慣量等信息，幾何外形由不同模型的特征決定，可以在導入文件中修改外觀，也能夠在MotionView中針對實體質心和關聯(lián)點等特征進行模型的創(chuàng)建與編輯，針對計算仿真中需要時間約束或驅動條件的位置，可以在導入模型中定義參考點。

2.4.1 傾動機構剛體模型傾動機構的配置型式有落地式、半懸掛式和全懸掛式三種，本文研究轉爐的傾動機構為全懸掛四點嚙合柔性傳動，傾動機構和懸掛齒輪箱外觀如圖2.3所示。此結構通過多個傳動裝置的初級減速器末級傳動中的小齒輪共同驅動末級減速器中同一個大齒輪，然后傳遞扭矩到耳軸外伸端上，整套傳動裝置通過懸掛減速箱體都懸掛在主動側耳軸上，同時電機放在與箱體固定聯(lián)接的底板上，水平扭力桿兩端支承于固定在基礎上的支座中，通過水平扭力桿來平衡懸掛箱體上的傾翻力矩，懸掛箱體下方還設置有止動裝置，當傾動力矩超過正常值的三倍時，箱體底部和制動塊因消除間隙而接觸，電機停止運轉，從而防止過載以保護扭力桿。轉爐傾動機械結構設計保證了傾動機構傳動時的穩(wěn)定性，整個機構結構緊湊、能夠在較大的負載下平穩(wěn)傳動、抗扭和減振效果顯著。圖 2.3 傾動機構和懸掛齒輪箱外觀傾動機構的作用是轉動爐體，在仿真分析中，通過減速器的傳動作用，將傾動力矩從電機傳遞到主動側耳軸上

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3214009