電爐兌鐵水車(chē)設(shè)計(jì)優(yōu)化

電爐兌鐵水車(chē)設(shè)計(jì)優(yōu)化馬鋼特鋼公司李保運(yùn)前言

馬鋼煉鋼電爐加鐵水工藝由CONCAST設(shè)計(jì)，其主要思路是利用鐵水溜槽伸進(jìn)爐內(nèi)向電爐加入鐵水，鐵水溜槽安裝在鐵水溜槽車(chē)上，隨此車(chē)一起運(yùn)動(dòng)。鐵水溜槽車(chē)主要功能是把鐵包傾翻，把鐵水倒入溜槽。

然而，電爐投產(chǎn)近一年以來(lái)，鐵水溜槽車(chē)曾發(fā)生過(guò)數(shù)次傾翻支座變形問(wèn)題，對(duì)生產(chǎn)影響較大。前言故障原因探究為查明變形原因，解決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題，我們對(duì)此支座進(jìn)行了載荷計(jì)算分析第1步：建立各相關(guān)部件的三維模型。

計(jì)算其重量與重心位置圖1鐵水溜槽車(chē)傾翻架三維圖G＝26.58tonX=1727.97mm

Y=-100.56mm

Z=735.84mm故障原因探究

圖2空鐵水罐三維圖圖3內(nèi)盛80t時(shí)的鐵罐三維圖空包時(shí)：重量＝26.58t，重心位置：X=-8.69mmY=-496.87mmZ=-0.03mm加裝80T鐵水時(shí)：重量＝112.9t，重心位置：X=-2.53mmY=-479.13mmZ=-0.01mm故障原因探究

其中：Fx、Fy——支座孔處的支座反力Fgx、Fgy——液壓缸銷(xiāo)軸處的支座反力Gs——鎖緊銷(xiāo)裝置重量，依據(jù)圖紙為1.113t。Gt——鐵水罐加80t鐵水重量，為112.9t。Gq——傾翻架重量，為26.58t。Fx＝60.51tFy＝14.20t第2步：受力分析與計(jì)算故障原因探究

其中：FxFx、Fy——支座孔處的支座反力Fgx、Fgy——液壓缸銷(xiāo)軸處的支座反力Gs——鎖緊銷(xiāo)裝置重量，依據(jù)圖紙為1.113t。Gt——鐵水罐空罐重量，為32.88t。Gq——傾翻架重量，為26.58t。Fx、Fy——支座孔處的支座反力Fgx、Fgy——液壓缸銷(xiāo)軸處的支座反力Gs——鎖緊銷(xiāo)裝置重量，依據(jù)圖紙為1.113t。Gt——鐵水罐加80t鐵水重量，為112.9t。Gq——傾翻架重量，為26.58t。Fx＝55.28tFy＝11.21t故障原因探究圖6鐵水罐在最低位時(shí)支座受力圖圖7鐵水罐在最高位時(shí)支座受力圖故障原因探究由圖6、圖7對(duì)比可看出，鐵水罐在最低位時(shí)支座受力較大，故按此時(shí)的載荷進(jìn)行應(yīng)力計(jì)算。計(jì)算結(jié)果應(yīng)力最大值：492MPa，位于下邊緣處，如圖8所示。碳鋼板的屈服極限也僅為282.7MPa，可見(jiàn)鐵水溜槽車(chē)的車(chē)架（特別是傾翻架支座根部）設(shè)計(jì)存在強(qiáng)度不足問(wèn)題，另由于車(chē)架面板變形過(guò)大而發(fā)生失穩(wěn)現(xiàn)象，需加以整改。設(shè)計(jì)優(yōu)化與效果跟蹤改造方案：對(duì)傾翻架支座及車(chē)架均增加筋板加強(qiáng)，力保車(chē)架大梁的加強(qiáng)筋與支座的加強(qiáng)筋板位置對(duì)齊。這樣的結(jié)構(gòu)可保證支座的受力能分解到大梁上，使車(chē)架翼緣處剛度更好。示意圖如下：

箱型梁翼緣處補(bǔ)焊鋼板，使其翼緣處厚度增加。此處加強(qiáng)此處加強(qiáng)此處加強(qiáng)圖9加強(qiáng)筋布置正面圖10加強(qiáng)筋布置立體圖設(shè)計(jì)優(yōu)化與效果跟蹤圖11改造后的應(yīng)力分布從分析結(jié)果看，完全滿(mǎn)足強(qiáng)度與剛度要求。經(jīng)過(guò)3個(gè)月的生產(chǎn)使用跟蹤，效果良好先前由于溜槽