高炉堵渣机自调结构设计与仿真分析

摘要

高炉堵渣机是渣铁处理系统的一部分，是一种专门封堵炼铁高炉排渣口的机械装置，作为炉前的主要设备之一，其性能的好坏直接影响高炉炉况的稳定运行及高炉寿命。由于其工作环境非常恶劣，堵渣机变形及磨损严重，导致堵头运动轨迹的直线度不够、提升高度不足、提升与下降过程不稳定而出现冲击振动，造成堵头“卡死”及不能可靠进入堵渣口等问题。为此，本文对高炉堵渣机进行了较深入的分析与研究，对其主要零件参数和机构结构进行了改进设计。具体为，对高炉堵渣机的滚子尺寸、重锤的质量、重锤臂的长度等参数进行了改进设计；对高炉堵渣机工作的各个阶段(即升降、平移、调整、闭锁)进行其过约束分析与计算，得到其存在的过约束数和类型，据此对高炉堵渣机的各阶段的运动副进行优化配置，进行了高炉堵渣机的自调结构设计。然后，利用ADAMS仿真软件，对改进前后的高炉堵渣机在运动学和动力学方面进行了仿真分析，得到高炉堵渣机的上升阶段和下降阶段位移、速度、加速度的变化规律以及高炉堵渣机滚子与挡块的接触力及滚子与立臂的接触力的变化规律。仿真分析结果表明，改进后高炉堵渣机的堵头运动轨迹的直线度增长、提升的高度增高且稳定；改进后高炉堵渣机滚子与挡块的接触力及滚子与立臂的接触力的波动范围减小，将会有效减小堵渣机变形与磨损以及提升与下降过程中出现的不稳定和冲击振动现象，并使堵渣机堵头能可靠的进入渣口。
　　 本文的工作，不仅解决了高炉堵渣机的工程实际问题，而且丰富了机构结构设计理论与方法，为机构的自调结构的分析与设计提供思路和方法。

目录

文摘

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第一章绪论

1.1高炉堵渣机简介

1.2国内外研究现状

1.3自调结构的研究现状

1.4本课题研究背景及主要内容

第二章平面机构中过约束分析与自调

2.1引言

2.2平面机构中过约束的分析

2.3本章小结

第三章高炉堵渣机自调结构的设计与局部的改进

3.1引言

3.2高炉堵渣机的工作原理及功能结构分析

3.3高炉堵渣机的过约束分析

3.4高炉堵渣机的自调结构设计

3.5高炉堵渣机局部结构的改进

3.6本章小结

第四章高炉堵渣机运动仿真分析

4.1引言

4.2虚拟样机技术与ADAMS软件

4.3高炉堵渣机基本结构和仿真分析

4.4本章小结

第五章结论与展望

5.1结论

5.2后续研究工作展望

参考文献

致谢

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