600t模块化不间断顶升装置研究

摘要

随着工业的飞速发展,机械设备朝着集成化的方向发展,功能越来越多,结构复杂程度也随之变高,其相应的总体体积和重量也越来越大,少则上百吨,多则可达数千吨。在设备建造、安装、维修或拆除时,对提升装备的需求日益增强,目前应用在工程实践中的提升装备尚有一些缺点,如成本高、效率低、尺寸大等,不能很好的满足工程需求。针对现有装备的不足,本文提出液压技术600吨模块化不间断顶升装置,重点研究装置的顶升原理和结构设计,分析关键零部件的强度和刚度状况,优化部分构件的结构形式和尺寸参数,模拟该装置的工作状况,总结该装置的设计准则。本课题的主要研究内容包括:
　　(1)针对顶升工作需求,提出该装置的设计方案,重点研究该装置的机械结构设计及相关计算,并利用SolidWorks软件建立装置的三维模型。
　　(2)建立该装置的有限元模型并进行有限元分析。在研究支撑框架、支撑圆筒、固定支撑件等零部件网格划分、载荷施加方式和约束条件选择的基础上,对该装置在顶升状态和静止状态下分别进行静力学分析,得出各零部件应力和变形状况。
　　(3)针对不同零部件的受力状况,提出不同的优化方法,并建立优化模型。重点探究支撑框架结构形式的改变对其强度和刚度的影响。利用多目标优化原理对支撑圆筒和固定支撑件的尺寸参数进行优化。
　　(4)利用该装置对某炼钢厂高炉炉体进行模拟顶升,阐述施工步骤及注意事项。总结整理本课题的研究成果,建立该装置的设计准则。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪论

1.1重型设备提升技术研究

1.2本文的主要研究内容

第二章 600t模块化不间断顶升装置的结构设计

2.1顶升装置的工作对象

2.2装置的功能需求与性能指标分析

2.3顶升装置的工作原理

2.4顶升装置的结构设计

2.5本章小结

第三章 关键零部件有限元分析

3.1弹性力学基本理论

3.2有限元分析软件ANSYS Workbench

3.3支撑框架的静力学分析

3.4支撑圆筒的静力学分析

3.5钢销的静力学分析

3.6固定支撑件的静力学分析

3.7活动支撑件的静力学分析

3.8本章小结

第四章 关键零部件的优化设计

4.1 ANSYS中的多目标优化原理与方法

4.2支撑框架的结构优化

4.3支撑圆筒的尺寸优化

4.4固定支撑件的尺寸优化

4.5本章小结

第五章 稳定性分析模拟顶升及设计准则建立

5.1装置稳定性分析

5.2装置模块化使用

5.3设计准则概述

5.4顶升装置设计准则

5.5本章小结

第六章 结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

发表论文和科研情况说明

致谢