冶金铁水预处理安全保护装置改进论文

　　摘要：本文针对炼钢厂冶金铁水预处理升降小车原使用功能不能满足检修需要这一问题，提出了解决方案，并对具体结构进行了设计计算，生产实践证明该装置对设备运行中出现故障时实现安全检修提供了有效保障。
　　关键词：安全保护装置改进论文，LD单梁桥式论文，起重机论文
　　一、概论
　　冶金铁水预处理其功用是通过向冶金铁水中加入脱硫剂，然后搅拌小车降下搅拌头插入冶金铁水中，对冶金铁水进行搅拌，达到对冶金铁水脱硫的目的。在检修维护中发现，原有四只支撑被固定在+９．８５０ｍ高度［１］的升降小车轨道上，当需要检修作业时需要先将其旋转到升降小车轨道内侧，然后将搅拌小车降到支撑上，检修时才能起到固定、保护作用。这种方案结构简单，使用方便。但只能满足正常检修使用。如果故障发生在其它位置，就无法使用。为了确保设备能够安全正常的运行，经多方论证，我们重新设计了一套安全保护装置来很好地来满足检修和生产的安全需要。
　　二、方案确定论文
　　基本要求：
　　ａ、为保证新装置能满足可以在任意位置检修的需要，其使用位置必须是可调的。
　　ｂ、整个搅拌小车工作总重量１７．４５ｔ［１］，新装置必须能够承受这一重量。
　　ｃ、新装置应该结构简单，操作方便，便于制造安装。
　　在认真分析以上三条要求的基础上，考虑到检修现场有一台１０ｔLD单梁桥式起重机，只需解决承载问题，就能较好满足使用需要。我们决定采用单梁桥式起重机对检修搅拌小车进行起吊保护。
　　三、工作原理论文
　　LD单梁桥式起重机额定起重量１０ｔ，搅拌小车工作重量１７．４５ｔ，不能直接承载。本着简单、有效的原则，我们采用了滑轮组原理来解决这一问题。也就是在搅拌小车上安装滑轮使它成为一门动滑轮，钢丝绳的一端固定，另一端与单梁吊固定，这样单梁桥式起重机的实际承载只是搅拌小车总重量的一半，即：８．７２５ｔ，完全满足单梁桥式起重机的承载范围要求。
　　四、具体结构论文
　　新安全保护装置主要由１０ｔ单梁桥式起重机、滑轮、钢绳、钢绳卡套、滑车五部分组成。现设计为：先把钢绳一头用钢绳卡套固定在升降小车轨道顶部的横梁上（即原有提升系统承载梁），然后把钢绳穿过搅拌小车上新安装的滑轮引向单梁吊。因升降小车轨道顶部标高为＋２０．５００ｍ，单梁吊起升标高为＋２１．７５０ｍ，钢绳如果是直接向上穿过升降小车轨道顶部，由于钢绳固定段长度需１５００ｍｍ，平台与吊钩空间高度只有１２５０ｍｍ。为保证导向滑轮安装稳固，两滑轮分别固定在＋１６．１００ｍ平台，间距为２１０００ｍｍ的两根主承重横梁上。
　　钢绳引到吊钩后将根据搅拌小车所在检修位置的不同，选取不同的钢绳长度然后及时用钢绳夹固定在吊钩上。这时因为车体上的两滑轮相距１９００ｍｍ，在钢绳通过导向滑轮２引向吊钩时，出现钢绳进出滑轮时的允许偏角问题。不过导向滑轮２选用的是桃式开口吊钩型滑车，而滑车具备可旋转性，问题实际上已得到了根本性的解决。
　　五、主要零部件设计计算论文
　　１、钢绳的选用
　　ａ、钢绳直径的选择
　　搅拌小车自重Ｑ＝１７．４５ｔ滑轮组倍率：ｍ＝２（两门动滑轮）钢绳根数：ｎ＝２；则单根挠性件自由端牵引力（钢绳拉力）
　　Ｐ＝Ｑ／（ｎ×ｍ）＝１７．４５／（2×2）＝４．３６ｔ（表５－５６［２］）
　　即：钢绳所受到的最大拉力Ｓmax为４．３６ｔ，因本钢绳用途为张紧保护所以可选安全系数ｎ＝５（表５－３［２］）
　　预选钢绳直径为Φ２１．５ｍｍ（表５－２，表５－６；［２］）；并查得其钢丝绳破断拉力为ＳP＝３２．９５ｔ
　　按Ｓmax×ｎ≤ＳP（式５－１，［２］）进行校核
　　Ｓmax×ｎ＝４．３６×５＝２１．８ｔ，小于ＳP；本钢绳安全，选用合格。
　　2、滑车的选用
　　由已知钢绳直径￠２１．５ｍｍ，结合表５－５０［２］，表５－５４［２］可选用桃式开口吊钩型号：Ｈ５×１ＫＢＧ
　　3、钢绳卡套支座设定
　　已知ｄ＝６０ｍｍ；Ｄ1＝１５５ｍｍ；Ｈ＝１１０ｍｍ；ｂ1=５５ｍｍ
　　ａ、座子设定
　　由卡套Ｄ1＝１５５ｍｍ，同时为保证钢绳卡套的安装和使用座子的销轴孔中心高可定为１００ｍｍ。由ｄ1=６０ｍｍ，同时为保证轴的安装方便，座子的轴孔定为￠６１ｍｍ。结合轴孔中心高和Ｈ＝１１０ｍｍ，同时考虑钢绳卡套的安装方便，即承载的需要，座子侧板：
　　高Ｈ1＝１８０ｍｍ
　　宽Ｂ1＝１８０ｍｍ
　　厚δ＝１８０ｍｍ
　　结合ｂ1=５５ｍｍ，同时考虑到安装方便座子两侧板间距为６５ｍｍ。由座子的宽为１６０ｍｍ，间距６５ｍｍ，连接螺栓直径为Φ２４ｍｍ可定底座尺寸为
　　长×宽×高＝３００ｍｍ×２００ｍｍ×２５ｍｍ
　　（注：搅拌小车轨道顶部横梁宽为３００ｍｍ，可满足安装要求。）
　　
　　六、结束语
　　新保护装置在实际使用中效果良好，它的承载量，操作性，完全能满足搅拌小车在任意工位的检修需要，整体结构是可靠的，对安全检修提供了有力保障。本次改造充分利用和发挥现有设备１０ｔ单梁桥式起重机的作用，整个新安全保护装置结构简单，操作方便，原理可靠。在设计中充分考虑了各零件的使用安全性，从而保证了整个装置的可靠性，达到了改造目的和要求，并在实际应用中取得了良好效果。
　　
　　参考文献
　　［１］搅拌器升降小车安装图号《ＴＬＫ０１－ＪＢ－０１》．２００１中国冶金设备总公司
　　［２］机械设计手册．上册第二分册第二版．化学工业出版社．１９８５
　　［３］柴英、陈峰．昆钢冶金铁水预处理工程设备调试大纲．中国冶金设备总公司．２００２

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