210t转炉倾动机构的动力学模型及仿真研究

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氧气顶吹转炉炼钢是现代冶金企业中应用的主要炼钢方法,其运行是否正常会直接关系到生产线的顺利进行。氧气顶吹转炉的设备主要包括炉体、倾动机构、托圈、耳轴等。而转炉倾动机构作为转炉炼钢生产过程中的主要设备,被应用于完成炉体的平稳启动和准确定位,以实现转炉兑铁水、出钢、加料、修炉等一系列工艺操作。由于炼钢过程中低速、重载并且工作条件恶劣,再加上启动、制动频繁,尤其是电机不同的启动方式对转炉动态行为的影响。本文对转炉倾动机构做了简单介绍。介绍倾动机构的结构,设计原则、基本设计参数、几种结构和配置形式以及倾动机构的驱动和传动形式。采用几何建模、数值计算与计算机分析的方法,结合转炉的实际工作状况,对某钢厂210吨全悬挂转炉多点啮合柔性传动系统进行动力学模型的建立。首先建立了转炉倾动系统的十二质量动力学模型,进而继续将系统简化成三质量系统力学模型。运用拉格朗日方程建立系统的运动微分方程组,求解得到系统的固有频率和振型。为设备的正确使用和解决设备故障等问题提供了有效帮助。利用虚拟样机技术对210吨转炉空炉状态下进行虚拟样机运动仿真研究。在充分了解现有的比较优秀的通用建模软件Solidworks的特点后,应用Solidworks软件进行全悬挂转炉的几何建模与装配,将建立好的装配图进行验证,另存为parasolid格式。将利用Solidworks建立好的转炉的实体模型导入运动学及动力学仿真软件ADAMS平台,参照转炉几何参数、物理特性和约束条件,建立全悬挂转炉的运动仿真模型,并在有重力的作用下进行仿真研究。当电机以不同方式启、制动时,对耳轴和扭力杆的工作情况进行理论仿真。利用虚拟仿真软件可以完成物理样机无法完成的无数次的仿真试验,对以后的设计及设备的维修等都具有较好的现实意义和工程使用价值。
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