干熄焦提升卷筒开裂分析与结构优化设计.PDFVIP

２０１５Ｎｏ２　　　　　　　　　　　　　　　 　　　重 型 机 械 ·６５· 干熄焦提升卷筒开裂分析与结构优化设计 刘　权 （宝钢上海梅山钢铁股份有限公司设备部，南京　２１００３９） 摘　要：针对梅钢干熄焦提升卷筒使用过程中出现开裂的现象、卷筒结构和开裂特征，建立了卷 筒提升过程的有限元分析模型，对卷筒结构进行应力和变形计算，提出了卷筒结构的优化设计方案， 并对结构优化后的卷筒重新建立有限元模型进行计算与分析。对比前后两种结构的应力、形变、短应 力线的变化，发现结构优化后的卷筒形变明显变小、短应力线有效增长。优化设计的熄焦卷筒的现场 使用表明，该优化设计研究为避免开裂事故和变形失效的发生，提供了有益的技术支撑。 关键词：提升卷筒；开裂；补强；有限元 中图分类号：ＴＤ５３４　　文献标识码：Ａ　　文章编号：１００１－１９６Ｘ（２０１５）０２－００６５－０４ Ｃｒａｃｋｉｎｇａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｌｉｆｔｉｎｇｄｒｕｍｉｎｄｒｙｑｕｅｎｃｈｉｎｇ ＬＩＵＱｕａｎ （ＥｑｕｉｐｍｅｎｔＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＭｅｉｓｈａｎＩｒｏｎ＆ＳｔｅｅｌＣｏ．，Ｂａｏｓｔｅｅｌ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００３９，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｏｄｅｌｗａｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄｔｏｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｃｒａｃｋｉｎｇｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎｏｆｔｈｅｌｉｆｔｉｎｇｄｒｕｍｉｎｄｒｙ ｑｕｅｎｃｈｉｎｇｉｎＭｅｉｇａｎｇ，ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｄｒｕｍｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｃｒａｃｋｉｎｇ．Ｓｔｒｅｓｓａｎｄｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆｔｈｅｌｉｆｔｉｎｇｄｒｕｍｗｅｒｅｓｉｍｕｌａｔｅｄ．Ａｎｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｄｅｓｉｇｎｏｆｔｈｅｌｉｆｔｉｎｇｄｒｕｍｗａｓｍａｄｅ．Ｔｈｅｎ，ｏｎｃｅａｇａｉｎ，ａ ｎｅｗｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｏｄｅｌｗａｓｂｕｉｌｔ，ａｎｄｓｔｒｅｓｓａｎｄｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｗｅｒｅｓｉｍｕｌａｔｅｄａｓｗｅｌｌ．Ｔｈｒｏｕｇｈｃｏｍｐａｒｉｎｇ ｓｔｒｅｓｓｅｓ，ｓｔｒａｉｎａｎｄｓｈｏｒｔｓｔｒｅｓｓｌｉｎｅｂｅｆｏｒｅａｎｄａｆｔｅｒｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ，ｔｈｅｒｅｗａｓｍｏｒｅｓｍａｌｌｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄｓｈｏｒｔ ｓｔｒｅｓｓｌｉｎｅｌｅｎｇｔｈｅｎｓｏｂｖｉｏｕｓｌｙｔｏｎｅｗｌｉｆｔｉｎｇｄｒｕｍ．Ｕｓｉｎｇｏｆｏｐｔｉｍｉｚｅｄｌｉｆｔｉｎｇｄｒｕｍｐｒｏｖｉｄｅｄａｒｅａｓｏｎａｂｌｅｔｅｃｈｎｉ ｃａｌｓｕｐｐｏｒｔｆｏｒａｖｏｉｄｃｒａｃｋｉｎｇａｎｄｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｆａｉｌｕｒｅ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｌｉｆｔｉｎｇｄｒｕｍ；ｃｒａｃｋｉｎｇ；ｒｅｉｎｆｏｒｃｅ；ｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄ ０　前言 一套提升装置主要由两台电机、一台减速 机、两只卷筒、钢丝绳和焦罐组成。主电机通过 钢铁企业的炼焦工序通常采用传统湿法熄焦 带制动轮的联轴节，提升减速机带动升降卷筒运 技术，能耗大，污染重，而且红焦携带的大量热 转，钢丝绳缠绕，升降吊具打开或关闭，使焦罐 能无法利用，２００７年梅山钢铁股份有限公司开始 上升或下降。钢丝绳共有４根，每个卷筒上绕有 应用干熄焦技术来替代湿熄焦技术进行生产。提 两根钢丝绳。钢丝绳的一端由３个钢丝绳紧固件 升机是干熄焦生产的关键设备之一，主要用于将