铝电解多功能起重机卷扬机构参数选择分析

1、铝电解多功能起重机卷扬机构参数选择分析第27卷第3期2011年6月有色矿冶N0NFERROUSMININGANDMETALLURGYV01.27.3June2011文章编号:10o7967x(2OlI)03007503铝电解多功能起重机卷扬机构参数选择分析刘金生,包世民中国有色(沈阳)冶金机械有限公司,辽宁沈阳110141摘要:本文针对电解铝行业32t铝电解多功能起重机卷扬机构主要部件参数进行计算,同时对电解铝多粉尘,强磁场,强腐蚀气体环境下的卷扬机构选型和选型注意事项进行了分析和总结,确保卷扬机构运行平稳,从而保证整机的正常运行.关键词:铝电解多功能起重机;卷扬机构;卷筒;参数中图分类号:T

2、H218文献标识码:A铝电解多功能机组的卷扬机构主要用来吊运盛装熔融金属的钢包,同时也用于辅助吊运.卷扬机构安装在主梁上,沿主梁上的轨道运行.可旋转的吊钩安装在活动框架上,与活动框架一起在固定导向架内运动,并对盛装熔融金属的钢包进行电子称量和记录.准确的选择机构参数,对机构的平稳运行和使用寿命以及生命安全具有重要的作用.1卷扬机构电机的选择根据GBT38112008表6机构的工作级别,本文选择的卷扬机构使用等级为M6等级.因为卷扬机构吊运的是盛装熔融金属的钢包,运行速度需要平稳,所以选择冶金起重用变频电机,型号为YZP280S一8C,因空气中含有氧化铝(A10,)粉尘,碳粉粉尘,HF,CO,C

3、O气体,沥青烟等有害气体,电机防护等级选择大于或等于IP54.卷扬机构静功率计算:=f3.210+2.4100.08110l0000.85=32.78kW式中Q额定起重量(kg),Q=32000kg;Go吊钩组重量(kg),G0=2400kg;11机构总效率,取-q=0.85;V起升速度(m/s),取V:4.9m/rain=0.081m/s.电动机计算功率:根据电机样本选择:海拔为1500m,环境温度为50,功率折算因数为0.87.选择基准工作制为s,负载持续率为40%,功率因数为1.考虑变频功率因数0.90.P=32.780.8710.9=41.86kW设计所选电机型号YZP280S一8C,

4、功率45kW>41.86kW,转速为737r/rain,满足要求.2减速器的选择一般情况下,起升机构减速器的设计预期寿命应与该机构工作级别中所对应的使用等级一致.减速机选型计算:卷筒的转速:n,:一Vm:4-:10r/min一arDn竹X0.63式中V起升速度(m/rain),V=4.9m/rain;m滑轮组倍率,1TI=4;D.卷筒的计算直径,D.=630mm.减速器的计算速比:=.7式中nl电动机转速(r/rnin),n1:737r/rain.设计选用SEW减速机,减速器型号M3SF80,速比72.22.因此,实际起升速度:V=V9=5m/minVV误差=100%=100%=2%收稿

5、日期:2Oll一03一叭作者简介:刘金生(1979一),男,本科,助理工程师,主要从事机械产品设计研发工作.76有色矿冶第27卷一般允许的起升速度误差为s=5%.卷筒的实际转速:n.:n(1+):10X(1+0.02)=10.2r/min.卷筒运转所需的转矩:T=955【)_PJ=9550x13=42.13N?mJU.Z式中P输入卷筒静功率,P=45kW3联轴器的选择冶金用联轴器一般用鼓型齿式联轴器,梅花弹性联轴器,蛇形弹簧联轴器.鼓型齿式联轴器,蛇形弹簧联轴器制造成本高,安装精度高.而梅花弹性联轴器制造成本相对于其他两种联轴器成本低,安装精度低,而FL能满足使用要求.所以我们选择梅花弹性联轴

6、器.校核计算:电动机的输出转矩:T9550D_:9550:583N.mII】/J,式中P电动机计算功率(kW),P=45kW;FI1电动机转速(r/rain),FI1=737r/min.所需联轴器转矩:,rl=TI11=25831.6:1865.6N?nl式中(p等效系数,重级,取(p=2;n安全系数,取n:1.6.4制动器的选择本设汁Fh单纯盘式制动和电力液压块式集中制动改为由两种制动器分散制动,不但提高了制动效率而且大大增加了制动的稳定性和安全性.即高速轴上电力液压制动和卷筒轴盘式制动.卷扬机构的工作级别为M6,且额定起升速度等于或高于5m/min时要求制动平稳,应采用电气制动方法,保证在

7、0.21.0G范围内下降时,制动前的电动机转速降至同步转速的1/3以下,该速度应能稳定运行.卷扬机构的制动器应是常闭的,其安全系数应不小于GBT381l中4.2.1.3条规定的值,制动器本身质量良好,灵敏呵靠.制动器验算:所需静制动力矩:T=Krr1=1.75583=1020N?m式中K安全系数,重级,取K=1.75.电机的输出转矩T.:583N?m.5钢丝绳的选择卷扬机构用钢丝绳的选择,应采用GB8918中规定的钢丝绳,钢丝绳出厂时已得到润滑,卷筒上钢丝绳的固定装置,应当具有防松或者自紧性能.钢丝绳所受的最大拉力:Q+GD一zm-qh3.210+2.4lO240.85=5.0510N式中Q额

8、定起重量(kg),Q=32000kg;GDt吊钩组重量(kg),GD=2400kg;m滑轮组倍率,in=4;取-q=0.85.钢丝绳直径:d=c:0.106,:23.84mm式中d钢丝绳最小直径,单位为lilm;s钢丝绳最大静拉力,单位为N(考虑滑轮组效率,但不计钢丝绳自重);c选择系数,它的取值与机构工作级别和钢丝抗拉强度有关,按GB/T38112008.起重机设计规范,表44钢丝绳选择系数c和安全系数n选取c=0.106.钢丝绳的破断拉力应满足:Foi>sn=4.4107.1=312.4kNF.所选钢丝绳的破断拉力N;n钢丝绳的最小安全系数,按表表44钢丝绳选择系数c和安全系数n选取

9、.n=7.1.根据机械设计手册1l选择钢丝绳的直径d=24mm.设计选用钢丝绳直径d=24mm,型号24NAT637S+IWR1770SZ.6卷筒的选择卷筒由原来的铸铁卷筒改为Q235B钢板煨圆焊接卷筒.经计算和现场检验不仅满足使用要求,而且大大降低成本,提高了强度.当吊钩处于工作位置最低点时,卷筒上缠绕的钢丝绳,除固定绳尾的圈数外,不应少于2圈.当吊钩处于工作位置最高点时,卷筒上至少还有1整圈的绕绳余量.钢丝绳在卷筒上应能按顺序整齐排列.我们选择一层缠绕方式,并且卷简要车出绳槽.第3期刘金生等:铝电解多功能起重机卷扬机构参数选择分析77卷筒的结构参数:卷筒的最小名义直径:D=hd=22.42

10、4=537.6mm式中D按钢丝绳中心计算的滑轮或卷筒的卷简直径;h卷筒,滑轮和平衡轮的卷绕直径与钢丝绳直径之比值,h=22.4;(选自GB381l一2008);d钢丝绳直径(mm),d=24mm;考虑吊钩行程和卷扬平台空问结构选取:D=630mm.7吊钩的选择铝电解多功能起重机的卷扬机构吊钩不能使用铸造吊钩,吊钩选择为不锈钢防磁吊钩,不锈钢防磁吊钩材质为1Crl8Ni9Ti,按起重吊钩标准GB10051.1(机械性能,起重量,应力及材料)选择,吊钩的强度不能满足使用的要求,需要求吊钩厂家重新对吊钩进行计算,在吊钩最大受力部分加大尺寸,满足吊钩强度要求.而且对于吊运盛装熔融金属钢包的吊钩选型,要

11、选择比本身级别高一级的吊钩型号,本文参数32t吊钩要选择钩号40的吊钩,型号LYD,强度等级M级,工作级别M7,要求厂家提供材质单和合格证.吊运物品对起重机吊钩部位的辐射温度不超过300.吊钩吊运的是熔融金属,应当设置防止吊物意外脱钩的闭锁装置,严禁使用铸造吊钩.吊钩的缺陷不得补焊.在吊钩上应永久性地标明其最大质量.8起重量限制器的选择为了防止超载使用,铝电解多功能起重机,一般应安装起重量限制器.起重量限制器应能保证起吊额定起重量,其动作点的最大值;当G50t时应不大于1.05G;当G>50t时应不大于1.08G.当载荷达到0.9G时应能发出报警信号;当载荷超过最大限度值时应能自动切断起

12、升电源,并发出禁止性报警信号.9结论通过对铝电解多功能机组设计经验的总结,我们对这种类型结构设计有了进一步的认识,当然,其中尚有很多需要进一步研究的地方.随着科学技术和制造技术的发展,我们的设计能力也会不断进步,希望在不远的将来对于铝电解多功能机组卷扬结构的设计达到国家领先水平.参考文献:1成大先.机械设计手册第2卷4版M.北京:化学工业出版社,2002.2中国中型机械工业协会中型机械标准编写委员会,重型机械标准第3卷M.昆明:云南科技出版社,2007.f3刘鸿文.材料力学第4版fM1.北京:高等教育出版社,2004.ParametersSelectionandAnalysisofHoisti

13、ngMechanismofPotTendingMachineLIUJinsheng,BAOShirainNFC(Shenyang)MetallurgicalMachineryCo.,Ltd.,Shenyang110141,ChinaAbstract:Thearticledescribesthecalculationofmaincomponentsparametersinthehoistingmechanismofpottendingmachine(PTM)for32tons.Meanwhile,itanalyzesandsummarizestheparametersselectionofhoi

14、stingmechanismandthefactorswhichareneededtopayattentiontointheenvironmentofmuchdust,strongmagneticfield,strongcorrosivegas,whichmakeshoistingrunsmoothlySOastoensurethenormaloperationofthemachine.Keywords:pottendingmachine(PTM);hoistingmechanism;drum;parametersp,;,:p,;pt;,0(上接第74页)StructureandStressAnalysisofRollRingofLargeScaleRotaryKilnYANGZhiNFC(Shenyang)MetallurgicalMachineryCo.,Ltd.,Shenyang110141,ChinaAbstract:Thisarticlesummarizesthenickellateritedevelopmentofrotarykilntechnology.Rollingringofitskeycomponentswereanalyzed.Th