开题报告-精炼炉钢包车设计

毕业设计(论文)开题报告题目：精炼炉钢包车设计1毕业设计（论文）综述（题目背景、研究意义及国内外相关研究情况）1.1题目背景、研究意义本题目来自工程实际，具有很高的实用价值，涉及到机械、电子和结构设计方面的知识，通过本毕业设计，能够将大学中所学到的机械、电子和结构设计方面的知识合理的运用到实际工程中。钢包车是冶金行业中应用最广泛的设备之一，设计钢包车时应最大限度的满足一下两点：其一是工作的可靠性，钢包车在整个炼钢工艺中地位举足轻重。从转炉、二次精炼、最终到达连铸，各种工艺流程中钢水在地面的运输都依靠钢包车来完成，尤其在二次精炼处理过程。因此，钢包车的设计必须有很高的可靠性;其二是使用经济性。经济性的评价主要以钢包车的设备购置费和所期望的寿命为依据。钢包车的经济性与所选用的设计方案紧密相关，减少钢包车的自重，可以减少设备购置费的投入；钢包车一般采用电机和减速机驱动，设计合理的驱动系统，减少能源消耗即减少钢包车的驱动功率，可以减少后期生产费用。要提高钢包车的经济性，必须优化其结构和驱动系统，方能达到预期的经济性[1]。随着工业技术的不断进步,炼钢生产也不断发展,当今世界炼钢工艺都实现100%炉外精炼和全连续化。炉外精炼已成为生产优质钢和特殊钢不可缺少的工艺环节,在钢包车上进行LF炉外精炼即是其中之一。钢水初炼,出钢方式有两种:一是天车吊钢包出钢,二是钢包车出钢,各有其特点。随着炼钢工艺的发展,带称量的出钢装置已是发展方向之一。本LF炉称量钢包车在出钢水时实时显示出钢水重量,这不仅可以控制出钢水的重量;特别在精炼中随时显示钢水重量;这就可按工艺要求准确地添加合金量,使精炼出的钢水质量进一步提高,此钢包车既是称量出钢车,又是精炼车,具有较高的使用价值。1.2国内外相关研究情况我国钢包车市场发展迅速，产品产出持续扩张，国家产业政策鼓励钢包车产业向高技术产品方向发展，国内企业新增投资项目投资逐渐增多。投资者对钢包车市场的关注越来越密切，这使得钢包车市场越来越受到各方的关注。目前钢包车除了运行、定位两个功能外，还设计了钢包倾动、渣槽摆动两个功能。由于是技术改造项目，空间很有限，设计中采用了结构紧凑、驱动力大、调整范围广、便于自动控制的全液压传动形式[1]。在钢炼车间转炉下的钢包车轨道基础多数为现浇钢筋混泥土基础、预埋地脚螺栓，并仍采用螺栓压板联接固定钢轨的方式。由于部分基础可能会出现细石混泥土找平层施工质量较差，表面平整度差严重等情况，轨道与找平层之间有较大缝隙，导致轨道压板不能有效地阻止钢轨侧向位移，加上轨道小车车轮为内侧带缘，致使生产过程中过垮台车经常掉道。另外在钢炼生产及运输过程中钢水渣或多或少经常要洒在轨道上，将外露螺栓、螺母。压板等粘住，清理钢渣时往往将这些部件损坏。2本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施2.1本课题研究的主要内容本题目主要内容为钢包车的设计，包括钢包车主动轮组、从动轮组、缓冲器、事故防滑等方面内容。钢包车传动装置是一个重要组件，传动装置是整个钢包车的“心脏”，为钢包车运行提供动力，选择合适速比和功率的减速机和电机是设计合理、经济、可靠的传动装置的关键。在确定钢包车驱动所需电机功率和转速后，就要确定钢包车传动装置的结构，其结构必须保证钢包车工的可靠性。在冶金行业中，钢包车驱动一般采用双电机减速机独立驱动，在一台电机或减速器出现故障时，短时间内剩余的一台电机减速器仍可以单独将钢包车慢速驱动，保护整个炼钢工艺的连续性。2.2本课题研究的研究方案2.2.1研究方案一:钢包车单侧独立传动结构图2.1是典型的单侧独立传动结构[2]，这种结构的应用比较广泛，可安装于钢包车的前部或后部的两侧车轮轴上；由于采用两台不同的电机减速机独立驱动两侧车轮，车轮的同步性需要调试；在两台电机及减速机均正常工作时，钢包车通过两根轨道上的两个车轮同时驱动，钢包车内侧车轮的驱动力在理论上相等，钢包车的运行是平稳可靠的。但是当其中一台电机或减速出现故障时，只能用剩余的一台电机和减速机驱动钢包车。电机2.输入联轴器3.减速器4.输入联轴器图2.1钢包车单侧传动结构2.2.2研究方案二：钢包车四轮驱动结构减速器2.输入联轴器3.电机4.输出联轴器5.车轮轴6.轴承7.车轮图2.2钢包车四轮驱动结构图2.2所示的四轮驱动结构[2]，两台电机和减速机分别位于钢包车的前后，每台电机和减速机分别驱动前后两侧的一组车轮。这样在单台电机或减速机出现障时，剩余的一台电机和减速机仍同时驱动一组车轮，其驱动力平移至钢包车中心时无附加的力偶矩(两侧的驱动力平移至中心的附加力偶矩大小相等，方向相反相互抵消)，所以运行的平稳性与正常工作相同，在故障状态下可以较长时间慢速运行，保证整个炼钢工艺的连续性。2.2.3研究方案三：钢包车双轮驱动结构如图2.3钢包车双轮驱动结构式只用一个电机和一个减速器，减速器放在两轮子的中间，驱动两个轮子，这个方案只能驱动一组轮子，其驱动力只有一组轮子上有，所运行的稳定性不好，而且如果电机或减速器发生故障，则钢包车就不能正常工作，这是它的缺点，优点是它可以减轻钢包车的负重，省材料。图2.3钢包车双轮驱动结构2.3本课题研究的研究方法或措施首先查找资料，咨询老师，请教相关专业同学进行必要的分析计算，考虑现实情况进行必要的调查了解，然后草绘图纸确定尺寸。最后建立三维立体模型、进行结构设计分析，确定出最优设计方案。2.4工作方案及进度计划第1-3周：查阅资料，了解工作原理及特点，完成基础知识的积累并撰写开题报告；(2013年11月15日-12月10日)第4-6周：方案论证，深化方案具体实施步骤；(2013年12月11日-12月27日)第7-10周：钢包车驱动装置的具体方案设计，图纸准备，准备中期答辩；(2013年12月30日-2014年3月12日)第11-15周：撰写毕业论文，论文修改，准备毕业答辩。(2014年3月17日-4月23日)指导教师意见（对课题的深度、广度及工作量的意见）指导教师：年月日所在系审查意见：系主管领导：年月日参考文献[1]任彤.钢包运输车的结构与设计[J].2011,9(16):49-50.[2]郭维强.钢包车传动装置的角型减速机开发设计[J].2002,29:51-53.[3]张钟蓓.RH真空处理系统主要设备_钢包车的设计探讨[J].2008,29.[4]王兴贵.钢包车变频控制系统中防滑控制器的设计[J].2006,25(3).[5]邢卫平.钢包车车架开裂原因的分析及改进措施[J].2010,6(35).[6]曹远刚.AC_LF炉称量钢包车设计[J].2000，27（3）.[7]罗玉元.钢包车的铰接均衡架行走装置[J].1996(6).[8]石玉梅.钢包车断轴的分析和对策[J].2006,2.[9]刘增儒.连铸机钢水包承载用新型设备_钢包车[J].2000,3.[10]郭维强.钢包运输车的结构与设计[J].2012,1.[11]曹远刚.长钢四厂炼钢分厂2LF炉钢包车设计[J].1997,12(3-4).[12]刘正环.酒钢全液压可倾式钢包车的设计[J].1997,4(17):30-31.[13]许利民.复合制动方案在炼钢转炉钢包车上的应用[J].2009,1.[14]Zimm.HeatTransferinSteelmakingLadle_Andr[J].2008,15(8).[15]Kid.FaultPredictionUityWeightsMethod[J].2011.[16]TIA.EffectsofOperatiifeofLadleLining[J].2011,1(22).随着工业技术的不断进步,炼钢生产也不断发展,当今世界炼钢工艺都实现100%炉外精炼和全连续化。炉外精炼已成为生产优质钢和特殊钢不可缺少的工艺环节,在钢包车上进行LF炉外精炼即是其中之一。钢水初炼,出钢方式有两种:一是天车吊钢