300t转炉倾翻机构的设计【开题报告】

开题报告

机械设计制造及其自动化

300t转炉倾翻机构的设计

综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义

钢铁工业作为国家的支柱产业，它的发展先进程度一直被用来衡量国家强盛与否的重要标准。解放初期我国钢铁工业一片空白，技术相对于国外落后很多。我国花费了大量的物力和财力发展钢铁工业，建造了钢铁工厂，培养钢铁技术人才，加大对钢铁院校的投入。经过几十年的建设，我国的钢铁工业有了长足的发展，钢产量从刚开始几乎为零到当今钢产量全世界第一的水平。冶金技术有了质的飞跃，很多技术达到国际先进水平，建立了如宝山钢铁公司为代表的一大批特大型钢铁公司，这与钢铁相关学科建设的发展有着密不可分的关系。尤其是钢铁冶金，冶金物理化学，冶金工程等学科的建设为钢铁工业的腾飞奠定了坚实的基础。

目前钢铁产业主要的炼钢方法有转炉、平炉和电炉。平炉是过去居主导地位的炼钢方法，现已趋于衰落，在一些国家已完全为转炉、电炉所替代。在我国由于历史原因还保留一定数量的平炉，但今后将不再建设新的平炉。电炉用的金属料主要是废钢，电炉可以达到转炉不能达到的高温，以炼高合金合金钢是其特长。小型的炼钢厂在电能富裕的地区有发展前途。氧气转炉在世界上的各种炼钢方法中居于主导地位（空气转炉已为数不多，而近年来顶底复合吹炼转炉，在国际上有很大发展）。由于转炉投资少，生产效率高，钢的质量好，成本能耗低，便于实现自动化，氧气转炉炼钢法将在钢铁公司中发挥更大的作用。氧气转炉炼钢法是近三十年发展起来的新的炼钢方法，又称LD转炉炼钢法。其原理是通过双层冰冷吹氧管自炉顶口处向炉内金属熔池喷入氧气进行冶炼。

在冶金转炉设备中，倾翻机构是实现转炉炼钢生产的关键设备之一。本次课题主要研究300t转炉倾翻机构的设计。转炉的倾翻机构是炉体与传动马达之间的链环，它的作用是：无论采用什么吹炼法，倾翻机构应该具有连续回转能力，可停在任意倾角位置，而且能与氧枪、钢水罐车等设备联锁，在生产过程中电动机、齿轮、制动器等能安全可靠地运转，即使某一部分设备发生事故，也要有能力继续工作，维持到这一炉冶炼结束；能适应高温、动载、扭振的作用，具有较长的寿命；结构紧凑，重量轻，机械效率高，安装、维修方便。倾动机构的最大工作特点是减速比大，像本课题研究的300t转炉倾动机构，其减速比可以达到数

千，倾动力矩可以达到650t/m。基于此，本课题最后采用了多点啮合以及柔性传动，显著提高了承载能力，而且又让齿轮中心距减少，让该传动系统紧密。传动方案为四台一次减速机，让四台电机进行周边驱动带动二次减速大齿轮。

二、研究的基本内容，拟解决的主要问题：

（1）转炉倾翻机构的方案设计

（2）转炉倾翻机构传动方式设计

（3）转炉倾翻机构关键零部件的刚度和强度设计

（4）转炉倾翻机构抗扭缓冲装置设计

三、技术关键问题

（1）尽可能地简化设备结构，在实现功能的前提下减少设备零件的种类

（2）选择合适的电机类型，在其过载能力与电流值适合的范围内，减小变频器的选型容量，以节省投资

（3）合理分配减速机齿轮间的传动比和各个减速机的力矩，减少齿轮的体积，同时又能达到安全要求

（4）整个倾翻机构要与转炉配合

四、参考文献

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五、研究工作进度：

（1）第一周到第二周了解课题背景，查阅有关技术资料和图纸,完成开题报告、文献综述和外文翻译

（2）第三周进行方案设计，确定合理的方案

（3）第四周倾翻机构的配置形式设计

1）倾动力矩和倾动速度的确定；2）倾翻机构的配置形式的确定

（4）第五、六周倾翻机构的驱动和传动设计

1）载荷及工作环境分析；2）电动机的选定；3）减速器的设计

①速比和齿速的确定；②各轴力矩和轴径的计算

③轴承的选择和校核；④各种密封和润滑油的选择

（5）第七周倾翻机构运行状况极其改善措施

（6）第八、九、十周图纸设计

（7）第十一到十三周攥写论文

（8）第十四周做幻灯片文稿准备答辩