斜坡卷?yè)P(yáng)主要部件的分析與改進(jìn)

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1、斜坡卷?yè)P(yáng)主要部件的分析與改進(jìn)我車間8T斜坡卷?yè)P(yáng)臺(tái)車是由JT800×600-23A型單筒卷?yè)P(yáng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的，該斜坡卷?yè)P(yáng)的設(shè)計(jì)是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)所有廠房依山坡而建，故利用卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引軌道上的臺(tái)車（如圖一）所有設(shè)備、材料、備件等全部由卷?yè)P(yáng)臺(tái)車上下運(yùn)輸，物體置于臺(tái)車的平板車上。圖1斜坡卷?yè)P(yáng)示意圖17剎車機(jī)構(gòu)不靈便使臺(tái)車不能準(zhǔn)確停止，平板車車輪無法進(jìn)入平板車軌道，滾筒運(yùn)行狀態(tài)不穩(wěn)，導(dǎo)致臺(tái)車上的平板車多次發(fā)生翻車。這些都嚴(yán)重影響了車間生產(chǎn)、檢修工作進(jìn)行，甚至有時(shí)造成現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)作業(yè)陷于停頓，以前的兩次大修主要集中于臺(tái)車檢修、軌道檢修、鋼絲繩及一些小型零部件的更換。但主要問題仍沒有

2、解決；因此，車間決定再次檢修，在檢修之前，我們對(duì)其主要部件進(jìn)行了理論分析，根據(jù)分析結(jié)果制定了檢修和改進(jìn)方案，依據(jù)方案成功進(jìn)行了檢修。一、主要技術(shù)參數(shù)：1、卷筒直徑：800mm2、電機(jī)：30kw750n/m3、斜坡傾角：17°31'4、鋼繩拉力：1500kg5、承載能力：采用單繩牽引，每次臺(tái)車上承載不能超過4000kg,采用雙繩牽引，即一端固定于坡道上端，另一端由卷?yè)P(yáng)牽引時(shí)承載可達(dá)8000kg二、滾筒的分析與改進(jìn)17經(jīng)過長(zhǎng)期運(yùn)行，造成了滾筒外壁局部發(fā)生磨損，筒殼與支輪，支環(huán)焊接處焊縫經(jīng)常發(fā)生開裂，而幾次焊修、加固效果均不太好，筒體圓柱度降低，最后只得

3、減荷使用。1、滾筒壁的最大應(yīng)力計(jì)算：最大應(yīng)力分析如圖二所示：滾筒體是一個(gè)由鋼板卷焊的厚壁筒，在運(yùn)行過程中，由牽引鋼絲繩拉力P對(duì)筒壁造成的載荷有彎矩M彎，扭矩M扭，以及纏緊的鋼絲繩對(duì)筒壁的外壓力P1。在這幾種載荷中M彎、M扭、相對(duì)于P1來說對(duì)筒壁產(chǎn)生的壓縮力可忽略不計(jì)。17圖2滾筒體上的外載荷由于輪輻在兩邊加強(qiáng)的作用，所以壓縮應(yīng)力的最大點(diǎn)發(fā)生在滾筒中段內(nèi)壁表面的切向應(yīng)力δtmax為最大。根據(jù)材料力學(xué)厚筒壁的公式，外壓力P1引起的δtmax為δtmax=–P1×2P2筒D2筒—D2內(nèi)D筒、D內(nèi)為滾筒體的外徑,內(nèi)徑。設(shè)筒體壁厚為δ,以D內(nèi)=D筒—2δ代入

4、上式δtmax═–P1*[2D2筒D2筒—（D筒—2δ）2]═–P1*[2D2筒4δD筒—4δ2]═–P1*[2D2筒4δ（D筒—δ）]∵D筒—δ≈D筒∴原式═–P1*[2D2筒4δD筒]═–P1*[D筒2δ]由此推出，最大壓應(yīng)力取決于滾筒的外徑和筒壁厚度。1、鋼絲繩纏繞滾筒的強(qiáng)度的校核17我車間的滾筒為單繩纏繞，為了進(jìn)行強(qiáng)度校核，在滾筒體上分離出一條寬度為S=D繩+1mm的半圓環(huán)，在這個(gè)分離半圓環(huán)上力的平衡條件如下圖3所示。由圖可知，兩端鋼繩的拉力P與環(huán)對(duì)鋼繩的反力P1垂直分力相平衡，根據(jù)微積分求解半圓環(huán)上的力P12P═∫0π1/2*D筒*S*P

5、1′*Sinφ*dφ═D筒*S*P1′P═1/2(D筒*S*P1′)P1′═2PD筒*S而P1′═P1（作用力與反作用力）代入推出的應(yīng)力公式δtmax═Pδ*Skg/cm217我車間滾筒直徑為800mm，壁厚15mm，材料為A3鋼，鋼繩直徑為28mm，鋼繩最大牽引力為1500kg首先對(duì)承載能力進(jìn)行如下校核。根據(jù)斜坡傾角17°31'，承載4000kg物體加臺(tái)車、平板車重量900kg,則（4000+900）*Sin17°31'=1457kg<1500kg按鋼絲繩最大拉力計(jì)算：δtmax=═1500??1.5*2.8=═358kg∕cm2根據(jù)卷?yè)P(yáng)滾筒的工

6、作環(huán)境，使用期限，現(xiàn)場(chǎng)檢查，該滾筒沒有受到過化學(xué)腐蝕或電化腐蝕，故只能是超期失效，查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》取失效系數(shù)1。7。A3鋼屈服極限δs=═2200kg∕cm2，該滾筒的現(xiàn)屈服極限為：δs滾=2200/1。7=1294kg∕cm2.>>δtmax=358kg∕cm2所以，現(xiàn)滾筒壁在抗外壓力方面的強(qiáng)度是足夠的。1、滾筒表面結(jié)構(gòu)的改進(jìn)：17由上面分析得出，滾筒筒體開焊、局部磨損及塌陷并非由于材料強(qiáng)度不夠所造成的。消除了許多人認(rèn)為滾筒強(qiáng)度不夠造成現(xiàn)狀的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)，因此說，更換新滾筒沒有必要，對(duì)現(xiàn)滾筒的檢修也不應(yīng)只從加固筒壁，焊縫堆焊，筒比校正等單方面入手。

7、在進(jìn)一步分析中發(fā)現(xiàn)，滾筒由于多次開焊后，重新焊接，對(duì)接口出現(xiàn)偏差，偏差累積導(dǎo)致滾筒圓柱度降低，而筒殼木襯安裝在其表面后不能緊密貼合（原滾筒木襯厚150mm，寬200mm，按滾筒周長(zhǎng)均布，它只能襯托鋼絲繩在其表面排列，對(duì)承受圓周徑向力作用不大），同時(shí)，木襯彈性太小，不能彌補(bǔ)木襯與筒外壁的間隙，從而導(dǎo)致了木襯在滾筒表面由于受到鋼絲繩外壓力的作用而在局部出現(xiàn)相對(duì)滑動(dòng)，木襯極易損壞，造成鋼絲繩與滾筒接觸引起磨損，塌陷，上述原因使鋼絲繩卷繩和放繩過程中蠕動(dòng)速度不一，造成臺(tái)車運(yùn)行狀態(tài)不穩(wěn)，也是滾筒陷入了焊縫不斷開裂的惡性循環(huán)之中。那么如何改善滾筒的表面受力狀態(tài)

8、是解決問題的主要途徑之一。17我們從分析結(jié)果入手對(duì)表面木襯進(jìn)行改進(jìn)，將原來的木襯設(shè)置為兩層木質(zhì)和一層橡膠組成的組合襯板。如