…………………裝…訂……線…………………裝…訂……線…………頁共53頁第一章緒論1.1煤焦化工藝國(guó)內(nèi)外發(fā)展情況及現(xiàn)狀1.1.1國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀中國(guó)焦炭年產(chǎn)量和出口量于90年代初躍居世界第一位。21世紀(jì)初期,中國(guó)焦炭(機(jī)焦)產(chǎn)量仍將增長(zhǎng),世界焦炭產(chǎn)量穩(wěn)定在315億t/a左右,并基本保持焦炭的供需平衡。焦?fàn)t容積大型化、操作自動(dòng)化、嚴(yán)格控制污染、擴(kuò)大煉焦用煤資源將是21世紀(jì)室式煉焦的主要發(fā)展方向。據(jù)初步統(tǒng)計(jì),2003年全國(guó)焦炭產(chǎn)量達(dá)17775萬t,比2002年增長(zhǎng)3486萬t,增幅達(dá)24.2%,產(chǎn)量和增長(zhǎng)幅度均創(chuàng)歷史高。其中機(jī)焦產(chǎn)量13146萬t,約占74%;土焦4556萬t,占25.6%。中國(guó)歷年的焦炭產(chǎn)量見下表1-1表1-1中國(guó)焦炭產(chǎn)量近年來,新建的焦?fàn)t基本上都是炭化室高度為4.3m和6m的頂裝焦?fàn)t,以及炭化室高度為4.3m的搗固焦?fàn)t。2003年中國(guó)生產(chǎn)的焦炭中,有近11000萬t是由炭化室高度≥4m的焦?fàn)t生產(chǎn)的,占焦炭總產(chǎn)量的61.9%。2003年,焦?fàn)t的環(huán)保和自動(dòng)化水平也有較大提高。新建的大中型焦?fàn)t在設(shè)計(jì)中都配備了完備的環(huán)保措施和自動(dòng)化控制手段。焦?fàn)t除塵、干熄焦、新型煤氣脫硫脫氰及廢水處理工藝等一批先進(jìn)適用技術(shù)在武鋼、馬鋼、鞍鋼、安陽等許多大中型焦化廠推廣采用;焦?fàn)t加熱自動(dòng)控制、焦?fàn)t機(jī)械自動(dòng)化運(yùn)行和聯(lián)鎖系統(tǒng)在首鋼及許多大型焦化廠投入運(yùn)行。隨著煉焦裝備水平的提高,我國(guó)焦化生產(chǎn)的工序能耗正逐年下降,2003年我國(guó)重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)的焦化工序能耗已降到148.51kg標(biāo)準(zhǔn)煤/t焦,但與國(guó)際先進(jìn)水平的128.1kg標(biāo)準(zhǔn)煤/t焦還有一定的差距。隨著國(guó)家對(duì)環(huán)保工作的重視和人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng),我國(guó)大型焦化廠特別是鋼鐵企業(yè)的焦化廠,基本上能按照國(guó)家的有關(guān)規(guī)定,在建設(shè)新焦?fàn)t時(shí)同步建設(shè)環(huán)保設(shè)施,如沙鋼、鞍鋼、本鋼、武鋼和鄂鋼都是在建設(shè)6m大容積焦?fàn)t的同時(shí),同步建設(shè)干熄焦裝置。一些老廠如首鋼、太鋼、昆鋼、濟(jì)鋼、山西美錦等都在積極補(bǔ)建裝煤除塵裝置和出焦除塵地面站。目前,我國(guó)大中型焦?fàn)t均裝有高壓氨水噴射無煙裝煤設(shè)施。裝備有裝煤除塵地面站和裝煤除塵車的焦?fàn)t生產(chǎn)能力約4600萬t,占機(jī)焦生產(chǎn)能力的33.9%,裝備推焦除塵地面站和推焦除塵熱浮力罩的焦?fàn)t生產(chǎn)能力約5000萬t,占機(jī)焦生產(chǎn)能力的36.8%。也就是說,大部分焦?fàn)t尚未設(shè)置完善的除塵設(shè)施。隨著焦炭?jī)r(jià)格的上漲,一些違規(guī)上馬的中小型焦化廠逐漸增加,這給環(huán)境帶來了嚴(yán)重的污染。即使一些機(jī)焦項(xiàng)目設(shè)計(jì)上有完善的環(huán)保措施,但實(shí)際建設(shè)中很少能同步實(shí)施,“有焦無化”加劇了煉焦區(qū)的環(huán)境惡化。1.1.2國(guó)外發(fā)展情況歐洲焦化工作者早在20世紀(jì)80年代就主張焦?fàn)t大型化,其原因是:大型焦?fàn)t可提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,可減少對(duì)環(huán)境的污染,可提高焦炭質(zhì)量。歐洲大型焦?fàn)t見下表1-2表1-2歐洲大型焦?fàn)t一覽表20世紀(jì)80年代末,歐洲焦化工作者針對(duì)多室式傳統(tǒng)焦?fàn)t存在的勞動(dòng)生產(chǎn)率低和對(duì)環(huán)境有較大污染的缺點(diǎn),提出改變多室式傳統(tǒng)焦?fàn)t的觀念,并將煤預(yù)熱與干熄焦直接聯(lián)合的方案,進(jìn)行了巨型煉焦反應(yīng)器試驗(yàn)(JumboCokingReactor簡(jiǎn)稱JCR)。在1993年春到1996年夏3年多的時(shí)間里,進(jìn)行了650爐JCR試驗(yàn),共生產(chǎn)了焦炭3萬多噸。煤預(yù)熱與干熄焦聯(lián)合的巨型煉焦反應(yīng)器流程圖見下圖1-3圖1-3煤預(yù)熱與干熄焦聯(lián)合的巨型煉焦反應(yīng)器流程圖美國(guó)內(nèi)陸(Inland)鋼鐵公司哈伯(Harbor)焦化廠于1998年6月30日投產(chǎn),其年產(chǎn)焦炭133萬t,采用4×67孔=268孔熱回收焦?fàn)t,焦?fàn)t尺寸:13.7×2.4×4.6m,每孔裝煤量:40~45t。世紀(jì)交替前后,德國(guó)開發(fā)了自己的熱回收焦?fàn)t,其尺寸與美國(guó)相似,但采用頂部裝煤方式。日本是當(dāng)今世界現(xiàn)代室式焦?fàn)t煉焦先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用最多、最完善的國(guó)家。日本現(xiàn)生產(chǎn)的15個(gè)煉焦廠家的48座焦?fàn)t全部實(shí)現(xiàn)了加熱自動(dòng)控制;新日鐵大分廠、川崎公司千葉廠、住友公司鹿島廠等已實(shí)現(xiàn)焦?fàn)t機(jī)械(四大車)完全自動(dòng)化,現(xiàn)場(chǎng)無人操作;干熄焦在冶金企業(yè)的13個(gè)煉焦廠基本普及;各煉焦廠普遍采用煉焦煤預(yù)處理技術(shù)(調(diào)濕/裝爐煤水分控制、煤預(yù)熱、配型煤、選擇粉碎等)。下圖1-4為日本正在推進(jìn)的SCOPE21煉焦新技術(shù)工藝流程。圖1-4SCOPE21工藝流程1.2焦?fàn)t設(shè)備概述1.2.1煤焦化的機(jī)理煤焦化又稱煤炭高溫干餾。以煤為原料，在隔絕空氣條件下，加熱到950℃左右，經(jīng)高溫干餾生產(chǎn)焦炭，同時(shí)獲得煤氣、煤焦油并回收其它化工產(chǎn)品的一種煤轉(zhuǎn)化工藝。為保證焦炭質(zhì)量，選擇煉焦用煤的最基本要求是揮發(fā)分、粘結(jié)性和結(jié)焦性；絕大部分煉焦用煤必須經(jīng)過洗選，以保證盡可能低的灰分、硫分和磷含量。選擇煉焦作煤時(shí)，還必須注意煤在煉焦過程中的膨脹壓力。用低揮發(fā)分煤煉焦，由于其膠質(zhì)體粘度大，容易產(chǎn)生實(shí)高膨脹壓力，會(huì)對(duì)焦?fàn)t砌體造成損害，需要通過配煤煉焦來解決。1.2.2現(xiàn)代焦?fàn)t結(jié)構(gòu)現(xiàn)代焦?fàn)t的結(jié)構(gòu)主要有：炭化室、燃燒室、斜道區(qū)、蓄熱室、小煙道、爐頂區(qū)、焦?fàn)t基礎(chǔ)平臺(tái)、煙道、煙囪。JN型焦?fàn)t及其基礎(chǔ)斷面如下圖1-5所示：圖1-5JN型焦?fàn)t及其基礎(chǔ)斷面1.裝煤推焦機(jī)裝煤推焦機(jī)是焦?fàn)t機(jī)械中最重要的設(shè)備，其結(jié)構(gòu)組成如下圖1-6所示，圖1-6裝煤推焦機(jī)簡(jiǎn)圖裝煤推焦機(jī)運(yùn)行于焦?fàn)t機(jī)側(cè)的軌道上，進(jìn)行裝煤和推焦工作，它是焦?fàn)t機(jī)械設(shè)備中最大的設(shè)備，其主要功能是：推出炭化室內(nèi)已煉成的焦炭；摘下和裝上炭化室機(jī)側(cè)的爐門。2.搗固機(jī)搗固機(jī)是搗固焦?fàn)t的核心設(shè)備，設(shè)置在煤倉(cāng)的下部軌道上，將煤倉(cāng)放下的粉煤搗成煤餅，由裝煤機(jī)構(gòu)送入炭化室。搗固機(jī)有:2錘、3錘、4錘和多錘，它的搗固錘傳動(dòng)基本上分為兩種型式：皮帶偏心輪傳動(dòng)和彈性凸輪傳動(dòng)。3.搖動(dòng)給料機(jī)搖動(dòng)給料機(jī)結(jié)構(gòu)如下圖1-7所示圖1-7搖動(dòng)給料機(jī)簡(jiǎn)圖搖動(dòng)給料機(jī)是搗固焦?fàn)t配套設(shè)備之一，是將煤塔中的煤裝入裝煤車的關(guān)鍵設(shè)備，搖動(dòng)給料機(jī)配有連鎖裝置，即給料機(jī)與搗固機(jī)、裝煤推焦車連鎖。4.欄焦機(jī)攔焦機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖3所示。攔焦機(jī)運(yùn)行于焦?fàn)t焦側(cè)的軌道上，在推焦前將爐門打開，并將裝煤推焦車推出的成熟焦碳經(jīng)導(dǎo)焦柵及時(shí)、快速、準(zhǔn)確地導(dǎo)入熄焦車，再將爐門閉好。它的主要功能是：開關(guān)焦?fàn)t焦側(cè)爐門；將推出的焦炭導(dǎo)入熄焦車；將需要修理的爐門送入爐間臺(tái)爐門修理站。欄焦機(jī)簡(jiǎn)圖如下圖1-8所示。圖1-8欄焦機(jī)簡(jiǎn)圖5.熄焦車熄焦車的結(jié)構(gòu)如圖4所示。它主要是用來承接由推焦車從焦?fàn)t中推出的熾熱焦炭，并將其拉到熄焦塔下，待焦炭熄滅后，再將焦炭拉到焦場(chǎng)自動(dòng)卸焦的車輛。熄焦車簡(jiǎn)圖如下圖1-9所示。圖1-9熄焦車簡(jiǎn)圖6.取門機(jī)構(gòu)取門機(jī)構(gòu)主要完成爐門的開閉及旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，由取門機(jī)、吊掛架、臺(tái)車、支承輥、旋轉(zhuǎn)裝置、桿銷、鋼架等組成。為保證取門時(shí)和旋轉(zhuǎn)后清門時(shí)的位置固定，本裝置設(shè)有機(jī)械插銷定位機(jī)構(gòu)；取門機(jī)下部設(shè)有傾斜油缸，將取門機(jī)下部推向爐體以適應(yīng)焦?fàn)t膨脹的工藝特點(diǎn)；取門機(jī)摘取門后位置的控制，由液壓系統(tǒng)內(nèi)部控制油缸及裝置所帶的限位理裝置、氣路系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)組成，去取門機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下圖1-10所示。圖1-10取門機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖7.裝煤車裝煤車的任務(wù)是從煤塔下接受配合煤，把煤運(yùn)到炭化室上，再將煤裝如炭化室中。另外在每次出焦前，還要用它清掃上升管中的石墨。因此，裝煤車主要由金屬支架、行走機(jī)構(gòu)、操縱套筒和閘板的機(jī)構(gòu)、振煤機(jī)構(gòu)和清掃上升管中石墨的機(jī)構(gòu)組成。裝煤車有四個(gè)行走車輪，其中兩個(gè)為主動(dòng)輪，這兩個(gè)主動(dòng)輪由一個(gè)電動(dòng)機(jī)和一組齒輪傳動(dòng)裝置帶動(dòng)。車輪邊緣有兩個(gè)凸緣，以避免裝煤車出軌。車輪與金屬支架之間有彈簧，用以保護(hù)焦?fàn)t爐磚不受震動(dòng)和沖擊。在停電時(shí)，有手動(dòng)傳動(dòng)裝置，使裝煤車離開裝煤的炭化室。1.3行走機(jī)構(gòu)和推焦裝置的工作原理原6m推焦機(jī)走行裝置采用變頻調(diào)速(VVV)F雙電動(dòng)機(jī)雙減速機(jī)驅(qū)動(dòng),變頻器一拖一控制,主要由主動(dòng)平衡車、從動(dòng)平衡車、車架、傳動(dòng)裝置等組成。走行車輪采用工頻淬火,硬度層為10～15mm，前進(jìn)和后退方向均設(shè)有可靠緩沖器。結(jié)構(gòu)原理如圖1-11所示,由圖1-11可以看出，整個(gè)走形驅(qū)動(dòng)單元位于走形梁上端平臺(tái)，電動(dòng)機(jī)通過聯(lián)軸器和減速機(jī)相連接,中間有液壓推桿制動(dòng)器。減速機(jī)輸出軸驅(qū)動(dòng)中間大齒輪,然后再由這個(gè)齒輪驅(qū)動(dòng)兩個(gè)主動(dòng)車輪上的兩個(gè)齒輪行走。圖1-11原6m推焦機(jī)行走機(jī)構(gòu)推焦裝置是將炙熱的紅炭推出炭化室的裝置，它是由推焦桿、推焦支輥及傳動(dòng)裝置等組成。它的傳動(dòng)形式是電機(jī)通過減速機(jī)驅(qū)動(dòng)開式齒輪帶動(dòng)推焦桿上的齒條，使推焦桿前后移動(dòng)。推焦時(shí)傳動(dòng)采用渦流制動(dòng)器調(diào)節(jié)速度，使推焦過程實(shí)現(xiàn)無沖擊推焦。6m推焦裝置如圖1-12所示。圖1-12推焦裝置示意圖推焦行程包括三個(gè)部分，如圖1-13所示。過程為推焦桿前進(jìn)到抵住炭化室中的焦炭，推焦桿繼續(xù)前進(jìn)，此過程推焦桿把炭化室中的焦炭推出，經(jīng)過攔焦機(jī)的導(dǎo)焦柵，炙熱的焦炭落人導(dǎo)焦柵下的熄焦車中。圖1-13推焦行程簡(jiǎn)圖1.4推焦機(jī)在生產(chǎn)維護(hù)方面存在的問題1.4.1推焦過程中推焦桿產(chǎn)生振動(dòng)產(chǎn)生此問題的原因很復(fù)雜，當(dāng)推焦機(jī)安裝完成后，此時(shí)得可變因素主要有：①主動(dòng)齒輪與齒條的嚙合質(zhì)量；②推焦桿下部支輥水平度；③推焦機(jī)走行軌道的水平度；④滑履的高度，即滑履下平面與炭化室底面間的距離。針對(duì)可變因素，避免振動(dòng)產(chǎn)生的措施為:①規(guī)范主動(dòng)齒輪與齒條嚙合的質(zhì)量指標(biāo)。經(jīng)過實(shí)測(cè)，頂隙14～15mm時(shí)不易產(chǎn)生振動(dòng)，此時(shí)側(cè)隙隨之加大，增強(qiáng)了適應(yīng)性。②規(guī)范走行軌道和推焦桿支輥的標(biāo)高。推焦車運(yùn)行在走行軌道上，推焦桿運(yùn)行在支輥上，二者的標(biāo)高直接影響著推焦桿的水平度。③調(diào)節(jié)好滑履的高度?；牡母叨仁强梢酝ㄟ^墊片來調(diào)節(jié)的，滑履進(jìn)入炭化室后，其應(yīng)該使推焦桿保持原始位置的標(biāo)高進(jìn)行水平移動(dòng)，經(jīng)過生產(chǎn)實(shí)踐，滑履與炭化室底面的間隙一般為8～12mm。1.4.2推焦桿中前部的立板常產(chǎn)生裂紋推焦時(shí)推焦桿要穿過1000℃的炭化室，其過程大約為80s，然后在大氣中停留約9min，再進(jìn)行下一爐的推焦。如此反復(fù)的過程，推焦桿的溫度變化劇烈，使立板疲勞從而導(dǎo)致產(chǎn)生裂紋，影響推焦桿使用壽命。針對(duì)推焦桿立板產(chǎn)生裂紋的原因，解決此問題的措施有：①對(duì)推焦桿進(jìn)行保溫絕熱，具體方法是在推焦桿兩側(cè)加裝耐熱材料；②使用循環(huán)水對(duì)推焦桿進(jìn)行冷卻；③推焦桿兩旁掛設(shè)防風(fēng)板以防因受風(fēng)而使推焦桿溫度變化劇烈。第1種方法的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)成本低，維修簡(jiǎn)單方便，在現(xiàn)有的推焦桿進(jìn)行改造也簡(jiǎn)單可行；而第2種方法的生產(chǎn)成本與使用成本太大，閥門眾多，一旦出現(xiàn)問題，檢修困難；第3種方法因推焦桿前部無法掛設(shè)防風(fēng)板，使用效果不理想，僅有改善作用。無論那種方法，均可有效的延長(zhǎng)推焦桿的使用壽命。1.4.3對(duì)位不準(zhǔn)和電機(jī)減速器被毀問題大車走行部分的傳動(dòng)形式為電機(jī)—減速機(jī)—傳動(dòng)軸—走行輪。在生產(chǎn)過程中需要停車對(duì)位時(shí)，由于車的速度較快，雖然車輪不轉(zhuǎn)，但巨大的慣性使車輪在軌道上跳動(dòng)，使該車很難準(zhǔn)確對(duì)位；電機(jī)和減速機(jī)之間為齒式聯(lián)軸器聯(lián)結(jié)，由于車啟動(dòng)、制動(dòng)時(shí)的猛烈撞擊而經(jīng)常損壞。平煤、推焦、移門、提門等機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)不穩(wěn)，使該機(jī)構(gòu)工作時(shí)不能1次操作到位，常常是反復(fù)操作幾次才能完成。推焦和平煤裝置的傳動(dòng)形式為電機(jī)—減速機(jī)—推焦桿（平煤桿），當(dāng)工作結(jié)束需要制動(dòng)時(shí)，只能采取斷電和電機(jī)反轉(zhuǎn)。由于設(shè)備的質(zhì)量大（特別是推焦桿）、慣性大，電機(jī)反轉(zhuǎn)制動(dòng)經(jīng)常造成電機(jī)燒毀和減速機(jī)齒輪的毀壞，造成備件的大量消耗，使生產(chǎn)成本提高。解決辦法：將推焦機(jī)走行部分的電機(jī)全部更換為變頻電機(jī)，這樣在推焦機(jī)啟動(dòng)和停止過程中的速度將是逐漸升高和降低的，有利于推焦機(jī)的對(duì)位控制；對(duì)聯(lián)軸器的啟動(dòng)作用力也是緩慢增加，同時(shí)將齒式聯(lián)軸器更換為滾柱聯(lián)軸器，滾柱聯(lián)軸器比齒式聯(lián)軸器強(qiáng)度高、價(jià)格低且安裝精度要求不高。采用電液推桿代替提門、移門機(jī)構(gòu)中的電機(jī)—減速機(jī)傳動(dòng)形式。由于電液推桿可進(jìn)行無級(jí)調(diào)速，使提門、移門機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)靈活易于控制，動(dòng)作準(zhǔn)確。電液推桿自帶卸荷裝置，當(dāng)出現(xiàn)異常情況導(dǎo)致提門、移門不能正常動(dòng)作時(shí)，不至于燒毀電機(jī)。此外，還對(duì)提門、移門、平煤、推焦等機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)進(jìn)行了更換或加固。將推焦機(jī)構(gòu)的電機(jī)和減速機(jī)之間的齒式聯(lián)軸器更換為帶制動(dòng)輪的聯(lián)軸器并加裝制動(dòng)器；將平煤機(jī)構(gòu)的電機(jī)和減速機(jī)重新設(shè)計(jì)位置，減速機(jī)輸入軸選用雙軸伸，一端和電機(jī)聯(lián)接，一端加裝制動(dòng)器。當(dāng)推焦桿和平煤桿需要制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)器就可以發(fā)揮作用而不用進(jìn)行電機(jī)反轉(zhuǎn)制動(dòng)，大大降低了電機(jī)被燒和減速機(jī)被毀的機(jī)率。

第二章推焦機(jī)行走機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)2.1推焦機(jī)行走機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)方案對(duì)于具有四個(gè)車輪其中半數(shù)為主動(dòng)的小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)，其傳動(dòng)方案可分為兩大類：即帶有開式齒輪傳動(dòng)和全部為閉式齒輪傳動(dòng)。2.1.1帶有開式齒輪傳動(dòng)的方案在這種方案的運(yùn)行機(jī)構(gòu)中，傳動(dòng)的高速級(jí)封閉在箱殼內(nèi)用油浴潤(rùn)滑，而低速級(jí)采用的是開式齒輪。圖2-1中開式大齒輪做成齒圈式，分別用螺栓固定在兩個(gè)主動(dòng)輪的輪輻上，并與車輪一起繞固定的車輪心軸旋轉(zhuǎn)。這種傳動(dòng)方案，經(jīng)實(shí)際使用證明，雖然在繁重的工作條件下也能滿足要求，具有足夠的可靠性，但車輪的拆裝檢修不便。圖2-2所示傳動(dòng)方案中的大齒輪與車輪裝在同一根轉(zhuǎn)軸上。這種方案的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以很方便的地檢修車輪和軸承。缺點(diǎn)是大齒輪的支點(diǎn)距離較大，影響齒輪的正常嚙合。在上述兩傳動(dòng)方案中，由于開式齒輪、輪齒的磨損嚴(yán)重，因此，一般用途的鋼包車運(yùn)行機(jī)構(gòu)大多采用閉式齒輪傳動(dòng)。圖2-1開式齒輪傳動(dòng)方案1圖2-2開始齒輪傳動(dòng)方案2

2.2.2全部為閉式齒輪傳動(dòng)的方案全部為閉式齒輪傳動(dòng)方案如圖2-3和2-4所示。這種方案的運(yùn)行機(jī)構(gòu)由電動(dòng)機(jī)、制動(dòng)器、減速器、車輪、聯(lián)軸器、浮動(dòng)軸等組成。在這些方案中，由于齒輪的維護(hù)保養(yǎng)條件好，齒輪傳動(dòng)構(gòu)成獨(dú)立的減速器部件，因此機(jī)構(gòu)的分組性較好。圖2-3閉式齒輪傳動(dòng)方案1圖2-4閉式齒輪傳動(dòng)方案2圖2—3減速器裝在兩車輪外側(cè)的形式。這種方案，安裝和維護(hù)減速器的工人可在鋼包車旁邊工作，較為安全便利；但缺點(diǎn)是減速器與靠近的一個(gè)車輪之間的扭矩太大——等于全部輸出扭矩，所需軸徑較大。圖2-3中處在減速器與車輪驅(qū)動(dòng)軸之間的聯(lián)軸器，由于間隔很小，難于選擇合適和可靠的結(jié)構(gòu)。圖2—4為減速器在兩車輪中間的形式。在這種方案中，傳動(dòng)軸所受的扭矩較小——每邊軸的扭矩是減速器出軸扭矩的一半。減速器出軸與車輪之間采用聯(lián)軸器和浮動(dòng)軸聯(lián)接（兩個(gè)浮動(dòng)軸可以等長(zhǎng)也可以不等長(zhǎng)），由于安裝的的偏差允許稍大一些，因而安裝方便。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，推焦機(jī)跨距為8.6米，載重為114t。是屬于重型大跨距運(yùn)輸車輛。經(jīng)過分析對(duì)比,選擇2—4方案最合理。2.2推焦機(jī)運(yùn)行阻力計(jì)算對(duì)于一般的推焦機(jī)而言，運(yùn)行阻力即是推焦機(jī)運(yùn)行的靜阻力(2-1)式中：——推焦機(jī)運(yùn)行的靜阻力（N）——推焦機(jī)運(yùn)行的摩擦阻力（N）——推焦機(jī)運(yùn)行時(shí)克服軌道坡度引起的重量分力的阻力（N）——風(fēng)載荷引起的阻力（室內(nèi)不考慮）(2-2）式中：Q——載荷（N)G——推焦機(jī)自重（N）f——滾動(dòng)摩擦系數(shù)u——車輪軸承摩擦系數(shù)d——與軸承相配合處車輪的直徑（mm）D——車輪直徑（mm）——附加摩擦阻力系數(shù)——摩擦阻力系數(shù)對(duì)于此次設(shè)計(jì)：將數(shù)據(jù)代入式（2-2）得：2.3行走機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)的選擇與校驗(yàn)已知：推焦機(jī)走行速度：轉(zhuǎn)速：=2.3.1電動(dòng)機(jī)的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行功率（2-3）式中：——運(yùn)行摩擦阻力，N——走行速度，m/s——驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的臺(tái)數(shù)，取1——機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)效率，采用臥式齒輪減速器時(shí)取0.95將數(shù)據(jù)代入式（2-3）得：=2.3.2初選電動(dòng)機(jī)初選電動(dòng)機(jī)功率：（2-4）式中：——由于水平慣性力影響的功率增大系數(shù)，其值為：室外：=1.1～1.3（速度高選大值）室內(nèi)：=1.2～2.6（=30～180m/min）——電動(dòng)機(jī)的靜功率，kW將數(shù)據(jù)代入式（2-4）得：P=查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第5卷，選電動(dòng)機(jī)：YZR225M-6額定功率：P=30轉(zhuǎn)速：n=962r/min速比：2.3.3電機(jī)起動(dòng)時(shí)間（2-5）式中：n——電機(jī)額定轉(zhuǎn)速(r/min)K——轉(zhuǎn)動(dòng)慣量影響系數(shù)，取K=1.05～1.20；——電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，其值由電機(jī)樣本查得；——電動(dòng)機(jī)軸上制動(dòng)輪與聯(lián)軸器轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，其值由樣本查得；m——電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù)；——推焦機(jī)載荷(N)；——推焦機(jī)自重(N)；D——車輪直徑（m）；i——減速比；η——效率，一般取η=0.85—0.95；——電機(jī)平均起動(dòng)轉(zhuǎn)矩（），其值由電機(jī)樣本查得；——滿載、上坡、迎風(fēng)時(shí)作用到電機(jī)軸上的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行阻力矩（）；其值由計(jì)算可得：上式中：——總阻力；D——車輪直徑；i——減速比；η——效率，一般取η=0.85—0.95。將數(shù)據(jù)代入式（2-5）得：s電機(jī)起動(dòng)時(shí)間符合規(guī)定2.3.4電動(dòng)機(jī)過載校驗(yàn)（2-6）式中：——電動(dòng)機(jī)額定功率（kw）；m——電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù)；——繞線電機(jī)和變頻鼠籠電機(jī)取=1.7；；ω——摩擦阻力系數(shù)，——坡道阻力系數(shù)，其值為=0.001——風(fēng)阻力；——起重機(jī)運(yùn)行速度（m/s）；η——效率，一般取0.85—0.95；——電機(jī)軸上折算飛輪矩之和，包括電機(jī)轉(zhuǎn)子飛輪矩和制動(dòng)輪及聯(lián)軸器的飛輪矩，從電機(jī)樣本可以查得。n——電機(jī)額定轉(zhuǎn)速(r/min)；——啟動(dòng)時(shí)間（s）將數(shù)據(jù)代入式（2-6）得：=25.8kW電機(jī)過載校驗(yàn)通過2.3.5電動(dòng)機(jī)發(fā)熱校驗(yàn)對(duì)于運(yùn)行機(jī)構(gòu)工作級(jí)別在M5以上時(shí)才進(jìn)行發(fā)熱校驗(yàn)。，（2-7）式中：——運(yùn)行電機(jī)穩(wěn)態(tài)功率（kW）；G——穩(wěn)態(tài)負(fù)載平均系數(shù)，其值由表3-4和3-5查得；ω——摩擦阻力系數(shù)，其值查表4-1；——坡道阻力系數(shù)，其值為=0.001；——風(fēng)阻力；——起重機(jī)運(yùn)行速度（m/s）；η——效率，一般取η=0.85～0.90。將數(shù)據(jù)代入式（2-7）得：=20.1kw電機(jī)發(fā)熱校驗(yàn)通過2.4行走機(jī)構(gòu)減速器的設(shè)計(jì)與計(jì)算總的傳動(dòng)比：i=18.86根據(jù)，分配傳動(dòng)比試選：4.953.82.4.1高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的計(jì)算選擇齒輪的材料小齒輪：調(diào)質(zhì),硬度320～340HBS大齒輪：調(diào)質(zhì),硬度280～300HBS根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)圖14-1-83和14-1-112，按MQ級(jí)質(zhì)量要求取值得：齒輪接觸強(qiáng)度疲勞極限：（小齒輪）（大齒輪）齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限：（小齒輪)(大齒輪）（1）初步確定主要參數(shù)按齒面接觸強(qiáng)度初步確定中心距對(duì)于鋼對(duì)鋼配對(duì)的齒輪副，常系數(shù)值根據(jù)第三卷表14-1-65，選取，按齒輪對(duì)稱布置，速度中等，沖擊載荷較大，取載荷系數(shù)=2.0，按表14-1-69，選=0.8，則：0.27，按第3卷表14-1-69圓整，取齒寬系數(shù)。齒數(shù)比：許用接觸應(yīng)力：小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩：（2-8）式中：——電動(dòng)機(jī)的功率，30kW ——電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，962r/min將數(shù)據(jù)代入式（2-8）得：297.8中心距：(2-9)式中：——常系數(shù)值，476——齒數(shù)比，4.95——載荷系數(shù)，2.0——小齒輪傳遞的扭矩，297.8——齒寬系數(shù)，0.30——許用接觸應(yīng)力，684將數(shù)據(jù)代入式(2-9)得：269.05mm取=300mm（2)初步確定模數(shù)、齒數(shù)、螺旋角、齒寬、變位系數(shù)等幾何參數(shù)模數(shù)：=2.1～6mm取5mm由公式：(2-10)式中：——小齒輪的齒數(shù)——螺旋角，度。一般取=將數(shù)據(jù)代入式(2-10)得：=19.57取97實(shí)際傳動(dòng)比：螺旋角：齒寬：b=0.30300=90mm小齒輪分度圓直徑：mm大齒輪分度圓直徑：mm齒輪精度等級(jí)為7級(jí)（3）齒面接觸強(qiáng)度核算1）計(jì)算接觸應(yīng)力根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷表14-1-80公式可得：(2-11)式中：——小齒輪單對(duì)嚙合系數(shù)——使用系數(shù)——?jiǎng)虞d系數(shù)——接觸強(qiáng)度計(jì)算的齒向載荷分布系數(shù)——接觸強(qiáng)度計(jì)算的齒間載荷分布系數(shù)——節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)——彈性系數(shù)，——螺旋角系數(shù)——重合度系數(shù)——分度圓上名義切向力，N2）分度圓上名義切向力：N3）使用系數(shù)原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)，均勻平穩(wěn)，工作機(jī)為推焦機(jī)，有中等沖擊。查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)]第3卷表14-1-71，4）動(dòng)載系數(shù)小齒輪線速度：m/s由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷表14-1-80公式計(jì)算傳動(dòng)精度系數(shù)：Z=，=25um（大齒輪）將數(shù)據(jù)代數(shù)上式得：C=9.06圓整取，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷表14-1-74，5）螺旋線載荷分布系數(shù)，（齒向載荷分布系數(shù)）由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷表14-1-88，齒輪裝配時(shí)對(duì)研跑合：==1.2796）齒間載荷分布系數(shù)查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷表14-1-92得，7）節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù),查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷14-1-76，8）彈性系數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷表14-1-195查得：9）重合度系數(shù)縱向重合度：端面重合度：由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷圖14-1-72查得：，則：=0.75+0.85=1.6由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷圖14-1-79查得：10）螺旋角系數(shù)11）小齒輪、大齒輪的單對(duì)齒嚙合系數(shù)、按機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷表14-1-94的判定條件，由于取，將數(shù)據(jù)代入式(2-11)得：==606.1由于，所以=606.112）壽命系數(shù)設(shè)計(jì)工作壽命10年，每年工作300天，每天24小時(shí)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：=60=1.66由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷表14-1-96公式計(jì)算：13）潤(rùn)滑油膜影響系數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷表14-1-98，經(jīng)展成法滾、插的齒輪副14）齒面工作硬化系數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷圖14-1-90得，15）尺寸系數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷表14-1-99得，=1.016）安全系數(shù)(2-12)式中：——試驗(yàn)齒輪的的接觸疲勞極限，——小齒輪接觸強(qiáng)度計(jì)算的壽命系數(shù)——潤(rùn)滑劑系數(shù)——速度系數(shù)——粗糙度系數(shù)——小齒輪的工作硬化系數(shù)——接觸強(qiáng)度計(jì)算的尺寸系數(shù)——齒輪的計(jì)算接觸應(yīng)力，將數(shù)據(jù)代入式(2-12)得：1.171.27此結(jié)果均滿足機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷表14-1-100規(guī)定的較高可靠度時(shí)，最小安全系數(shù)的要求，齒面接觸強(qiáng)度核算通過。（4）齒輪彎曲強(qiáng)度核算1）螺旋線載荷分布系數(shù)，（齒向載荷分布系數(shù)）（2-13）mm將數(shù)據(jù)代入式（2-13）得：2）齒間載荷分布系數(shù)3）齒型系數(shù)當(dāng)量齒數(shù)：由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷圖14-1-98查得：，4）應(yīng)力修正系數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷圖14-1-103得：，5）重合度系數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷表14-1-104知：==0.986）螺旋角系數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷圖14-1-109，根據(jù)，查得：=0.927）計(jì)算齒根應(yīng)力因，用機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷表中14-1-101中方法二：（2-14）式中：——使用系數(shù)——?jiǎng)虞d系數(shù)——齒向載荷分布系數(shù)——齒間載荷分布系數(shù)——分度圓上名義切向力，N——法向模數(shù)，mm——工作齒寬，mm——載荷作用與齒頂時(shí)的齒形系數(shù)——載荷作用與齒頂時(shí)的應(yīng)力修正系數(shù)——彎曲強(qiáng)度計(jì)算的重合度系數(shù)——螺旋角系數(shù)將數(shù)據(jù)代入式(2-14)得：8）試驗(yàn)齒輪的應(yīng)力修正系數(shù)見機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷表14-1-101，9）壽命系數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷表14-1-10810）相對(duì)齒根敏感系數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷8.4.2（5）1）齒根圓角參數(shù)，用表14-1-102所列公式進(jìn)行計(jì)算由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷圖14-1-98知：=0.325==21.6=2.087==0.445同樣計(jì)算可知：10）相對(duì)齒根表面狀況系數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷圖14-1-118.齒根表面微觀不平度10點(diǎn)高度時(shí)11）尺寸系數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷表14-1-109的公式=13）彎曲強(qiáng)度的安全系數(shù)(2-15)式中：——試驗(yàn)齒輪的齒根彎曲疲勞極限，——齒根應(yīng)力——試驗(yàn)齒輪的應(yīng)力修正系數(shù)，如用本標(biāo)準(zhǔn)所給值計(jì)算時(shí)，取——彎曲強(qiáng)度計(jì)算的壽命系數(shù)——相對(duì)齒根圓角敏感系數(shù)——相對(duì)齒根表面狀況系數(shù)——彎曲強(qiáng)度計(jì)算的尺寸系數(shù)將數(shù)據(jù)代入式(2-15)得：、均達(dá)到機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷表14-1-100規(guī)定的較高可靠度時(shí)最小安全系數(shù)=1.6的要求，輪齒彎曲強(qiáng)度核算通過。2.4.2低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的計(jì)算選擇齒輪的材料小齒輪：調(diào)質(zhì),硬度320～340HBS大齒輪：調(diào)質(zhì),硬度280～300HBS根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)圖14-1-83和14-1-112，按MQ級(jí)質(zhì)量要求取值得：齒輪接觸強(qiáng)度疲勞極限：（小齒輪）（大齒輪）齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限：（小齒輪)(大齒輪）（1）初步確定主要參數(shù)1）按齒面接觸強(qiáng)度初步確定中心距選取，取載荷系數(shù)=2.0，按表14-1-69，選=0.8，則：按第3卷表14-1-69圓整，取齒寬系數(shù)。齒數(shù)比：許用接觸應(yīng)力：小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩：中心距：取=350mm（2)初步確定模數(shù)、齒數(shù)、螺旋角、齒寬、變位系數(shù)等幾何參數(shù)模數(shù)：取5mm由公式：一般取=將數(shù)據(jù)代入上式得：=28.3取108實(shí)際傳動(dòng)比：螺旋角：齒寬：b=0.40350=140小齒輪分度圓直徑：大齒輪分度圓直徑：（3）齒面接觸強(qiáng)度核算1）計(jì)算接觸應(yīng)力根據(jù)第3卷表14-1-80公式可得：（2-16）2）分度圓上名義切向力：N3）使用系數(shù)查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)]第3卷表14-1-71，4）動(dòng)載系數(shù)小齒輪線速度：由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷表14-1-80公式計(jì)算傳動(dòng)精度系數(shù)：Z=，=25um（大齒輪）將數(shù)據(jù)代數(shù)上式得：C=8.87圓整取，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷表14-1-74，5）螺旋線載荷分布系數(shù)，（齒向載荷分布系數(shù)）由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷表14-1-88，==1.36）齒間載荷分布系數(shù)查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷表14-1-92得，=1.57）節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù),查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷14-1-76，8）彈性系數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷表14-1-195查得：9）重合度系數(shù)縱向重合度：端面重合度：由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷圖14-1-72查得：，則：=0.75+0.85=1.61由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷圖14-1-79查得：10）螺旋角系數(shù)11）小齒輪、大齒輪的單對(duì)齒嚙合系數(shù)、按機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷表14-1-94的判定條件，由于取，將數(shù)據(jù)代入式（2-16）得：=733.7由于，所以=733.712）壽命系數(shù)設(shè)計(jì)工作壽命10年，每年工作300天，每天24小時(shí)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：=60=由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷表14-1-96公式計(jì)算：13）潤(rùn)滑油膜影響系數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷表14-1-98，經(jīng)展成法滾、插的齒輪副14）齒面工作硬化系數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷圖14-1-90得，15）尺寸系數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷表14-1-99得，=1.016）安全系數(shù)（2-17）將數(shù)據(jù)代入式（2-17）得：此結(jié)果均滿足機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷表14-1-100規(guī)定的較高可靠度時(shí)，最小安全系數(shù)的要求，齒面接觸強(qiáng)度核算通過。（4）齒輪彎曲強(qiáng)度核算1）螺旋線載荷分布系數(shù)，（齒向載荷分布系數(shù)）mm2）齒間載荷分布系數(shù)3）齒型系數(shù)當(dāng)量齒數(shù)：由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷圖14-1-98查得：，4）應(yīng)力修正系數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷圖14-1-103得：，5）重合度系數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷表14-1-104知：==0.9636）螺旋角系數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷圖14-1-109，根據(jù)，查得：=0.977）計(jì)算齒根應(yīng)力因，用機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷表中14-1-101中方法二：（2-18）將數(shù)據(jù)代入式（2-18）得：8）試驗(yàn)齒輪的應(yīng)力修正系數(shù)見機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷表14-1-101，9）壽命系數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷表14-1-10810）相對(duì)齒根敏感系數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷8.4.2（5）1）齒根圓角參數(shù)，用表14-1-102所列公式進(jìn)行計(jì)算由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷圖14-1-98知：=0.325==30.9=2.14==0.426同樣計(jì)算可知：10）相對(duì)齒根表面狀況系數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷圖14-1-118.齒根表面微觀不平度10點(diǎn)高度時(shí)11）尺寸系數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷表14-1-109的公式=13）彎曲強(qiáng)度的安全系數(shù)（2-19）將數(shù)據(jù)代入式（2-19）得：、均達(dá)到機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷表14-1-100規(guī)定的較高可靠度時(shí)最小安全系數(shù)=1.6的要求，輪齒彎曲強(qiáng)度核算通過。2.5制動(dòng)器的選擇與校驗(yàn)按滿載、下坡、順風(fēng)工況選擇制動(dòng)器，選擇制動(dòng)器的條件為：按樣本選擇的標(biāo)準(zhǔn)制動(dòng)器應(yīng)具有的安全制動(dòng)力矩（2-20）式中：——制動(dòng)器臺(tái)數(shù)；D——車輪直徑(m)；η——效率，一般取η=0.85～0.95；i——減速比；n——電機(jī)轉(zhuǎn)速(r/min)；——制動(dòng)時(shí)間，=；k=1.05～1.2——電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，其值由電機(jī)樣本查得；——制動(dòng)輪與聯(lián)軸器轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，其值由樣本查得。將數(shù)據(jù)代入式（2-20）得：根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第2卷選擇YWZ2—400/50制動(dòng)器

第三章推焦裝置的設(shè)計(jì)3.1推焦裝置的設(shè)計(jì)方案推焦機(jī)服務(wù)于JN60-82型焦?fàn)t，它的主要任務(wù)是，在出焦時(shí)，打開炭化室機(jī)側(cè)爐門，完成推焦，然后再將爐門關(guān)閉。在推焦裝置的設(shè)計(jì)過程中，首先，通過計(jì)算選擇了推焦裝置的電機(jī)，其次，對(duì)推焦裝置中的齒輪、齒條傳動(dòng)進(jìn)行了校核，然后選擇了減速器。最后，設(shè)計(jì)計(jì)算了推焦裝置的制動(dòng)器。已知：焦桿行程：18680mm推焦桿速度：27.4m/min推焦桿總長(zhǎng)：24370mm機(jī)策爐門總重：約2800kg推焦桿總重：25000kg最大推焦力：441000N每次循環(huán)工作時(shí)間：8min3.2推焦裝置電機(jī)選擇最大功率：=201.4kW機(jī)構(gòu)傳動(dòng)效率：圖3-1功率與時(shí)間的關(guān)系圖總功率：（3-1）式中：——推焦桿回程時(shí)的功率，（kW）——推焦桿推焦時(shí)的最大功率，（kW）——啟動(dòng)與推焦時(shí)間的和，（S）——回程時(shí)間，（S）回程功率：(3-2)式中：——鋼對(duì)鋼的摩擦系數(shù)，一般取0.1～0.15——推焦桿的速度，將數(shù)據(jù)代入式（3-2）得：=13.4kW又將數(shù)據(jù)代入式（3-1）得：故選電動(dòng)機(jī)：，額定功率90kW，轉(zhuǎn)速589r/min3.3齒輪齒條的設(shè)計(jì)對(duì)于本設(shè)計(jì)中，齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，齒條固定的方式，齒輪做長(zhǎng)時(shí)間的轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng)，所以在校核時(shí)只需要對(duì)齒輪進(jìn)行校核。齒輪傳動(dòng)就裝置形式來說，有開式、半開式以及閉式之分；就使用情況來說，有低速、高速、及輕載、重載之別；就齒輪材料的性能及熱處理工藝的不同，齒輪有較脆（如經(jīng)整體淬火、齒面硬度很高的鋼輪齒或鑄鐵輪齒）或較韌（如經(jīng)調(diào)質(zhì)、?；膬?yōu)質(zhì)碳鋼及合金鋼齒輪），齒面有較硬（齒輪工作面的硬度大于350HBS或38HBR，并稱為硬齒面齒輪）或較軟（齒輪工作面的硬度小于或等于350HBS或38HRC，并稱為軟齒面齒輪）的差別等。由于上述的條件不同，齒輪傳動(dòng)也就出現(xiàn)了不同的失效形式。一般地說，齒輪傳動(dòng)的失效主要是輪齒的失效，而輪齒的失效形式又是多種多樣的，主要是輪齒的折斷和工作齒面的磨損、點(diǎn)蝕、膠合級(jí)塑性變形。3.3.1.選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)選用標(biāo)準(zhǔn)齒條與直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，選用7級(jí)精度（GB10095-88）主動(dòng)齒輪：調(diào)質(zhì),硬度：320～340HBS齒條：調(diào)質(zhì),硬度：280～300HBS按MQ級(jí)質(zhì)量要求取值得：（齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限）（齒條接觸疲勞強(qiáng)度極限）（齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限）(齒條彎曲疲勞強(qiáng)度極限）3.3.2各系數(shù)的選定計(jì)算齒輪強(qiáng)度用的載荷系數(shù)K，包括使用系數(shù)、動(dòng)載系數(shù)、齒間載荷分配系數(shù)及齒向載荷分配系數(shù)，即K=1）使用系數(shù)該齒輪傳動(dòng)的載荷狀態(tài)為中度沖擊，原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)，所以使用系數(shù)取1.5。2）動(dòng)載系數(shù)由于速度v很小，取1.0。3）齒間載荷分配系數(shù)對(duì)于直齒輪及修形齒輪，取。4）齒輪載荷分布系數(shù)根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)表10-4取=1.378。綜上所述，最終確定齒輪載荷系數(shù)K==1.5111.378=2.0673.3.3.齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)參數(shù)、許用應(yīng)力的選擇1)壓力角α的選擇我國(guó)對(duì)一般用途的齒輪傳動(dòng)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)壓力角為α=20°。2)齒數(shù)z的選擇為使齒輪免于根切，對(duì)于α=20°的標(biāo)準(zhǔn)直齒輪，應(yīng)取z≥17，這里取z=20。3)齒寬系數(shù)的選擇由于兩支承相對(duì)于小齒輪做對(duì)稱布置，取=0.94）預(yù)計(jì)工作壽命10年，每年300個(gè)工作日，每個(gè)工作日24個(gè)小時(shí)=1030024=72000h5）應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N的計(jì)算方法是：設(shè)n為齒輪的轉(zhuǎn)速（單位為r/min）；j為齒輪每轉(zhuǎn)一圈時(shí)，同一齒面嚙合次數(shù)；為齒輪工作壽命（單位為h），則齒輪工作應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N按下式計(jì)算：N=60nj暫取n=10，則N=601072000=4.32。查機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-18可得=0.93?！X輪疲勞極限。彎曲疲勞極限用代入，接觸疲勞極限用代入，查機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-21得：由機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-19查得：接觸疲勞壽命系數(shù)：=0.95，接觸疲勞安全系數(shù)?。篠=1接觸疲勞許用應(yīng)力：查機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-20得：由機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-18查得：0.93彎曲疲勞安全系數(shù)?。篠=1.4彎曲疲勞許用應(yīng)力：當(dāng)齒數(shù)z=20時(shí)，齒形系數(shù)=2.8,應(yīng)力校正系數(shù)=1.55基本參數(shù)選擇完畢3.3.4齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算1)齒輪的彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式：（3-3）式中：——開式齒輪磨損系數(shù)，=1.25（機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（3卷）14-134）T——齒輪轉(zhuǎn)矩；=K——齒輪載荷系數(shù)；——齒形系數(shù)；——應(yīng)力校正系數(shù)——齒數(shù)；——齒寬系數(shù)將數(shù)據(jù)代入式（3-3）得：mm根據(jù)齒輪的線速度即是推焦桿的推焦速度得：取m=27mm;Z=20,那么n=16.1r/min2)齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算公式：(3-4)式中:——接觸疲勞強(qiáng)度極限（）；d——齒輪分度圓直徑，（mm），T——齒輪的轉(zhuǎn)矩，（）——齒寬系數(shù)，取0.9——為材料的彈性影響系數(shù)，（），其數(shù)值查機(jī)械設(shè)計(jì)表，取=189.8，由于本傳動(dòng)為齒輪齒條傳動(dòng)，傳動(dòng)比近似無窮大，所以=1將數(shù)據(jù)代入式(3-4)得：通過模數(shù)計(jì)算得：m=27，z=20所以分度圓直徑d==2720=540mm所以取兩者偏大值d=540mm3.3.5齒輪齒條的幾何尺寸計(jì)算齒輪齒條的嚙合如圖4-2所示圖3-2齒輪齒條嚙合傳動(dòng)示意圖已知：齒頂高系數(shù)，頂隙系數(shù)，齒根圓角半徑系數(shù)；齒輪齒數(shù)=20，齒輪模數(shù)m=27mm，螺旋角，壓力角1.分度圓直徑d（3-5)式中：—齒輪的模數(shù)，單位為mm；—齒輪齒數(shù)；—分度圓直徑，單位為mm。將數(shù)據(jù)代入式（3-5）得：==540mm2.齒寬b（3-6）式中：b——齒寬，單位mm——齒寬系數(shù)，取0.9——齒輪分度圓直徑，單位mm將數(shù)據(jù)代入式（3-6）得：3.齒輪/齒條的齒頂高（3-7）式中：—齒輪/齒條的模數(shù)，單位為mm；—齒輪/齒條的齒頂高系數(shù)；齒輪齒頂高：將數(shù)據(jù)代入式（3-7）得：齒條齒頂高：將數(shù)據(jù)代入上式得：4.齒輪/齒條的齒根高（3-8)式中：—齒輪/齒條的模數(shù)，單位為mm；—齒輪/齒條的齒頂高系數(shù)；—齒輪/齒條的頂隙系數(shù)。齒輪齒根高：將上述數(shù)據(jù)代入式（3-8）得：齒條齒根高：將上述數(shù)據(jù)代入式（3-8）得：5.齒輪/齒條齒高（3-9）式中：—齒輪/齒條的齒頂高，單位為mm；—齒輪/齒條的齒根高，單位為mm；齒輪齒高：將數(shù)據(jù)代入式（3-9）得：齒條齒高：將數(shù)據(jù)代入式（3-9）得：6.齒輪的齒頂圓直徑（3-10)式中：—分度圓直徑，單位為mm；—齒輪的齒頂高，單位為mm；將上述數(shù)據(jù)代入式（3-10）得：7.齒輪的齒根圓直徑（3-11）式中：—分度圓直徑，單位為mm；—齒輪的齒根高，單位為mm；將上述數(shù)據(jù)代入式（3-11）得：8.齒輪中心到齒條中心的距離：(3-12)式中：—分度圓直徑，單位為mm。將上述數(shù)據(jù)代入式(3-12)得：9.齒距(3-13)式中：—齒條的模數(shù)，單位為mm；—圓周率，取。將數(shù)據(jù)代入上式得：10.齒條齒數(shù)（取整）(3-14)式中：—齒條的長(zhǎng)度，單位為，根據(jù)已知數(shù)據(jù)L=18680mm；—齒距，單位為mm。將上述數(shù)據(jù)代入式(3-14)得：（取整）11.齒條切齒部分精確長(zhǎng)度(3-15)式中：—齒條齒數(shù)；—齒距，單位為mm；將上述數(shù)據(jù)代入式(3-15)得：12.齒輪基圓直徑(3-16)式中:—分度圓直徑，單位為mm；—壓力角；將上述數(shù)據(jù)代入式（3-16）得：13.齒頂圓壓力角（3-17）式中：—齒輪的基圓直徑，單位為mm；—齒輪的齒頂圓直徑，單位為mm；將上述數(shù)據(jù)代入式（3-17）得：14.端面重合度（3-18）式中：—齒頂圓壓力角；—壓力角；—齒輪齒數(shù)；—齒輪的齒頂高系數(shù)；—圓周率，取。將數(shù)據(jù)代入式（3-18）得：縱向重合度：；總重合度：mm齒輪齒條嚙合傳動(dòng)示意圖如下：圖3-3齒輪齒條嚙合傳動(dòng)示意圖3.4選擇減速器已知：齒輪分度圓直徑：分度圓的線速度：轉(zhuǎn)速：傳動(dòng)比：機(jī)械強(qiáng)度：(3-19)式中：——計(jì)算載荷，N——載荷功率，kW——公稱輸入功率，kW——工況系數(shù)——啟動(dòng)系數(shù)——可靠度系數(shù)其中將數(shù)據(jù)代入式(3-19)得：折算成公稱功率：故機(jī)械強(qiáng)度滿足熱平衡許用功率：(3-20)式中：——計(jì)算熱功率，kW、——減速器熱功率、無冷卻裝置為，有冷卻置為——系數(shù)其中將數(shù)據(jù)代入式(3-20)得：查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第2卷表16-2-7：故熱平衡通過故選用減速器：，公稱輸入功率：公稱傳動(dòng)比：40ZDY、ZLY、ZSY型外嚙合漸開線斜齒圓柱齒輪減速器，適用于冶金、礦山、起重運(yùn)輸、水泥、建筑、化工等行業(yè)。減速器高速軸轉(zhuǎn)速不大于，齒輪傳動(dòng)圓周速度不大于20，工作環(huán)境溫度為-40～50，低于0時(shí)，啟動(dòng)前潤(rùn)滑油要預(yù)熱。3.5聯(lián)軸器的選擇聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩：(3-21)式中：—理論轉(zhuǎn)矩，單位為；—驅(qū)動(dòng)功率，單位為kW；—工作轉(zhuǎn)速，單位為r/min；—?jiǎng)恿C(jī)系數(shù)，動(dòng)力機(jī)為電動(dòng)機(jī)，??；—工況系數(shù)，由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第四版第2卷表6-2-2，??；—啟動(dòng)系數(shù)，取；—溫度系數(shù)，由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第四版第2卷表6-2-3，取；將上述數(shù)據(jù)代入上式得：鼓型齒式聯(lián)軸器齒側(cè)間隙較一般齒輪傳動(dòng)大，可允許一定的角位移，內(nèi)外齒面周期性軸向相對(duì)滑動(dòng)，因此這種聯(lián)軸器需有良好的潤(rùn)滑和密封。這種聯(lián)軸器徑向尺寸小，承載能力大，適用于低速重載的傳動(dòng)。故推焦桿上選用此類型聯(lián)軸器。由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)中表15-2-18以及所給圖示，減速器高速軸端為圓柱形，。由[4]中表12-9查得電動(dòng)機(jī)YZR355M-10，電動(dòng)機(jī)伸出軸端，。由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第2卷中表6-2-10選用的鼓型聯(lián)軸器類型為：GCLD6，公稱轉(zhuǎn)矩，符合設(shè)計(jì)要求。

第四章機(jī)構(gòu)的安裝、維護(hù)和潤(rùn)滑4.1推焦機(jī)安裝時(shí)注意的事項(xiàng)：1).在設(shè)計(jì)行走機(jī)構(gòu)和車架的時(shí)候，遵循“三化”（標(biāo)準(zhǔn)化、通用化和系列化）的原則。這使得零部件的互換性得到了保證，大大地降低了制造和使用維護(hù)的費(fèi)用，并使所需零件和部件的備品量縮減到最少。2).推焦機(jī)的車架用鋼板焊接而成。在車架上焊有底板，電動(dòng)機(jī)、減速器、制動(dòng)器和可拆卸的軸承座等均安裝在這種底板上。為了簡(jiǎn)化車架的加工，底板加工面應(yīng)盡量布置在同一水平面或垂直面上。3).運(yùn)行機(jī)構(gòu)采用減速器式傳動(dòng)裝置。所有機(jī)構(gòu)中都采用滾動(dòng)軸承。卷筒和車輪安裝在轉(zhuǎn)軸上和轉(zhuǎn)動(dòng)的心軸上。通常，從動(dòng)車輪安裝在帶有兩個(gè)軸承箱的轉(zhuǎn)動(dòng)心軸上。而主動(dòng)車輪安裝在帶有兩個(gè)軸承箱的獨(dú)立轉(zhuǎn)軸上，它與減速器的輸出軸端用聯(lián)軸器連接。因此，拆卸聯(lián)軸器后車輪可與其軸承箱一起從軌道上推出。由于推焦機(jī)軌道跨距太大，車輪與聯(lián)軸器之間，加工一根長(zhǎng)軸比較困難，所以采用一根短軸代替，并用聯(lián)軸器連接。減速器可以單獨(dú)地拆裝。4).在制造推焦機(jī)時(shí)，由于零件的熱處理得到了廣泛的應(yīng)用，從而大大地提高了零件表面的耐磨性，延長(zhǎng)了它們的使用壽命。5).為了簡(jiǎn)化推焦機(jī)行走機(jī)構(gòu)的維護(hù)工作，軸承的潤(rùn)滑最好采用集中潤(rùn)滑系統(tǒng)。推焦機(jī)除了行走機(jī)構(gòu)和車架外，還必須有必要的安全保護(hù)裝置：如排障板、限位開關(guān)、撞尺和制動(dòng)器等。6).為了防止推焦機(jī)在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)故障時(shí)還能繼續(xù)工作，設(shè)計(jì)推焦機(jī)時(shí)還有備用的另一套傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。4.2設(shè)計(jì)的推焦機(jī)，應(yīng)滿足以下幾方面的要求：1）推焦機(jī)與廠房的配合，以及推焦機(jī)與鋼軌的配合要適當(dāng)。車與鋼軌的互相配合，主要在于：推焦機(jī)的軌距（車輪中心平面間的水平距離）和地面上所鋪設(shè)的鋼軌之間的距離相同。2）推焦機(jī)上行走機(jī)構(gòu)的布置和同一機(jī)構(gòu)中零部件的配合要求適當(dāng)。推焦機(jī)上的推焦裝置與行走機(jī)構(gòu)在車平面上的布置要合理，二者之間的距離不應(yīng)太小，否則維修拆裝不方便，或造成車架難以設(shè)計(jì)；但也不應(yīng)太大，否則小車就不緊湊。3）推焦機(jī)車輪的輪壓分布要求均勻。如能滿足這個(gè)要求，則可以獲得最小的車輪、軸及軸承箱的尺寸。一般最大輪壓不應(yīng)超過平均輪壓的20%。4）推焦機(jī)車架上的機(jī)構(gòu)與車架配合要適當(dāng)。為使推焦機(jī)上的運(yùn)行機(jī)構(gòu)與車架配合的好，要求二者之間的配合尺寸相符；連接零件選擇適當(dāng)和安裝方便。在設(shè)計(jì)原則上，要以機(jī)構(gòu)為主，盡量用車架去配合機(jī)構(gòu)；同時(shí)機(jī)構(gòu)的布置也要盡量使鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)制造方便。因?yàn)檐嚰苁菫榱税惭b和支撐運(yùn)行機(jī)構(gòu)的，所以車架必須按照運(yùn)行機(jī)構(gòu)的要求設(shè)計(jì)，但在不影響機(jī)構(gòu)工作的條件下，機(jī)構(gòu)的布置也應(yīng)配合車架的設(shè)計(jì)，使其構(gòu)造簡(jiǎn)單、合理和便于制造。5）盡量選用標(biāo)準(zhǔn)零部件，以提高設(shè)計(jì)與制造的工作效率，降低生產(chǎn)成本。6）推焦機(jī)各部分的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮制造、安裝和維護(hù)檢修方便，盡可能保證各部件拆下修理時(shí)而不需移動(dòng)臨近的部件。4.3推焦車的維護(hù)規(guī)程1）定期(每周)檢查鋼結(jié)構(gòu)各部連接處的螺栓和焊縫有無松動(dòng)和裂紋,特別是鋼結(jié)構(gòu)主體和走臺(tái)欄桿,以便隨時(shí)修復(fù),確保安全生產(chǎn)；經(jīng)常(每班)檢查走行、推焦、開門各裝置的電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)、制動(dòng)器支座、渦流制動(dòng)器等處的連接螺栓有無松動(dòng)現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)松動(dòng)及時(shí)處理。2）經(jīng)常(每班)檢查各聯(lián)軸器有無損壞,特別要注意推焦裝置主動(dòng)齒輪軸上的聯(lián)軸器和走行低速軸上的聯(lián)軸器。各制動(dòng)器閘瓦帶磨損量超過原厚度的1/3時(shí)要及時(shí)更換,以保證各制動(dòng)器的制動(dòng)性能處于良好狀態(tài)。3）經(jīng)常(每天)檢查推焦桿上的活牙,防止污物卡住不靈活,以免推焦桿在推焦時(shí)主動(dòng)齒輪脫開而發(fā)生事故。為此在推焦桿尾部焊有機(jī)械擋塊,注意擋塊不得被撞掉。4）定期(每月)檢查提門鉤和擰螺絲機(jī)構(gòu)的標(biāo)高是否與爐門相適應(yīng),超過規(guī)定范圍應(yīng)及時(shí)調(diào)整。5）經(jīng)常(每班)檢查各機(jī)構(gòu)的限位開關(guān),發(fā)現(xiàn)有碰壞失靈的要及時(shí)更換和維修,確保各行程限位的靈活可靠。6）推焦行程顯示裝置,每次交接班都必須檢查,當(dāng)煤槽底板和推焦桿在原始位置時(shí),顯示器上的指針應(yīng)在零位。7）經(jīng)常(每班)檢查液壓配管是否有泄漏現(xiàn)象,如有泄漏隨時(shí)排除,液壓站壓力表的工作壓力為5～6Mpa,每次交接班都必須檢查,確保各液壓機(jī)構(gòu)能正常運(yùn)行。發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)排除。各液壓換向閥出現(xiàn)故障應(yīng)及時(shí)修理或更換。8）每班交班時(shí)用壓縮空氣清掃推焦車上的積塵,保持推焦車的清潔。9）冬季應(yīng)及時(shí)清除推焦車及軌道上的積雪,如車輪出現(xiàn)打滑現(xiàn)象,應(yīng)在軌道面撒沙防滑。4.4推焦車的潤(rùn)滑制度1.推焦車各部裝置所屬傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的潤(rùn)滑,分稀油潤(rùn)滑和干油潤(rùn)滑兩種。2.稀油油池和干油筒要求油面應(yīng)經(jīng)常保持在油標(biāo)尺上下刻線之間,按實(shí)際消耗量加注潤(rùn)滑油。由三班的白班司機(jī)負(fù)責(zé)往油池、油筒裝滿油。3.對(duì)干油分散潤(rùn)滑點(diǎn)要求每班加油一次。潤(rùn)滑點(diǎn)名稱潤(rùn)滑方式潤(rùn)滑油牌號(hào)換油周期走行減速機(jī)油池機(jī)械油HJ-306個(gè)月推焦減速機(jī)油池機(jī)械油HJ-306個(gè)月擰螺絲減速機(jī)填充機(jī)械油HJ-306個(gè)月各滾動(dòng)軸承填充潤(rùn)滑脂ZGN-2每月加一次各滑動(dòng)軸承干油杯填充潤(rùn)滑脂ZGN-2每天加一次各石墨銅套填充石墨棒或MOS－2大修時(shí)各齒型聯(lián)軸器填充潤(rùn)滑脂ZGN－2每月加一次4.5巡回檢查1.每班巡回檢查三次,其時(shí)間為：接班時(shí)、循環(huán)檢修時(shí)、交班前30分鐘。2.檢查路線:推焦系統(tǒng)→開門系統(tǒng)→走行系統(tǒng)→液壓系統(tǒng)→配電室3.檢查內(nèi)容:(1)各電機(jī)溫度是否超過60℃。(2)各軸承溫度是否超過70℃。(4)減速機(jī)及各加油點(diǎn)的油量是否符合要求,如發(fā)現(xiàn)缺油應(yīng)予補(bǔ)足。(5)各處地腳螺栓、聯(lián)接螺栓是否緊固,如發(fā)現(xiàn)松動(dòng)應(yīng)予緊固。(7)檢查鋼絲繩磨損是否超限(鋼絲繩如有整股斷裂或在一扣距長(zhǎng)中拉斷鋼絲達(dá)11根即應(yīng)更換)。(8)檢查重型彎板鏈?zhǔn)欠窳己谩?9)檢查各限位裝置是否靈活可靠。(10)檢查各制動(dòng)器尤其是走行制動(dòng)器是否靈活可靠。（11）檢查儀表的靈敏度及可靠性。4.6運(yùn)轉(zhuǎn)中突然事故的處理1.推焦工作中停電:(1)檢查電氣系統(tǒng),并找電工。(2)司機(jī)將控制器到零位,啟動(dòng)強(qiáng)拉出控制系統(tǒng),將推焦桿拉出。(3)如總電源也停電,司機(jī)應(yīng)立即與生產(chǎn)調(diào)度聯(lián)系并拉掉總閘,將控制器打到零位。（4）用手搖裝置快速搖出推焦桿。推焦桿在爐內(nèi)停留時(shí)間不得大于10分鐘。從爐內(nèi)拉出推焦桿需適當(dāng)冷卻后方可使用。4.7檢修規(guī)程1.檢修周期:名稱小修中修大修檢修周期（月）312482.檢修內(nèi)容：行走裝置:小修:(1)檢查、緊固各部位螺栓。(2)聯(lián)軸器找正，聯(lián)軸器螺栓檢查、更換。(3)行走制動(dòng)器調(diào)整。(4)緩沖器彈簧檢查、更換。中修:(1)包括小修項(xiàng)目。(2)行走抱閘閘瓦檢查、更換。(3)行走輪滾動(dòng)軸承清洗、檢查、更換潤(rùn)滑油。(4)制動(dòng)器彈簧檢查、更換。(5)消除減速機(jī)漏油現(xiàn)象。（6）清掃電機(jī)及加油。大修:(1)包括中修項(xiàng)目。(2)聯(lián)軸器、抱閘輪檢查、更換。(3)行走輪、過橋齒輪及滾動(dòng)軸承檢查、更換。(4)鋼結(jié)構(gòu)變形矯正及局部補(bǔ)焊加固。(5)行走軸檢查、更換。(6)緩沖器檢查更換。(7)行走減速機(jī)清洗、檢查、更換損壞零件。(8)除銹、防腐、刷漆。推焦裝置:小修:(1)檢查、緊固各部位螺栓。(2)聯(lián)軸器找正、聯(lián)