轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)裝置啟動(dòng)異常工況下動(dòng)力學(xué)仿真分析.pdf

1、煉鋼主要采用轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)，而轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)裝置是保證生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備，轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)裝置采用由四點(diǎn)嚙合的全懸掛結(jié)構(gòu)形式，四臺(tái)一次減速機(jī)分別由四個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，正常生產(chǎn)時(shí)四臺(tái)電動(dòng)機(jī)同步運(yùn)行。但是，現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)過程中，考慮到主傳動(dòng)勵(lì)磁供電方式，速度斜坡速率，速度環(huán)及電流環(huán)的PI調(diào)節(jié)等這些需要人為設(shè)定的電氣控制參數(shù)以及工廠客觀狀況，很難實(shí)現(xiàn)絕對(duì)的同步傳動(dòng)。某鋼廠210t轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)機(jī)構(gòu)在生產(chǎn)過程中，曾發(fā)生減速器中電機(jī)連接的高速軸斷裂故障。事后經(jīng)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，四臺(tái)電機(jī)啟動(dòng)存在時(shí)

2、間差。
　　為研究這種不同步啟動(dòng)工況下短時(shí)間內(nèi)減速器齒輪系統(tǒng)的作用機(jī)理，本文采用ADAMS動(dòng)力學(xué)仿真軟件對(duì)轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)機(jī)構(gòu)減速器電機(jī)不同步啟動(dòng)工況進(jìn)行了仿真分析。研究表明，與同步工況相比，不同步工況下系統(tǒng)的振動(dòng)強(qiáng)烈，其各級(jí)軸轉(zhuǎn)速的最大振幅是同步工況的1.5倍。此外，從轉(zhuǎn)動(dòng)力矩?cái)?shù)值看，四根一次減速機(jī)末端齒輪軸分別作用在大齒輪產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩大小不同且整體大幅增加。從轉(zhuǎn)動(dòng)力矩方向看，同步啟動(dòng)工況下，轉(zhuǎn)動(dòng)力矩方向是相同的，而在不同步工況下，由

3、于沖擊的作用，其中異常啟動(dòng)的減速器末端齒輪軸與其他三根齒輪軸對(duì)大齒輪的作用產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩方向相反。
　　本文還使用 HyperMesh前處理軟件對(duì)減速器系統(tǒng)進(jìn)行高質(zhì)量網(wǎng)格劃分，經(jīng)LS-DYNA顯示動(dòng)力學(xué)求解器對(duì)其中一臺(tái)電機(jī)異常（提前或滯后）啟動(dòng)工況求解得到，異常啟動(dòng)工況下，整個(gè)系統(tǒng)中高速軸是最危險(xiǎn)的部件，在碰撞的瞬態(tài)，高速軸齒部應(yīng)力可達(dá)到1941MPa。電機(jī)的滯后啟動(dòng)，使得整個(gè)系統(tǒng)在滯后電機(jī)開啟之前一直處于往復(fù)振動(dòng)，這種短時(shí)間內(nèi)高