斜坡卷扬主要部件的分析与改进

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1、斜坡卷扬主要部件的分析与改进我车间8T斜坡卷扬台车是由JT800×600-23A型单筒卷扬机驱动的，该斜坡卷扬的设计是根据现场所有厂房依山坡而建，故利用卷扬机牵引轨道上的台车（如图一）所有设备、材料、备件等全部由卷扬台车上下运输，物体置于台车的平板车上。图1斜坡卷扬示意图17刹车机构不灵便使台车不能准确停止，平板车车轮无法进入平板车轨道，滚筒运行状态不稳，导致台车上的平板车多次发生翻车。这些都严重影响了车间生产、检修工作进行，甚至有时造成现场生产作业陷于停顿，以前的两次大修主要集中于台车检修、轨道检修、钢丝绳及一些小型零部件的更换。但主要问题仍没有

2、解决；因此，车间决定再次检修，在检修之前，我们对其主要部件进行了理论分析，根据分析结果制定了检修和改进方案，依据方案成功进行了检修。一、主要技术参数：1、卷筒直径：800mm2、电机：30kw750n/m3、斜坡倾角：17°31'4、钢绳拉力：1500kg5、承载能力：采用单绳牵引，每次台车上承载不能超过4000kg,采用双绳牵引，即一端固定于坡道上端，另一端由卷扬牵引时承载可达8000kg二、滚筒的分析与改进17经过长期运行，造成了滚筒外壁局部发生磨损，筒壳与支轮，支环焊接处焊缝经常发生开裂，而几次焊修、加固效果均不太好，筒体圆柱度降低，最后只得

3、减荷使用。1、滚筒壁的最大应力计算：最大应力分析如图二所示：滚筒体是一个由钢板卷焊的厚壁筒，在运行过程中，由牵引钢丝绳拉力P对筒壁造成的载荷有弯矩M弯，扭矩M扭，以及缠紧的钢丝绳对筒壁的外压力P1。在这几种载荷中M弯、M扭、相对于P1来说对筒壁产生的压缩力可忽略不计。17图2滚筒体上的外载荷由于轮辐在两边加强的作用，所以压缩应力的最大点发生在滚筒中段内壁表面的切向应力δtmax为最大。根据材料力学厚筒壁的公式，外压力P1引起的δtmax为δtmax=–P1×2P²筒D²筒—D²内D筒、D内为滚筒体的外径,内径。设筒体壁厚为δ,以D内=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，最大压应力取决于滚筒的外径和筒壁厚度。1、钢丝绳缠绕滚筒的强度的校核17我车间的滚筒为单绳缠绕，为了进行强度校核，在滚筒体上分离出一条宽度为S=D绳+1mm的半圆环，在这个分离半圆环上力的平衡条件如下图3所示。由图可知，两端钢绳的拉力P与环对钢绳的反力P1垂直分力相平衡，根据微积分求解半圆环上的力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（作用力与反作用力）代入推出的应力公式δtmax═Pδ*Skg/cm²17我车间滚筒直径为800mm，壁厚15mm，材料为A3钢，钢绳直径为28mm，钢绳最大牵引力为1500kg首先对承载能力进行如下校核。根据斜坡倾角17°31'，承载4000kg物体加台车、平板车重量900kg,则（4000+900）*Sin17°31'=1457kg<1500kg按钢丝绳最大拉力计算：δtmax=═1500  1.5*2.8=═358kg∕cm²根据卷扬滚筒的工

6、作环境，使用期限，现场检查，该滚筒没有受到过化学腐蚀或电化腐蚀，故只能是超期失效，查《机械设计手册》取失效系数1。7。A3钢屈服极限δs=═2200kg∕cm²，该滚筒的现屈服极限为：δs滚=2200/1。7=1294kg∕cm².>>δtmax=358kg∕cm²所以，现滚筒壁在抗外压力方面的强度是足够的。1、滚筒表面结构的改进：17由上面分析得出，滚筒筒体开焊、局部磨损及塌陷并非由于材料强度不够所造成的。消除了许多人认为滚筒强度不够造成现状的错误认识，因此说，更换新滚筒没有必要，对现滚筒的检修也不应只从加固筒壁，焊缝堆焊，筒比校正等单方面入手。

7、在进一步分析中发现，滚筒由于多次开焊后，重新焊接，对接口出现偏差，偏差累积导致滚筒圆柱度降低，而筒壳木衬安装在其表面后不能紧密贴合（原滚筒木衬厚150mm，宽200mm，按滚筒周长均布，它只能衬托钢丝绳在其表面排列，对承受圆周径向力作用不大），同时，木衬弹性太小，不能弥补木衬与筒外壁的间隙，从而导致了木衬在滚筒表面由于受到钢丝绳外压力的作用而在局部出现相对滑动，木衬极易损坏，造成钢丝绳与滚筒接触引起磨损，塌陷，上述原因使钢丝绳卷绳和放绳过程中蠕动速度不一，造成台车运行状态不稳，也是滚筒陷入了焊缝不断开裂的恶性循环之中。那么如何改善滚筒的表面受力状态

8、是解决问题的主要途径之一。17我们从分析结果入手对表面木衬进行改进，将原来的木衬设置为两层木质和一层橡胶组成的组合衬板。如