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新型铝电解多功能机组的大车结构设计
高忠江
中国有色(沈阳)治金机械有限公司沈阳11014
摘要:为满足目前电解铝厂中大吨位强电流生产作业的需要,在确认双梁铝电解多功能机组难以完成出
铝起重量大于32t的情况下,介绍了1种运行平稳、受力状态良好的3梁铝电解多功能机组的桥架结构。通过
对8轮结构和6轮结构车轮轮压的分析和计算,得出了影响最大轮压的主要因素、优化各参数的方法及机组在
使用时的注意事项
关键词:3梁结构;铝电解;桥架;轮压
中图分类号:TH218文献标识码:A文章编号:1001-0785(2010)05-0008-04
Abstract In order to meet the current need for medium-and heavy-duty strong-current production operations in elec-
trolytic aluminum plants, a triple-girder bridge structure is introduced herein for use in aluminum electrolytic multifunction
al machine ets, featuring smooth running in a oer ed sta e, upon confirmation that it is difficult for a double-girder
machine set to lift any aluminum weights heavier than 32 tons. Upon an analysis and calculation of the wheel pressures of
both an 8-wheel and a 6-wheel structure, some findings are made, including major factors that affect the maximum wheel
pressure, a method for optimizing the various parameters, and precautions to take when using a machine set
Keywords triple-girder structure; aluminum electrolysis; bridge structure; wheel pressure
用双梁结构,即工具小车在2根偏轨箱形主梁的
1概述
架上运行,出铝小车采用偏挂式结构在1根偏
铝电解多功能机组是大型铝电解生产的关键轨箱形主梁上运行。因受出铝小车整体结构和大
设备,它能完成预焙阳极铝电解槽的打壳、换极、梁结构抗扭能力的局限性等因素影响,目前国内
下料、清渣、出铝、辅助提升阳极母线、吊运电双梁结构铝电解多功能机组的最大出铝额定起升
解槽上部结构和下部结构及其他吊运等作业。随量为25t。目前国内新建的铝厂大多选用电解槽电
着电解铝工业的快速发展,电解槽整体结构和电流强度350~400kA以上的槽型,出铝起重量321
流强度不断增大,相应的出铝量及车间的磁场强以上。为适应制铝行业中的大容量预焙阳极铝电
度等也随之加大。以前的铝电解多功能机组都采解槽技术的发展要求,保证预焙阳极铝电解现代
(3)全面分析了吊钩的受力情况后,可进一[3』王新敏? ANSYS工程结构数值分析[M].北京:人民
步提出优化新思路,即局部“瘦身”的观点:由
交通出版社,2007.
应力云图不难发现,吊钩钩身与中部旋转体的典4向益,谭家华?特种起重吊約的有限元分析[J:港口
型截面在中和轴附近的应力比边缘小很多。2个典
装卻,200(1)
型截面分别通过导出圆弧的方式去除材料,在不[5」张康智,陶新利,利用 ANSYS对吊钩进行应力分析
「J].制造业自动化,2006(12增).
影响吊钩整体承载的情况下,这种方法可大大提
[6]莫秀泮.叠片式吊钩的强度计算[J].起重运输机械,
高材料的利用率,制造加工难度也未増加,容易
2007(8
实现。
作者:滕媛媛
地址:上海市上海海事大学物流工程学院
参考文献
邯编:200135
lGB10051.1]~5-1988起重吊钩[S
收稿日期:2009-06-30
2]GB/T3811-2008起重机设计规范[S
《起重运输机械》2010(S5)
化、高效率平稳生产的需要,解决大起重量、强距都是一样的,即3根主梁的中心距S,和S2是相
电流等复杂环境下稳定运行等关键技术,研制出3同的,所不同的是6轮结构桥架中间车轮承受的
梁结构的铝电解多功能机组。此机组与双梁机组轮压较大。一般情况下,车间厂房的设计轮压不
的主要不同之处是大车桥架采用3梁结构,出铝能超过一定的值,且机组受厂房空间限制,车轮
小车和工具小车都采用4轮支撑在2个偏轨主梁上:直径不能太大,限制了车轮的许用轮压。如果轮
运行的结构,其中的大车桥架结构形式和车轮的压合适,则采用6轮支撑结构的桥架比较经济。
整体布局是3梁机组设计的重点。
3机组轮压的简化计算
2机组大车桥架的结构形式
机组轮压计算无论8轮支撑还是6轮支撑的桥
3梁铝电解多功能机组的大车桥架是采用3根架,连接2个端梁的都是铰接轴(8轮结构的用1
主梁,4根轨道的结构。主梁放在端梁上用螺栓固个连接梁与2个梁连接),故计算轮压时可按2个
定,工具小车和出铝小车采用4轮支撑且分別在24轮支撑的桥架结构处理。为简化计算,还可将主
根偏轨主梁上运行,在满足厂房轮压和机组空间梁(含栏杆、走台、轨道等)和端梁载荷按均布
位置的前提下,机组可采用8轮支撑和6轮支撑结载荷,工具小车和出铝小车载荷按集中載荷处理。
构形式,其结构示意图见图1和图2。
因为工具小车、出铝小车和固定电葫芦不同时工
作,车轮的受力会有凡种情况。由于厂房和车轮
的允许轮压都与最大轮压有关,而车轮的许用轮
压及车轮是否打滑与最小轮压有关,所以,仅考
⑥⑦
虑出铝小车出铝时工具小车最左侧的轮压即可
3.18轮支撑的轮压计算
图1中8轮支撑时的车轮1~车轮8的轮压可
用以下的简化公式计算,即
图18轮支撑桥架示意图
1.端梁12.主梁13.主梁24.轨道5.主梁3
6.工具小车7.出铝小车8.车轮9.传动系统
10.固定电胡芦11.端梁212.连接梁
K,+K,
h(b
K
h
2(K3)2
K
10
h
图26轮支撑桥架示意图
K,)2K
1.端梁12.主梁13.主梁24.轨道5.主梁3
6.T具小车7.出铝小车8.车轮9.传动系统
K
L丿K
10.固定电葫芦11.端梁2
由图1和图2看出,尢论8轮支撑的桥架,还
h
是6轮支撑的桥架,其工具小车和出铝小车的轮
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