何浩

摘要：在應急電源存在的問題中，有一項是怎樣保證柴油發(fā)電機組的可靠啟動。要做好這項工作，必須對目前的實施方案進行分析，推薦柴油發(fā)電機組啟動信號的拾取位置和拾取方式，提示設計者常忽略的問題。文章對柴油發(fā)電機啟動信號拾取位置及方式進行了研究。

關(guān)鍵詞：應急柴油發(fā)電機；啟動信號；拾取點；拾取方式；輔助接點；繼電器 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM314 文章編號：1009-2374（2016）15-0059-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.15.028

1 概述

鋼渣主要來源于鋼鐵料中的Si、Mn、P、Fe等元素的氧化產(chǎn)物，冶煉過程中加入的造渣材料，冶煉過程中被侵蝕的爐襯耐火材料以及固體料帶入的泥沙等。

隨著人類社會對環(huán)境的重視以及滾筒法相比于傳統(tǒng)鋼渣處理方法的流程短、占地少、環(huán)保等優(yōu)勢，現(xiàn)在越來越多的煉鋼廠處理鋼渣的方法是采用滾筒法技術(shù)。隨著鋼鐵工業(yè)的不斷發(fā)展，鋼渣的產(chǎn)生量不斷在增加。因此提高鋼渣處理的能力和技術(shù)水平，不僅可節(jié)能減排，還是提高煉鋼生產(chǎn)能力、降低冶煉成本、實現(xiàn)鋼渣綜合利用的一項重要措施。

在目前來說，應用滾筒法處理鋼渣還是一項新的技術(shù)。要進一步提高滾筒法處理鋼渣技術(shù)，需要對鋼渣滾筒基本結(jié)構(gòu)應力及變形計算進行研究分析。

2 關(guān)于鋼渣滾筒基本結(jié)構(gòu)應力和變形計算

2.1 機械變形

2.1.1 整體變形。圖1為整體水平向位移，圖2為整體豎向位移。水平正向最大位移出現(xiàn)在筒體上端，水平負向最大位移為1.13mm，出現(xiàn)在筒體下端。豎直正向最大位移為0.03mm，出現(xiàn)筒體出渣側(cè)的上方，豎直負向最大位移出現(xiàn)在筒體下端。水平向和豎向位移云圖表明，筒體發(fā)生了向進渣口方向的旋轉(zhuǎn)變形。

2.1.2 筒體變形。有三種變形：一是筒體水平向位移；二是筒體豎向位移；三是筒體橫向位移。水平正向最大位移為0.06mm，出現(xiàn)在筒體上端，水平負向最大位移為1.13mm，出現(xiàn)在筒體下端。豎直正向最大位移為0.03mm，出現(xiàn)筒體出渣側(cè)的上方，豎直負向最大位移為1.02mm，出現(xiàn)在筒體下端。整體在橫向出現(xiàn)0.1mm的位移。筒體變形云圖表明筒體出現(xiàn)了向進渣口方向的旋轉(zhuǎn)。

2.1.3 進渣側(cè)托圈變形。圖3為進渣側(cè)托圈變形形狀。托圈被托輪頂出，徑向相對不圓度為0.1mm。沿厚度方向的變形不大。

2.1.4 出渣側(cè)托圈變形。托圈圓度保持較好，沿厚度方向在止推輪頂住的位置有小量的變形。

2.1.5 前后托輪和止推輪變形。在水平方向：前托輪有向后0.1mm的移動，后托輪有向后0.15mm的移動，止推輪有向后0.08mm的移動。在豎向：前托輪有0.09mm的下沉，后托輪有0.06mm的下沉，止推輪有0.02mm的下沉。在橫向：前托輪和后托輪整體有0.02mm的移動，止推輪橫向抻開量為0.04mm。

由此得出：（1）渣滾筒整體發(fā)生了傾斜旋轉(zhuǎn)，水平向最大相對位移為1.43mm，豎向最大相對位移為1.15mm；（2）進渣側(cè)托圈徑向相對不圓度為0.1mm；（3）出渣側(cè)托圈圓度保持較好；（4）前、后托輪和止推輪的變形均小于0.2mm。

2.2 機械應力

2.2.1 從外部和內(nèi)部觀察的整體應力水平。除出現(xiàn)局部應力外，整體應力水平低。局部應力區(qū)出現(xiàn)在以下區(qū)域：（1）進渣側(cè)托輪與托圈接觸區(qū)域以及相應的托輪支撐筋板和滾筒支撐筋板；（2）出渣側(cè)托輪與托圈接觸區(qū)域以及相應的托輪支撐筋板和滾筒支撐筋板；（3）出渣側(cè)止推輪與托圈接觸區(qū)域以及相應的止推輪托輪支撐筋板和滾筒支撐筋板。

2.2.2 通過對整體應力水平的分析得出：（1）渣滾筒整體機械應力不高，大部分區(qū)域的機械應力很低；（2）渣滾筒局部機械應力分布于進渣側(cè)托輪與托圈接觸區(qū)域以及相應的托輪支撐筋板和滾筒支撐筋板、出渣側(cè)托輪與托圈接觸區(qū)域，相應的托輪支撐筋板和滾筒支撐筋板、出渣側(cè)止推輪與托圈接觸區(qū)域，相應的止推輪托輪支撐筋板和滾筒支撐筋板；（3）進渣側(cè)托圈的最大接觸應力為52.5MPa；（4）出渣側(cè)托圈托圈的最大接觸應力為185MPa；（5）進渣側(cè)托輪最大接觸應力為35.4MPa，軸最大應力為32.3MPa，擋圈最大應力為10.8MPa，軸承孔最大接觸應力為18.3MPa，筋板最大應力為17.6MPa；（6）出渣側(cè)托輪最大接觸應力為24.5MPa，軸最大應力為19.1MPa，擋圈最大應力為14.7MPa，軸承孔最大接觸應力為20.8MPa，筋板最大應力為26.3MPa；（7）止推輪最大接觸應力為61.4MPa，軸最大應力為44.2MPa，擋圈最大應力為29.8MPa，軸承孔最大接觸應力為32.3MPa，筋板最大應力為31.4MPa。

2.3 熱-機耦合變形

2.3.1 由于溫度載荷的作用，渣滾筒的變形大幅度增加。

2.3.2 水平向最大相對位移為4.23mm，豎向最大相對位移為7.3mm，筒體整體發(fā)生了旋轉(zhuǎn)變形，但是旋轉(zhuǎn)方向卻與機械變形的旋轉(zhuǎn)方向相反；渣滾筒整體上膨脹了6.6mm。

2.3.3 渣滾筒發(fā)生了復雜的變形，括前錐面鼓出，進渣側(cè)托圈拉長，進渣側(cè)托圈外筋板鼓出，前托圈內(nèi)筋板下凹，進渣口翹曲拉長，直筒瓢曲，直筒沿口被錐面筋板撐開成傘狀，直筒背面凹陷，出渣口壓扁等。

2.3.4 進渣側(cè)托圈沿厚度方向的變形不大，平面度相對較好，最大不圓度為0.17mm。

2.3.5 出渣側(cè)托圈最大不圓度為2.13mm。

2.3.6 在水平方向：前托輪有向前1.1mm的移動，后托輪有向后0.4mm的移動，止推輪有向后0.23mm的移動。在豎向：前托輪有向后0.6mm的翹起，后托輪有0.1mm的下沉，止推輪有0.08mm的下沉。在橫向：止推輪橫向抻開量為1.03mm。

2.3.7 前后托輪整體發(fā)生水平方向的彎曲，止推輪發(fā)生橫向彎曲。

2.4 熱-機耦合應力

2.4.1 整體應力水平。從外部和內(nèi)部觀察的整體應力水平。部分區(qū)域應力較高，部分應力水平低，有明顯的分界。局部應力區(qū)出現(xiàn)在如下區(qū)域：（1）進渣側(cè)托輪與托圈以及相應的托輪支撐筋板和滾筒支撐筋板；（2）出渣側(cè)托輪與托圈，以及相應的托輪支撐筋板和滾筒支撐筋板；（3）出渣側(cè)止推輪與托圈以及相應的止推輪托輪支撐筋板和滾筒支撐筋板；（4）出渣側(cè)錐面，渣滾筒內(nèi)部槳葉和出渣口內(nèi)部和外部筋板；（5）齒輪與出渣側(cè)托圈段，齒輪支撐筋板和出渣側(cè)內(nèi)部槳

葉等。

2.4.2 通過對整體應力水平的分析得出：（1）耦合應力的計算結(jié)果表明：進渣側(cè)托圈最大接觸應力降為123MPa，出渣側(cè)托圈出現(xiàn)較大的邊接觸應力為456MPa；（2）耦合應力的計算結(jié)果表明：進渣側(cè)托輪最大應力為283MPa，出現(xiàn)在軸孔和擋圈上；出渣側(cè)托輪最大接觸應力為208MPa，擋圈最大應力為310MPa，軸孔最大接觸應力為236MPa，筋板上出現(xiàn)了300MPa的應力；止推輪最大接觸應力為301MPa，軸最大接觸應力為297MPa，擋圈最大應力為284MPa，軸孔最大接觸應力為127MPa；（3）耦合應力的計算結(jié)果表明：筒體部分應力變化不大，齒輪應力變化也不大，前錐面筋板超過250MPa的應力區(qū)域明顯縮小。

3 結(jié)語

（1）機械變形的計算結(jié)果表明：部件機械變形降低為原設計的1/5以下；（2）機械應力的計算結(jié)果表明：除托圈和止推轉(zhuǎn)接觸應力外，部件應力降為45MPa以下。進渣側(cè)托圈最大接觸應力為52.5MPa，出渣側(cè)托圈最大接觸應力為185MPa，止推輪最大接觸應力為61.4MPa；（3）耦合變形的計算結(jié)果表明：進渣側(cè)托圈最大不圓度為2.13mm，局部不圓度跳動由原設計的0.47mm，降為0.02mm，出渣側(cè)托圈最大不圓度為0.17mm，局部不圓度跳動由原設計的0.54mm，降為0.16mm；（4）耦合變形的計算結(jié)果表明：前托輪水平方向彎曲變形為1.1mm，后托輪水平方向彎曲變形0.4mm，單個止推輪的橫向彎曲變形為1.03；（5）耦合應力的計算結(jié)果表明：進渣側(cè)托圈最大接觸應力降為123MPa，出渣側(cè)托圈出現(xiàn)較大的邊接觸應力為456MPa；（6）耦合應力的計算結(jié)果表明：進渣側(cè)托輪最大應力為283MPa，出現(xiàn)在軸孔和擋圈上，出渣側(cè)托輪最大接觸應力為208MPa，擋圈最大應力為310MPa，軸孔最大接觸應力為236MPa，筋板上出現(xiàn)了300MPa的應力，止推輪最大接觸應力為301MPa，軸最大接觸應力為297MPa，擋圈最大應力為284MPa，軸孔最大接觸應力為127MPa；（7）耦合應力的計算結(jié)果表明：筒體部分應力變化不大，齒輪應力變化也不大，前錐面筋板超過250MPa的應力區(qū)域明顯縮小。

參考文獻

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金，2013，（4）.

（責任編輯：蔣建華）