DDS型液压泥炮机械系统有限元分析

DDS型液压泥炮机械系统有限元分析

摘  要  
冶金企业炼铁高炉炉前系统包括泥炮和开口机两部分，它们的用途是开、堵高炉出铁口，它们的性能优劣直接影响高炉能否正常生产，甚至由于其功能失效，在生产中造成事故。
随着冶炼技术的不断发展，用于堵塞高炉出铁口的电动泥炮逐渐被液压泥炮所取代，这是由于液压泥炮具有打泥推力大，动作灵活，操作方便等优势。我国从改革开放以来，在新建的一些高炉中也引进一批国外不同类型的液压泥炮。在技术引进吸收和产品国产化的过程中，有不少的技术难关得到解决和攻克。
本文研究分析，泥炮存在的主要故障：打泥装置前进，转炮发生后退，动作保压不正常、冲击过大、流量不稳定，影响打泥质量等问题。回油背压无法排除时，液压缸内泄露影响液压控制单向阀有效保压。由于系统管道中的液体突然改变流速或者流向，引起液压力突然急剧增高，从而产生液压冲击。直动手动换向阀仿液压冲击能力差，无法控制退炮时的液压冲击。因为液压泥炮有转炮液压缸及相连的机械机构所组成，也就是说造成故障的可能有液压系统和机械系统两个部分，而且这两个系统还有很多的影响因素。
基于以上原因，本文旨在对某型号液压泥炮的各种常见故障进行归纳总结，进行泥炮的自由模态和约束模态分析，对不同运行工况的数值仿真，并用CATIA软件进行三维数字模型的简化生成，用Hyperworks系列软件进行有限元分析的前后处理，利用MD Nastran进行计算，从而总结出泥炮在不同工况下的机械运行规律，最后得出系统的分析方法和结论，为后续的进一步研究提供理论基础和新型分析方法，对后续的进一步研究和产品设计开发提供一定的方法补充和理论支持。
  
关键词：液压泥炮；“坐炮”；有限元分析；固有频率；振型