320T鱼雷罐车传动机构设计

大坡度铁路运输铁水探讨【摘要】通过对钢铁厂大坡度铁路铁水运输过程中存在的问题的分析从而有针对性的提出相应的处理措施【关键词】大坡度铁水运输问题措施中图分类号：f530.3 文献标识码：a 文章编号：钢铁厂铁水运输方式目前有铁路、道路、吊车+过跨车三种运输方式，在这三种运输方式中，以铁路运输铁水方式采用最多，技术也最成熟。

但由于受地形、外部交通等因素影响，国内已有几家钢厂采用较大的铁路坡度来运输铁水，从目前使用情况来，运行情况良好，值得我们借鉴。

下面以某钢铁公司一段大坡道铁路320t鱼雷型混铁车铁水运输为例,来阐述大坡度铁路运输铁水所存在的问题及应对措施。

某钢铁公司在东区和西区之间建有铁路联络线，由于该线需要下穿现有城市公路、河道、国有铁路，实现新老厂区之间的连通，导致铁路坡度最大达13.92‰。

该联络线全长约1139m，最小曲线半径r=150m。

直线地段铺设ⅱ型混凝土轨枕，曲线地段铺设木枕，设超高、加宽，内股钢轨带有护轨。

该联络线原是根据普通货物的运输标准进行设计的，现根据钢铁公司生产规划需要，该联络线需承担新老区之间的铁水运输任务，采用320t鱼雷罐车和df10d机车，日均运量在1万t以上。

依据《钢铁企业总图运输设计规范》gb50603-2010第11.7.6条规定，液体金属车走行线最大坡度在一般地段不应大于2.5‰，困难地段不应大于5‰，但当有可靠根据时，液体金属车走行线的最大坡度可大于5‰。

一、存在的主要技术问题铁水车的运输方式为：机车连挂1台鱼雷罐车；机车连挂2台鱼雷罐车。

鱼雷罐车的装载量为0~320t，当机车连挂1台鱼雷罐车时，需要考虑鱼雷罐车不同装载量情况下运输安全性；当机车连挂2台鱼雷罐车时，需要考虑2台鱼雷罐车不同装载量组合情况下运输安全性。

（一）不利的平、纵断面线形严重威胁行车安全本段线路设计平面内有多处小半径曲线，曲线半径r=150m，不带缓和曲线，最小夹直线长度16.5m。

鱼雷涡轮机减速系统设计新方法
朱允进;钱志博;武雷
【期刊名称】《鱼雷技术》
【年(卷),期】2009(017)006
【摘要】针对以往鱼雷涡轮机减速系统设计中的不足,根据鱼雷涡轮发动机的工作特性,确定减速系统传动类型和传动级数,推导出齿轮体积与传动比之间的数学模型,运用结构参数与空间布局耦合的新方法,建立了多级齿轮传动系统的空间布局优化数学模型,采用非支配排序遗传算法-II(NSGA-II)完成了空间布局方案的优化设计,在满足约束条件的情况下,得到了齿轮系统结构参数和空间布局坐标.计算结果表明,该方法在减速系统设计中具有很好的工程应用价值.
【总页数】4页(P67-70)
【作者】朱允进;钱志博;武雷
【作者单位】西北工业大学,航海学院,陕西,西安,710072;西北工业大学,航海学院,陕西,西安,710072;西北工业大学,航海学院,陕西,西安,710072
【正文语种】中文
【中图分类】TJ630.32
【相关文献】
1.纯冲动式鱼雷涡轮机动叶栅超音速流动数值仿真 [J], 郭兆元;曹浩;赵卫兵
2.鱼雷燃气涡轮机废气喷水冷却计算与分析 [J], 赵海涛;师海潮;伊进宝;赵卫兵
3.三种升速条件下的鱼雷涡轮机转子系统动力学特性 [J], 宋文;梁跃;伊进宝;郭兆
元;白伊明;章蓉
4.一种鱼雷涡轮机叶轮和叶片模态试验技术 [J], 刘景云;孙涛;彭博;伊寅;严海;高慧中;
5.转子各参数对鱼雷涡轮机启动过程响应特性的影响 [J], 张盼盼;宋文;史小锋;伊寅
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太钢考察报告张永平李保俊一、太钢现有主要生产设施1.焦化现有65孔4.3米焦炉3座，均为复热式焦炉及采用湿法熄焦。

与4350高炉配套的70孔7.63米焦炉，采用干法熄焦。

2.烧结和球团烧结机5台，其中100m2烧结机2台、90m2烧结机2台。

与4350高炉配套的450m2烧结机一台。

球团有2座8m2球团竖炉、与4350高炉配套1条年产200万吨链篦机—回转窑氧化球团生产线。

3.炼铁现有5座高炉。

其中1650m3 高炉1座、1200m3高炉1座、330m3高炉1座、296m3高炉1座、4350m3高炉1座。

准备淘汰330、296两座高炉4.炼钢现有4个炼钢厂。

一炼钢：50t电炉1座、60t LF钢包精炼炉1座、60t VD真空精炼装置1套、方坯连铸机1台。

二炼钢：80t K—OBM转炉1座、80t复吹转炉2座、30t电炉1座、80t LF钢包精炼炉2座、80t RH真空精炼装置1套、方坯连铸机2台。

三炼钢：18t电炉6座、45t AOD炉3座、45t LF钢包精炼炉1座、板坯连铸机1台。

为淘汰6座18t电炉，在建1座90t电炉。

四炼钢：与4350高炉配套建设。

180t复吹转炉2座、160t电炉2座、180t AOD 炉2座，180t LF钢包精炼炉2座、180t RH真空精炼装置1套、板坯连铸机3台。

二、4350高炉炼铁工艺及设备(1) 生产规模、主要技术经济指标及炉料结构太钢4350m3高炉炉容4350m3，年产铁水320万t、水渣105.4万t、高炉煤气5120×106m3。

高炉年平均利用系数2.1t/m3.d，Pa＝9150t，P max=10875t，燃料比520kg/t，焦比320kg/t，煤比200kg/t，风温1250℃，炉顶压力0.25MPa，高炉一代无中修寿命15a。

高炉的炉料配比可按烧结矿75％、球团矿20％、块矿5％考虑。

(2) 原燃料贮运系统①矿焦槽采取并列式布置。

智慧铁水运输系统在钢铁企业铁水运输中的应用田力男①　贺亮　王晨　郭兵　李生意（鞍钢股份鲅鱼圈钢铁分公司物流运输部　辽宁营口１１５００７）摘　要　为解决大型钢铁企业铁路铁水运输人力成本高、人工作业劳动强度大、信息化程度不高、生产效率低等问题。

联合相关单位研发了一套智慧铁水运输系统，系统由机车无人驾驶系统、智慧铁水调度、５Ｇ通讯专网、环境感知等系统组成，并与炼铁Ｌ３和炼钢Ｌ３系统进行集成。

实现铁水运输的无人化、智能化作业。

本文对该系统的组成、原理、技术方案进行介绍，同时指明了更广阔的应用推广方向。

关键词　铁水运输　智能化　无人驾驶　工业５Ｇ　环境感知中图法分类号　ＴＧ１５５．４ 文献标识码　ＡＤｏｉ：１０ ３９６９／ｊ ｉｓｓｎ １００１－１２６９ ２０２３ Ｚ２ ０５６１　前言铁水运输是大型钢铁企业中铁钢生产的生命线，是钢铁企业生产运营极为重要的一环。

行业现有作业流程，需要公司多部门协同作业，在生产操作、管理、效率方面存在诸多难点与痛点。

现状及共性问题如下：①铁钢界面虽已实现单点的系统建设，如高炉ＰＥＳ系统（炼铁Ｌ３）、炼钢ＰＥＳ（炼钢Ｌ３）系统等，但缺乏统一的智慧管控平台，“铁－钢－运－管”各工序间作业环节需要大量的人力沟通，导致生产缺乏高效协同。

②铁水运输混铁车周转效率低，导致在线运用混铁车数量多、铁水温降大，造成严重经济效益损失。

③铁水运输作业环境恶劣，作业人员长期暴露在高温铁水喷溅、粉尘、强噪音等恶劣环境中，存在坠落、机械碰撞、机械压伤等人身安全隐患。

④生产组织依赖人工经验，缺乏系统化和异常情况下的快速响应机制，进路选排、铁水和机车调度依靠人工经验规划。

迫切需要打造一套先进成熟的数字化、智能化系统保驾护航。

２　场景建设目标通过对钢铁行业铁水运输共性问题的分析，同时为积极响应国家《“十四五”智能制造发展规划》“实现智能制造”的大政方针，在供给冲击下深化供给侧结构性改革，在预期转弱下坚定数字化、智能化转型目标的战略意图。

320T鱼雷罐车传动机构设计摘要鱼雷罐车是供钢铁企业运输高炉铁水至炼钢倒罐站进行倾翻铁水作业的专用运输车辆，它取代了传统的铁水车，可在铁水运输过程中完成脱磷、脱硫等工序，从而缩短冶炼时间，降低冶炼成本，是一种高效、先进的冶炼工艺设备。

为使鱼雷罐车正常运行，对它的传动系统要求很高，主传动系统采用了三环减速器。

文中对三环减速器工作原理进行了描述，推导出传动比的计算公式。

采用ANSYS软件对鱼雷罐车倾动力矩进行计算，得到合成力矩。

在考虑重合度及齿廓重叠干涉等限制条件的基础上，采用微分逼近法，利用MathCAD软件求解了内外齿轮的变位系数。

对齿轮的弯曲强度进行校核，结果表明内、外齿轮均满足齿根弯曲强度。

提出三环减速器动力分析基本方程，对内齿环板、输出轴和输入轴进行受力分析。

对三环减速器各零部件进行了结构设计，都满足强度要求，应用SolidWorks软件画出三环减速器主要零部件。

考虑到三环减速器输出轴转速很低，对耳轴轴承和输出轴箱体轴承的静载荷进行了计算，满足静载条件。

对输入轴箱体轴承进行了轴承寿命的计算，得出寿命很长，基本不用更换。

通过对三环传动的效率计算，得出三环传动效率高。

关键词：鱼雷罐车，三环减速器，结构设计，内齿环板The design of transmission machinery of the 320T torpedo tankerAbstractThe torpedo tanker is the dedicated hot metal transport vehicles which is used for transporting iron to the steel cans tipping station of iron and steel enterprise, and it has replaced the traditional hot metal car. It can complete the process of dephosphorization and desulfurization on way of transportion, thereby reducing smelting time and the cost of smelting. So it is a highly efficient and advanced equipment of the smelting process.In order to operate the torpedo tanker normally, it is needed to use a three-ring reducer to make the main drive system highly. In this paper, the working principle of three-ring reducer is described and the calculating formula of the transmission ratio is derived. I use the ANSYS software to calculate the tipping torque of the torpedo tanker, and get the synthesis torque. When taking into account of restrictions such as coincidence degree and tooth profile overlap interference in designing the little difference gear teeth, the paper uses the differential approximation method to get the coefficient of the internal and external gears by MathCAD software. The bending strength of gear is checked, and the result show that both of the inner and outer gear are to meet the bending strength of the tooth root. I make the basic equation of dynamic analysis of three-ring reducer and the force analysis of the gear ring plate, output shaft and input shaft. I make structural design of parts of the three-ring reducer, all of them meet the strength requirements. I draw the main parts of three-ring reducer by SolidWorks software. Considering the rotational speed of output shaft is very low,I calculate the static load of trunnion bearings and bearing of output shaft of the box, and they satisfy the conditions of static load. The life of input shaft bearing of the box is calculated, and I get a very long life and there is no need to replace it. Through the calculation of transmission efficiency, I know that transmission efficiency is very high.Keywords: torpedo tankers, three-ring reducer, structural design, internal tooth zone plate目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论 (1)1.1选题背景及目的 (1)1.2铁水车的种类 (1)1.2.1 对铁水车的基本要求 (1)1.2.2 铁水车的种类及特点 (1)1.3鱼雷罐车的应用情况及发展状况 (3)1.4本课题研究的意义 (4)1.5本文的研究方法及内容 (5)第2章鱼雷罐车传动机构整体方案确定 (6)2.1对传动机构的要求 (6)2.2传动机构的配置形式 (6)2.3传动系统方案比较 (7)第3章三环减速器简介及运动学分析 (10)3.1三环减速器的结构组成及工作原理 (10)3.2三环减速器的特点 (11)3.3三环减速器存在的主要问题 (12)3.4三环传动克服死点的方法 (13)3.5三环减速器的传动比推导 (13)第4章鱼雷罐车的倾动力矩计算 (15)4.1ANSYS软件简介 (15)4.2鱼雷罐车倾动力矩计算 (15)4.2.1 空罐力矩计算 (16)4.2.2 罐液力矩计算 (17)4.2.3 摩擦力矩的计算 (19)4.2.4 合成倾动力矩的计算 (20)4.3计算载荷的计算 (22)第5章总传动装置的设计 (23)5.1电机的选择 (23)5.1.1 传递效率的计算 (23)5.1.2 电机功率的计算 (23)5.1.3 电机型号的选取 (24)5.2分配传动比 (25)5.2.1 传动装置的传动比分配 (25)5.2.2 一次减速装置内传动比的分配 (25)5.3各轴运动及动力参数 (25)第6章三环减速器齿轮的结构设计 (27)6.1齿轮材料的选择、类型、精度等级 (27)6.2内外齿轮的齿数计算 (27)6.3模数的选择 (27)6.4三环减速器齿轮副啮合参数的计算 (28)6.4.1 三环减速器内啮合齿轮副的干涉 (28)6.4.2 MathCAD软件介绍 (30)6.4.3 应用MathCAD进行啮合参数计算的具体演算过程 (31)6.5三环减速器行星齿轮传动的强度验算 (34)6.5.1 齿根弯曲强度的条件 (35)6.5.2 计算齿根应力 (35)6.5.3 许用齿根应力 (35)第7章三环减速器动力分析基本方程 (38)7.1内齿环板动力分析基本方程 (38)7.2输出轴的力矩平衡方程 (41)7.3输入轴的力矩平衡方程 (42)第8章三环减速器的结构设计 (43)8.1输出轴的结构设计及校核 (43)8.1.1 初步确定输出轴的最小直径 (43)8.1.2 输出轴的结构布置方案 (43)8.1.3 输出轴的强度校核 (44)8.2输入轴的结构设计及校核 (50)8.2.1 初步确定输入轴的最小直径 (50)8.2.2 输入轴的结构布置方案 (50)8.2.3 输入轴的强度校核 (51)8.3偏心套的结构设计及校核 (55)8.3.1 偏心套的材料及热处理方式 (55)8.3.2 偏心套的偏心距计算 (55)8.3.3 偏心套的结构布置方式 (55)8.3.4 偏心套的破坏形式及强度校核 (56)8.4内齿环板的结构设计 (57)8.4.1 内齿环板的结构设计 (57)8.4.2 内齿环板的强度校核 (57)8.5箱体、箱盖结构设计 (58)第9章轴承载荷的计算 (60)9.1耳轴轴承载荷的计算 (60)9.1.1 耳轴轴承工作特点 (60)9.1.2 耳轴轴承静载荷计算 (60)9.2输出轴箱体轴承静载荷的计算 (61)9.3输入轴箱体轴承寿命的计算 (62)第10章三环减速器内部传动效率 (64)10.1三环减速器内部传动效率的组成 (64)10.2计算方法 (64)10.3计算过程 (65)第11章传动系统的润滑 (67)11.1润滑方法及种类 (67)11.2三环减速器的润滑 (67)11.3轴承座装置的润滑 (68)结论 (69)致谢 (70)参考文献 (71)第1章绪论1.1 选题背景及目的目前在国内2000~2500 3m高炉出铁场上设有多达5~6个铁水罐位，出铁场和铁水沟很长。

320t混铁车鱼雷罐瞬态温度场有限元分析兰大伟;王厉刚;马学东【摘要】鱼雷罐罐体温度分布及高低会影响鱼雷罐的使用寿命及烘罐的周期。

本文以某重型钢企使用的320 t鱼雷罐为研究模型，利用ANSYS软件，以传热学理论为依据，通过设置多载荷步，得到鱼雷罐在经过重罐-空罐多个周期循环后达到稳定时温度场分布。

通过分析得出：鱼雷罐在稳定工作期间，其罐壳温度在90~268℃，小于罐壳蠕变温度400℃；工作一周期工作层最低温度为865℃，高于鱼雷罐的烘罐最低温度要求。

【期刊名称】《金属世界》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】3页(P50-52)【作者】兰大伟;王厉刚;马学东【作者单位】秦冶重工设计研究院，河北秦皇岛 066004;秦冶重工设计研究院，河北秦皇岛 066004;辽宁科技大学机械与自动化学院，辽宁鞍山114051【正文语种】中文前言混铁车以其大容量和高效保温的性能日益成为各大钢企的主流铁水运输和储存工具。

鱼雷罐是混铁车的主体设备，起着运输和储存铁水的作用。

而鱼雷罐温度场的计算对于研究鱼雷罐的热应力及对其烘罐工艺具有重要的指导意义。

近年来许多学者对鱼雷罐温度场做了一定的研究[1-3]，但忽略了空罐过程对温度场的影响，且多采用的是稳态分析，未能充分考虑时间因素及运输工艺的对鱼雷罐罐体的影响。

本文以某重型钢企使用的320 t鱼雷罐为研究模型，利用ANSYS软件，以传热学理论为依据，通过设置多载荷步，来消除热惯性，并充分考虑空罐过程、时间因素及运输工艺对其温度场分布的影响。

得到鱼雷罐在经过重罐—空罐多个周期循环后达到稳定时温度场分布。

本文所做工作，将为鱼雷罐的设计、维护及使用提供一定参考。

热场分析有限元模型如果不考虑鱼雷罐罐口的结构，鱼雷罐罐体是一个轴对称结构。

为了降低计算量，取鱼雷罐罐体二维轴对称平面模型的1/4为研究对象。

其罐衬的布置如图1所示，从外到内依次是：罐壳—永久层—浇注料—工作层。