柴油發電機啟動信號拾取位置及方式研究

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。文章對柴油發電機啟動信號拾取位置及方式進行了研究。

關鍵詞：應急柴油發電機；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。

隨著人類社會對環境的重視以及滾筒法相比于傳統鋼渣處理方法的流程短、占地少、環保等優勢，現在越來越多的煉鋼廠處理鋼渣的方法是采用滾筒法技術。隨著鋼鐵工業的不斷發展，鋼渣的產生量不斷在增加。因此提高鋼渣處理的能力和技術水平，不僅可節能減排，還是提高煉鋼生產能力、降低冶煉成本、實現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。要進一步提高滾筒法處理鋼渣技術，需要對鋼渣滾筒基本結構應力及變形計算進行研究分析。

2 關于鋼渣滾筒基本結構應力和變形計算

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在筒體上端，水平負向最大位移為1.13mm，出現在筒體下端。豎直正向最大位移為0.03mm，出現筒體出渣側的上方，豎直負向最大位移出現在筒體下端。水平向和豎向位移云圖表明，筒體發生了向進渣口方向的旋轉變形。

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，出現在筒體上端，水平負向最大位移為1.13mm，出現在筒體下端。豎直正向最大位移為0.03mm，出現筒體出渣側的上方，豎直負向最大位移為1.02mm，出現在筒體下端。整體在橫向出現0.1mm的位移。筒體變形云圖表明筒體出現了向進渣口方向的旋轉。

2.1.3 進渣側托圈變形。圖3為進渣側托圈變形形狀。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）渣滾筒整體發生了傾斜旋轉，水平向最大相對位移為1.43mm，豎向最大相對位移為1.15mm；（2）進渣側托圈徑向相對不圓度為0.1mm；（3）出渣側托圈圓度保持較好；（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 從外部和內部觀察的整體應力水平。除出現局部應力外，整體應力水平低。局部應力區出現在以下區域：（1）進渣側托輪與托圈接觸區域以及相應的托輪支撐筋板和滾筒支撐筋板；（2）出渣側托輪與托圈接觸區域以及相應的托輪支撐筋板和滾筒支撐筋板；（3）出渣側止推輪與托圈接觸區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，大部分區域的機械應力很低；（2）渣滾筒局部機械應力分布于進渣側托輪與托圈接觸區域以及相應的托輪支撐筋板和滾筒支撐筋板、出渣側托輪與托圈接觸區域，相應的托輪支撐筋板和滾筒支撐筋板、出渣側止推輪與托圈接觸區域，相應的止推輪托輪支撐筋板和滾筒支撐筋板；（3）進渣側托圈的最大接觸應力為52.5MPa；（4）出渣側托圈托圈的最大接觸應力為185MPa；（5）進渣側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，筒體整體發生了旋轉變形，但是旋轉方向卻與機械變形的旋轉方向相反；渣滾筒整體上膨脹了6.6mm。

2.3.3 渣滾筒發生了復雜的變形，括前錐面鼓出，進渣側托圈拉長，進渣側托圈外筋板鼓出，前托圈內筋板下凹，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 前后托輪整體發生水平方向的彎曲，止推輪發生橫向彎曲。

2.4 熱-機耦合應力

2.4.1 整體應力水平。從外部和內部觀察的整體應力水平。部分區域應力較高，部分應力水平低，有明顯的分界。局部應力區出現在如下區域：（1）進渣側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）出渣側錐面，渣滾筒內部槳葉和出渣口內部和外部筋板；（5）齒輪與出渣側托圈段，齒輪支撐筋板和出渣側內部槳

葉等。

2.4.2 通過對整體應力水平的分析得出：（1）耦合應力的計算結果表明：進渣側托圈最大接觸應力降為123MPa，出渣側托圈出現較大的邊接觸應力為456MPa；（2）耦合應力的計算結果表明：進渣側托輪最大應力為283MPa，出現在軸孔和擋圈上；出渣側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的應力區域明顯縮小。

3 結語

（1）機械變形的計算結果表明：部件機械變形降低為原設計的1/5以下；（2）機械應力的計算結果表明：除托圈和止推轉接觸應力外，部件應力降為45MPa以下。進渣側托圈最大接觸應力為52.5MPa，出渣側托圈最大接觸應力為185MPa，止推輪最大接觸應力為61.4MPa；（3）耦合變形的計算結果表明：進渣側托圈最大不圓度為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）耦合應力的計算結果表明：進渣側托圈最大接觸應力降為123MPa，出渣側托圈出現較大的邊接觸應力為456MPa；（6）耦合應力的計算結果表明：進渣側托輪最大應力為283MPa，出現在軸孔和擋圈上，出渣側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的應力區域明顯縮小。

參考文獻

[1] 代元章.滾筒篩結構的改進[J].礦業工程，2012，

（3）.

[2] 呂心剛.安鋼鋼渣處理現狀及發展之探索[J].河南冶

金，2013，（4）.

（責任編輯：蔣建華）