摘 要

在水泥行业的生产过程中，预均化技术作为整个生产的关键一步引起了工作人员的重视，在此基础上，堆取料机是一种伴随而生的生产设备。目前，桥式刮板取料机由于其均化效果好的优点，在钢铁工业、建筑材料和能源工业中得到了广泛的应用。

料耙作为取料机的关键组成部分，在料堆横截面上横向移动，通过焊接或螺栓固定在每根梁底部的耙齿将松散的物料刮除。由于工业生产物料大多具有动性好的特点，故物料经过刮板后可以流入料堆底部。从而进入刮板输送装置，直至送出料带。

本文主要针对桥式刮板取料机的料耙装置进行三维建模设计、力学性能分析以及部分结构优化设计，达到提高生产效率，降低生产故障率的目的。

本文研究的主要内容有:

(1)基于实际煤场环境有关参数，进行桥式刮板取料机取料能力、驱动功率等主参数设计。

(2)在结合实际情况的基础上，利用Autodesk Inventor软件对料耙耙架进行三维简化建模。

(3)利用ANSYS有限元分析软件对建模后的耙架进行力学分析。

(4)在实际生产实践反馈中，结合相关研究资料，对现有的料耙结构进行部分优化。

关键词：

刮板取料机 三维建模 设计 Ansys 有限元 Inventor 优化

Abstract

On this basis, the stacker and reclaimer is a concomitant production equipment. Steel industry, building materials and energy industry due to its good homogenization effect, mainly used in iron and steel plants, iron powder, limestone, coal, cement, coal in thermal power plants Pre-homogenization of production materials that require high homogenization performance.

As a key component of the reclaimer, the material rake moves laterally in the cross section of the material pile, and scrapes loose materials by welding or bolting the rake teeth fixed at the bottom of each beam. Since most industrial production materials have good dynamic characteristics, the materials can flow into the bottom of the pile after passing through the scraper. Thus it enters the scraper conveying device until the material belt is sent out.

This article mainly conducts three-dimensional modeling design, mechanical performance analysis and partial structure optimization design for the material rake device of the bridge scraper reclaimer to achieve the purpose of improving production efficiency and reducing production failure rate.

The main contents of this study are:

(1) Based on the relevant parameters of the actual coal yard environment, the main parameters such as the reclaiming capacity and driving power of the bridge scraper reclaimer are designed.

(2) On the basis of combining with the actual situation, Autodesk Inventor software is used to simplify the three-dimensional modeling of the material rake frame.

(3) Use ANSYS finite element analysis software to perform mechanical analysis on the modeled rake frame.

(4) In the actual production practice feedback, combined with relevant research data, the existing material rake structure is partially optimized.

Key words:

Scraper reclaimer，3D modeling design，Ansys，finite，element，Inventor

目 录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 预均化技术介绍 1

1.2 国外取料机发展趋势 1

1.3 国内取料机发展趋势 2

1.4 刮板取料机及料耙介绍 2

第二章 取料机取料能力的分析计算 4

2.1确定料场参数 4

2.2取料机分析与功率计算 4

2.2.1取料能力的分析 4

2.2.2刮板电机功率 5

第三章 料耙的三维建模 7

3.1三维建模基础 7

3.2三维建模过程 7

第四章 料耙的有限元分析 11

4.1 有限元分析预处理 11

4.2料耙的网格划分与载荷添加 12

4.3原料耙有限元模型的求解结果与分析 14

4.4料耙的优化设计 16

第五章 总结与展望 17

5.1设计总结 17

5.2设计不足 17

5.3工作展望 17

参考文献 18

致谢 20

第一章 绪论

预均化技术介绍

在开采和储存水泥、煤炭等原材料的过程中，存在化学成分不均匀等问题。生料成分是否均匀影响着包括熟料质量、产量、热耗、运转率等各种关键要素。所以，原料必须经过预均化过程以达到均匀生料的目的。^[1]如图1-1为石灰预均化堆场现场。

图1-1 石灰预均化堆场现场