C型翻车机整体结构强度分析

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翻车机是用于翻卸通用铁路敞车装载的煤炭、矿石、化工原料等散状物料的高效卸车专用设备，广泛应用于电力、冶金、化工及港 口码头等基础产业和行业。随着港 口煤炭运输量的不断增加，翻车机系统的工作负荷加大。由于翻车机工作时做翻转运动，-般应当作旋转结构加 以分析，在旋转过程中，其所受的固定载荷-般随旋转角变化而发生周期性变化；另-方面，翻车机在旋转过程中，物料质量发生很大变化，而且翻车机旋转中心和其质心并不重合，并随着物料的卸载不断变化，可能会产生-定的冲击效应。这种大幅度的交变载荷是翻车机结构产生疲劳裂纹的首要因素，将会引发在高应力区域形成裂纹，随着裂纹的增长，将导致主体结构断裂，酿成大的事故。

据统计，工程实际中发生的断裂破坏，占翻车机系统故障总数的 50%以上。所以，翻车机系统主体的强度分析是-项十分重要的工作，-些研究者在有限元分析方面做了-些研究工作 .2 J，而其中翻车机系统主体的疲劳应力分析是翻车机强度分析和设计所要考虑的至关重要的问题3- J。

LSTON)公司最先生产的产品，其端盘为 c型，有开口，可配备调车机。它最大的特点是采用了液压压车和液压靠车，使压、靠车力明显下降，损车率极低，深受用户欢迎。

由于翻车机系统运行过程中，结构位置不断变化，载荷变化剧烈，工况较为复杂，影响因素多，作为非标设备，其结构分析需归纳和总结，以找出具有普遍意义的模型和方法，为翻车机结构分析提供参考和指导。

[3]万正喜，贺浩，许鹏.斗轮堆取料机前臂架振动分析与处理[J].起重运输机械，2012(7)：21-24。

[4]万正喜，肖熳，周劲松，等.斗轮堆取料机主动台车架应力测试与设计[J].起重运输机械，2012(3)：55-59。

[5]万正喜，彭高明，黄志刚.斗轮堆取料机门座架受力分析及结构优化 [J].起重运输机械，2012(9)：07-l0。

《起重运输机械》 2013(8)[6]万正喜，丁宁.斗轮堆取料机前臂架受力分析及优化设计[J].起重运输机械，2013(1)：4-6。

作 者l万正喜地 址j湖南省长沙市雨花区东二环-段56号湖南长重机器股份有限公司技术开发部邮 编：410014收稿 日期：2013-03-19- 89 - 本文以 C型转子式翻车机为研究对象，参照相关国际标准，结合多年在翻车机结构分析和设计方面的经验，分析和归纳了翻车机载荷和工况，并对某型翻车机结构进行了分析计算，获得了-些有参考价值的结果。

1 翻车机载荷工况翻车机是旋转结构，其受载情况较为复杂，参照FEM-I、ISO5049标准对散料机械载荷和工况的规定，结合翻车机的工作及环境情况，对翻车机所受的载荷进行分类定义、说明。

翻车机工况划分为基本工况、组合工况和额外工况 3类，载荷见表 1。

自重载荷 E：根据结构尺寸、形状、材料密度计算，包括配重、泵站、靠板的自重，根据旋转角进行矢量分解。

运料载荷 F：包括车体 自重 Gc(Gt体G下体)和载重 Gw(G物)，为集中载荷，分配到轮轨作用点，由旋转角进行矢量分解。卸料时会产生卸载，卸载程度由物料安息角决定。

压车载荷 和靠车载荷 ：均为集中载荷，靠车载荷 FK作用于液压缸联接点且平行于液压缸。由于压车载荷和靠车载荷在旋转过程中不断变化，需要在各个翻转角下，对夹紧机构进行受力分析，分别进行计算，限于篇幅，具体计算方法从略。

表 1 根据 FEM -II和 ISO5049翻车机的载荷表主要载荷 主要载荷、附加载荷和特殊载荷载 荷 种 类I Ⅱ Ⅲ Ⅳ V Ⅵ Ⅶ自重载荷 E × × × × × × ×物料载荷 F × × × × ×压车载荷 × × × × ×靠车载荷 × × × × ×正常电机驱动载荷 × × × × ×旋转离心载荷 FR × × × × ×旋转切线载荷 刀 × × × × ×、起制动及偏心引起的冲击载荷 FIP × × × × ×护轨载荷 × × × × ×冻车载荷 G ×地震载荷 EQ × × ×安装载荷 MO ×缓冲器效应 O0 ×- 侧驱动失效 EL ×进车载荷 ×摩擦力 R ×正常驱动力 ：为集中载荷，作用于驱动作用点，啮合点与垂直方向呈指定角度，由电机输出功率确定 (方向不随旋转角改变)。

旋转离心力 F ：根据质量分布情况可为分布力或集中载荷f 72FR 2- RL式中： 为质量M的中心到旋转中心的距离。

旋转切向惯性力 ：根据质量分布情况可为分布力或集中载荷 ，- 90 - FT肘占～ R式中：占 为最大角加速度。

起制动及偏心引起的冲击力F ：根据质量分布情况可为分布力或集中载荷，该部分载荷不确定因素较多，情况比较复杂，难以单纯采用理论分析方法确定，需要结合实际结构测量，与结构计算进行对比分析，进行归纳总结，以确定结构的动力放大系数。

冻车载荷 G：由于物料结冻，在翻车机翻转过程中，物料始终不能卸出，需要在全部的旋转角《起重运输机械》 2013(8)