退火炉台车减速机机壳开裂的理论分析

王立军

（安徽马钢重型机械制造有限公司，安徽马鞍山243000）

摘要：马钢重机公司大锻造项目为配合8000t自由锻造油压机的生产需要，先期配置了4台锻造加热炉和6台热处理炉。炉群在安装调试初期，2号热处理炉台车驱动机构因全压启动，造成减速机机壳开裂，后期生产过程中，其他几台工业炉也陆续出现了台车减速机机壳开裂现象，给生产造成了影响，也增加了生产成本。鉴于此，有必要对台车驱动机构进行理论分析和受力分析，以改进机构的可靠性。

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关键词 ：工业炉；驱动机构；减速机；理论分许；受力分析；可靠性

0引言

台车式工业加热炉其牵引机构是将台车拉入炉内或拉出炉外的专用机构，常用的台车牵引机构有钝轮式、链条式、钢绳式、自行式、行车牵引式等类型。大锻造车间内采用的驱动形式是钝轮式，设计行走速度为7m/min。

1牵引机构主要参数的确定

1.1牵引速度的确定

台车牵引速度一般取4～16m/min，对于加热炉及淬火用热处理炉取8～16m/min。以现在的生产状况来看，锻造加热炉设计行走速度7m/min，可以满足生产需求，但是在加热高合金钢特别是核电转子用钢时，其出炉速度就显得有些慢了。

1.2牵引力的确定

一般将台车最大载荷时的行走阻力作为设计的额定牵引力。对于最大载荷率很低的台车也可以当量载荷下的台车行走阻力作为额定的设计牵引力，但此时必须按电机的最大启动转矩对台车在最大载荷下的行走阻力进行启动运行验算。

牵引力取决于台车自重、装载量、行走机构类型、尺寸参数及其制作安装精度等种种因素。大锻造车间在进行工厂设计时，按照年产3.5万t，最大锻件136t的设计产能进行设计，最大锻件相对较少。据此，车间内加热炉台车最大设计载荷为275t（不含垫铁），台车尺寸为13860mm×4000mm（长×宽）。

台车行走机构有多种形式：滚柱带式、滚球带式、车轮式和滚球式。大锻造工业炉采用的是滚柱带式行走机构。图1为滚柱带行走机构阻力计算图。台车在滚柱带上移动，而滚柱带在地面钢轨上移动，行走阻力按式（1）计算。

从计算数据和实际使用情况来看，电机选择30kW是满足使用要求的。

2.3减速比

选择减速机并根据减速机的减速比ip来确定减速机与钝齿轮之间的减速比。设计公司选定的减速机相关参数如表1所示。

3改进措施

鉴于此原因，应当从两个方面对存在的问题进行改进：一种是短时间使用降压启动或变频启动，降低启动瞬间的冲击力矩，但此方法时间一长，势必造成减速机的疲劳损害，最后的结果还是减速机机壳开裂或打齿；另一种方法，也是对症下药之法，那就是在满足过渡齿轮副强度要求的前提下，改变过渡齿轮副的尺寸，使其减速比大于2.189。

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参考文献］

［1］王秉铨.工业炉设计手册［M］.北京：机械工业出版社，2000.

［2］刘鸿文.简明材料力学［M］.2版.北京：高等教育出版社，2008.

［3］成大先.机械设计手册［M］.北京：化学工业出版社，1998.

收稿日期：2015?08?04

作者简介：王立军（1978—），男，山东莱芜人，工程师，从事冶金锻造生产管理工作。