绳轮柔顺装夹技术研究及收放线装置动力学仿真
钢丝绳作为电网张力架线主要机具，其性能好坏直接影响施工安全，因此在使用一段时间后需要对其进行保养。牵引钢丝绳保养系统通过对牵引钢丝绳的彻底清洁、有效检测及上油保养，可延长其生命周期，确保施工安全。但该系统在使用过程中出现收、放线设备绳轮装夹困难，大负荷工作时收线装置驱动主轴和键联接部位出现压溃变形等问题。针对上述问题，本文对钢丝绳保养系统中收、放线设备绳轮柔顺装夹技术进行研究，同时对收线装置进行动力学仿真分析，并对其关键零件进行结构优化，主要研究工作如下: (1)深入探讨轴孔被动柔顺装配原理，针对绳轮安装时出现的绳轮十字卡盘孔中心孔与收、放线装置夹紧轴不对中问题，进行钢丝绳轮柔顺装夹技术研究，分析绳轮装夹定位误差类型，确定采用被动柔顺装配技术进行钢丝绳轮装夹定位误差补偿的技术方案，为绳轮柔顺装夹定位误差补偿装置的设计提供理论支持; (2)在研究钢丝绳轮柔顺装夹技术基础上，确定收、放线设备绳轮柔顺装夹定位误差补偿装置设计方案，通过必要的设计计算，完成该装置的平移机构、定位误差补偿机构等的设计以及关键零部件的选型设计，并以放线装置绳轮装夹极限工况为研究对象，借助SolidWorks和ADAMS联合建模，进行绳轮柔顺装夹动力学仿真分析，验证了绳轮装夹定位误差补偿装置设计的合理性与可靠性; (3)深入探讨钢丝绳等绳索类大柔性体的建模方法特点，采用ADAMS宏语言程序、三维设计以及添加约束等手段完成了包括钢丝绳的收线设备几何模型与仿真模型的建立;以收线设备最大工作载荷工况为研究对象，进行收线过程动力学仿真分析，揭示出主轴转矩、拨叉驱动力随时间变化的规律，获得了提升机构丝杠的力学参数;提出分微段仿真钢丝绳与绳轮之间接触力的策略，得到了钢丝绳与绳轮之间以及钢丝绳与排线机构滚柱之间的接触力参数，并对各仿真结果进行了详尽的分析; (4)根据动力学仿真结果，结合ANSYS Workbench分析软件对收线装置驱动机构进行有限元分析，确定驱动机构工作过程中受力的薄弱环节，并对其进行结构优化设计，然后通过仿真软件验证了改进后机构的可靠性。 本文得到了校企合作项目“绿色环保型牵引钢丝绳清洁检测保养一体化设备设计与开发”的支持。
钢丝绳保养系统;收线设备;放线设备;绳轮柔顺装夹技术;动力学仿真
济南大学
硕士
机械工程
王慧
2015
中文
TH132.33
73
2016-03-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）