优化手动炉门升降机构设计

1.扇形链轮杠杆式机构

（1）机构I（图11-71）推拉力计算

1）平衡质量G₂（kg）

式中 G₁——炉门质量（kg）。

2）开门时阻力Q₁（N）

式中 μ——摩擦因数，μ=0.3；

G₃g、G₄g——炉门重力G₁g沿导板方向的水平分力及垂直于导板的分力（N）。

当θ=3°时，Q₁=1.01G₁g。

3）拉杆推力F₂（N）

式中 K——裕度系数，取K=1.2～1.4。

4）关门时阻力Q₂（N）

5）拉杆拉力F₁（N）

为安全起见，实际的拉杆推拉力应采用以下安全数据，即推力F₂≤150N，拉力F₁≤200N。

（2）机构Ⅱ（图11-72）拉力计算

1）平衡锤质量G₂（kg）

图11-71 单面链轮杠杆式机构Ⅰ

图11-72 单面链轮杠杆式机构Ⅱ

1—单面链轮 2—非标准链 3—炉门 4—平衡锤 5—拉杆 6—炉门导板

2）炉门上升时炉门施于链条向下的阻力F₂（N）为

式中μ为炉门与导轨间的滑动摩擦因数，μ值取0.3，导板倾角θ值取2°～4°。

3）平衡锤施于链条处的有效提升力F₃（N）为

式中η为扇轮机构的机械效率，取η=0.95。

4）炉门上升时需外加于链条处的向上拉力F₄（N）为

5）炉门上升时加于手柄上的拉力F₁（N）为

图11-73 双面扇形链轮杠杆式机构

允许拉力F₁≤150～250N，炉门开闭次数不多时取上限。

（3）双面扇形链轮杠杆式机构（图11-73）拉力计算 计算方法与单面扇形链轮杠杆式机构类似。当炉门倾斜3°、平衡锤质量G₁=炉门质量G，开启炉门时手把处拉力F₁（N）为(www.xing528.com)

式中 μ——链轮阻力系数，μ≈1.05；

K——裕度系数，K=1.2～1.4。

（4）手动轮柄式机构（图11-74）推拉力计算

设炉门质量为G，平衡锤质量为G₃=0.95G，链轮阻力系数μ=1.05，炉门与导板间摩擦因数μ′=0.3，炉口导板倾角θ=3°。轮柄倾角α=40°。

1）开炉门时拉力F₁（N）

由平衡式μ²R求解得

2）关炉门时推力F₂（N）

由平衡式求解得

式中K为裕度系数，取1.2～1.4，F₁、F₂应小于人臂推、拉力150～200N。

2.直接传动手动链轮升降机构

如图11-75所示。取平衡锤质量G₁=炉门质量G，炉口导板垂直时的炉门提升力（N）为

炉门下降力（N）为

炉口导板带有斜度（θ=3°）时的炉门提升力为

式中η₁、η₂——吊挂炉门链轮及传动链轮的机械效率≈0.95；

D₁、D₂——吊挂炉门链轮及传动链轮直径（mm）；

K——裕度系数，取K=1.2～1.4，F₁、F₂应小于150～200N。

图11-74 手动轮柄式机构

图11-75 直接传动手动链轮升降机构

1—传动链轮 2—吊挂炉门链轮

3.减速传动手动链轮升降机构

如图11-76所示。取平衡锤质量G₁=炉门质量G，设各传动轴的机械效率为η₁、η₂、η₃，则

式中i为传动机构减速比，。

图11-76 减速传动手动链轮升降机构

手动炉门升降机构的几项技术参数列于表11-33。

表11-33 手动炉门升降机构技术参数

（续）