[发明专利]一种悬挂式矩形钢煤斗鼓包加固方法

说明书

一种悬挂式矩形钢煤斗鼓包加固方法，包括：数据收集，计算分析，加固方案设计，加固模型校验，实际应用；本发明所述的办法可以针对新设计钢煤斗时或旧设备维修时均可被采用，轻松解决煤斗局部区域存在的应力、变形大的问题，从而达到钢煤斗优化设计并使用的目的；通过新增加强环将拉索的拉力均匀传递到煤斗壁，可有效缩小钢煤斗壁的无支撑长度，从而改善钢煤斗局部的受力和变形且该方法涉及的新增结构便于替换且可快速检修，快修是电厂很重要的设计理念。

技术领域

本发明涉及工业结构技术领域，具体为一种悬挂式矩形钢煤斗鼓包加固方法。

背景技术

悬挂式矩形钢煤斗在火力发电厂中应用较为普遍，钢煤斗一般采用8～14mm厚度的钢板作为筒壁，外侧设角钢或工字钢加劲肋。由于储料压力越靠近下端越大，在通常接近均布加劲肋情况下，往往煤斗倾角最大的斗壁局部是应力最大区，并且严重时会外凸形成“鼓包”。经过对矩形钢煤斗进行有限元计算分析后发现，在倾角最大的斗壁距下口约1/3高度处，存在一个应力最大的锅型区域。

根据常规的悬挂式矩形钢煤斗的应力分布特点，如果为了满足局部区域的应力和变形设计要求，往往需要将整个钢煤斗的壁厚都加大、或者需要把横向环形加劲肋加大截面、加密布置。这些措施都会导致钢煤斗用钢量的显著增加，从而造成设计保守。

发明内容

本发明提出一种悬挂式矩形钢煤斗鼓包加固方法，在常规悬挂式安装矩形钢煤斗(即与上方框架预埋件焊接固定)应力最大的区域，通过布置加强环、内拉索，缩短并改变该区域的钢煤斗壁支撑距离，从而实现降低该区域应力、变形并达到节约钢材的目的。

一种悬挂式矩形钢煤斗鼓包加固方法，具体步骤如下：

数据收集：对出现“鼓包”的钢煤斗现场调研、施工图收集、设计文件收集，掌握其具体尺寸、材质、荷载大小，并收集钢煤斗1各结构设计的参数；

通过现场调研了解钢煤斗的使用环境、设计参数、负载大小等数据，为后续的钢煤斗鼓包加固提供数据支持。

计算分析：根据已掌握的数据，采用有限元结构计算软件进行建模分析，得到钢煤斗出现“鼓包”区域的应力情况及具体位置；

加固方案设计：

a，首先根据有限元结构计算软件的建模分析结果，在“鼓包”区域(即应力集中的区域)高度范围的斗壁外侧设置加强环3，且加强环3的位置不与斗壁外侧的加劲肋2冲突；

b，加强环3及该加强环3处的煤斗壁上均加工有供拉索4长度两端部穿插的固定孔，拉索4的位置设定方法如下：对于具有N个煤斗出口11的钢煤斗，当N＝1时，每圈加强环3和煤斗壁设置两条拉索4，两条拉索4对称设置在远离煤斗出口11的两侧上方位置，因为加强环3设置在距离煤斗出口11上方一定距离处，使拉索4远离煤斗出口11的正上方位置可尽量减少拉索4对煤料的落料阻力；当N大于等于2时，每圈加强环3和斗壁设置有N-1条拉索4，且所述N-1条拉索4均设置在相邻两个煤斗出口11之间的侧面交线重叠处，因为该位置是拉索4对煤斗落料影响最小的位置；

加固模型校验：在有限元模型中，将上述加强环3、拉索4增设到原模型的相应位置后，模拟钢煤斗的受力情况，通过改变加强环3及拉索4的材质、截面尺寸、数量及安装位置得到多组模拟计算结果，通过比较最终确定一种最符合设计要求的加固方式；

利用软件模拟加固后模型在输煤情况下的受力情况，同时验证加强环3、拉索4增设后模型应力最大区域的变形情况及加强环3、拉索4的支撑受力情况，根据该模型实际工作负荷考虑，模拟计算出在满足支撑力作用下加强环3、拉索4的最小横截面积。

实际应用：根据加固模型校验的结果，在模拟计算所得的加强环3、拉索4的最小横截面积的基础上适当增大横截面积后将加强环3、拉索4加固到模拟所得鼓包区的斗壁位置(即应力最大位置)。