起重机轻量化及模块化优化设计论述

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 起重机轻量化及模块化优化设计论 述 摘要：文章通过对传统桥式及门 式起重机进行优化设计的论述，实现轻 量化和模块化，结构紧凑，外形尺寸小， 采用了很多新型的技术设计，达到改善 整机性能，降低制造成本，提高通用化 程度，为国内同类设备设计提供一些有 益的资料。 中国论文网 /8/view-12911382.htm 关键词：起重机；轻量化；模块 化；优化设计；起重设备 文献标识码： A 中图分类号：TH215 文章编号： 1009-2374（2017）05-0045-02 DOI：10.13535/ki.11- -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 4406/n.2017.05.021 1 概述 桥式起重机与门式起重机是使用 量最大的起重设备，对其进行优化设计， 实现轻量化和模块化，对节能降耗和推 动绿色低碳经济具有重要意义。 KONE、DEMAG 等传统起重机 强企已是成熟技术，系列化、标准化、 模块化。国外主要生产厂家有 KONE、SWF、DEMAG、法兰泰克、 韩国半岛。国内一些厂家已经开始生产， 经轻量化设计后的产品可替代一些进口 起重机产品，市场前景好。 2 技术特点 用模块化设计代替传统的整机设 计方法，将起重机上功能基本相同的构 件、部件和零件制成有多种用途，有相 同联接要素和可互换的标准模块，通过 不同模块的相互组合，形成不同类型和 规格的起重机。 2.1 起升机构优化设计 起升机构低净空设计。对于起升 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 机构低净空设施需寻求新的布置形式， 挖掘新的外购件供应商，对卷筒、定滑 轮组（梁）进行标准化低净空设计，联 系供应商进行减速器新型式的设计。 起升机构采用全新的布置形式， 能够有效降低小车整体高度，结构紧凑， 外形尺寸小，适应范围广，尤其是客户 厂房顶部到轨道面较低的车间厂房，见 图 1： 2.2 轮组与端梁优化设计 采用轻量化设计的轮组，加工精 度高，废品率低，装配维护方便，零部 件可模块化。 根据轮压及运行速度对车轮进行 轻型标准化设计，采用新型偏心轴承箱， 进行新型加工及装配工艺研究。降低轮 组及端梁部分重量及外形尺寸，标准化 设计，减少设计及加工周期，降低成本。 轮组直径系列（mm）有 200、250、315、400、500、630、710 以及c 轮组配套的端梁，见图 2。 3 国内外技术对比 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 以国内生产的额定起重量 150t， 起升高度 20m 桥式起重机的起重小车为 例，与国外科尼公司设计进行对比。 3.1 外形尺寸对比 3.2 钢丝绳缠绕方式 钢丝绳缠绕方式对比结果： （1）考虑到所有动滑轮起升的同步， 要采用一点吊形式，科尼的均衡滑轮数 量会增加；（2）科尼采用了内侧入绳 的方式，避免了入绳角增大的问题，因 此只要卷筒允许，动滑轮可以尽量的往 上升，增加了起升高度；（3）科尼采 用内侧入绳，双联卷筒上的 2 根钢丝绳 可以无限的接近，避免了中间保留 200mm 左右光面的问题。 3.3 卷筒 卷筒结构对比结果：（1）科尼 钢丝绳的选型、入绳角和国家标注造成 卷筒外形尺寸和重量都较小；（2）科 尼轴承安装在卷筒内，可以直接将支撑 座做小，降低卷筒高度；（3）排绳器 可以允许入绳角增大；（4）科尼在卷 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 筒内增加了一套行星齿轮减速，这样可 以减小减速器的机座号，降低成本。 3.4 行走轮组 行走轮组对比结果：（1）科尼 车轮数量多，单个车轮轮压小，车轮直 径小，可降低整个台车横梁高度； （2）由轮组的装配形式可以看出，科 尼车轮所用行走配件较少，易于安装拆 卸，而且方便维护；（3）科尼轮距较 小，这样可以减小端梁的横截面积，既 降低了成本，又降低了小车高度，同时 减小了左右极限距离；（4）车轮较小 时，在运行速度相同的情况下，减速器 的输出速度大，选型时，减速器机座号 小，降低了外购件成本。 3.5 起升机构整体布置 布置形式对比结果：（1）科尼 的小车形式充分利用了空间布置，有效 地降低整个小车的高度；（2）科尼的 整个小车通过螺栓连接，方便了运输， 同时可以对台车梁和各个部件进行标准 化设计，进行批量生产，满足不同轨距 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 要求。 4 意义 经优化设计后的起重机与传统起 重机相比有如下优点：（1）有效降低 整机自重；（2）相应可减轻机构的负 荷及降低承载基础结构的造价；（3） 改善整机性能，降低制造成本，提高通 用化程度。 5 结语 设计新型起重机只需选用不同模 块重新进行组合，可使单件小批量生产 的起重机改换成具有相当批量的模块生 产，实现高效率的专业化生产，企业的 生产组织