抓斗桥式垃圾搬运起重机设计
41页 16000字数+说明书+任务书+外文翻译+8张CAD图纸【详情如下】
主动车轮组.dwg
主动轴.dwg
卷筒.dwg
外文翻译--起重机的发展趋势和研究现状.doc
大车运行机构.dwg
封皮及任务书.doc
小车装配.dwg
抓斗桥式垃圾搬运起重机设计论文.doc
桥架.dwg
起重机总装图.dwg
附表.doc
驱动机构.dwg











摘 要
该设计介绍了垃圾搬运起重机的主要组成结构及其各结构的作用。主要对小车和大车的驱动系统,起升系统和桥架进行了优化设计。为了减轻起重机自重,并且使结构紧凑,本设计针对大车,小车不同的驱动要求分别采用了分别驱动方式和集中驱动方式。驱动系统则统一采用制动器、减速器和电动机组合成一体的“三合一”驱动型式设计,其中重点在于选择各成品部件,并根据其特性和技术参数选择匹配的小车架。针对起升机构,本设计进行了起升电机,减速器和制动器的选用以及卷筒和钢丝绳的设计和校核,使其满足起重量,起升速度的要求,达到初定的工作级别。桥身采用偏轨箱形双梁,这样设计的好处在于不仅有效的减轻了起重机整体自重,更能明显得增强桥身的刚度,使桥身不易变形,延长起重机的使用寿命。
关键词 垃圾搬运起重机;优化设计;驱动系统;“三合一”驱动型式;起升机构;偏轨箱形双梁
Abstract
The main structure and its action of bridge waste handling grab crane are designed. Trolley and the bridge truck driving system and the bridge were optimized to alleviate crane weight, and make compact structure. The design adopts the method of being separately driven and being driven together, according to the different requirements of trolley and bridge truck. Driving systerm is made up of braker, reducer and motor, which is the type of three in one. The design focuses on the choice of finished parts, and according to its characteristics and technical parameters, the matching trolley frame is selected. The selection and check of hoist motor, reducer and braker are made. And then the design and check of the rope and drum that meet with requirements of lifting weight and the rate. And then achieve to initial working level. Bridge adopts bias-rail box-beams, the benefits of this design not only is effective in reducing the overall crane weight, but also can increase the stiffness of bridge, which make bright not to deform easily, extend the life of the crane.
Key words Bridge Waste Handling Grab Crane;Optimum Design;Three-in-one Type Driving;Lifting Mechanism;Bias-rail Box-beams
目录
摘 要I
AbstractII
第1章 绪 论1
1.1 课题背景1
1.2 起重机的发展历史1
1.3 垃圾搬运起重机的发展背景及现状1
1.4 垃圾搬运起重机设计的主要工作2
第2章 桥式垃圾搬运起重机的概况3
2.1 桥式垃圾搬运起重机的功用3
2.2 桥式垃圾搬运起重机的结构3
2.2.1 起升机构3
2.2.2 起重机运行机构3
2.2.3 桥架的金属结构4
2.2.4 垃圾抓斗5
2.3 垃圾搬运起重机作为非标特种起重机具有的特点6
2.4 本章小结6
第3章 起升小车的设计7
3.1 起升机构计算7
3.1.1 钢丝绳7
3.1.2 电动机9
3.1.3 减速器11
3.1.4 制动器13
3.1.5 联轴器15
3.1.6 卷筒16
3.2 运行机构计算19
3.2.1 电动机的选择20
3.2.2 减速器的选择20
3.2.3 制动器的选择22
3.2.4 联轴器的选择22
3.3 本章小结23
第4章 大车运行机构的设计24
4.1 电动机的选择24
4.1.1 电动机的静功率24
4.1.2 电动机初选24
4.1.3 电动机的过载校验24
4.2 减速器的选择25
4.2.1 减速器的传动比25
4.2.2 标准减速器的选用26
4.3 制动器的选择26
4.4 联轴器的选择27
4.5 本章小结28
第5章 主动轴的设计计算29
5.1 轴的概述29
5.1.1 轴的用途29
5.1.2 轴的材料29
5.2 小车驱动机构主动轴的设计29
5.3 本章小结31
第6章 主梁的设计选用33
6.1 作用于主梁上的载荷33
6.2 主梁载荷组合及其选用33
6.3 本章小结34
结 论35
致 谢36
参考文献37
1.2 起重机的发展历史
中国古代灌溉农田用的桔?是臂架型起重机的雏形。14世纪,西欧出现了人力和畜力驱动的转动臂架型起重机。19世纪前期,出现了桥式起重机;起重机的重要磨损件如轴、齿轮和吊具等开始采用金属材料制造,并开始采用水力驱动。19世纪后期,蒸汽驱动的起重机逐渐取代了水力驱动的起重机。20世纪20年代开始,由于电气工业和内燃机工业迅速发展,以电动机或内燃机为动力装置的各种起重机基本形成。
1.3 垃圾搬运起重机的发展背景及现状
作为特种专用型起重机的一种,垃圾搬运起重机的产生和发展必定符合其新兴的环境背景。由于各国工业的迅猛发展,城市人口剧增,使大量的工业垃圾和生活垃圾成为地球公害。面对垃圾滥成灾的现实,世界各国的视线已从如何控制和销毁垃圾转变为着手科学地处理、利用垃圾,将垃圾列为维持经济持续发展的“第二资源”,向垃圾要资源、要能源、要效益。从生态环境角度看,垃圾虽然是一种污染源;从资源角度看,它却是地球上唯一在增长的资源,一种潜在的资源。经科学家计算,垃圾中的2次能源物质——有机可燃物含热量多、热值高,每燃烧2t垃圾可获得相当于燃烧1t煤的热量。而且垃圾焚烧处理后的灰渣呈中性,无气味,不会引发2次污染,且体积减少90%,重量减少75%以上,明显减容减量。如果措施得当,利用1 t垃圾,可获得约300~400kW的电力生产能力。抓斗桥式垃圾搬运起重机作为一种专用型起重机将伴随着全球对环境保护观念的深入和环保产业的迅猛发展而得到广泛的应用,并且正向着半自动化和全自动化的更加先进的方向发展。
1.4 垃圾搬运起重机设计的主要工作
本次设计针对小车的起升机构及运行机构,桥架运行机构的部件进行选型,设计校核了小车运行机构的主动车轮组和卷筒,确定选用了主梁截面尺寸。通过一系列的设计不仅有效得减轻了起重机的自重,更使起重机的结构简洁可靠,驱动机构达到同步,起升重物高速平稳。第2章 桥式垃圾搬运起重机的概况
2.1 桥式垃圾搬运起重机的功用
桥式起重机是桥架在高架轨道上运行的一种桥架型起重机,又称天车。桥式起重机的桥架沿铺设在两侧高架上的轨道纵向运行,起重小车沿铺设在桥架上的轨道横向运行,构成一矩形的工作范围,就可以充分利用桥架下面的空间吊运物料,不受地面设备的阻碍。
垃圾搬运起重机是用于城市生活垃圾焚烧发电厂垃圾处理的特种抓斗桥式起重机,是城市生活垃圾焚烧厂垃圾供料系统的核心设备,位于垃圾贮存坑的上方,主要承担垃圾的投料、搬运、搅拌、取物和称量工作。
2.2 桥式垃圾搬运起重机的结构
垃圾搬运起重机一般由起重小车、桥架运行机构、桥架金属结构组成。起重小车又由起升机构、小车运行机构和小车架三部分组成。
2.2.1 起升机构
起升机构包括电动机、制动器、减速器、卷筒和滑轮组。电动机通过减速器,带动卷筒转动,使钢丝绳绕上卷筒或从卷筒放下,以升降重物。小车架是支托和安装起升机构和小车运行机构等部件的机架,通常为焊接结构。
起重机运行机构的驱动方式可分为两大类:一类为集中驱动,即用一台电动机带动长传动轴驱动两边的主动车轮;另一类为分别驱动、即两边的主动车轮各用一台电动机驱动。中、小型桥式起重机较多采用制动器、减速器和电动机组合成一体的“三合一”驱动方式,大起重量的普通桥式起重机为便于安装和调整,驱动装置常采用万向联轴器。
2.2.2 起重机运行机构
起重机运行机构一般只用四个主动和从动车轮,如果起重量很大,常用增加车轮的办法来降低轮压。当车轮超过四个时,必须采用铰接均衡车架装置,使起重机的载荷均匀地分布在各车轮上。第3章 起升小车的设计
12.5t×22.8m桥式起重机的设计计算依据文献[5]和文献[6]的有关规定和公式计算。主要计算公式及计算结果如下:
技术参数:
结构形式:半自动控制12.5t×22.2m垃圾抓斗起重机
生产率:12000吨/日/台 起重量:12.5吨(包括抓斗)
工作级别:A8 跨度:22.8m
抓斗容积:8m3 抓斗自重:5380kg
起升速度:50m/min(上升) / 60m/min(下降)
小车运行速度:50m/min
起重机供电:三相交流 380V 50HZ
大车轮压为:145KN 单机装机容量:150kW
小车轨距:2.5m
3.1 起升机构计算
按照《起重机设计手册》的有关规定和步骤计算电动机,制动器;钢丝绳,减速器和联轴器等零部件。
3.1.1 钢丝绳第6章 主梁的设计选用
6.1 作用于主梁上的载荷
1.自重载荷PG,考虑动载的影响在计算时乘系数φ1;
2.起升载荷PQ,考虑动载的影响在计算时乘系数φ2;
3.大车运行惯性力PH2;
4.工作状态的风载荷产生的水平力PWI;
5.偏斜运行引起的侧向力Ps。
6.2 主梁载荷组合及其选用
作用在桥架上的载荷按其作用方法又可分为固定载荷、活动载荷、水平惯性载荷、大车歪斜侧向载荷和风载荷。
1.固定载荷
固定载荷有均布载荷和集中载荷两种。
作用于主梁上的均布载荷有主梁、轨道、走台(或辅助桁架)和栏杆等金属结构件的自重;
作用于主梁上的集中载荷有司机室、大车运行机构以及布置在走台或主梁内的电气设备的自重;
2.活动载荷
作用于主梁上的活动载荷为小车自重和起重量引起的小车轮压,计算时应考虑不同载荷组合下的动力系数。
3.水平惯性力
大车运行机构起制动时引起的惯性力水平地作用在主梁上,其中由带载的小车质量引起的惯性力以一个集中载荷P大惯作用于跨中,由桥架质量引起惯性力q惯均布作用在主梁上。
4.大车歪斜侧向力
大车歪斜侧向力S,以一力偶形式分配在同一端梁上或对角线方向上。
5.风载荷
工作状态的风载荷产生的水平力PWI 。
根据起重机自身技术要求,跨度和工作级别,主梁截面尺寸设计可以参考大起厂截面尺寸表,特选用跨度22.5m起重量12.5t重级尺寸。
附大连和上海起重厂起重机主梁截面尺寸表。
6.3 本章小结
本章介绍了作用于主梁上的典型载荷和载荷组合以及主梁的选用,当然在条件允许,经验丰富的基础上,可以根据起重机自身技术要求,跨度和工作级别直接选择现有的主梁系列参数作参考。
参考文献
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