【JX414】10T桥式起重机小车运行机构设计【KT+RW+FY】[3A0]
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10
桥式起重机
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【JX414】10T桥式起重机小车运行机构设计【KT+RW+FY】[3A0],jx414,10,桥式起重机,小车,运行,机构,设计,kt,rw,fy,a0
- 内容简介：
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无锡太湖学院 信机 系 模具设计与制造 专业 毕 业 设 计论 文 任 务 书 一、题目及专题： 、 题目 十吨位桥式起重机小车运行机构设计 、专题 二、课题来源及选题依据 本设计为桥式起重机的小车运行机构部分，起重小车是沿着小车轨道横向行驶，吊钩则做升降运动。它的工作范围是其行驶地段的长方体空间，因此适合一般车间的工作形式。该小车有四个行走轮，布置各零部件时，应使机构总重心能接近 小车架的纵向中心线，以便能最后比较均匀的小车轮压。 三、本设计（论文或其他）应达到的要求： 熟悉起重机械的发展历程，特别是近十几年来国内外的发展形势； 熟练掌握桥式起重机的原理； 熟练掌握桥式起重机小车的运行过程和原理； 熟练使用 图的用户界面工具。 四、接受任务学生： 机械 96 班 姓名 周 洲 五、开始及完成日期： 自 2012 年 11 月 12 日 至 2013 年 5 月 25 日 六、设计（论文）指导（或顾问）： 指导教师 签名 签名 签名 教研室主任 学科组组长研究所所长 签名 系主任 签名 2012 年 11 月 12 日 编号 无锡 太湖学院 毕业设计（论文） 相 关 资 料 题目： 十吨位桥式起重机小车运行 机构设计 信机 系 模 具 设 计 与 制 造 专业 学 号： 0923253 学生姓名： 周 洲 指导教师： 陈炎 冬 （职称：讲 师 ） （职称： ） 2013年 5月 25日 目 录 一、毕业设计（论文）开题报告 二、毕业设计（论文）外文资料翻译及原文 三、学生 “毕业论文（论文）计划、进度、检查及落实表 ” 四、实习鉴定表 无锡 太湖学院 毕业设计（论文） 开 题 报 告 题目： 十吨位桥式起重机小车运 行 机构设计 机电 系 模 具 设 计 与 制 造 专业 学 号： 0923253 学生姓名： 周 洲 指导教师： 陈炎冬 （职称：讲 师 ） （职称： ） 2012年 11 月 12日 课题来源 来源于生产实际 科学依据 （包括课题的科学意义；国内外研究概况、水平和发展趋势；应用前景等） （ 1）课题科学意义 起重机械广泛应用于工矿企业、港口码头、车站仓库、建筑工地、海洋开发、宇宙航行等各个工业部门，可以说陆地、海洋、空中、民用、军用各个方面都有起重机械在进行着有效的工作。 起重机械不仅可以作为辅助的生产 设备，完成原料、半成品、产品的装卸、搬运，进行机电设备的安装、维修，而且它也是一些生产过程工艺操作中的必须设备，例如钢铁冶金生产中的各个环节，从炉料准备、加料到炼好的钢水浇铸成锭以及脱模取锭等。又例如原子能工业中的一些工艺操作等人所难达到之处，没有起重机械，简直无法生产。据统计，在我国冶金、煤炭部门的机械设备总台数或总重中，起重运输机械约占 25 65。 起重机械与运输机械发展到现在，已经成为合理组织成批大量生产和机械化流水作业的基础，是现代化生产的重要标志之一。在我国四个现代化的发展和各个工业部门机械化 水平、劳动生产率的提高中，起重机必将发挥更大的作用 。 （ 2） 国内外桥式起重机的发展趋势 现如今国内桥式起重机已经发生了重大的变化，且正向国际化并轨 。 轻自重； b. 分引进国外先进技术 ; c. 大型化发展。 目前国外桥式起重机的技术已达到成熟阶段，随着科学技术的发展正逐步走向完善 。 a. 简化设备结构，减轻自重，降低生产成本； b. 更新零部件，提高整机性能； c. 设备大型化； d. 机械化运输系统的组合应用。 （ 3）应用前景 桥式起重机是现代工业生产和起重运输中实现生产过程机械化、自动化得重要工具和设备。所以桥式起重机在室内外工矿企业、钢铁化工、铁路交通、港口码头以及物流周转等部门和场所得到广泛的应用。 研究内容 熟悉 起重机械 的发展历程，特别是近十几 年来 国内外起重机械特别是桥式起重机的发展趋势； 熟练掌握 桥式起重机的工作原理和方法 ； 熟练掌握 小车运行机构的工作原理 ； 能够熟练使用 件绘制小车运行机构的装配图和零件图； 熟练使用 供的图形用户界面 。 拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析 （ 1）实验方案 小车运行机 构分两种：一种是减速器在中间，另一种是减速器在一侧。小车运行机 构是减速器位于小车中间，这种方式使小车减速器的输出轴及传动轴所承受的扭矩比较均匀。 减速器在小车一侧，这种结构的特点是安装和维修比较方便。小车的被动轮与大车被动轮一样独立运行。 对这两种小车运行机构做性能的对比试验。 （ 2）研究方法 在 同样工作条件 下，分析 两 个 小车运行机构的工作状况 的差别。 在不同的 工作条件下 ，对同一个 小车运行机构做不同工况下的对比 ，分析重构图像 。 研究计划及预期成果 研究计划： 2012 年 11 月 12 日 12 月 25 日：按照任务书要求查阅论文相关参考资料，填写毕业设计开题报告书。 2013 年 1 月 11 日 3 月 5 日：填写毕业实习报告。 2013 年 3 月 8 日 3 月 14 日：按照要求修改毕业设计开题报告。 2013 年 3 月 15 日 3 月 21 日：学习并翻译一篇与毕业设计相关的英文材料。 2013 年 3 月 22 日 4 月 11 日： 编写设计说明书。 2013 年 4 月 12 日 4 月 25 日： 设计小车运行机构和相关零件的图纸。 2013 年 4 月 26 日 5 月 25 日：毕业论文 的总体撰写和修改工作。 预期成果： 完成对 双梁 10t 桥式起重机小车运行机构的设计。 特色或创新之处 采用固定某 些参量、改变某些参量来研究问题的方法，思路清晰，简洁明了，行之 有 效。 已具备的条件和尚需解决的问题 实验方案思路 比较明确 ，已经 初步具备桥式起重机设计 方面的知识。 需要对桥式起重机及其运行机构更进一步的研究和设计改善。 指导教师意见 指导教师签名： 年 月 日 教研室（学科组、研究所）意见 该生查阅了大量的相关资料，设计方案合理，同意开题。 教研室主任签名： 年 月 日 系意见 主管领导签名： 年 月 日 se we a in we up of of in We a of if or if of It is a in of in by or to a a a or be to to It or to of a in of in of in of 1. he by by or of as of of of In to of by of or in be by by in 8th 9th in 0th or to a of be in an of to a to a in to by we to do of a as as 2. he by in th C. no C to on at of a to be of of or in a of by as of of to a of as of a in as of of In to to of 5of in of of to it to of of of to in of in 18, 853384C), at a to by he of in it We to by 1 D of a a a a a :1, it a 50 3 x 50 150), 0 kg a a in of a of by or on by at of 000 3 x 5 x 4 x 50 3000 In by a 000 kg at a to in to of 0 to a 2.5 up 50 kg of to 0 3000 kg by of of At up 0 00 of to a of 9 m. s 3.3 to be to a of 4 m (s It is by as a in of a a in of a of on a be up in by by of is in of in 357 of a be by of In of 5 0 an .5 is in a a of to on a in of to a in 225, by an in a of 240. In of 244, 263, 288 291, is 331. be by by of in a in of of or to on to be by by 5th by a s To of in to be in as 123. by is to to be in of a of a of De in as by of of he a a a by as to of a a to a on on at on of of of in of on a of on it to of in on of of to n to of a to a as at in a In it is or a of it at of at to by a to a of as 340. by or s in or It is or to is by by to of in a of a of or of be a on a at in a in to on of by by of to up is to m or to of to 28 be in by 4th to of to by 586 to 61 t it of a of if on in 7th 8th or to by a 3. in of is be to a of a is is to of or to A a a of a to of to be by a in to of of s to is to of of is A a a to of is by or by a a to 摘要 随着社会经济和科学研究的不断发展，市场竞争日益激烈，因此各起重机生产企业都迫切想要改进生产技术，提高生产效率，制造行业中对桥式起重机的要求越来越高，性能也越来越全面。 本设计为桥式起重机的小车运行机构部分，起重小车是沿着小车轨道横向行驶，吊钩则做升降运动。它的工作范围是其行驶地段的长方体空间，因此适合一般车间的工作形式。该小车有四个行走轮，布置各零部件时，应使机构总重心能接近小车架的纵向中心线，以便能最后比较均匀的小车轮压。 首先，确定了小车运行机构的传动方案为闭式齿轮传动，电动机与减速减速器直接连接 ，减速器在在小车中间的运行机构；其次：通过对小车运行机构部分的总体设计计算，以及电动机、联轴器、缓冲器、制动器等的计算和选用；运行机构的减速器的设计计算和零件的校核计算及结构设计，完成了小车运行机构这一重要机构机械部分的设计。 通过这一系列的设计，满足了起重量达到 10T 的要求，并且小车运行机构结构简单，拆装方便，易于维修。 关键词 ：起重小车，运行机构，减速器，设计 of so to is is of do of is of is of of be s of is to so of of in in of of as as of of is an of of 0 t, to 目录 摘要 . 1 . 2 目录 . 3 1. 绪论 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 业发展状况 . 错误 !未定义书签。 重机电气控制技术未来的发展趋势 . 错误 !未定义书签。 2 桥式起重机的介绍 . 错误 !未定义书签。 式起重机的组成和特点 . 错误 !未定义书签。 重机械的组成 . 错误 !未定义 书签。 内外桥式起重机的发展趋势 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 外桥式起重机的发展趋势 . 错误 !未定义书签。 式起重机小车 . 错误 !未定义书签。 式起重机小车运行机构 . 错误 !未定义书签。 3 小车运行机构设计 . 错误 !未定义书签。 计小车的基本原则和要求 . 错误 !未定义书签。 车运行机构传动方案 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 择车轮与轨道并验算其强度 . 错误 !未定义书签。 劳计算 . 错误 !未定义书签。 度校合 . 错误 !未定义书签。 行阻力的计算 . 错误 !未定义书签。 动机的选用 . 错误 !未定义书签。 动机选用 . 错误 !未定义书签。 算电动机发热条件 . 错误 !未定义书签。 速器的计算与设计 . 错误 !未定义书签。 速器设计 . 错误 !未定义书签。 速器各轴的传递功率、转速、转矩 . 错误 !未定义书签。 速级齿轮的计算 . 错误 !未定义书签。 速级齿轮的计算 . 错误 !未定义书签。 速级齿轮的计算 . 错误 !未定义书签。 轮的结构形式 . 错误 !未定义书签。 速器箱体及其附件 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 行速度和实际所需功率 . 错误 !未定义书签。 际运行速度 . 错误 !未定义书签。 际所需等效功率 . 错 误 !未定义书签。 算起动条件 . 错误 !未定义书签。 起动工况校核减速器功率 . 错误 !未定义书签。 动不打滑条件 . 错误 !未定义书签。 动轮的计算 . 错误 !未定义书签。 速轴联轴器及制动器 . 错误 !未定义书签。 速轴联轴器的选用 . 错误 !未定义书签。 算低速浮动轴强度 . 错误 !未定义书签。 劳验算 . 错误 !未定义书签。 静强度计算 . 错误 !未定义书签。 4 小车架的设计 . 错误 !未定义书签。 定小车架的型式 . 错误 !未定义书签。 定小车架的 结构 . 错误 !未定义书签。 形梁的校核 . 错误 !未定义书签。 梁的强度计算 . 错误 !未定义书签。 梁的扭转计算 . 错误 !未定义书签。 5 总结与不足 . 错误 !未定义书签。 致 谢 . 错误 !未定义书签。 参考文献 . 错误 !未定义书签。 周次 起止日期 工作计划、进度 每周主要完成内容 存在问题、改进方法 指导教师意见并签字 备 注11月12日 日教师下达毕业设计任务，学生初步阅读资料，完成毕业设计开题报告按照任务书要求查阅论文相关参考资料，填写毕业设计开题报告书存在问题：对课题所涉及的内容不怎么了解，对设计目的及要求不明确。改进方法：向指导老师请教，通过导师指导后，查阅相关资料，重新填写报告。42月 3日 月 20日指导专业实训 桥式起重机综合实训，塑件加工方法和加工工艺编制存在问题：只能在校内查阅桥式起重机的相关资料，并没有实际了解。改进方法：到厂里实地考察，积累经验。11013年 1月 21日 日 指导毕业实习 到无锡新区某机械厂实习，学习塑料模具的成型原理存在问题：在实习过程中，虽然初步理解桥式起重机工作原理，但是一些因素的影响容易被我忽视。改进方法：向经验丰富的老师傅学习，分析各种因素对起重机工作效率的影响。13 2013年 3月 4日 日 收集资料 对起重小车的各个部件进行分析存在问题：由于实习的原因，我没有过多的时间去查阅起重小车各部件的设计原则及注意事项。改进方法：利用晚上有限的时间上网查资料，看视频。14 2013年 3月 11日 5日 初步确定正文部分的目录 确定起重小车的设计分为几大部分存在问题：漏掉温度调节系统的设计。改进方法：上网查找温度调节系统的相关资料，明确温度调节系统的重要性。15 2013年 3月 18日 2日 正文部分的具体设计 确定正文部分的框架存在问题：对一些重要章节没有作重点介绍。改进方法：向同学和导师请教，确定重点章节。16 2013年 3月 25日 9日 填写中英文摘要 根据正文部分的重点以及相关资料，完成中英文摘要。存在问题：英文翻译某些语句不通顺，还有部分中文不会翻译。改进方法：向校英语老师和导师请教，使英文和中文一致。17 2013年 4月 1日 日 小车装配图的绘制 完成小车装配图存在问题：在绘制装配图过程中，发现某些数据明显错误。改进方法：对于某些数据的错误，重新修改正文部分，使各数据合理。存档编码：无锡太湖学院 2013 届毕业作业周次进度计划、检查落实表系别：信机系 班级：机械（ 96） 学生姓名：周洲 课题（设计）名称：十吨位桥式起重机小车运行机构设计 开始日期： 2012年 11月 12日周次 起止日期 工作计划、进度 每周主要完成内容 存在问题、改进方法 指导教师意见并签字 备 注18 2013年 4月 8日 2日 小车零件图的绘制 从小车装配图中拆分，完成各零件图存在问题：零件图粗实线不分，缺少相关数据的标注。改进方法：重新标注，使零件图达到标准要求。19 2013年 4月 15日 9日 修改正文部分 根据导师指导，修改正文存在问题：正文部分有些章节未充分考虑各种因素的影响。改进方法：在导师的细心指导下，修改正文。20 2013年 4月 22日 6日 修改小车装配图和零件图 依据修改的正文内容，重新修改装配图和零件图存在问题：图纸尺寸和正文部分的计算尺寸有些不符。改进方法：严格按照正文数据的要求，修改图纸。21 2013年 4月 29日 日 完成致谢、参考目录整理论文，填写致谢和参考文献存在问题：对于参考文献没有严格按照学校的标准。改进方法：按照学校模板，重新修改参考文献。22 2013年 5月 6日 0日 总计毕业论文 对小车运行机构进行系统的总结存在问题：总结过程中依然会发现某些错误。改进方法：针对某些错误，认真修改。23 2013年 5月 13日 7日 导师检查 根据导师的意见修改论文存在问题：对于参考文献没有严格按照学校的标准。改进方法：按照学校模板，重新修改参考文献。24 2013年 5月 20日 5日 完成论文最后的相关工作 论文打印、装订、上交存在问题：打印时发现有些内容不符合学校要求。改进方法：按照学校要求重新打印。说明： 1、 “工作计划、进度 ”、 “指导教师意见并签字 ”由指导教师填写， “每周主要完成内容 ”， “存在问题、改进方法 ”由学生填写。2、本表由各系妥善归档，保存备查。编号 无锡 太湖学院 毕业设计（论文） 题目： 十吨位桥式起重机小车运行机构设计 信机 系 模 具 设 计 与 制 造 专业 学 号： 0923253 学生姓名： 周 洲 指导教师： 陈 炎 冬 （职称：讲 师 ） （职称： ） 2013 年 5 月 25 日 无锡 太湖学院本科毕业设计（论文） 诚 信 承 诺 书 本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文） 十吨位桥式起重机小车运行机构设计 是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果，其内容除了在毕业设计（论文）中特别加以标注引用，表示致谢的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。 班 级： 机械 96 学 号： 0923253 作者姓名： 2013 年 5 月 25 日 十吨位桥式起重机小车运行机构设计 I 无锡 太湖学院 信机 系 模具设计与制造 专业 毕 业 设 计论 文 任 务 书 一、题目及专题： 、 题目 十吨位桥式起重机小车运行机构设计 、专题 二、课题来源及选题依据 本设计为桥式起重机的小车运行机构部分，起重小车是沿着小车轨道横向行驶，吊钩则做升降运动。 它的工作范围是其行驶地段的长方体空间，因此适合一般车间的工作形式。该小车有四个行走轮，布置各零部件时，应使机构总重心能接近小车架的纵向中心线，以便能最后比较均匀的小车轮压。 三、本设计（论文或其他）应达到的要求： 熟悉起重机械的发展历程，特别是近十几年来国内外的发展形势； 熟练掌握桥式起重机的原理； 熟练掌握桥式起重机小车的运行过程和原理； 熟练使用 图的用户界面工具。 四、接受任务学生： 机械 96 班 姓名 周 洲 五、开始及完成日期： 无锡太湖学院学士学位论文 2012 年 11 月 12 日 至 2013 年 5 月 25 日 六、设计（论文）指导（或顾问）： 指导教师 签名 签名 签名 教 研 室 主 任 学科组组长研究所所长 签名 系主任 签名 2012 年 11 月 12 日 十吨位桥式起重机小车运行机构设计 要 随着社会经济和科学研究的不断发展，市场竞争日益激烈，因此各起重机生产企业都迫切想要改进生产技术，提高生产效率，制造行业中对桥式起重机的要求越来越高，性能也越来越全面。 本设计为桥式起重机的小车运行机构部分，起重小车是沿着小车轨道横向行驶，吊钩则做升降运动。它的工作范围是其行驶地段的长方体空间，因此适合一般车间的工作形式。该 小车有四个行走轮，布置各零部件时，应使机构总重心能接近小车架的纵向中心线，以便能最后比较均匀的小车轮压。 首先，确定了小车运行机构的传动方 案为闭式齿轮传动，电动机与减速减速器直接连接，减速器在在小车中间的运行机构；其次：通过对小车运行机构部分的总体设计计算，以及电动机、联轴器、缓冲器、制动器等的计算和选用；运行机构的减速器的设计计算和零件的校核计算及结构设计，完成了小车运行机构这一重要机构机械部分的设计。 通过这一系列的设计，满足 了 起重量达到 10T 的要求， 并且小车运行机构结构简单，拆装方便，易于维修。 关键词 ：起重小车， 运行机构， 减速器， 设计 无锡太湖学院学士学位论文 of so to is is of do of is of is of of be s of is to so of of in in of of as as of of is an of of 0 t, to 吨位桥式起重机小车运行机构设计 V 目录 摘要 . . 录 . V 1. 绪论 . 1 言 . 1 业发展状况 . 1 重机电气控制技术未来的发展趋势 . 2 2 桥式起重机的介绍 . 3 式起重机的组成和特点 . 3 重机械的组成 . 3 内外桥式起重机的发展趋势 . 3 内桥式起重机的发展趋势 . 3 外桥式起重机的发展趋势 . 4 式起重机小车 . 6 式起重机小车运行机构 . 8 3 小车运行机构设计 . 10 计小车的基本原则和要求 . 10 车运行机构传动方 案 . 10 有开式齿轮传动的方案（图 . 11 部为闭式齿轮的传动方案 . 11 择车轮与轨道并 验算其强度 . 13 劳计算 . 14 度校合 . 15 行阻力的计算 . 15 动机的选用 . 16 动机选用 . 16 算电动机发热条件 . 16 速器的计算与设计 . 16 速器设计 . 16 速器各轴的传递功率、转速、转矩 . 17 速级齿轮的计算 . 18 速级齿轮的计算 . 21 速级齿轮的计算 . 24 轮的结构形式 . 28 速器箱体及其附件 . 28 无锡太湖学院学士学位论文 减速器附件设计 . 28 行速度和实际所需功率 . 29 际运行速度 . 29 际所需等效功率 . 29 算起动条件 . 29 起动工况校核减速器功率 . 30 动不打滑条件 . 30 动轮的计算 . 31 速轴联轴器及制动器 . 32 速轴联轴器的选用 . 32 算低速浮动轴强度 . 33 劳验算 . 33 静强度计算 . 33 4 小车架的设计 . 35 定小车架的型式 . 35 定小车架的结构 . 35 形梁的校核 . 36 梁的强度计算 . 36 梁的扭转计算 . 38 5 总结与不足 . 40 致 谢 . 41 参考文献 . 42 十吨位桥式起重机小车运行机构设计 1 1. 绪论 言 10T 桥式起重机有如下的优点：起重机工作时，各机构经常是处于起动、制动以及正向、反向等相互交替的工作状态之中。提升机构的工作效率高，负载能力强。运行机构工作平稳， 选用 信息控制技术，提高了控制性能。 业发展状况 行业市场状况：改革开 放 20 多年来， 国家基础建设蓬勃发展， 国民经济突飞猛进，国内 起重机械 的需求 提升 ， 由此 推动 了 起重机械 的发展。工程起重机行业也同其它 起重机械 一样得到长足的发展。目前从行业来看， 2003年 13家企业报表中 1600 台，比去年同期增长 50%以上，估计全年将超过 8000台市场规模，各个企业都有不同程度的增长。 我们分析了起重机历年来的销售记录，发现了 四个 十分明显 的 特点： 第一， 市场规模跟地域有显著的关系： 持续热销 的都是 经济发达的地区， 购买力相对较弱 的是落后地区 ；二是中大吨位产品 销量 增长迅速， 16吨以上 的相 关 产品 皆 有较大幅度增 长 ；三是行业发展与国家投资政策 有很大的关联 ，周期 性 变化 明显受到 国民经济发展 的 影响 ；四是用户的分散和不确定性 ，据统计，目前 70%以上的用户是私人用户 ，还有不断增 长 的趋势。 由此预见，在 2002年 起重机械 重大 发展的基础上， 又 要 取得突破性 的 发展， 更加体现出 国民经济发展的强大 潜力和动 力。 伴随着国家调 控 发展战略 ，各项措施的落实，以及全民发展奔 “ 小康 ” 的强烈愿望，经济建设 走上 快速 健康的发展路线 ，起重机 及其 配套行业，经历了 市场竞争的洗礼，也必将摆脱徘徊 不前的 局面，进入 快速 稳步发展的新时期。我国工程起重 机行业面对新一轮挑战。我国工程起重机市场趋势与对策分析：工程起重机行业技术发展趋势。国内 起重机械 产品近十年来随着技术的引进、消化、吸收，有了长足的进步，产品性能、可靠性、外观都有较大幅度的提高，但同国外 起重机械 比较来看，还存在较大差距。就工程起重机而言，今后的发展主要表现为：整机性能，由于 新技术 和 新型 材料的 广泛使用 ，同种型号的产品，整机重量 减轻 21%左右。 伴随着 结构分析 的应用和先进设备的应 用， 起重机的 结构形式 更为 合理；性能 高、 可靠性 强 的配套件，选择 性广 、适应性 强， 充分发挥 其性能 ； 智能控制显示系统 和 电液比例控 制系统 的广泛 应用；操作更 加便捷 、 安全 、舒适 ，保护装置更 完善；向起 重量大、起升 幅度 、 高度 更大的大吨位方向发展。加入 然国内 起重机械 市场 (特别是配套件 )受到了巨大冲击，但同时也 带来 了 新技术的应用，使国内 生产 主机和配套件 的 企业更清晰认识到 和国外的差距， 了解 了更多 国产 机 存在的致命问题， 定将引领主机和配套件企业的技术创新和 进步。 大连起重机厂 和其他竞争厂家一样， 计划 用 3术创新 和 更新换代，紧随 世界 新技术的步伐，将自身的发展与带动 起重机 械 行业的技术进步放在同等位置上，努力追寻 把起重机行业从低 价格恶性竞争的状态，带 回 高 技术含量、高附加值的良性品牌竞争的新时代， 由此 带动配套行业的健康 稳定 发展 。 无锡太湖学院学士学位论文 2 重机电气控制技术未来的发展趋势 国外起重机配套件 的 发展趋势 以及 应用情况 分析：外国 起重机从整体 行业 情况分析，领先 我 国 10到 20 年 (不同类型产品有所不同 )。 伴随 国外经济发展速度 日趋稳定 ，工程起重机向高性能、 高 智能、 更 灵活、适应性 更 强、多功能方向发展。 30起重机 基本上不再 生产， 其 产品向 着 附加值 高和 大吨位 方向 发展， 例 如利勃海尔公司 的汽车起重机已经 退出市场 竞争 ，目前市场 上 地面起重机 占据主导地位 ， 其 最小吨位是 32t，而 7050田野公司的汽车起重机只占 19%， 其 主导产品是 轮胎起重机和地面 起重机，最小吨位 15t。因此行业配套也与国内有 很多不同 ：下车 大多由 300 大功率 柴油发动机，与之配套的是 自动换档变速箱 和液力变矩器 、 12吨级 转向 驱动桥及越野轮胎；上车 选用 高强度 的 材料 和 大扭矩的起升机构、回转支承；液压系统 选用 变量泵、变量马达、电磁换向先导阀及主阀、 悬挂系统阀、 平衡阀、液压锁、液压缸及管路标准配套件；智能控制系统选用 力限器显示控制、记忆通讯及单缸顺序伸缩自动控制。由于国外 起重机 械 起步较早，形成了 比较 成熟的配套件体系。如力士乐的泵马达、阀、起升、回转、行走机构； 哈威的主阀、先导阀、平衡阀； 凯斯兰的桥； 动箱；贝林格的主阀、先导阀、平衡阀； 十吨位桥式起重机小车运行机构设计 3 2 桥式起重机的介绍 式起重机的组成和特点 桥架型起重机指的是： 取物装置悬挂在 可 沿桥架运行的 运行式葫芦上或起重小车上的起重机， 。 桥式起重机则是 两端桥架（借由 运行装置 ） 直接支撑在高架轨道上的桥架型起重机 。 装有大车运行机构的桥架、装有小车运行机构和 起升机构的起重小车、司机室、电气设备几个大部分组成了一半的桥式起重机 。外形像一个两端支撑在平行的两条架空轨道上平移运行的单跨平板桥。起升机构用来垂直升降物品，起重小车用来带着载荷作横向运动；桥架和大车运行机构用来将起重小车和物品作纵向移动。 桥式起重机是目前 使用最广泛、 数 量最大的一种轨道运行式起重机 ，其额定起重量从几吨到几百吨 不等 。最基 础的 是通用吊钩桥式起重机， 其他形式的 桥式起重机 几乎 都是在通用吊钩桥式的基础上 衍生 出来的。 重机械的组成 工作机构，它是起重机械 的执行机构，实现物品装卸、 转载、安装等作业要求（使被吊运的物品获得一定的升降和水平位移）。 起重 机械上常用的工作机构，即所谓起重机械的四大构件是起升机构、变幅机构、运行机构和回转机构 。此外， 应 对某些特殊的使用要求还设有放倒机构， 伸缩机构，夹钳机构等。在所有 机构中， 起升机构是起重机械的基本工作机构，它实现了物品的垂直升降 ，其它机构则是辅助的工作机构，协调配合 起升机构工作。辅助的工作机构是任何一种起重机械 都 不可 缺 少的。金属结构是起重机械的骨架，它 决定了起重机械的结构 和 造型，用来支撑工作机构、物品的重力、 系统 自身重力以及外部载荷等 等 ，并 且 将 这些重力和载荷传递给起重机械的支撑基础。动力设备 则 为起重机械提供工作动力、控制、照明和联络等。 内外桥式起重机的发展趋势 内桥式起重机的发展趋势 现如今国内桥式起重机 的发展已经发生了重大的变革，且 向国际化并轨 。 轻自 身 重 力 国内起重机 多 选用 计算机优化设计， 由此 提高整机的技术性能并且 减轻自重，在此前提下 尽力 选用 1050t 普通 桥式起重机中 所 选用 的 半偏轨主梁结构，与正轨箱型梁相比，可 以 取消短加筋板， 减少或取消主梁中的小加筋板， 减轻 结构 的 重量，节省加工 时间 。目前 在 国 家计划 中提出的 桥架 使 用 四根分体式 的 不等高结构，使 其 与 通用 桥式起重机 在 同样的起升高度 下 ， 令 厂房 内 的牛腿标高下降 根主梁的端部 放 置于端梁 之 上， 使 用高强度 的 螺栓 链接 ；车轮踏面 的 高度下降， 从而 使厂房牛腿标高 降低 。在垂直 的轮压 作用下， 立柱 的 理论 高度 下降 ，使厂房基 本建设 费用减少， 增加 了 使用 寿命。 技术 起重机 小车运行机构 选用 了德国 合一”驱动装置， 悬 挂于端梁 的 内无锡太湖学院学士学位论文 4 侧，不受主梁下挠和震动的影响， 从而提高运行机构性能和使用 寿命，使 得 结构紧凑 、 外形美观，安装维修 更加 方便。 伴随着 国内 机械加工 水平 的提高，大车 端梁和小车架整体镗孔的实现有了 可能， 45 度剖分 的 车轮组或圆柱形的轴承箱 即 将 代替角形轴承箱， 安 装在车轮上的车轮轴孔中心线与端梁中心线呈 标准 90 度，车轮的水平和垂直偏斜严格控制在规定范围内， 防止 发生啃轨现象。由于小车架为焊后一次镗孔成形，四个车轮孔的中心线在同一平面内， 因此 成功的解决了三点落地问题。 起升机构 选用 中硬齿面或硬齿面的减速器，齿轮精度达到 7级，齿面硬度达到 320而提供了承载能力，延长了使用寿命。 电气控制方面 引进了 国外的 新技术 ， 选用 了 全新 的节能调速系统。如晶闸管闭环系 统或 串级开环 ，调整比 例 可 以 达 到 1:30。对调速要求 的不断提高 ，起重机上 也将采 用变频调速系统 。同时，微机调控也将 应用 在起重机上，如 某水电站 600t 顶门市起重机要 使 用 微机自动纠偏 和变频调速系统 ，以及大扬程 的高精度微机监控 系统。遥控 型起重机随生产发展也在增大 需求量 ，宝钢在考察了国外钢厂 的 起重机之后， 建议 大力发展遥控起重机，以提高 劳动安全性、 减少劳动力。 由于国家重视 能源工业和对其 资助， 新建了很 多大中型 的 水电站，发电机组 瑜伽庞大 。特别是 大型水利 工程的建设 使得大型起重机的需要量快 速上升。三峡工程 主厂 房 左岸电站配备了 两台 1200/125且安装了 2000式起重机。 目前在建设中的大、中型 的 水电站还有很多，例如广西岩滩、清江隔河岩、福建水口电站等等；还有很多核电站和大、中型火力发电厂需要建设， 由此可见， 大吨位性能起重机的需要量是非常大的。纵观国内外起重机 发展的动态 ， 行业 前景广阔。 外桥式起重机的发展趋势 目前国外桥式起重机的技术已经成熟 ，随着科学技术的发展正逐步走向完善。 轻自重，降低生产成本 司为 一家火力发电厂生产的起重机是一个典型案例 。其中起 升机构的减速器外壳 减速器与相连 卷筒一端 与小车架 的 一端梁合 而 为一，另一端 则 支撑 在 小车架的 另一 端梁上。卷筒 与定滑轮组 连成一体， 节省了 支撑定滑轮组的承梁，小车架的整体结构 得到简化 。小车运行机构 选用 “ 三合一 ”的 驱动装置，即减轻小车 架和小车 的自重。 电动葫芦置于一台车上作为副起升机构 ， 主起升小车牵引。减轻小车自重 使 得 起重机主梁 的横 截面亦随之减小，整 体自重大幅 减轻。国内 自主 生产的 70/20T、 度起重机 重 达 94t，而 0/20T、 度 的 起重机 却 只有 60t。 司 起重机 的 小车 运行机构 采用三合一 驱动装置，结构紧凑，自重轻，总体布置 简化 。此外， 因为 运 起重机走台与行机构 没有联系，走台的震动影响 不了 传动机构。 高整机性能 法国 司窄偏轨箱型梁作主梁，其高、宽比为 4右，大筋板间距为梁高的 2 倍，不用小筋板。主梁与端梁的连接 选用 塔接方式，使垂直力直接作用于端梁上盖板，由此可降低端梁的高度，便于运输。 十吨位桥式起重机小车运行机构设计 5 在电控系统上该公司 选用 涡流联轴器和涡流制动器多电机调速系统，可实现有载及空载的有极或无极调速，其工作原理如图 示。 图 涡流离合器调速原理图 1 起升电机 2 涡流离合器 3 减速器 4 卷筒 5 制动器 6 控制屏 变频调速在国外起重机上已开始应用， 司、富士 康 、伊林公司已广泛 选用 。该调速方案具有调速比 高 ， 乃至 达到无极调速，并可 以 节能等优点。 此外 ， 在国外也已普遍化将 遥控装置用于起重机， 尤其 是 广泛使用的在大型炼钢 厂 使用 。 大型化 世界经济的 快速 发展， 使得 起重机械的 重量 和 体积 越来越趋于大型化， 吊运幅度 和 起重 也有增大，为 了节约 生产和使用 成本 ，其服务 范围 和 使用 场所也随之增加 。例如裕廊船厂要求岸边修船 的 门座起重机能 服务 两条 并排的 大 油 轮， 吊运幅度是 105 米， 而 且在 70米幅度时能起吊 100t；我国三峡工程中 对调速要求很高 使用的 1200t 桥式起重机， 为 3 维坐标和动态控制。 一些外国公司为了提高生产率、 节省 生产成本、起重运输机械的有机组合在一起 ,形成先进的机械化运输系统 。 日本村田公司 厂建了一个半成品存储在车间在中央仓库 ,隧道式堆垛机根据规定的程序计算机系统发送工件在生产线。堆垛机表发送到加工工件交付 ,然后由单轨吊车汽车电梯 ,根据 计算机指令发送到指 定的位置进行处理。被加工工件由单轨吊车的车再次发送给运输部门。 德国 司 在飞机工厂 ,选择一套先进的单轨交通系统或挂 ,大大降低了运输环节。这个物品被运送到特种集装箱 (轨道 )有一个单轨系统从港口到工厂 ,工厂的单轨系统和轨道对接集装箱、货物进车间 ,由单轨运输系统根据存储的计算机指令或进入位置 ,实现 了门到门的运输。 无锡太湖学院学士学位论文 6 式起重机小车 桥式起重机小车主要由起升机构、小车运行机构和小车架三部分组成；另外还有一些安全防护装置。 桥式起重机的小车 （图 主要具有下列特征： 1）运行机构 由独立的部件构成。这些部件间 选用 联轴器联 接 起来。齿轮联轴器补偿了转轴中心线的偏差和歪斜，这些偏差和歪斜 是由于 制造与安装不精确，以及小车架变形而发生彼此位移所引起的。由于 选用 了分组的独立部件，因此使机构的装拆方便。 2）在设计机构和小车架的时候，遵循 通用化、 标准化和系列化的原则。这使零部件的互换性得到了保证，大大的降低了制造和使用维护起重机的费用，并使所需零件和部件的备品量缩减到最少。 图 式起重机小车构造图 12345、 6机构 3）小车的车架用钢板焊接而成。在车架上焊有垫板 1（图 电动机、减速器、制动器和可拆卸的 轴承 等均安装在垫板上。为了简化车架的加工，垫板的加工面尽量布置在同一水平或垂直面上。 4）运行机构 选用 减速器式 的 传动装置，仅在起重量较大、传动比高时，低速级才 选用 一级开式齿轮 减速 ，而高速级仍 选用 减速器传动。 5）所有机构中均 选用 滚动轴承。 车轮 和 卷筒安装在转轴 和转动的心轴上。通常 情况下 ，从动车轮安装在转动心轴上 （带有两个角形轴承箱） 。而主动车轮安装在独立转轴上（带有两个角形轴承箱） ，它与减速器的输出轴端用联 轴器相连接。因此，车轮可与其轴十吨位桥式起重机小车运行机构设计 7 承箱 一同 从轨道上推出。减速器（图 4）也可 单独的拆装。 6）过去都 选用 短行程或长行程交流电磁铁、弹簧上闸的瓦块式制动器，而重坠上闸的长行程电磁铁制动器 几乎不再 使用。近年来趋向用制动性能良好的电动液压推杆和电磁液压推杆式制动器来取代上述制动器。要求制动平稳和容易得到直流电源的地方，还可应用直流电磁铁制动器。 为了使部件 方便 装拆，通常，将 齿轮联轴器 与 制动轮 做成一个部件（图 5）。但根据机构布置需要，也可以将制动轮作成独立的零件来安装（图 6）。 7）制造起重机时， 由于零件热处理得到了广泛的应用，大大地提高了零件表面的耐磨性，延长了它们的使用寿命。 8）为了简化起重机机构的维护工作，轴承的 润滑 最好 选用 集中润滑系统。 起重小车除有运行机构和小车架外，还必须有必要的安全保护装置：如栏杆、 限位开关、 排障板、撞尺和缓冲器等。其具体要求分述如下： 栏杆和排障板：栏杆用于保护维修人员的操作安全。它设置在与小车轨道垂直的小车台边缘上。为便于小车维修人员上下，在小车的另外两边则不设栏杆。栏杆可用角钢（ 钢管制作，高度不低于 800 排障板装在小车架端梁两端的车轮外边， 用于推开小车轨道上可能有的障碍物，以利于小车运行。 限位开关：用于限制吊钩和小车架极限位置。在起升机构中，坠重式限位开关装在小车平台上卷筒的旁边，用于限制吊钩向上位置，使其不能碰到小车架上。如图 位开关的盒体伸出一个短轴，轴上固定有带重块的杠杆 1，其另一端用钢绳悬挂一个坠重 2保持平衡。 图 坠重固定在一连杆 3 上，吊钩组上升到极限位置时，撞上连杆使其绕一端固定铰摆动并抬起固定其上的坠重，使开关动作，电动机断电。后一种布置方式使限位开关在小车台面上的位置选择较为灵活些。 坠重上装有一个套环 3，此 套环在起重钢丝绳的一个分支外面，并不妨碍钢丝绳上下移动。当吊钩组上升到允许的最高位置时，固定在吊钩组上的挡板 4 就将坠重 2 抬起，使悬挂它的钢绳松弛，此时，杠杆 1 在另一端重块作用下转动约 30，因此使开关盒内的电路触点断开，起升机构电动机断电停止，吊钩组不再上升。由于接线关系，这时吊钩组只能向下降方向运动。 无锡太湖学院学士学位论文 8 图 升和小车运行机构的限位关系 上述两种布置方式所用的坠重作用式限位开关，这种装置方式较为笨重。另一种限位开关为螺旋式限位开关，它安装在卷筒轴的一端，利用丝杆和螺母的相对运动来控制电路的触点 闭合，限位开关就通过卷筒的旋转间接地控制了吊钩组上升的极限位置。 无论是哪一种限位开关，吊钩组上升的极限位置应该与卷筒或定滑轮之间保持一定的距离。 小车运行机构
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