5-20吨单梁吊钩门式起重机大车行走机构设计
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本科毕业设计文献综述题 目5/10吨单梁吊钩门式起重机 大车行走机构设计 系 别 专业班级 学生姓名 指导老师 完成日期 年4月30日 中国地质大学长城学院2012届毕业设计文献综述一 起重机有关概述1、门式起重机起重机以反复短暂的工作循环方式完成货物装卸或设备安装作业，构造简单、操作灵活、维修方便、起重量和跨度大以及占用作业面积小等特点，工作循环阶段在不同时刻有短暂的停息时间，但总的来说工作时间大大节省了。门式起重机承载能力强，跨度大，整体稳定性好，品种多，相比之下单梁与相同起重量的双梁门式起重机相比要轻一些，造价相比也要低。20世纪50年代中期，我国门式起重机的发展经历了三个阶段：仿制、改进和自主研发。2011年武桥重工制造了一台跨度为230米，标准载重900吨，实际载重1500吨的我国最大的一台龙门起重机，其在结构设计、材料、装置等方面都实现了跨越式的发展。2、门式起重机分类门式起重机的形式很多，根据用途的不同可以分为通用型门式起重机，集装箱门式起重机，电站门式起重机，造船门式起重机等；根据结构形式分为：单主梁门式起重机和双梁桥式起重机。其中单主梁门式起重机结构简单，制造安装方便，自身质量小，主梁多为偏轨箱形架结构。整体刚度要弱一些，起重量Q50t、跨度S35m。门腿有L型和C型两种形式。3、门式起重机的应用起重机在工业中是不可或缺的起重工具，更是在造船、风力发电安装、石油化工、冶金、火电、市政等建设发展使得大型起重机吊装市场出现供不应求的现象。现在大型吊装模式也已经广泛应用到了建设工程行业。从2006年开始中国的造船业迅猛发展，大型龙门起重机成为其主要的辅助工具。大型钢厂搬迁、改建、扩建等等都将起重量提升了。国际集装箱运输事业的飞速发展，对门式起重机的要求也越来越高，供应商在起重机跨度、速度、堆码高度等参数上的研究有了很大的进展。目前世界上较先进起重机堆积高度可达78层、起重量已达45t、满载起升速度达到30m/min、小车速度超过50m/min、大车运行速度超过120m/min。单梁吊钩门式起重机作为门式起重机的一种是现代工业中不可缺少的设备，被广泛地应用到仓库、厂房、码头及露天放料区等地。从根本上降低了体力劳动强度，提高了生产效率，从而在根本上增强了企业的市场竞争力。甚至有的起重机制造商将起重机的操作与计算机连接，实现全自动化。二 研究成果1、新型材料、新装置的采用新型材料如H型钢、T型钢、尼龙材料等等都促进了起重机设备结构的改进和机械零部件的发展,从而大大降低了成本,改善使用性能。新装置如三合一减速器、柔性部件、新型径向棒销联轴器、电线滑车、激光防碰撞装置、柔性部件、新型电力液压块式制动器等的研发使用，都为起重机的更新提供了有力的条件，加速了更新速度。2、新设计软件语言的运用新的设计软件或语言，如Pro/E、ANSYS、APDL等的设计和测试等计算机软件的开发运用很大程度上提高了机械产品的研发能力，缩短了研发周期。虚拟样机技术对龙门起重机小车进行整体动态安全性仿真试验，通过这样的仿真实验可以获得小车突然加速和碰撞时所产生的动态接触力，此时得到的数据可以作为龙门起重机结构性能分析并设计出安全可靠的缓冲器的可靠依据。3、啃轨现象啃轨，就是起重机运行过程中车轮轮缘与钢轨侧面压触，发生强烈的磨损。严重的啃轨，使车轮与轨道剧烈磨损，并且大大增加附加载荷，运行阻力比正常状态时增大3.5 倍左右，一般中型工作类型的龙门起重机车轮的使用寿命约810年，若有啃轨现象，寿命可降为12年，甚至几个月。在实际生产中最常用而且最有效的方法是调整和移动车轮，消除过大的误差横向力。4、自动纠偏大跨度起重机在实际生产中刚、柔腿运行一段时间后会产生快慢不一的现象，产生这一现象的主要原因就是起重机大车两侧驱动电机的不同步引起大车的偏斜运行。纠偏的方法有两种一种是手动纠偏，一种是自动纠偏。自动纠偏就是将两侧的电机分别由两套控制机构分别控制，通过PG脉冲编码器分别检测出两侧运行速度，送入PLC的高速脉冲计数口，经计数、比较，一旦检测出行程差接近或超过允差，即自动停运一侧电机，进行纠偏运行。自动纠偏时应将速度传感器安装在被动轮上。安装于主动轮或另设轮安装有可能检测到打滑值，造成较高的检测误差。三 发展趋势现在生产的发展对起重机的使用又有了新的要求，形式也变得多样，这就要求新型起重机的性能参数的不断变化与完善。现在起重机正在向着现代化、智能化、安全方便的方向发展，具体体现在以下几方面：1性能自动化、数字化、智能化现代的机械设备大多都将机械技术与电子技术结合，将先进的电力电子技术、液压技术、计算机技术等等应用到机械的驱动控制系统，实现起重机的自动化、数字化和智能化。重点开发以微处理机为核心的高性能电气传动装置，使起重机具有优良的调速和静动特性，可进行操作的自动控制、自动显示与记录，起重机运行的自动保护与自动检测，特殊场合的远距离遥控等，以适应自动化生产的需要。变压变频调速、射频数据通讯、故障自诊监控、吊具防摇的模糊控制、激光查找起吊物重心、近场感应防碰撞技术、现场总线、载波通讯及控制、无接触供电及三维条形码技术等将广泛得到应用。例如德国采用激光装置查找起吊物的重心位置，在取物装置上装有超声波传感器引导取物装置自动抓取货物。起重机上还安装了微机自诊断监控系统，该系统能提供大部分常规维护检查内容，如齿轮箱油温、油位，车轮轴承温度，起重机的载荷、应力和振动情况，制动器摩擦衬片的寿命及温度状况等。2重点产品大型化，高速化和专用化现在工业生产规模不断扩大，生产效率日益提高，以及产品生产过程中物料装卸搬运费用增加，促使大型或高速起重机的需求量增长，起重量越来越大，工作速度越来越高，并对能耗和可靠性提出更高的要求。起重机已成为自动化生产流程中的重要环节，起重机不但易于操作、维护，而且安全、可靠性高，要求具有优异的耐久性、无故障性、维修性和使用经济性。3通用产品小型化、轻型化和多样化有好多起重机在通用的场合使用，工作量不是很大，这类起重机用途广、批量大、要求起重机尽量降低外形高度，简化结构，减小自重和轮压，因此整个建筑物高度就会随之降低，建筑结构简化，造价降低。因此电动葫芦桥式起重机和梁式起重机将会有更快更好的发展空间，并将取代其中大部分中小吨位的一般用途桥式起重机。主梁与端梁相接以及起重小车的布置有多种型式，适合不同建筑物及不同起吊高度。操纵方式有地面手电门自行移动、无线遥控、司机室固定、手电门随小车移动、手电门固定、司机室随小车移动、司机室自行移动等多种选择。大车及小车的供电有电缆小车导电、DVS系统两种方式。根据用户需要每种规格起重机都有三种单速及三种双速供任意选择，还可以选用变频调速。如此多的选择项，通过不同的组合，可搭配成百上千种起重机，充分满足用户的不同需求。4产品构造新型化、美观化和实用化起重机的结构现在都采用薄壁型材和异形钢，尽量减少结构的拼接焊缝，提高其抗疲劳性能。采用各种高强度低合金钢材料，改善受力条件，提高承载能力，减轻自重并使外型美观。在机构方面进一步开发新型传动零部件简化机构。“三合一”运行机构是将电动机、减速器和制动器合为一体，具有结构紧凑、轻巧美观、拆装方便、调整简单、运行平稳、配套范围大等优点，国外各种起重机都广泛应用了这种机构。为使中小吨位的起重小车结构尽量简化，同时降低起重机的高度，减少轮压，现已大量采用电动葫芦作为起升机构。起重机零部件现在采用以焊代铸，以减轻自重及增加其承载能力，减轻自重，如减速器的壳体、卷筒、滑轮等零部件都采用焊接结构。此外，各机构采用的电动机都向高转速发展，从而减小电机基座号，减轻重量与减小外形尺寸，并可配用制动力矩小的制动器。5产品组合成套化、集成化和柔性化起重机已经实现单机自动化，具有信息处理功能，可将传感器检测出的各种信息存储、运算、逻辑判断、变换等处理，进而发出控制指令。现在利用计算机把各种起重运输机械组成一个物料搬运集成系统，通过中央控制室的控制，与生产设备有机结合，与生产系统协调配合，将会大大提高生产效率。这类起重机还具有较好的信息输入输出接口，实现信息全部、准确、可靠地在整个物料搬运集成系统中的传输。目前重点发展的有工厂生产搬运自动化系统，柔性加工制造系统，商业货物配送集散系统，集装箱装卸搬运系统，交通运输和邮电部门行包货物的自动分拣与搬运系统等等。单梁门式起重机是应用范围最广的工程机械之一，石化、冶金、电厂、码头、水利、建筑、桥梁等行业随处可见。70年代以来，单梁门式起重机的类型、规格和技术水平获得很大的发展，除了满足国内经济建设对单梁门式起重机日益增长的需要外，还向国外出口各种类型的高性能、高水平的单梁门式起重机。我们已经看到世界上工业发达国家已经开始进入新的技术革命时代。我国目前仍然处在设计、生产周期化阶段，起点低、设备落后，相对发达国家落后20年左右。如果我国能从国外工业发展中得到启示，将可加快我国单梁门式起重机的发展。参考文献1 顾迪民. 工程起重机J. 中国建筑工业出版社, 1988.12第二版.2 刘毅. 浅谈门式起重机的稳定性设计J. 机电技术, 2009（2）：89-91.3 王金诺. 起重运输机金属结构J. 中国铁道出版社, 1984.64 郑强惠. 金属结构J. 同济大学出版社, 1990.8.5 雷天觉. 液压工程手册J. 机械工业出版社, 1990.6 王凤萍等. 国内外履带式起重机现状及发展趋势J. 工程机械
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