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1、L型支腿門式起重機大車行走機構(gòu)設(shè)計本科論文開題報告 　　一、綜述本課題國內(nèi)外研究動態(tài)，說明選題的依據(jù)和意義 　　1、門式起重機概述 　　門式起重機是一種循環(huán)、間歇運動的機械，主要用于物品的裝卸。它具有構(gòu)造簡單、操作靈活、維修方便、起重量和跨度大及占用作業(yè)面積小的特點。廣泛用于鐵路貨場、港口碼頭、現(xiàn)代化工廠和倉庫等場所。門式起重機一般由金屬結(jié)構(gòu)部分、機械部分和電氣部分組成。它的金屬結(jié)構(gòu)像門形框架，承載主梁下安裝兩條支腳，可以直接在地面的軌道上行走，主梁兩端可以具有外伸懸臂梁。門式起重機的金屬結(jié)構(gòu)部分主要由主梁、支腿、下端梁和司機室組成。它一般沿著鋪設(shè)在

2、地面上的軌道上運行。機械機構(gòu)主要由起升機構(gòu)和運行機構(gòu)組成。電氣部分由電氣設(shè)備和電氣線路組成。 　　門式起重機的形式很多，根據(jù)用途的不同可以分為通用型門式起重機，集裝箱門式起重機，電站門式起重機，造船門式起重機等。 　　按照結(jié)構(gòu)形式分為(1)單主梁門式起重機。單主梁門式起重機結(jié)構(gòu)簡單，制造安裝方便，自身質(zhì)量小，主梁多為偏軌箱形架結(jié)構(gòu)。整體剛度要弱一些，起重量Q≤50t、跨度S≤35m。門腿有L型和C型兩種形式。(2) 雙梁橋式起重機 ?！‰p梁橋式起重機承載能力強，跨度大、整體穩(wěn)定性好，品種多，但自身質(zhì)量與相同起重量的單主梁門式起重機相比要大些，造價也較高。 　　2、國內(nèi)外研究動

3、態(tài) 　　2011年由武橋重工制造的我國最大的一臺龍門起重機該起重機跨度為230米，為國內(nèi)最大跨度，標(biāo)準(zhǔn)載重為900噸，實際載重可以達到1500噸。隨著我國基本建設(shè)高峰的逐漸到來，造船、風(fēng)力發(fā)電安裝、石油化工(包括煤化工)建設(shè)、冶金建設(shè)、火電(包括核電)建設(shè)、市政等等的發(fā)展，使大型起重機吊裝市場出現(xiàn)供不應(yīng)求的"火暴";現(xiàn)象。國外制造大型廠商主要有美國的Paceco、德國的Noell、英國的Morris、芬蘭的Valmet、韓國的三星和現(xiàn)代，以及日本的三菱、三井、住友等。這些企業(yè)在設(shè)計團隊、經(jīng)費、設(shè)計思想、設(shè)計經(jīng)驗方面都有著國內(nèi)無法抗衡的優(yōu)勢。目前世界上比較先進的機型其堆高已達7—&

4、mdash;8層、吊具下的起重量已達45t、滿載起升速度達30m/min、小車速度超過50m/min、大車運行速度超過120m/min。 　　研究成果主要體現(xiàn)在以下幾點： 　　1)新裝置的研制和新零部件的采用 　　三合一減速器、新型徑向棒銷聯(lián)軸器、新型電力液壓塊式制動器、鉗式制動器、電線滑車、滑接輸電裝置等等行裝置的采用,使起重機的啟動、傳動、制動等方面的性能都有了很大的提高。 　　2)新設(shè)計工具和思想的應(yīng)用 　　Proe、ANSYS、APDL語言等方便快捷的設(shè)計和測試等計算機軟件的開發(fā)和運用大大提高了新產(chǎn)品的研發(fā)能力，縮短了研發(fā)周期。門式起重機進行了按靜強度、靜剛度、動剛度等多項控

5、制指標(biāo)的綜合分析優(yōu)化設(shè)計,從單機優(yōu)化到系列優(yōu)化設(shè)計理論方面的開拓和探索都已進入實用階段。再加上模塊單元化設(shè)計等等整個起重機行業(yè)的技術(shù)、生產(chǎn)和管理水平、新產(chǎn)品的研發(fā)速度都將大大加快。 　　3) 自動糾偏技術(shù) 　　跨度大于40 m的龍門起重機在實際使用中由于眾多因素的影響，剛、柔腿運行一段時間后會產(chǎn)生快慢不一的現(xiàn)象，常用電氣自動糾偏的方法通常有 　　計算脈沖編碼器輸入PLC的脈沖、通過安裝在柔腿頂部的角位移傳感器 、用橡膠摩擦輪帶動旋轉(zhuǎn)編碼器的閉環(huán)控制等 　　4)啃軌現(xiàn)象的改善 　　啃軌，就是起重機運行過程中車輪輪緣與鋼軌側(cè)面壓觸，發(fā)生強烈的磨損。嚴(yán)重的啃軌，使車輪與軌道劇烈磨損，并且大

6、大增加附加載荷，運行阻力比正常狀態(tài)時增大3.5 倍左右，一般中型工作類型的龍門起重機車輪的使用壽命約8——10年，若有啃軌現(xiàn)象，壽命可降為1——2年，甚至幾個月。在實際生產(chǎn)中最常用而且最有效的方法是調(diào)整和移動車輪，消除過大的誤差橫向力。 　　5)控制元件的研發(fā) 　　采用轉(zhuǎn)角碼盤、齒輪鏈、激光頭等裝置,使定位精度可到±1mm。接收器、控制器遙控系統(tǒng)應(yīng)用節(jié)省人力,提高工作效率,而且使操作者的作業(yè)條件得到改善。在距離檢測方面,采用無線電信號型防撞裝置來監(jiān)控起重機前端行駛距離,在發(fā)出警告信號后,大車車速將減小到50%,最后切斷電機電源,

7、將大車制動。起重機的剎車系統(tǒng)也應(yīng)用微機進行控制和監(jiān)視工作。 　　3、選題的依據(jù)和意義 　　門式起重機是橋式起重機的一種變形。和橋式起重機相比具有場地利用率高、作業(yè)范圍大、適應(yīng)面廣、通用性強，可靠性，安全性高，易于維護，無需改變廠房結(jié)構(gòu)，滿足物流需求等特點，在港口貨場得到廣泛使用。在港口，主要用于室外的貨場、料場貨、散貨的裝卸作業(yè)。世界上絕大多數(shù)大型的集裝箱港口都采用跨運車、輪胎式龍門起重機和軌道式龍門起重機系統(tǒng)滯j比于跨運車，龍門起重機因其較高的堆場利用率而受到大型集裝箱碼頭的歡迎，特別是亞洲集裝箱碼頭，據(jù)cargo system統(tǒng)計，在2004—2009年交貨定單中，中國堆場

8、龍門起重機訂單占世界總訂單的34%，而通用型中大型門式起重機的需求量日益劇增。因此對中大型門式起重機優(yōu)化設(shè)計、輕量化設(shè)計研究已經(jīng)成為該領(lǐng)域的熱點問題。 　　二、研究的基本內(nèi)容，擬解決的主要問題 　　我的研究目標(biāo)是L型支腿的箱型偏軌其中的的大車行走機構(gòu)。要實現(xiàn)這一目標(biāo)，需要進行的研究基本內(nèi)容有： 　　1)大車金屬結(jié)構(gòu)部分的力學(xué)分析，保證強度、剛度和穩(wěn)定性; 　　2)在基本參數(shù)和受力分析的條件下，確定主梁、上端梁、支腿、下橫梁的基本尺寸; 　　3)確定大車運行機構(gòu)中電機、聯(lián)軸器、減速器、制動器的組合形式及其型號; 　　4)繪制機構(gòu)各個組成部分的三維圖并裝配一體。二維圖包括:總體裝配圖，

9、支腿零件圖和典型零件圖。 　　擬解決的主要問題：首先是結(jié)構(gòu)的確定，選擇合理的形式和尺寸。起重機的設(shè)計重要的是在滿足設(shè)計要求的前提下實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的最簡化、重量的最輕巧，因此設(shè)計的剛度、強度和穩(wěn)定性計算是設(shè)計研究的主要問題。運行機構(gòu)的設(shè)計中驅(qū)動方式、驅(qū)動輪的位置和輪距、電機制動器等的布置形式也是研究的重要方面，直接影響到起重機的性能。 　　三、研究步驟、方法及措施 　　1、課題研究的方法：由于對本課題研究的內(nèi)容沒有經(jīng)驗，所以我將采取綜合研究的方法。一方面要參考業(yè)內(nèi)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和手冊。比如《起重機設(shè)計手冊》等，按照標(biāo)準(zhǔn)進行設(shè)計。再來就是參考相關(guān)的書籍和指導(dǎo)，比如《門式起重機》、《龍門起重機》等，按照專家的經(jīng)驗指導(dǎo)。還有就是對照已有的類似課題從中汲取經(jīng)驗和思路，咨詢老師和同學(xué)。實施研究是劃分子課題，按照金屬結(jié)構(gòu)的力學(xué)計算、運行機構(gòu)的選型計算、其他零部件的選擇校驗、繪制圖紙幾部分進行。(責(zé)任編輯：admin)