3738 冶金鑄造雙梁橋式起重機結(jié)構(gòu)設(shè)計,冶金,鑄造,鍛造,橋式起重機,結(jié)構(gòu)設(shè)計 河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告題目名稱 冶金鑄造雙梁橋式起重機結(jié)構(gòu)設(shè)計學生姓名 王偉 專業(yè)班級 08 機制 3 班 學號 0828070112一 、 選 題 的 目 的 和 意 義 ：起 重 機 的 出 現(xiàn) 大 大 提 高 了 人 們 的 勞 動 效 率 ， 以 前 需 要 許 多 人 花 長時 間 才 能 搬 動 的 大 型 物 件 現(xiàn) 在 用 起 重 機 就 能 輕 易 達 到 效 果 ， 尤 其 是 在小 范 圍 的 搬 動 過 程 中 起 重 機 的 作 用 是 相 當 明 顯 的 。 雙 梁 橋 式 起 重 機作 為 物 料 搬 運 機 械 中 的 一 種 ， 在 各 行 各 業(yè) 中 得 到 廣 泛 的 應(yīng) 用 ， 起 重 范圍 可 以 從 幾 噸 到 幾 十 噸 甚 至 幾 百 噸 ， 在 機 械 制 造 、 冶 金 、 鋼 鐵 、 碼 頭集 裝 箱 裝 運 等 行 業(yè) 都 有 很 廣 泛 的 應(yīng) 用 ， 在 工 廠 的 廠 房 內(nèi) 搬 運 大 型 零 件或 重 型 裝 置 橋 式 起 重 機 是 不 可 獲 缺 的 。 因 此 對 其 進 行 研 究 、 改 進 使 其結(jié) 構(gòu) 更 加 合 理 ， 使 用 更 加 方 便 ， 成 本 更 加 低 廉 ， 具 有 重 要 的 現(xiàn) 實 意 義 。通 過 對 冶 金 鑄 造 雙 梁 橋 式 起 重 機 的 研 究 和 創(chuàng) 新 設(shè) 計 ， 能 夠 讓 我 很 好的 掌 握 結(jié) 構(gòu) 力 學 、 材 料 力 學 在 金 屬 結(jié) 構(gòu) 件 和 起 重 機 運 輸 中 的 運 用 。作 為 畢 業(yè) 設(shè) 計 的 一 大 課 題 ， 在 融 合 貫 通 機 械 專 業(yè) 的 同 時 ， 更 能 很 好 的使 自 己 所 學 專 業(yè) 知 識 全 面 化 、 系 統(tǒng) 化 。橋 式 起 重 機 小 車 主 要 包 括 起 升 機 構(gòu) 、 小 車 架 、 小 車 運 行 機 構(gòu) 、 吊具 等 部 分 。 其 中 的 小 車 運 行 機 構(gòu) 主 要 由 減 速 器 、 主 動 輪 組 、 從 動 輪 組 、傳 動 軸 和 一 些 連 接 件 組 成 。此 次 設(shè) 計 的 冶 金 鑄 造 雙 梁 橋 式 起 重 機 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計 ， 安 裝 于 冶 金 工程 廠 房 內(nèi) ， 用 于 冶 金 過 程 供 吊 運 鐵 水 注 入 混 鐵 爐 ， 煉 鋼 爐 和 吊 運 鋼 水2注 入 連 續(xù) 鑄 錠 設(shè) 備 或 鋼 錠 模 等 用 。 主 小 車 調(diào) 運 盛 桶 ， 副 小 車 進 行 翻 轉(zhuǎn)盛 桶 等 輔 助 工 作 ， 對 橋 式 起 重 機 的 載 荷 要 求 較 高 ， 所 以 對 減 速 器 性 能要 求 較 高 。本 次 設(shè) 計 不 僅 是 對 專 業(yè) 知 識 的 考 察 ， 更 能 體 現(xiàn) 自 己 對 待 生 活 和 學習 的 態(tài) 度 ， 通 過 這 次 全 面 的 鍛 煉 ， 希 望 能 為 今 后 真 正 走 上 工 作 崗 位 ，踏 實 工 作 奠 定 堅 實 的 基 礎(chǔ) 。二 、 國 內(nèi) 外 研 究 綜 述 ：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 準 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 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 7~8 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。3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 制 指 標 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 重 的 啃 軌 ， 使 車 輪 與 軌 道 劇 烈 磨 損 ， 并 且 大 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4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 ,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 。我 國 工 程 起 重 機 發(fā) 展 狀 況我 國 工 程 起 重 機 行 業(yè) 已 經(jīng) 歷 了 5 年 的 快 速 發(fā) 展 。 近 一 兩 年 全 行 業(yè)新 產(chǎn) 品 的 開 發(fā) 力 度 很 大 ， 不 斷 有 新 產(chǎn) 品 涌 現(xiàn) ， 繁 榮 并 迎 合 了 市 場 的 需求 。目 前 起 重 機 的 配 套 件 是 關(guān) 鍵 問 題 ， 這 已 成 為 生 產(chǎn) 大 型 起 重 機 和 擴大 出 口 的 瓶 頸 。 由 于 液 壓 泵 、 閥 、 馬 達 、 高 端 傳 動 部 件 、 發(fā) 動 機 、 高強 度 鋼 材 ， 基 本 上 依 靠 進 口 ， 不 但 價 格 高 ， 而 且 供 貨 時 間 長 ， 制 約 力大 型 起 重 機 的 研 發(fā) 和 生 產(chǎn) ， 并 給 企 業(yè) 帶 來 了 風 險 。國 外 工 程 起 重 機 發(fā) 展 狀 況 ：1） 完 備 的 載 荷 型 譜國 外 吊 裝 業(yè) 已 非 常 成 熟 與 完 善 ， 其 吊 裝 用 起 重 機 也 隨 之 得 到 了 長足 發(fā) 展 。 目 前 工 程 起 重 機 的 設(shè) 計 與 制 造 主 要 集 中 在 德 國 、 美 國 與 日 本 。其 產(chǎn) 品 的 型 譜 的 覆 蓋 面 很 大 ， 且 非 常 細 致 。52） 擴 大 作 業(yè) 空 間 的 新 結(jié) 構(gòu)為 了 最 大 限 度 的 使 用 起 重 機 ， 要 求 起 重 機 既 能 滿 足 大 起 重 量 要 求 ，又 能 滿 足 作 業(yè) 空 間 的 需 要 。 因 此 大 起 升 高 度 、 大 幅 度 時 的 起 重 量 也 就逐 漸 成 為 衡 量 起 重 機 的 一 個 重 要 指 標 。三 、 畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 論 文 ） 所 用 的 主 要 技 術(shù) 與 方 法 ：本 次 設(shè) 計 為 200/50t 冶 金 鑄 造 雙 梁 橋 式 起 重 機 ， 結(jié) 構(gòu) 較 復(fù) 雜 ， 在滿 足 疲 勞 強 度 、 剛 度 和 穩(wěn) 定 性 的 前 提 下 ， 盡 可 能 節(jié) 約 材 料 設(shè) 計 出 符 合滿 足 要 求 使 用 性 能 的 起 重 機 結(jié) 構(gòu) 。 從 本 次 畢 業(yè) 設(shè) 計 的 選 題 、 構(gòu) 思 以 及將 來 冶 金 鑄 造 雙 梁 橋 式 起 重 機 的 研 究 和 發(fā) 展 方 向 為 出 發(fā) 點 ， 所 用 到的 研 究 方 法 主 要 有 經(jīng) 驗 總 結(jié) 法 、 比 較 研 究 法 、 文 獻 資 料 法 等 。 借 鑒前 人 對 起 重 機 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計 的 成 熟 經(jīng) 驗 ， 結(jié) 合 目 前 冶 金 鑄 造 雙 梁 橋 式 起 重機 所 存 在 的 缺 點 及 不 足 進 行 起 重 機 的 創(chuàng) 新 性 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計 。 通 過 搜 集 大 量書 籍 資 料 和 向 專 業(yè) 人 士 和 老 師 請 教 相 結(jié) 合 的 方 法 ， 完 成 起 重 機 復(fù) 雜 結(jié)構(gòu) 的 設(shè) 計 和 大 量 計 算 。 特 別 是 兩 主 梁 的 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計 和 載 荷 計 算 以 及 主 梁與 端 粱 的 連 接 方 式 等 。 在 課 題 設(shè) 計 過 程 中 ， 經(jīng) 查 閱 相 關(guān) 起 重 機 圖 書 的理 論 知 識 和 從 畢 業(yè) 實 習 的 實 踐 經(jīng) 驗 著 手 ， 同 時 參 閱 大 量 關(guān) 于 起 重 機方 面 的 書 籍 和 從 互 聯(lián) 網(wǎng) 中 獲 得 的 起 重 機 的 最 新 發(fā) 展 方 向 ， 最 后 綜 合起 來 加 以 完 成 。 比 較 研 究 法 可 以 理 解 為 是 根 據(jù) 一 定 的 標 準 ， 對 兩 個 或6兩 個 以 上 有 聯(lián) 系 的 事 物 進 行 考 察 ， 尋 找 其 異 同 ， 探 求 普 遍 規(guī) 律 與 特 殊規(guī) 律 的 方 法 。具 體 要 求 ：A 本 設(shè) 計 中 要 注 意 的 問 題 是 結(jié) 構(gòu) 較 復(fù) 雜 ， 在 滿 足 疲 勞 強 度 、 剛 度 和 穩(wěn)定 性 的 前 提 下 ， 盡 可 能 節(jié) 約 材 料 ； 計 算 量 較 多 。B 預(yù) 期 效 果 ： 通 過 本 次 設(shè) 計 ， 熟 練 掌 握 結(jié) 構(gòu) 力 學 、 材 料 力 學 在 金 屬 結(jié)構(gòu) 件 和 起 重 機 運 輸 中 的 運 用 。C 完 成 校 院 要 求 的 工 作 量 和 畢 業(yè) 設(shè) 計 論 文 的 撰 寫 。四 、 主 要 參 考 文 獻 與 資 料 獲 得 情 況 ：[1]萬 力 徐 格 寧 ， 等 -GB3811-08《 起 重 機 設(shè) 計 規(guī) 范 》 .北 京 ： 國 家 標準 局 出 版 社 ， 2008.[2] 張 志 文 王 金 諾 等 ， 《 起 重 機 設(shè) 計 手 冊 》 [M]. 北 京 .中 國 鐵 道 出版 社 ， 1998.[3] 王 金 諾 于 蘭 峰 ， 《 起 重 機 金 屬 機 構(gòu) 》 .北 京 ： 中 國 鐵 道 出 版 社 .2002.[4]徐 格 寧 ， 《 機 械 裝 備 金 屬 結(jié) 構(gòu) 的 設(shè) 計 》 [M].北 京 ， 機 械 工 業(yè) 出 版 社 ，2009.3-290.[5] 陳 道 南 盛 漢 中 ， 等 《 起 重 機 課 程 設(shè) 計 》 .北 京 ： 冶 金 工 業(yè) 出 版 社 ，2000.191-290[6]陳 國 璋 孫 桂 林 金 永 懿 孫 學 偉 徐 秉 業(yè) ， 等 《 起 重 機 設(shè) 計 實 例 》 .中 國 鐵 道 出 版 社 ， 1985.12.[7]《 材 料 力 學 》 [M].北 京 ： 高 等 教 育 出 版 社 ..7[8]《 結(jié) 構(gòu) 力 學 》 [M].北 京 ： 高 等 教 育 出 版 社 ,[9] 徐 格 寧 、 智 浩 .鑄 造 起 重 機 橋 架 空 間 結(jié) 構(gòu) 分 析 與 疲 勞 計 算 .太 原重 機 學 院 學 報 .1993 年 第 四 期 第 14 卷 ， 1993五 、 畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 論 文 ） 進 度 安 排 （ 按 周 說 明 ）第 一 到 四 周 ： 畢 業(yè) 實 習 、 寫 畢 業(yè) 實 習 報 告 、 熟 悉 畢 業(yè) 題 目 內(nèi) 容 ，查 資 料 ， 定 幾 種 方 案第 五 到 十 周 ： 各 種 方 案 分 析 ， 定 具 體 方 案 ， 需 要 計 算 的 ， 再 此 期 間 完成 計 算 ， 翻 譯 英 文第 十 一 到 十 四 周 ： 畫 草 圖 ——修 改 ——最 終 圖第 十 五 到 十 六 周 ： 撰 寫 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書第 十 七 周 ： 答 辯 （ 一 般 會 是 在 6 月 初 或 者 是 6 月 中 旬 ）六 、 指 導(dǎo) 教 師 審 批 意 見 ：指 導(dǎo) 教 師 ： 年 月 日