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本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))開題報(bào)告 論 文 題 目： 5T單梁橋式起重機(jī)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 專 業(yè) 、班 級(jí)： 學(xué) 生 姓 名： 指導(dǎo)教師（職稱）： 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開題報(bào)告要求 開題報(bào)告既是規(guī)范本科生畢業(yè)論文工作的重要環(huán)節(jié)，又是完成高質(zhì)量畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的有效保證。為了使這項(xiàng)工作規(guī)范化和制度化，特制定本要求。 一、選題依據(jù) 1.論文（設(shè)計(jì)）題目及研究領(lǐng)域； 2.論文（設(shè)計(jì)）工作的理論意義和應(yīng)用價(jià)值； 3.目前研究的概況和發(fā)展趨勢(shì)。 二、論文（設(shè)計(jì)）研究的內(nèi)容 1.重點(diǎn)解決的問(wèn)題； 2.擬開展研究的幾個(gè)主要方面（論文寫作大綱或設(shè)計(jì)思路）； 3.本論文（設(shè)計(jì)）預(yù)期取得的成果。 三、論文（設(shè)計(jì)）工作安排 1.擬采用的主要研究方法（技術(shù)路線或設(shè)計(jì)參數(shù)）； 2.論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)度計(jì)劃。 四、文獻(xiàn)查閱及文獻(xiàn)綜述 學(xué)生應(yīng)根據(jù)所在學(xué)院及指導(dǎo)教師的要求閱讀一定量的文獻(xiàn)資料，并在此基礎(chǔ)上通過(guò)分析、研究、綜合，形成文獻(xiàn)綜述。必要時(shí)應(yīng)在調(diào)研、實(shí)驗(yàn)或?qū)嵙?xí)的基礎(chǔ)上遞交相關(guān)的報(bào)告。綜述或報(bào)告作為開題報(bào)告的一部分附在后面，要求思路清晰，文理通順，較全面地反映出本課題的研究背景或前期工作基礎(chǔ)。 五、其他要求 1.開題報(bào)告應(yīng)在畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）工作開始后的前四周內(nèi)完成； 2.開題報(bào)告必須經(jīng)學(xué)院教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)審查通過(guò)； 3.開題報(bào)告不合格或沒(méi)有做開題報(bào)告的學(xué)生，須重做或補(bǔ)做合格后，方能繼續(xù)論文（設(shè)計(jì)）工作，否則不允許參加答辯； 4.開題報(bào)告通過(guò)后，原則上不允許更換論文題目或指導(dǎo)教師； 5.開題報(bào)告的內(nèi)容，要求打印并裝訂成冊(cè)（部分專業(yè)可根據(jù)需要手寫在統(tǒng)一紙張上，但封面需按統(tǒng)一格式打?。?。 一、選題依據(jù) 1．論文（設(shè)計(jì)）題目 5T單梁橋式起重機(jī)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2． 研究領(lǐng)域 起重機(jī)械設(shè)計(jì) 3． 論文（設(shè)計(jì)）工作的理論意義和應(yīng)用價(jià)值 理論意義：橋式起重機(jī)是一種廣泛在車間、廠房、倉(cāng)庫(kù)等從事搬運(yùn)、裝卸物料的一種運(yùn)輸工具。其鋼結(jié)構(gòu)是主要的受力元件。它是承擔(dān)小車重量和外載荷及保持橋架穩(wěn)定的重要構(gòu)件。由于，起重機(jī)的跨度不同、承載的外部載荷的范圍不同等因素的影響，主梁容易發(fā)生下?lián)?。因此需要設(shè)計(jì)在不同條件下的主梁和端梁，以及緩沖期以滿足特定條件下的起重機(jī)的裝卸需要。 應(yīng)用價(jià)值：起重機(jī)作為物料搬運(yùn)、裝卸或用于安裝的機(jī)械設(shè)備可以減輕或代替人們的體力勞動(dòng)提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。它被廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域之中。在冶金行業(yè)、機(jī)械制造工業(yè)、電力工業(yè)、煤炭工業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)、建筑工業(yè)、建材工業(yè)等國(guó)民經(jīng)濟(jì)支柱行業(yè)中起重運(yùn)輸機(jī)械都扮演著重要的角色。隨著時(shí)代的發(fā)展制造工廠和裝卸作業(yè)場(chǎng)所開始轉(zhuǎn)向室內(nèi)使橋式起重機(jī)占據(jù)了主導(dǎo)地位。橋式起重機(jī)主要應(yīng)用于大型加工企業(yè)如鋼鐵、冶金和建材等行業(yè)完成生產(chǎn)過(guò)程中的起重和吊裝等工作。其中用于生產(chǎn)車間的橋式起重機(jī)是起重機(jī)的一個(gè)主要類型，由于起重機(jī)行駛在高空，作業(yè)范圍能掃過(guò)整個(gè)廠房的建筑面積，具有非常重要的不可替代的作用。因而深受用戶歡迎，得到了極大發(fā)展。 4．目前研究的概況和發(fā)展趨勢(shì) 我國(guó)從50年代開始著手研制門吊，由于受各方面條件的限制，與國(guó)外同類產(chǎn)品相比，國(guó)產(chǎn)軌道吊還存在不少差距，如技術(shù)性能、質(zhì)量水平、作業(yè)效率等相對(duì)較低，尤其是海港堆場(chǎng)使用的現(xiàn)代化軌道吊，國(guó)內(nèi)尚屬空白，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)均被進(jìn)口產(chǎn)品所占領(lǐng)。在設(shè)計(jì)技術(shù)上極限應(yīng)力設(shè)計(jì)法有很大局限性應(yīng)加強(qiáng)向塑性應(yīng)力設(shè)計(jì)法的理論研究工作。大型起重機(jī)設(shè)備的可靠性研究還有待進(jìn)一步完善提高、大車高速運(yùn)行狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)變形問(wèn)題嚴(yán)重。大車高速運(yùn)行狀態(tài)下的輸配電問(wèn)題，大車高速運(yùn)行對(duì)整機(jī)的輸配電系統(tǒng)提出了較高要求，采用電纜卷筒供電，高速運(yùn)行時(shí)大車與電纜卷筒須有較好的同步性。傳統(tǒng)的磁滯式電纜卷筒不能滿足這一要求，因此需采用由專門控制的電纜卷筒。目前電纜卷筒需從國(guó)外進(jìn)口。大車高速運(yùn)行狀態(tài)下的電氣控制問(wèn)題，因?yàn)椴捎昧烁咚傩凶叩拇筌?，兩條軌道上的大車電機(jī)運(yùn)行必須高度同步，否則很容易發(fā)生大車跑偏以至啃 軌的現(xiàn)象。集裝箱橋吊的遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)通訊系統(tǒng)未解決，遠(yuǎn)程控制的電氣控制問(wèn)題亟待解決。 隨著時(shí)代的發(fā)展制造工廠和裝卸作業(yè)場(chǎng)所開始轉(zhuǎn)向室內(nèi)使橋式起重機(jī)占據(jù)了主導(dǎo)地位。橋式起重機(jī)主要應(yīng)用于大型加工企業(yè)如鋼鐵、冶金和建材等行業(yè)完成生產(chǎn)過(guò)程中的起重和吊裝等工作。其中用于生產(chǎn)車間的橋式起重機(jī)是起重機(jī)的一個(gè)主要類型，由于起重機(jī)行駛在高空，作業(yè)范圍能掃過(guò)整個(gè)廠房的建筑面積，具有非常重要的不可替代的作用。因而深受用戶歡迎，得到了極大發(fā)展。 二、論文（設(shè)計(jì)）研究的內(nèi)容 1.重點(diǎn)解決的問(wèn)題 　 1.箱式結(jié)構(gòu)的主梁的設(shè)計(jì)計(jì)算與校核 　　2.箱式結(jié)構(gòu)的端梁設(shè)計(jì)計(jì)算與校核 　　3.主梁與端梁的法蘭連接焊縫的設(shè)計(jì)計(jì)算、法蘭鏈接螺栓的設(shè)計(jì)計(jì)算。 　　4.主梁和端梁的焊接工藝設(shè)計(jì) 　　5.運(yùn)用三維軟件對(duì)所設(shè)計(jì)進(jìn)行三維建模，并作仿真分析，繪制仿真結(jié)果圖。 2. 擬開展研究的幾個(gè)主要方面（論文寫作大綱或設(shè)計(jì)思路） （1）5T單梁橋式起重機(jī)傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì) （2）5T單梁橋式起重機(jī)主要技術(shù)參數(shù) （3）5T單梁橋式起重機(jī)主要機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) （4）5T單梁橋式起重機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 （5） 鋼結(jié)構(gòu)焊接工藝設(shè)計(jì) （6） 起重機(jī)小車設(shè)計(jì) 3.本論文（設(shè)計(jì)）預(yù)期取得的成果 設(shè)計(jì)一個(gè)滿足5T承載量的鋼體結(jié)構(gòu)，主要設(shè)計(jì)計(jì)算端梁、橫梁的尺寸，并對(duì)其進(jìn)行校核，對(duì)小車的運(yùn)行結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。完善CAD工程圖以及三維圖，使其在實(shí)際生產(chǎn)操作中能夠準(zhǔn)確穩(wěn)定的完成各項(xiàng)工作，提高生產(chǎn)效率，并成功投入到市場(chǎng)。 三、論文（設(shè)計(jì)）工作安排 1.擬采用的主要研究方法（技術(shù)路線或設(shè)計(jì)參數(shù)）； 技術(shù)路線： (1)查閱文獻(xiàn)資料，詳細(xì)研究橋式起重機(jī)起升裝置，了解橋式起重機(jī)起升裝置的結(jié)構(gòu)。 (2)根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)選取橋式起重機(jī)主梁和端梁的選擇。 (3)制定緩沖器機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案分析。 (4)利用solidworks等軟件畫出三維立體圖，并進(jìn)行力學(xué)分析。 設(shè)計(jì)參數(shù)： 已知起重機(jī)的起重量為Q=5噸，橋架跨度L=16.5m，大車運(yùn)行速度Vdc=6m/min,電動(dòng)葫蘆運(yùn)行速度V=8m/min，起重速度V=12m/min，起重高度為12m,操作方式為地面。橋架采用箱式結(jié)構(gòu)。 2.論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)度計(jì)劃 第1周：了解題目研究的主要內(nèi)容和技術(shù)路線，查閱有關(guān)文獻(xiàn)。 第2周：查閱文獻(xiàn)、閱讀文獻(xiàn) 第3周：閱讀文獻(xiàn)并完成外文文獻(xiàn)翻譯 第4周：撰寫文獻(xiàn)綜述并完成開題報(bào)告 第5周：?jiǎn)瘟簶蚴狡鹬貦C(jī)鋼結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)，繪制二維總裝配圖草圖 第6周：.箱式結(jié)構(gòu)的主梁的設(shè)計(jì)計(jì)算與校核 第7周：箱式結(jié)構(gòu)的端梁設(shè)計(jì)計(jì)算與校核 第8周：主梁與端梁的法蘭連接焊縫的設(shè)計(jì)計(jì)算、法蘭鏈接螺栓的設(shè)計(jì)計(jì)算。 第9周：主梁和端梁的焊接工藝設(shè)計(jì) 第10周：緩沖器的選擇及校核 第11周：修改并完成二維總裝配圖。 第12周：修改并完成二維部件圖及主要零件圖 第13周：繪制主梁和端梁法蘭連接部分的的三維裝配圖，并做仿真分析繪制仿真結(jié)果圖。 第14周：撰寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第15周：提交論文、圖紙、查重報(bào)告 四、需要閱讀的參考文獻(xiàn) [1]張質(zhì)文.起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)第二版（上下卷），北京：中國(guó)鐵道出版社，2013 [2范利格. 門式起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)：鄭州大學(xué)，2013 [3]王文浩，王安邦，王舒祎某單梁橋式起重機(jī)主梁有限元分析機(jī)械工程與自動(dòng)化2013.(8):16~18 [4]劉玉峰.基于ANSYS的橋式起重機(jī)結(jié)構(gòu)力學(xué)性能分析及優(yōu)化西安西安建筑科技大學(xué),2012 [5]齊玉紅.基于ANSYS的橋式起重機(jī)主梁結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D]河南：鄭州大學(xué)，2011 [6]趙超凡.20t龍門起重機(jī)箱形主梁力學(xué)分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]蘭州：蘭州理工大學(xué)，2009 [7] 任遠(yuǎn). 單梁橋式起重機(jī)結(jié)構(gòu)分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]山西：太原理工大學(xué),2014 [8] 龔道雄.基于solidworks的橋式起重機(jī)參數(shù)化設(shè)計(jì)[D].武漢:武漢理工大學(xué)，2009 [9] 張雨.橋式起重機(jī)主梁的有限元分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]武漢：武漢工程大學(xué)，2014 [10]范勤?董海濤，魏國(guó)前.電動(dòng)單梁橋式起重機(jī)整機(jī)力學(xué)性能研究[J].?機(jī)械設(shè)計(jì)與制，2013（1）:95~97 [11]中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)焊接學(xué)會(huì)編 《焊接手冊(cè)第3卷焊接結(jié)構(gòu)》 機(jī)械工業(yè)出版社?2016年4月出版 [12]濮良貴，紀(jì)名剛主編.機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）[M].北京：高等教育出版社，2006.5 [13]魯欣豫.大型起重機(jī)鋼結(jié)構(gòu)焊接制造工藝[D]天津：天津大學(xué)，2009 [14]劉鴻文 林建興 曹曼玲 《材料力學(xué)》（第五版）高等教育出版 2011年1月出版 [15] Valerii Kushner ? 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Zheng，Strength Analysis and Optimal Design for Main Girder of Double-Trolley Overhead Traveling Crane Using Finite Element Method[J].2013.8 [18] Gang Shi, Fangxin Hu, and Yongjiu Shi, Recent Research Advances of High Strength Steel Structures and Codification of Design Specification in China[J].2014.1 附：文獻(xiàn)綜述或報(bào)告 文獻(xiàn)綜述 前言 橋式起重機(jī)是一種重要的物料搬運(yùn)機(jī)械。橋式起重機(jī)的橋架沿鋪設(shè)在兩側(cè)高架上的軌道縱向運(yùn)行，起重小車沿鋪設(shè)在橋架上的軌道橫向運(yùn)行，構(gòu)成一矩形的工作范圍,就可以充分利用橋架下面的空間吊運(yùn)物料，不受地面設(shè)備的阻礙。橋式起重機(jī)可分為普通橋式起重機(jī)﹑簡(jiǎn)易梁橋式起重機(jī)和冶金專用橋式起重機(jī)3種[1] 。 物料搬運(yùn)成了人類生產(chǎn)活動(dòng)的重要組成部分，距今已有五千多年的發(fā)展歷史。隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，自動(dòng)化程度的提高，作為物料搬運(yùn)重要設(shè)備的起重機(jī)在現(xiàn)代化生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)用越來(lái)越廣，作用愈來(lái)愈大，對(duì)起重機(jī)的要求也越來(lái)越高[1] 。起重機(jī)正經(jīng)歷著一場(chǎng)巨大的變革。大型化和專業(yè)化、模塊化和組合化、輕型化和多元化、自動(dòng)化和智能化、成套化和系統(tǒng)化以及新型化和實(shí)用化是這場(chǎng)變革得主題[1] 。 經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，我國(guó)橋式起重機(jī)行業(yè)已經(jīng)形成了一定的規(guī)模，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)也越發(fā)激烈。橋式起重機(jī)行業(yè)在國(guó)內(nèi)需求旺盛和出口快速增長(zhǎng)的帶動(dòng)下，依然保持高速發(fā)展，產(chǎn)品幾近供不應(yīng)求[4]。盡管我國(guó)起重機(jī)行業(yè)發(fā)展迅速，但是國(guó)內(nèi)起重機(jī)仍缺乏競(jìng)爭(zhēng)力。從技術(shù)實(shí)力看，與歐美日等發(fā)達(dá)地區(qū)相比，中國(guó)的技術(shù)實(shí)力還有一定差距。目前，過(guò)內(nèi)大型起重機(jī)尚不具備大量生產(chǎn)能力。從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)看，由于技術(shù)能力所限，中國(guó)起重機(jī)在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上也不完善，難以同國(guó)外匹敵[5]。 隨生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大及自動(dòng)化程度的提高，橋式起重機(jī)應(yīng)用越來(lái)越廣泛，所起的作用也愈來(lái)愈大，這樣對(duì)橋式起重機(jī)的要求也越來(lái)越高，安全、可靠、經(jīng)濟(jì)。而目前CAD技術(shù)在起重機(jī)行業(yè)應(yīng)用水平參差不齊，很多企業(yè)CAD技術(shù)的應(yīng)用僅僅停留在繪圖層面上，力學(xué)性能分析還是手工計(jì)算，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。面對(duì)橋式起重機(jī)輕型化智能化發(fā)展大趨勢(shì)，橋式起重機(jī)設(shè)計(jì)必須改變傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)模式[4]。 1、橋式起重機(jī)分類 1.通用橋式起重機(jī) 1）抓斗橋式起重機(jī) 抓斗橋式起重機(jī)的裝置為抓斗，以鋼絲繩分別聯(lián)系抓斗起升、起升機(jī)構(gòu)、開閉機(jī)構(gòu)。主要用于散貨、廢舊鋼鐵、木材等的裝卸、吊運(yùn)作業(yè)。這種起重機(jī)除了起升閉合機(jī)構(gòu)以外，其結(jié)構(gòu)部件等與通用吊鉤橋式起重機(jī)相同。 2）電磁橋式起重機(jī) 電磁橋式起重機(jī)的基本構(gòu)造與吊鉤橋式起重機(jī)相同，不同的是吊鉤上掛1個(gè)直流起重電磁鐵(又稱為電磁吸盤)，用來(lái)吊運(yùn)具有導(dǎo)磁性的黑色金屬及其制品。通常是經(jīng)過(guò)設(shè)在橋架走臺(tái)上電動(dòng)發(fā)電機(jī)組或裝在司機(jī)室內(nèi)的可控硅直流箱將交流電源變?yōu)橹绷麟娫矗缓笤偻ㄟ^(guò)設(shè)在小車架上的專用電纜卷筒，將直流電源用撓性電纜送到起重電磁鐵上。 3）通用吊鉤橋式起重機(jī) 通用吊鉤橋式起重機(jī)由金屬結(jié)構(gòu)、大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)、小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)、起升機(jī)構(gòu)、電氣控制系統(tǒng)及司機(jī)室組成。取物裝置為吊鉤。額定起重量為10t以下的多為1個(gè)起升機(jī)構(gòu)；16t以上的則多為主、副兩個(gè)起升機(jī)構(gòu)。這類起重機(jī)能在多種作業(yè)環(huán)境中裝卸和搬運(yùn)物料及設(shè)備。 4）兩用橋式起重機(jī) 兩用橋式起重機(jī)有3種類型：抓斗吊鉤橋式起重機(jī)、電磁吊鉤橋式起重機(jī)和抓斗電磁橋式起重機(jī)。其特點(diǎn)是在一臺(tái)小車上設(shè)有兩套各處獨(dú)立的起升機(jī)構(gòu)，一套為抓斗用，一套為吊鉤用(或一套為電磁吸盤用一套為吊鉤用，或一套為抓斗用一套為電磁吸盤用)。 5）三用橋式起重機(jī) 三用橋式起重機(jī)是一種多用的起重機(jī)。其基本構(gòu)造與電磁橋式起重機(jī)相同。根據(jù)需要可以用吊鉤吊運(yùn)重物，也可以在吊鉤上掛一個(gè)馬達(dá)抓斗裝卸物料，還可以把抓斗卸下來(lái)再掛上電磁盤吊運(yùn)黑色金屬，故稱為三用橋式(可換)起重機(jī)。這種起重機(jī)適用于經(jīng)常變換取物裝置的物料場(chǎng)所。 6）雙小車橋式起重機(jī) 這種起重機(jī)與吊鉤橋式起重機(jī)基本相同，只是橋架上裝有兩臺(tái)起重量相同的小車。這種機(jī)型用于吊運(yùn)與裝卸長(zhǎng)形物件。 2.電動(dòng)葫蘆型橋式起重機(jī) 其特點(diǎn)是橋式起重機(jī)的起重小車用自行式電動(dòng)葫蘆代替，或者用固定式電動(dòng)葫蘆作起重小車的起升機(jī)構(gòu)，小車運(yùn)行、大車運(yùn)行等機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)裝置也盡量與電動(dòng)葫蘆部件通用化。因此，與上述通用橋式起重機(jī)相比，電動(dòng)葫蘆型橋式起重機(jī)雖然一般起重量較小、工作速度較慢、工作級(jí)別較低，但其自重輕、能耗較小、易采用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品電動(dòng)葫蘆配套，對(duì)廠房建筑壓力負(fù)載較小，建筑和使用經(jīng)濟(jì)性都較好。因此在中小起重量范圍的一般使用場(chǎng)合使用越來(lái)越廣泛，甚至有替代某些通用橋式起重機(jī)的趨勢(shì)。 1）電動(dòng)梁式起重機(jī) 其特點(diǎn)是用自行式電動(dòng)葫蘆替代通用橋式起重機(jī)的起重小車，用電動(dòng)葫蘆的運(yùn)行小車在單根主梁的工字鋼下翼緣上運(yùn)行?？缍刃r(shí)直接用工字鋼作主梁，跨度大時(shí)可在主梁工字鋼的上面再作水平加強(qiáng)，形成組合斷面主梁。其主梁可以是單根主梁(電動(dòng)單梁式起重機(jī))，也可以是兩根主梁(電動(dòng)雙梁式起重機(jī))，其橋架可以是像通用橋式起重機(jī)那樣通過(guò)運(yùn)行裝置直接支撐在高架軌道上，也可以通過(guò)運(yùn)行裝置懸掛在房頂下面的架空軌道上(懸掛式)[10]。 2）電動(dòng)葫蘆橋式起重機(jī) 其特點(diǎn)是固定式電動(dòng)葫蘆裝在小車上作起升機(jī)構(gòu)，小車運(yùn)采用行機(jī)構(gòu)也多采用電動(dòng)葫蘆零部件作成簡(jiǎn)單的構(gòu)造形式，小車也極為簡(jiǎn)便輕巧，其整體高度小，小車及橋架自重輕、重心低、有很廣泛的使用適應(yīng)性[10]。 箱形雙梁橋式起重機(jī)是由一個(gè)有兩根箱形主梁和兩根橫向端梁構(gòu)成的雙梁橋架,在橋架上運(yùn)行起重小車,可起吊和水平搬運(yùn)各類物體, 它適用于機(jī)械加工和裝配車間料場(chǎng)等場(chǎng)合。橋架的結(jié)構(gòu)主要有箱形結(jié)構(gòu)，空腹桁架式結(jié)構(gòu)，偏軌空腹箱形結(jié)構(gòu)及箱形單主梁結(jié)構(gòu)等，5-80 噸中小起重量系列起重機(jī)一般采用箱形結(jié)構(gòu)，且為保證起重機(jī)穩(wěn)定，選擇箱形雙梁結(jié)構(gòu)作為橋架結(jié)構(gòu)。為了操縱和維護(hù)的需要，在傳動(dòng)側(cè)走臺(tái)的下面裝有司機(jī)室。司機(jī)室有敞開式和封閉式兩種，一般工作環(huán)境的室內(nèi)采用敞開式的司機(jī)室，在露天或高溫等惡劣環(huán)境中使用封閉式的司機(jī)室。箱形雙梁橋架具有加工零件少，工藝性好，通用性好等優(yōu)點(diǎn)。橋架結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)其工作類型和使用環(huán)境溫度等條件，按照有關(guān)規(guī)定來(lái)選用鋼材。 橋式起重機(jī)一般由裝有大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的橋架、裝有起升機(jī)構(gòu)和小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的起重小車、電氣設(shè)備、司機(jī)室等幾個(gè)大部分組成。外形像一個(gè)兩端支撐在平行的兩條架空軌道上平移運(yùn)行的單跨平板橋。起升機(jī)構(gòu)用來(lái)垂直升降物品，起重小車用來(lái)帶著載荷作橫向運(yùn)動(dòng)；橋架和大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)用來(lái)將起重小車和物品作縱向移動(dòng)，以達(dá)到在跨度內(nèi)和規(guī)定高度內(nèi)組成三維空間里作搬運(yùn)和裝卸貨物用[6]。 橋式起重機(jī)是使用最廣泛、擁有量最大的一種軌道運(yùn)行式起重機(jī)，其額定起重量從幾噸到幾百噸。最基本形式是通用吊鉤橋式起重機(jī)，其他形式的橋式起重機(jī)基本上都是在通用吊鉤橋式的基礎(chǔ)上派生發(fā)展出來(lái)的。 2.起重機(jī)的工作原理 起重機(jī)(Crane)屬于起重機(jī)械的一種，是一種作循環(huán)、間歇運(yùn)動(dòng)的機(jī)械。一個(gè)工作循環(huán)包括：取物裝置從取物地把物品提起，然后水平移動(dòng)到指定地點(diǎn)降下物品，接著進(jìn)行反向運(yùn)動(dòng)，使取物裝置返回原位，以便進(jìn)行下一次循環(huán)。 門式起重機(jī)整體運(yùn)行在一定長(zhǎng)度的軌道上，由操縱室控制，由大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行，可控制起重機(jī)整體的橫向前后移動(dòng)。 小車是運(yùn)行在橫梁上的，由操縱室控制，可以實(shí)現(xiàn)小車在主梁上的縱向移動(dòng)。 在主梁的小車上，電動(dòng)機(jī)通過(guò)聯(lián)軸節(jié)與減速器的高速軸相連。機(jī)構(gòu)工作時(shí)，減速器的低速軸帶動(dòng)卷筒，將鋼絲繩卷入或放出，經(jīng)過(guò)滑輪系統(tǒng)，使吊鉤實(shí)現(xiàn)上升或下降。機(jī)構(gòu)停止工作時(shí)，制動(dòng)器使吊鉤連同貨物懸吊在空中，吊鉤的升降靠電動(dòng)機(jī)改變轉(zhuǎn)向來(lái)達(dá)到[11]。 3.起重機(jī)的主要結(jié)構(gòu) 起重機(jī)主要包括起升機(jī)構(gòu)、運(yùn)行機(jī)構(gòu)、金屬機(jī)構(gòu)等，起升機(jī)構(gòu)包括電動(dòng)機(jī)、制動(dòng)器、減速器、卷筒和滑輪組。電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速器，帶動(dòng)卷筒轉(zhuǎn)動(dòng)，使鋼絲繩繞上卷筒或從卷筒放下，以升降重物。小車架是支托和安裝起升機(jī)構(gòu)和小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)等部件的機(jī)架，通常為焊接結(jié)構(gòu)[1]。 運(yùn)行機(jī)構(gòu)一般是由電動(dòng)機(jī)、減速器、制動(dòng)器、車輪、聯(lián)軸器等組成[1]。 起重機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)方式可分為兩大類：一類為集中驅(qū)動(dòng)，即用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)長(zhǎng)傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)兩邊的主動(dòng)車輪；另一類為分別驅(qū)動(dòng)、即兩邊的主動(dòng)車輪各用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。中、小型 橋式起重機(jī)較多采用制動(dòng)器、減速器和電動(dòng)機(jī)組合成一體的“三 合一”驅(qū)動(dòng)方式，大起重量的普通龍門起重機(jī)為便于安裝和調(diào)整，驅(qū)動(dòng)裝置常采用萬(wàn)向聯(lián)軸器。 4.國(guó)外起重機(jī)的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì) （1）重點(diǎn)產(chǎn)品大型化，高速化和專用化。 由于工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，生產(chǎn)效率日益提高，以及產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中物料裝卸搬運(yùn)費(fèi)用所占比例逐漸增加，促使大型或高速起重機(jī)的需求量不斷增長(zhǎng)，起重量越來(lái)越大，工作速度越來(lái)越高，并對(duì)能耗和可靠性提出更高的要求。目前世界上最大的履帶起重機(jī)起重量 3000t ，最大的橋式起重機(jī)1200t，集裝箱岸連裝卸橋小車的最大運(yùn)行速度已達(dá)350m/min，堆垛起重機(jī)級(jí)最大運(yùn)行速度 240m/min，垃圾處理用起重機(jī)的起升速度達(dá)100m/min[17]。 （2）系列產(chǎn)品模塊化、組合化和標(biāo)準(zhǔn)化 用模塊化設(shè)計(jì)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的整機(jī)設(shè)計(jì)方法，將起重機(jī)上功能基本相同的構(gòu)件、部件和零件制成有多種用途，有相同聯(lián)接要素和可互換的標(biāo)準(zhǔn)模塊，通過(guò)不同模塊的相互組合，形成不同類型和規(guī)格的起重機(jī)[8] 。 （3）通用產(chǎn)品小型化、輕型化和多樣化 有相當(dāng)批量的起重機(jī)是在通用的場(chǎng)合使用，工作并不很繁重。這類起重機(jī)批量大、用途廣，考慮綜合效益，要求起重機(jī)盡量降低外形高度，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，減小自重和輪壓，也可命名整個(gè)建筑物高度下降，建筑結(jié)構(gòu)輕型化，降低造價(jià)[13]。 （4）產(chǎn)品性能自動(dòng)化、智能化和數(shù)字化 起重機(jī)的更新和發(fā)展，在很大程度上取決于電氣傳動(dòng)與控制的改進(jìn)。將機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)相結(jié)合，將先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、電力電子技術(shù)、光纜技術(shù)、液壓技術(shù)、模糊控制技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械的驅(qū)動(dòng)和控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)起重機(jī)的自動(dòng)化和智能化。大型高效起重機(jī)新一代電氣控制裝置已發(fā)展為全電子數(shù)字化控制系統(tǒng)。 （5）產(chǎn)品組合成套化、集成化和柔性化 在起重機(jī)單機(jī)自動(dòng)化的基礎(chǔ)上，通過(guò)計(jì)算機(jī)把各種起重運(yùn)輸機(jī)械組成一個(gè)物料搬運(yùn)集成系統(tǒng)，通過(guò)中央控制室的控制，與生產(chǎn)設(shè)備有機(jī)結(jié)合，與生產(chǎn)系統(tǒng)協(xié)調(diào)配合。 （6）產(chǎn)品構(gòu)造新型化、美觀化和實(shí)用化 結(jié)構(gòu)方面采用薄壁型材和異形鋼、減少結(jié)構(gòu)的拼接焊縫，提高抗疲勞性能。采用各種啟強(qiáng)度低合金鋼新材料，提高承載能力，改善受力條件，減輕自重和增加外形美觀[13]。 目前，橋式起重機(jī)被廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的各個(gè)領(lǐng)域，產(chǎn)品已經(jīng) 形成多個(gè)系列，設(shè)計(jì)生產(chǎn)技術(shù)不斷增強(qiáng)，發(fā)展前景廣闊。從國(guó)內(nèi)看，激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)條件下，降低成本，快速響應(yīng)用戶需求的產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)對(duì)于提高企業(yè)效益和增強(qiáng) 企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力有重要的意義，然而目前機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域的主流設(shè)計(jì)手段還停留在以AutoCAD為代表的二維圖形數(shù)字化軟件設(shè)計(jì)階段，工作量大、重復(fù)性工作多，設(shè)計(jì)過(guò)程不直觀、設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤也不容易發(fā)現(xiàn)[8] 。 5.存在問(wèn)題 我國(guó)從50年代開始著手研制門吊，由于受各方面條件的限制，與國(guó)外同類產(chǎn)品相比，國(guó)產(chǎn)軌道吊還存在不少差距，如技術(shù)性能、質(zhì)量水平、作業(yè)效率等相對(duì)較低，尤其是海港堆場(chǎng)使用的現(xiàn)代化軌道吊，國(guó)內(nèi)尚屬空白，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)均被進(jìn)口產(chǎn)品所占領(lǐng)。在設(shè)計(jì)技術(shù)上極限應(yīng)力設(shè)計(jì)法有很大局限性應(yīng)加強(qiáng)向塑性應(yīng)力設(shè)計(jì)法的理論研究工作。大型起重機(jī)設(shè)備的可靠性研究還有待進(jìn)一步完善提高、大車高速運(yùn)行狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)變形問(wèn)題嚴(yán)重。大車高速運(yùn)行狀態(tài)下的輸配電問(wèn)題，大車高速運(yùn)行對(duì)整機(jī)的輸配電系統(tǒng)提出了較高要求，采用電纜卷筒供電，高速運(yùn)行時(shí)大車與電纜卷筒須有較好的同步性。傳統(tǒng)的磁滯式電纜卷筒不能滿足這一要求，因此需采用由專門控制的電纜卷筒。目前電纜卷筒需從國(guó)外進(jìn)口。大車高速運(yùn)行狀態(tài)下的電氣控制問(wèn)題，因?yàn)椴捎昧烁咚傩凶叩拇筌?，兩條軌道上的大車電機(jī)運(yùn)行必須高度同步，否則很容易發(fā)生大車跑偏以至啃 軌的現(xiàn)象。集裝箱橋吊的遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)通訊系統(tǒng)未解決，遠(yuǎn)程控制的電氣控制問(wèn)題亟待解決。 總結(jié) 隨著科學(xué)的進(jìn)步和工業(yè)發(fā)展的需要，現(xiàn)代起重機(jī)械發(fā)展迅速，人們已制造出種類繁多的起重機(jī)械和設(shè)備，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門起著重要作用。實(shí)踐證明：在某些關(guān)鍵崗位上增加一兩臺(tái)起重設(shè)備，勞動(dòng)生存率就會(huì)成倍的增長(zhǎng)，世界個(gè)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家十分重視物料吊裝搬運(yùn)系統(tǒng)的投資，生產(chǎn)規(guī)模越大，物料吊裝搬運(yùn)的重要性就月顯著，良好的物料吊裝搬運(yùn)系統(tǒng)，可以充分發(fā)揮生產(chǎn)能力，同時(shí)也能保證生產(chǎn)的安全[14]。