橋式起重機小車運行機構設計

1、 橋式起重機小車運行機構設計目 錄摘要4ABSTRACT 50引言 71起重機介紹 71.1起重機的定義71.2起重機工作原理 81.3起重機的類型及特點 101.4起重機的發(fā)展狀況111.4.1國內(nèi)起重機機械發(fā)展狀況111.5發(fā)展趨勢131.5.1模塊化和組合化131.5.2大型化和專業(yè)化141.5.3自動化和智能化151.5.4成套化和系統(tǒng)化161.5.5輕型化和多樣化171.5.6新型化和實用化182橋式起重機的介紹192.1橋式起重機的分類192.1.1通用橋式起重機 192.1.2專用橋式起重機 202.1.3電動葫蘆型橋式起重機 212.2橋式起重機的組成和特點 222.2.1橋式

2、起重機小車 232.2.2橋式起重機小車運行機構 282.3 我的畢業(yè)設計中的內(nèi)容 282.3.1橋式起重機的主要參數(shù) 282.3.2這次設計中的橋式起重機的用途和結構特點 293小車運行機構設計計算 313.1起重機小車運行機構的計算 313.1.1計算條件 313.1.2運行阻力的計算 323.1.3電動機的選擇 333.1.4打滑驗算 363.1.5減速器計算 373.1.6制動器的選擇 383.1.6.1制動慣性力矩Ma383.1.6.2最小靜阻力矩Mjmin393.1.7聯(lián)軸器的選擇 393.1.7.1聯(lián)軸器傳遞扭矩的確定 393.1.8緩沖器的選擇 403.2減速器的設計 413.

3、2.1減速器各軸的傳遞功率、轉速、轉矩 413.2.2高速級齒輪的計算 423.2.3中速級齒輪的計算 473.2.4低速級齒輪的計算 523.2.5齒輪的結構形式 573.2.6減速器箱體及附件 573.2.6.1減速器箱體的設計 573.2.6.2減速器附件設計 584結論595設計總結606參考文獻617英文資料628譯文729原文說明85摘 要自從起重機第一次出現(xiàn)在大眾的視野，就很大程度上增強了民眾的工作效率，以前需要耗費特別多的人力才可以將大型物件進行搬動的情況得到了有效的改善，即通過起重機就可以實現(xiàn)相關操作，特備是對于小范圍區(qū)域里的搬動而言，起重機起到了特別關鍵的作用。對于廠房來說

4、，通過起重機來細實現(xiàn)大型零件或重型裝置橋式起重機的搬運操作尤為重要。對于橋式起重機小車而言，它大體由如下內(nèi)容構成的：起升機構、小車架、小車運行機構部分。其中，小車運行機構大體由如下內(nèi)容構成的：減速器、主動輪組、從動輪組等。此篇論文里的橋式起重機主要是針對水電站的，安裝的區(qū)域位于豐滿水電站擴建工程廠房里面，它的功能在于實現(xiàn)檢查、維修、以及安裝工作，針對的目標是水輪發(fā)電機組及其附屬設備。就水電站內(nèi)設備而言，它們都具備大中型規(guī)模，一般都是大中型設備，這些需要橋式起重機能夠承受較大的載荷，因此需要其具備優(yōu)異的減速器性能。關鍵詞：橋式起重機，小車運行機構，減速器，Design of the bridge

5、 type hoist crane Car movement organizationABSTRACT Since the first time the crane appeared in the public view, the efficiency of the peoples work has been greatly enhanced. In the past, it took a lot of manpower to effectively improve the handling of large objects, that is, through cranes. The rele

6、vant operations can be realized, especially for cranes that play a particularly crucial role in the movement in a small area. For the factory building, it is particularly important to carry out the handling operations of large-scale parts or heavy-duty bridge cranes by means of cranes.For a bridge c

7、rane trolley, it generally consists of the following components: a hoisting mechanism, a trolley frame, and a trolley running mechanism section. Among them, the trolley running mechanism generally consists of the following components: a reducer, a driving wheel set, a driven wheel set, and the like.

8、The bridge crane in this paper is mainly for hydropower stations, and the installation area is located in the expansion plant of the Fengman Hydropower Station. Its function lies in the inspection, maintenance, and installation work. The target is the hydroelectric generator set and its ancillary eq

9、uipment. . As far as equipment inside the hydropower station is concerned, they all have large and medium-sized scales. They are generally large and medium-sized equipment. These require overhead cranes to withstand large loads, and therefore need to have excellent decelerator performance.Key words:

10、 bridge type hoist,the reducer橋式起重機小車運行機構設計詹培紅 Y041010 引言眾所周知，在人們的生產(chǎn)和生活中，離不開物料的搬運。無論是古代的生產(chǎn)，還是當代自動化的做功，物料搬運都起到了重要的建筑主體作用。隨著生產(chǎn)力和生產(chǎn)資源則增長，起重機已經(jīng)成為了必要的機械裝置，起到了重要的補充生產(chǎn)作用。而由于新材料和機械工程技術的推廣，起重機正在不斷改進自身，引領新的潮流。從概念上來看，起重機是重要的機械設備，能夠減少人們的體力負擔，從而更好的進行裝載、運輸?shù)炔僮?。從現(xiàn)象上看，依托于大型的機械化設備，人們只需要控制簡單的操縱桿和按鈕，就可以進行復雜的機械操作，較好地提升了

11、工作效率?？梢园l(fā)現(xiàn)，起重機已經(jīng)經(jīng)過了較長時間的發(fā)展，出現(xiàn)了多種更新?lián)Q代的情況。而且多個行業(yè)都依賴于起重機，不僅是交通運輸和建筑工程，包括農(nóng)場、港口、國防等方面，都需要起重機扮演重要角色?？茖W技術是第一生產(chǎn)力，在經(jīng)濟建設中起到重要作用，而機械化的程度往往從客觀上反映生產(chǎn)效率的高低。當前的機械化生產(chǎn)已經(jīng)不局限于單一的目標追求，而是期待更高效，更節(jié)能，交互性更好的集成產(chǎn)品，從而為一體化的設計提供發(fā)展趨勢。1 起重機介紹1.1 起重機的定義起重機是一種搬運機械，主要的工作模式是間歇式的，可以用組合的機械裝置進行物體的抬起，下降和移動。在整個工作的過程中，存在著周期運動的形式，并且能夠形成多個模塊。采用

12、起動、制動的聯(lián)合操作，形成循環(huán)運動，是起重機運行狀態(tài)下必要的方式。 1.2 起重機的工作原理從工作原理上分析，可以發(fā)現(xiàn)，起重機的基本任務是將物體抬起，但是由于其內(nèi)部的結構，基本的原理就是機械臂的裝置。從實際工程的角度出發(fā)，如何實現(xiàn)起升功能，是每一個起重機必然的需求。在考慮具體的型號和功能的時候，需要從實際的工作狀態(tài)出發(fā)，拓展工作原理。而隨著智能化控制系統(tǒng)的升級，起重機又將集成新的功能。圖1.1起重機工作原理從圖1.1a可以看出，最原始的起重機形式簡單，轆轤的結構比較明顯，并形成了手柄軸和卷筒。繩索纏繞在物體上，并進行拉伸，以保證必要的張力。考慮承載的物體，重量為，在張力的作用下，計算卷筒軸的載

13、荷力矩：。從整個工作流程的角度，對于摩擦阻力忽略不計，并且確定動態(tài)平衡的關系，滿足動力矩。進而有下列條件， 或 故 。由此可以得到如果需要對載荷進行增加，就需要增大，或是對采取減小的策略。然而，受限于人體運動的作用力行為，大于30公斤的拉力很難保持，所以對于某些參數(shù)要進行限定。包括在內(nèi)，通常情況下僅為3-4米。保證鋼絲是正常的載荷狀態(tài)，就需要對于卷筒的直徑提出要求，所以，不能夠有過大的重量。但是從另外一個方面來說，如何提高起重的載荷，是關鍵的科學問題，并從下面三個方面進行改善：（1）分開手柄和軸，從圖中可以發(fā)現(xiàn)，轉動的裝置中力的傳遞很重要，考慮傳動比，并安裝必要的減速器，如圖1.1b所示。從受

14、力分析中可以看出，和并沒有變化，這就得到了驅動力矩，同樣根據(jù)物理學的受力分析，得到了載荷力矩為：即 可得：。所以，由于傳動裝置的存在，增加了起重的載荷。而且，如果的值能得到提高，那么載荷也會進一步增加。然而，設計傳動裝置并不是一件輕松的事情，需要考慮多個要素，包含外觀結構，具體的成本，自身的重量等。所以，不能僅僅依靠一個要素來決定最終的裝置，需要進行綜合的分析與設計。（2）僅僅采用傳動裝置是不夠的，還需要綜合滑輪組的使用效果，在圖1.1c中明顯的展現(xiàn)出來，其中的結構就是兩個動滑輪和一個定滑輪。在其中的一段，用繩索固定卷筒，另外一段經(jīng)過了幾個滑輪之后，最后連接到機架。這樣的結構下，重物就不是單獨

15、的承重，而是通過四根繩索平均承重。在整個升降的過程中，阻力作用暫時不去考慮，這樣就得到每一根繩索的張力，得到如下的公式表達，即或。在更廣泛的程度上，是保持穩(wěn)定狀態(tài)的，這就與圖1-1b中呈現(xiàn)等值的關系，達到從具體的數(shù)學表達可以發(fā)現(xiàn)，由于加入了滑輪組，使得整個起重的能力變成了原來的4倍。而且經(jīng)過更加詳細的設計和操作，起重的重量還可以繼續(xù)增加。這就要求具有更長的繩索，更多的分支，以及減小磨損的設計。在一般情況下，增加滑輪組繩索并不是任意的，需要考慮極限的情況，包括能量的轉換。如果分支的數(shù)目能夠得到全部的補償，那么當前的選擇原則就是可取的，傳動比成為了重要的評判指標。（3）當前情況下，只有比較少的起重

16、機是有人直接驅動的，多數(shù)起重機已經(jīng)能夠利用裝置來取代手柄，具體描述為圖1.1c中虛線。這種條件下，力矩能夠顯著提升，并且能夠保證載荷的質量。這個時候，裝置和滑輪需要詳細設計，不僅要考慮高度，也要考慮整個物品的運行速度，以便達到有效的功率。圖1.1c是比較完善的起升機構，并且能夠從下面的幾個方面進行分析，具體的模塊包括了取物裝置，傳動裝置，繩索滑輪和卷筒，驅動裝置等。在整個圖片中并沒有體現(xiàn)出制定裝置，但是這個裝置仍然是不能忽略的。正是因為有了這個自動裝置，保證了物品能夠達到穩(wěn)定的狀態(tài)，確保了整個起重機的安全性2。1.3 起重機的類型及特點考慮不同的物體，不同的工作場所，可以對起重機械進行分類。在

17、復雜度和工藝的影響下，基本的標準是形成三個大的類別：（1）簡單起重機械，這種機械不需要自動化實現(xiàn)，一般是滑道或者是千斤頂，能夠一個人進行操作。（2）通用起重機械，這種機械不僅能夠促進物體的水平運動，而且能夠承載比較重的器械，比如汽車。（3）特種起重機械，這種機械用途很多，結構也比較復雜，通常情況并不是生活中應用，而是作用在重要的港口或者建筑工地中。1.4 起重機的發(fā)展狀況1.4.1 國內(nèi)起重機械發(fā)展狀況在我國，從總體設計上進行分析，起重機械一共有12個類型，具體列出有輕小型起重設備，橋式起重機，塔式起重機，桅桿起重機，纜索起重機，升降機等。如果進行細致的劃分，可以達到上百種，方面人們根據(jù)具體的

18、應用場景進行選擇。由于種類很多，專業(yè)性強，如果沒有進行妥善的保管，可能造成不必要的危險。對此，我國政府已經(jīng)將起重機納入到特種設備中，并確定了具體的要求，在使用規(guī)范，管理體系，安全監(jiān)控等方面進行嚴控。整體的制度已經(jīng)覆蓋了全國31個省級行政區(qū)，并對于不同的使用要求進行說明。在不同的應用場景下，都規(guī)定了相關的許可制度，形成了安全性的保護作用。從分布、產(chǎn)量、現(xiàn)狀等方面分析起重機械制造企業(yè)經(jīng)過統(tǒng)計，截止到2005年，我國的重型機械制造已經(jīng)達到了1600家以上。主要集中在東部省份，具有代表性的是江蘇的347家，山東的203家，河南的180家，浙江的111家等。這些生產(chǎn)商的發(fā)展促進了產(chǎn)品的升級，帶來了更廣泛

19、的服務。 從總體數(shù)量上看，僅在2003年底，全部的設備就達到了55.6萬臺。當然，在東部發(fā)達地區(qū)分布的較多，具有代表性的是廣東，福建，上海，山東等地區(qū)?？梢哉f，我國的起重機的發(fā)展具有廣闊的歷史，在當前的市場狀況下，已經(jīng)具備了不錯的規(guī)模。無論是設計、生產(chǎn)，還是銷售，都能夠滿足基本的國民需要。在相關政策的引導下，更高速的發(fā)展離不開機械化的設備，也是國民經(jīng)濟的重要依托。從煤炭、化工、電力、交通等行業(yè)中可以看出，基本工業(yè)元器件的發(fā)展往往帶來巨大的效益，并能夠輻射到其他的領域。 在當前科技的引領下，工業(yè)生產(chǎn)能力逐漸擴大，在其中起重機起到了非常關鍵的作用。反過來看，由于業(yè)務的增加，對于新型起重機的要求也逐

20、漸提高?？梢哉f，起重機已經(jīng)不僅僅注重功能性的要求，更加關注交互的理念，可持續(xù)發(fā)展的作用，以及是否具備規(guī)范標準等，使得起重機的操作更加人性化。在我國，由于具有豐富的勞動力資源，往往造成了較低的生產(chǎn)成本，在制造業(yè)上有著自身的優(yōu)勢。但是，也應該關注核心技術的發(fā)展，因為與發(fā)達國家相比，在起重機械的制造和研發(fā)上，還有明顯的不足。（1）從技術的總體性上考慮，是存在一定差距的，最典型的現(xiàn)象是電氣控制系統(tǒng)發(fā)展緩慢；（2）從規(guī)模上考慮，也有明顯不足，尤其是生產(chǎn)建設出現(xiàn)重復浪費現(xiàn)象，資源配置并不合理；（3）從品牌效應上看，不能與國際品牌相媲美，當前僅有振華港機占據(jù)一定國際市場，而從知名度的角度上來看，還是明顯不足

21、；（4）存在一定的惡性競爭，給穩(wěn)定的利潤帶來挑戰(zhàn)，由于較少的考慮安全性，仍然具有潛在的事故風險。所以，從長遠發(fā)展的角度來看，更應該針對國際前沿做出策略引導，不斷的加快科技創(chuàng)新，形成長久發(fā)展的動力。1.5 發(fā)展趨勢1.5.1 模塊化和組合化    模塊化的發(fā)展使大型機械的生產(chǎn)變的簡單，并達到了整體設計應該達到的效果。如果能夠將起重機進行分塊處理，不僅便于生產(chǎn)，也可以進行有效的維修，相關的組件可以進行搭配。在嘗試新的組合的基礎上，還可以形成不同的效果。如果僅僅考慮簡單的幾個模塊，不僅能夠減少工人的負擔，也可以促進流水線發(fā)揮更大的作用。在進行批量生產(chǎn)的時候，通過組織管理

22、和模塊管理，使得生產(chǎn)效率更加的高效，形成專業(yè)化的效果。如果每個部件都能夠達到最優(yōu)的效果，又能減少成本，就可以實現(xiàn)更好的通用器件。從生產(chǎn)規(guī)模和標準上看，可以讓客戶定量的分析，也可以形成系列化的組件。在當前的工藝生產(chǎn)中，很多發(fā)達國家已經(jīng)能夠實現(xiàn)獨立的設計和開發(fā)，包括美國、英國、德國、日本等，都形成了自己的設計標準。德國德馬格公司形成了自身的企業(yè)標準，并且能夠有效的降低設計費用，同時45%的生產(chǎn)成本得以減免，呈現(xiàn)出了較好的經(jīng)濟效益。對于柔性組合懸掛起重機，該公司也走在了前列，通過鋼結構的組合，能夠方便流水線生產(chǎn)，無論是轉彎、過跨，都能達到較好的精度。正是由于這些元器件的批量生產(chǎn)，使得用戶可以根據(jù)自己

23、的需求進行選擇，達到合理搭配的目的。從操作效果上看，這種起重機操作方面，并且可以拆卸，使得空間合理運用。在運行上，還可以分成自動、手動的形式，具有很好的懸掛系統(tǒng)，能夠保證懸臂起重機、輕型門式起重機等多種方案，這都為物料搬運的生產(chǎn)應用帶來便利。1.5.2 大型化和專用化    信息科學的發(fā)展推動了生產(chǎn)力的提高，在產(chǎn)品生產(chǎn)中的物料搬運需求顯著增加。這種指向性的需求拓寬了起重機的市場，也加速了起重機的更新。在考慮工作效率的同時，更應該關注能耗的要求，以求促進可持續(xù)的發(fā)展。在自動化生產(chǎn)過程中，不能忽略的是人與機器交互的狀態(tài)，如何形成良好的交互流程，促進操作的簡單性，是保證

24、安全的重要措施。在進行設備維修的時候，還要考慮部件的磨損程度，潛在的經(jīng)濟效益，對于設計的綜合性提出了不小的挑戰(zhàn)。當前的工業(yè)化階段，最大的浮游起重機可以達到6500噸，而履帶式起重機，也仍然能夠承載3000噸的重量。橋式起重機簡單方便，可以實現(xiàn)1200噸的載荷，整個堆垛的運行速度可以達到240m/min。這些都具有顯著的效率，促進了整個起重機的單個指標的發(fā)展。隨著工業(yè)的快速發(fā)展，用戶的需求持續(xù)的增加，市場的規(guī)模也逐漸增大。在傳統(tǒng)的功能基礎上，更加注重新的品種的質量提升，以便得到更好的應用效果。無論是垃圾的處理，還是集裝箱的搬運，對于起重機的要求都更加多元，性能的需求更加明確。在德國，德馬格公司起

25、到了先鋒的作用，形成了對飛機維修的起重機。由于其性能和專業(yè)領域的領先地位，在整個國際市場都具有顯著的影響力。從工作的基本架構中可以看出，這種起重機是架構在房屋上的，具有較好的精度，能夠達到較高的高度。如果下面進行多個器件的組合，也可以同維修平臺建立聯(lián)系，形成穩(wěn)定的運轉結構。通過對于車輛的控制，可以操縱當前的器械手臂達到任何的部位，促進了飛機的維護，減少了修理的費用。 1.5.3 自動化和智能化    從起重機的發(fā)展歷程來看，電氣設備的改進是必然的基礎。如果能將機械和電子相結合，就可以充分利用集成芯片的技術，從計算機和控制技術的角度出發(fā)，能夠促進系統(tǒng)形成智

26、能化和自動控制。在考慮新一代的電氣設備上，很多裝置已經(jīng)實現(xiàn)了完全的一體化控制，在數(shù)字化控制的今天，能夠形成全面的控制系統(tǒng)。從可編程的模塊，數(shù)據(jù)管理平臺，嵌入式操作系統(tǒng)等多個裝置可以看出，系統(tǒng)的集成發(fā)展，促進了數(shù)字化檢測裝置的建成。在多種模塊的共同作用下，能夠形成可視化控制的裝置，包括在基本器件基礎上的射頻數(shù)據(jù)單元，故障監(jiān)控裝置，模糊控制裝置，重心檢查裝置，還有通信模塊等。起重機不僅需要進行批量的生產(chǎn)，也需要在更加廣泛的應用場景上增強自動化的效果。從傳送的機理角度出發(fā)，這些裝置都能夠通過微處理器進行控制，從而達到更先進的速度調(diào)節(jié)功能。在自動顯示和自動控制上，新一代的起重機能夠實現(xiàn)自身的檢測，從而

27、完成生產(chǎn)的任務，并在遠程終端進行操控。在考慮裝置的重心的時候，激光裝置能夠保證良好的重心位置，并且實現(xiàn)貨物的自動抓取，對具體操作的傳感器進行引導。即使達到了速度200mmin、加速度0.5m2s，防止搖擺的系統(tǒng)仍然能保持很好的工作效果，讓振幅僅僅維持在毫米級。利用磁場和激光技術，可以讓起重機達到很高的精度。然后通過感應系統(tǒng)，在多個起重機之間，能夠避免碰撞，這是保證安全的重要措施。此外，自動監(jiān)控的裝置也被安裝在起重機上，能夠形成保護措施，在變速箱，齒輪箱等都進行了振動的分析。從使用壽命，傳感器狀態(tài)等多個方面進行了控制。 1.5.4 成套化和系統(tǒng)化    考

28、慮起重機的使用情況，必須要求能夠具有自動化的功能。這就需要計算機形成必要的控制單元，并且形成統(tǒng)一的管理，在生產(chǎn)和調(diào)度上綜合考慮。如果具有較好的自動化控制單元，就能夠對大量的信息實時處理，減少了人工的操作，可以進行邏輯判斷，相關的運算，并通過指令控制具體的硬件裝置。在進行信息的輸入的時候，要求整個信息需要準備，完成整個物料的搬運，在進行集成處理的時候，需要綜合考慮系統(tǒng)工況。不同的設備的組合時不一樣的，只有進行互補，才能讓每一個裝置發(fā)揮到巨大的作用。在商業(yè)貨物配送的情況下，需要多個部門進行集成的控制，不僅涉及得到郵政部門，也會在搬運的系統(tǒng)中有所涉及。美國卡特皮勒公司是重要的生產(chǎn)商，能夠形成一整條生

29、產(chǎn)系統(tǒng)，在具體的材料控制，物理加工，自動裝卸等功能上，都可以實現(xiàn)效率的提升。經(jīng)過統(tǒng)計，整個集成的機械可以達到65%的效率提升。而在日本，全自動的重機也能夠實現(xiàn)柔性的架構，對機床的零件實現(xiàn)加工。如果考慮加工的效率，從毛坯到成品，那么這個器械已經(jīng)達到了國際先進的狀態(tài)。正是在這些起重機的作用下，空間的資源得到了更好的利用，車間生產(chǎn)得到了效率的提高，并且能夠實現(xiàn)自動導航。1.5.5 輕型化和多樣化  然而，從更加廣泛的范圍上來看，很多起重機應該具備通用化的條件，這些起重機并不是很大的裝置，但是能夠在多種場合得到應用。從外形的結構上看，這些起重機應該是輕量級的，并且能夠保證安全性和可

30、靠性。隨著梁式起重機的發(fā)展，很多裝置能夠具備一般的用途，給人們的生活帶來方便。在經(jīng)過幾十年的發(fā)展歷練后，德國德馬格公司形成了一系列體系，重點解決了小型化的問題。典型的起重機可以達到63噸以下，并能夠形成多個行業(yè)標準。無論是角形小車箱形單梁，工字形和箱型單梁，懸掛箱形單梁，都得到了實際工程的檢驗，受到了大眾的好評。因為起重機還需要加入輔助的模塊，包括小車等，這就能夠形成不同的機型，在不同的高度和不同的應用場景之間進行轉換。從客戶的具體需求來看，可以形成多種規(guī)格，能夠在不同的速度之間任意切換。在進行變速調(diào)整的過程中，可以根據(jù)小車的移動，電門的調(diào)整，司機的控制等。在不同的車輛之間可以形成新的電纜模式

31、，并利用DVS系統(tǒng)進行多級劃分。這些選項可以進行多種組合，就組成了不同類型的起重機，方便用戶進行具體的操作?？梢园l(fā)現(xiàn)，這些起重機不同于大型的機械，能夠保證輕量化，小型化，在耗電方面能夠達到要求，制作的成本也能明顯的降低。具體的運行方面，能夠與不同的產(chǎn)品想結合，達到10噸的其中重量。在跨度上，22.5米是可取的范圍，并且實現(xiàn)了自重24噸以上。這些都保證了通用產(chǎn)品基礎上的優(yōu)化，而從德馬格起重機的外觀上進行比較，在同樣的功能和性能下，可以達到8.7噸的自重，這就形成了近乎170%的優(yōu)化。在整個起重機上，可以達到920mm的高度，并且外形尺寸減小一倍，寬度也僅為3米左右。 1.5.6 新型化

32、和實用化    在具體的結構上，整塊鋼板的設計被考慮到，相關的鏈接點并沒有采用焊接，這些能夠提高抗擊磨損和疲勞的效果。在多種強度的材料上，進行了組合和合金的制造，受力更加均勻，也會達到更加美觀的效果。整個起重機具有四個梁，并且形成了強度較高的螺栓連接，能夠在安裝上分塊化，進而促進良好的搬運功能。從生產(chǎn)部門上來分析，不同的機構會具有不同的型號，仍然需要對于機構進行簡化。從當前世界主流的形式上看，輕型和中型仍然是非常必要的，能夠方面拆卸，進行調(diào)整，達到輕巧的效果。在國外，已經(jīng)具有很多起重機型號，并使得當前的小車結構更加簡單，從外觀和尺寸上，國內(nèi)仍然需要進一步提升，包括

33、整體的架構和所承受的壓力等。在主體的功能上，如何提高承載能力，減輕自身的重量，是需要考慮的關鍵問題，對于產(chǎn)品的制造和加工，完成整體的嵌入和安裝，都具有里程碑的意義。包括卷簡、滑輪等制備材料的選取，中間鏈接的結構，都需要綜合考慮多項因素。從載荷能力，使用壽命，體積型號等方面，形成了行業(yè)的標準，并按照標準進行了生產(chǎn)制造。不僅對于液壓式的制動器有更多的依賴，其他的電動裝置也得到了快速發(fā)展。從電機的基座，外形上，不同的傳送裝置能夠得到適合的力矩。從電控方面進行分析，如何實現(xiàn)全自動或者半自動的起重機，是信息科學和機械工程領域探討的核心問題。對于一體化控制技術，應該立足于當前的研究成果，并增加安全保護裝置

34、。在人體工程學的設計上，充分考慮了駕駛者的疲勞程度，減少了操作的復雜性。近年來，德國在這方面發(fā)展快速，在防止擺動等方面已經(jīng)達到了較好的精度。通過神經(jīng)網(wǎng)絡等技術，已經(jīng)尋求了更加人性化的操作方式。如果能夠保證經(jīng)驗操作形成大量樣本，通過模糊邏輯的判斷，就可以得到起重機準確的推薦系統(tǒng)。在具體的功能控制上，新司機也會像熟練的技師一樣具備靈活操作的能力。這已經(jīng)引起了工業(yè)界和學術界的廣泛興趣，對于提高企業(yè)的效率有重要的推動作用。用不同的控制方式，結合具體的操作指令，形成統(tǒng)一的集成化的操作平臺，是起重機數(shù)字模塊發(fā)展的必然趨勢。2 橋式起重機的介紹2.1 橋式起重機的分類2.1.1 通用橋式起重機 通用橋式起重

35、機是橋式起重機的一種，其用途最常見，在常見的沒有特殊要求的環(huán)境中運作。以下列舉的幾種起重機都是所說的這類。  通用吊鉤橋式起重機該起重機其構成部分主要有：金屬機構、電器及控制系統(tǒng)等六部分構成。通常，該種起重機具有比較好的適用性，能在大多數(shù)的環(huán)境中實現(xiàn)目標物的搬運、裝卸等。同時，該種起重機的起升機構的形式通?？筛鶕?jù)額定起重量來得到。  電磁橋式起重機  該類起重機與吊鉤橋式起重機的共同點是在構造方面，他們兩個的結構幾乎一致，不一樣的是電磁橋式起重機在吊鉤上多安裝了1部直流起重電磁鐵，其主要作用在于完成那些有導磁性的黑色金屬及其制品的吊運

36、。其基本工作原理是：交流電源通過發(fā)電機的作用變成了直流電源，而后再在特制的電纜卷筒的作用下，在撓性電纜中傳輸至起重電磁鐵上。抓斗橋式起重機  該起重機除起升閉合結構外，和吊鉤式起重機具有相同的其它結構部件。其重要裝置是抓斗，抓斗的動作通過鋼絲繩牽引完成，該種起重機主要用在一些散裝物料的吊運場景中。    兩用橋式起重機    該種起重機一般可分成三種類型：抓斗吊鉤型、電磁吊鉤型及抓斗電磁型。其特征是兩套獨立的起升機構配裝在同一臺小車上，且各司其職，其中一個配合抓斗使用，另一個配合吊鉤使用。

37、60;   三用橋式起重機    該種起重機具有多樣性。它的構成和電磁橋式起重機基本上是一致的。在不同的環(huán)境下，可以運用不同的方法，比如，有的情況下可以直接通過吊鉤就可以作業(yè)，有的情況下則必須要加上馬達抓斗才能夠作業(yè)，甚至有的情況下還必須要使用點磁盤才能夠作業(yè)。  雙小車橋式起重機    該種起重機與前面第一類提到的起重機大體類似，不同的是小車數(shù)量增加成兩臺。其主要用作長行物料的吊裝。2.1.2 專用橋式起重機    冶金橋式

38、起重機    從使用功能的不同，該種起重機可分成不同類型，且與通用吊鉤橋式起重機有大體相同的結構構成，而取物機構根據(jù)物件的不同而特制。其主要作業(yè)環(huán)境是冶金車間，用作吊運大噸位的物料等（最大可到百噸級）。    絕緣吊鉤橋式起重機 該類起重機與通用吊鉤橋式起重機結構相差無幾。不同的是，它在結構組成上增加了多道絕緣設計，這樣能避免起重機上面被傳上電流，從而使司機的生命安全受到威脅。通常的，該種起重機用在一些金屬冶煉廠，如煉鋁、煉鎂。防爆吊鉤橋式起重機  防爆吊鉤橋式起重機的電氣設計具有優(yōu)良的防爆性能。為避免在

39、鋼軌上運行時產(chǎn)生火花引起事故，起重機車輪制作選取不易摩擦產(chǎn)生火花的材料。該種起重機常常用在易燃易爆物生產(chǎn)的相關場所，具有的種類規(guī)格豐富。2.1.3 電動葫蘆型橋式起重機  該種起重機的特點在于電動葫蘆部件的通用化，該種起重機跟前面所說的通用橋式起重機作比較，前者雖然沒有大的起重能力、效率級別也不高，但是其重量小，能耗低，配套用的電動葫蘆都是標準產(chǎn)品，同時給建筑物帶來的壓力較小，經(jīng)濟性能相對而言也比較高。電動梁式起重機  如果電動梁式起重機工作的跨度不大，可以將工字鋼用作主梁，跨度大的時候，通過對其加強得到組合斷面主梁。其主梁要么是單根，要么是兩根，它的橋

40、架在運行裝置的配合下被架在高架軌道上，當然也可運行裝置的作用下被懸掛在架空軌道上。 電動葫蘆橋式起重機  該種起重機的特點是運行小車上的起升機構用固定式電動葫蘆充當，同時小車的運行機構也用到電動葫蘆零部件作構造，這樣一來小車簡單輕巧，結構緊湊，沒有大的高度，重心也低，適合大多數(shù)場景的應用。圖2.1 橋式類型起重機的大致分類2.2 橋式起重機的組成和特點     橋架型起重機，顧名思義就是專門用于拿取貨物的裝置可以和橋架同一方向運行的起重機。橋式起重機，顧名思義就是像橋一樣的起重機，該起重機是在運行裝置的作用下通過橋架兩邊支撐起來的。通

41、常情況下，它的主要構成有電氣設備、控制中心等等。從它的外形來看，好像是一座橋，兩邊是橋墩支撐起來的。起升機構的主要作用是用來升降物品；而小車、大車、橋架則是載著貨物水平移動，前面第一個是呈橫向方向運動，后面兩個則是呈縱向方向運動。目前我國使用的最多的起重機類型是橋式起重機，同時它的使用范圍也非常廣，小至幾頓、大至幾百噸都可以使用。其中通用型是最基本款，而其他類型的橋式起重機絕大多數(shù)是根據(jù)通用吊鉤橋式其中機而延伸出來的。圖2.2 普通橋式起重機2.2.1 橋式起重機小車橋式起重機小車一般是由三個主要部分和其他安全裝置構成。橋式起重機的小車（圖2.2）主要具有下列特征：1）起升機構所使用到的器件是

42、獨立存在的，通過補償聯(lián)軸器才把不同的器件聯(lián)系起來。轉軸中心本來就有一定量的偏差，為什么會產(chǎn)生這樣的情況呢，很大程度上是因為長時間的使用，小車架會受到這樣或那樣的影響，最后變形了，產(chǎn)后產(chǎn)生了位移現(xiàn)象，齒輪聯(lián)軸器的使用在一定程度上解決了這些問題，因為這些器件是獨立的，沒有焊接在一起，因此，拆裝的時候就更容易一些。2）在進行設計的時候，嚴格按照標準進行生產(chǎn)，就能夠保障不同零件可以互換，制造所產(chǎn)生的費用也相應的減少了，同時維護成本也降低了，避免了零件的種類過于繁雜。圖2.3 橋式起重機小車構造圖1-墊板；2-從動車輪組；3-主動車輪組；4-減速器；5、6-起升及運行機構3） 焊接車架一般使用的材料是鋼

43、板，根據(jù)上面的構造圖我們可以看出，墊板上有電動機、制動器等等器件。為了使車架更加簡單，加工面應該放置在一個平面上。4）減速器不但被安裝在起升機構中，甚至在運行機構中也安裝了，但是它在速度比較低的情況下不使用，只在速度比較快的時候使用。5）滾動軸承的使用范圍比較廣。任何機構可以運用它。6）現(xiàn)在使用的制動器基本上都是電動液壓推桿式，而不再是以前的交流電磁鐵式，最主要的是電動液壓推桿式更加平穩(wěn)，工作起來更加方便，所要求的條件也更簡單。7）因為零件熱處理技術的成熟，在制造起重機的時候我們也廣泛的運用到該技術，因此，它的耐磨性能得到了大幅度的提升，使用周期也極大的增加了。8）為了使日常工作的維修不再那么

44、繁雜，我們可以使用潤滑系統(tǒng)。起重小車不但要有起升機等等，還要有保證工作人員的基本裝置，比如說欄桿裝置、緩沖器裝置等等。1、欄桿的作用主要是為了保障維修工作人員的安全性。一般情況下，它被放置在邊緣上。維修人員在維修的時候經(jīng)常上去下來，因此，在小車的另外兩邊不會設置欄桿。在進行欄桿選材的時候一般選擇安全性能較高的鋼管，且高度一般都要大于8米。排障板的作用是為了方便小車的運行，排除阻礙它運動的東西，一般情況下，它被安裝在端梁左邊的車輪和右邊的車輪外部。 2、限位開關：它既可以限制小車架最遠能夠運行的距離，同時還能夠限制吊鉤能夠運行的最大距離。在起升的時候，墜重式限位開關被安置在靠近卷筒的地

45、方，該類型的開關可以限制吊鉤能夠運行的最遠距離，使其避免接觸到小車架。如下圖所示，一短軸從限位開關的盒體上伸出，且杠桿1上帶有重塊而后固定在該短軸上，為了維持平衡，其另一端通過鋼繩懸掛一墜重物2來實現(xiàn)。套環(huán)3裝在墜重2上，其所處位置不會對鋼絲繩上下移動產(chǎn)生影響。當起重機中的吊鉤組運行到最大的允許位置的時候，墜重2在擋板4的作用下被抬升，這個時候，杠桿1在受到一定作用力的影響下就考試轉動，轉動到一定的角度時就觸發(fā)了電源的開關，此時就呈現(xiàn)斷電的狀態(tài)，在斷了電以后，吊鉤組不再向上繼續(xù)運動而只能是向下運動。在圖2.4b中，在連桿3上固定墜重，當?shù)蹉^組爬升到允許的最大高度時，連桿將受到其碰撞，然后繞一端

46、固定鉸擺動并使墜重抬升，進而引起開關處于斷開狀態(tài)，電動機停止運轉。相對而言，第二種結構布局使得限位開關的位置選取機會更多一些。圖2.4 起升和小車運行機構的限位關系前面所提到的兩種都是采用墜重作用式限位開關進行布置的，它的工作不能夠獨立于吊鉤組而存在。因為它直接確定了吊鉤能夠上升多大的距離，可是這種裝置方式也有一定的弊端，因為它的體積比較大，重量比較重，所以就顯得尤為笨重。除了墜重作用式限位開關以外還有螺旋式限位開關，它的位置位于卷筒軸一側，通過螺母和絲桿來確定是否閉合其觸電，由于卷筒的旋轉直接同絲桿的轉動有直接的關系，所以，卷筒的旋轉直接接可以決定吊鉤到底能夠上升多少的距離。不管是使用墜重作

47、用式限位開關還是使用螺旋式限位開關，都要求卷筒和吊鉤上升的最大位置之間要有一段距離。小車運行機構通常情況下有2個開關用來限制它的工作行程，一個開關被安置在主梁的左邊，一個開關被安置在主梁的右邊，同時還有撞尺被安裝在小車架兩端的外面。一旦小車運動在其最大的距離時，限位開關就會受到撞尺的影響，其搖柄轉動三十度，這時候開關的觸電就被觸發(fā)，電動機斷電。因為他們之間線有連接的關系，所以，電動機此時就不能夠正向起動。限位開關應該被安置在合適的地方，這就要求電機在斷電以后還能夠繼續(xù)工作一段距離，所以，我們一般是把限位開關放置于離緩沖器有一段距離的地方。 3、緩沖器的最大作用就是用來減少沖擊給其帶來

48、的損害，它一般是安裝在小車架上面。擋鐵的最大作用是用來防止小車發(fā)生越軌的現(xiàn)象，它一般是安裝在橋架主糧的左邊和左邊。2.2.2 橋式起重機小車運行機構橋式起重機小車的主要構成有電動機、傳動軸等等。小車一般有2種類型的傳動方式：第一種方式是把減速器放置在車子的主動輪的中間，在這種情況下，可以使轉動軸承受相同的扭矩；第二種方式是把減速器放在車子其中的一邊，在這種情況下，操作起來就會比較簡單，可是，因為它放在其中一邊的，在起車的時候，就會因為不平衡發(fā)生扭擺的情況。2.3 本次畢業(yè)設計中的內(nèi)容2.3.1 橋式起重機的主要參數(shù)本篇文章涉及到的起重機類型是水電站橋式，工作的環(huán)境是水電站的廠房里面，目的是進行

49、水電站的日常維修工作和安裝工作等等?；緮?shù)據(jù)為橋機跨度：20m；主鉤額定起重量：250t；副鉤額定起重量：50t；主鉤起升高度：26 m；副鉤起升高度：32 m；大車運行速度: 20m/min；小車運行速度：2m/min。2.3.2 本次設計的橋式起重機的用途和結構特點本橋式起重機是一個小車和兩個主梁的結構，這個起重機有兩個鉤可以起升，第一個作為主要的起升機構，我們把它稱之為主鉤，另外一個則副鉤，他們既可以獨自工作，也可以共同合作。當有2臺250/50/10t橋機的時候，如果需要吊裝轉子的時候，這兩臺起重機就可以一起拖住五百噸用于保持平衡的梁子，在轉子軸和平衡梁的共同作用下可以把吊轉子連接起來

50、。如果需要被吊起來的東西沒有達到二百五十噸，只用250噸吊鉤就可以完成；如果需要被吊起來的東西沒有達到一百噸，只用100噸吊鉤就可以完成；如果需要被吊起來的東西沒有達到五十噸，只用50噸吊鉤就可以完成；在駕駛室另外一邊還安裝了電葫蘆，它能夠承受的重要是十噸，這樣就增加了橋機工作的范圍。起重機由多個重要的部分構成，其中最主要的是小車，它能夠其他器件的載體，除此之外，還包括橋架、控制器等等。絕大多數(shù)的起重機安裝由空調(diào)，因為它的工作環(huán)境常常處于比較惡劣的環(huán)境下。小車也是由各種設備構成，比如車架、吊具等等。主起升機和副起升機的構成一致，主要是由制動器、上滑輪、電動機等等構成。上滑輪安裝了具有感應負重功能的傳感器，它可以把感應到的負重傳輸?shù)狡聊簧?。如果負重小?.9Gn，屏幕就顯示實際測量到的值，如果負重大于0.9Gn且小于1.05Gn時，系統(tǒng)就會給予報警作為警告，如果負載值大于了1.05Gn，就會直接斷電。起升機構一共有兩個開關，第一個開關是重錘式的，第二個開關是雙重限位式的。大車的驅動器