王磊-畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯PPT

1、題目答辯：微型平頭塔機(jī)設(shè)計(jì)題目答辯：微型平頭塔機(jī)設(shè)計(jì) 頂升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)頂升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)答答 辯辯 人：王磊人：王磊 ( (機(jī)設(shè)機(jī)設(shè)11-111-1班班) )學(xué)學(xué) 號(hào)號(hào) ;201102143 ;201102143指導(dǎo)教師：張青指導(dǎo)教師：張青 ( (副教授）副教授） 緒緒 論論21345總總 結(jié)結(jié) 頂升方案確定及液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)頂升方案確定及液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)頂升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)頂升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 套架校核套架校核 平頭塔式起重機(jī)在國(guó)內(nèi)建筑行業(yè)具有不可替代平頭塔式起重機(jī)在國(guó)內(nèi)建筑行業(yè)具有不可替代的作用。而液壓頂升機(jī)構(gòu)作為塔機(jī)拆卸、安裝的重的作用。而液壓頂升機(jī)構(gòu)作為塔機(jī)拆卸、安裝的重要機(jī)構(gòu)，是塔機(jī)必不可少的組成部分。本次設(shè)計(jì)主

2、要機(jī)構(gòu)，是塔機(jī)必不可少的組成部分。本次設(shè)計(jì)主要對(duì)小型平頭塔機(jī)的液壓頂升機(jī)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)開發(fā)。要對(duì)小型平頭塔機(jī)的液壓頂升機(jī)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)開發(fā)。 本次設(shè)計(jì)主要進(jìn)行了小型平頭塔機(jī)教學(xué)模型總本次設(shè)計(jì)主要進(jìn)行了小型平頭塔機(jī)教學(xué)模型總體方案設(shè)計(jì)、塔機(jī)頂升方案的確定、塔機(jī)頂升機(jī)構(gòu)體方案設(shè)計(jì)、塔機(jī)頂升方案的確定、塔機(jī)頂升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、液壓控制系統(tǒng)的選型設(shè)計(jì)等工作。并對(duì)固定設(shè)計(jì)、液壓控制系統(tǒng)的選型設(shè)計(jì)等工作。并對(duì)固定液壓缸的缸徑、活塞桿等尺寸進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算。另液壓缸的缸徑、活塞桿等尺寸進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算。另外，對(duì)液壓控制系統(tǒng)進(jìn)行了原理方案設(shè)計(jì)，繪制了外，對(duì)液壓控制系統(tǒng)進(jìn)行了原理方案設(shè)計(jì)，繪制了液壓原理圖和液壓缸安裝示意圖等

3、，對(duì)關(guān)鍵部件液液壓原理圖和液壓缸安裝示意圖等，對(duì)關(guān)鍵部件液壓缸進(jìn)行了強(qiáng)度校核計(jì)算。壓缸進(jìn)行了強(qiáng)度校核計(jì)算。 1 1、緒論、緒論2 2、頂升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、頂升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)2.1標(biāo)準(zhǔn)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)水平腹桿：角鋼水平腹桿：角鋼L25X25X3 L25X25X3 斜腹桿：角鋼斜腹桿：角鋼L25X25X3L25X25X3主弦桿：角鋼主弦桿：角鋼L30X30X3 L30X30X3 節(jié)點(diǎn)板：厚節(jié)點(diǎn)板：厚3mm3mm的鋼板的鋼板適合超輕型及輕適合超輕型及輕型塔機(jī)塔身結(jié)構(gòu)型塔機(jī)塔身結(jié)構(gòu)腹桿布置方式腹桿布置方式 適合中等起重能力適合中等起重能力塔機(jī)采用的塔身結(jié)塔機(jī)采用的塔身結(jié)構(gòu)腹桿布置方式構(gòu)腹桿布置方式適合重型和超重型適合

4、重型和超重型塔機(jī)塔身結(jié)構(gòu)采用塔機(jī)塔身結(jié)構(gòu)采用的腹桿布置方式的腹桿布置方式 形式一形式一形式三形式三形式二形式二2.2套架套架水平腹桿：角鋼水平腹桿：角鋼L25X25X3L25X25X3和和55槽鋼槽鋼 斜腹桿：角鋼斜腹桿：角鋼L25X25X3L25X25X3 主弦桿：角鋼主弦桿：角鋼L30X30X3L30X30X3液液壓壓缸缸連連接螺栓接螺栓塔身塔身標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)節(jié)節(jié)(a)(b)(c)爬爪爬爪連連接接處處2.3頂升橫梁頂升橫梁u 在塔機(jī)頂升時(shí)，頂升橫梁是一個(gè)核心的受力件。頂升橫梁上設(shè)有油缸在塔機(jī)頂升時(shí)，頂升橫梁是一個(gè)核心的受力件。頂升橫梁上設(shè)有油缸，頂升梁銷軸。頂升橫梁通過(guò)活動(dòng)銷軸與標(biāo)準(zhǔn)節(jié)踏步相連，

5、本設(shè)計(jì)將，頂升梁銷軸。頂升橫梁通過(guò)活動(dòng)銷軸與標(biāo)準(zhǔn)節(jié)踏步相連，本設(shè)計(jì)將頂升橫梁與標(biāo)準(zhǔn)節(jié)踏步固定，消除了頂升橫梁所有自由度，因此保證頂升橫梁與標(biāo)準(zhǔn)節(jié)踏步固定，消除了頂升橫梁所有自由度，因此保證了塔機(jī)頂升作業(yè)的安全。了塔機(jī)頂升作業(yè)的安全。3 3、套架和塔機(jī)穩(wěn)定性校核計(jì)算、套架和塔機(jī)穩(wěn)定性校核計(jì)算3.1套架校核套架校核A、非頂升工作情況、非頂升工作情況B、頂升工作情況、頂升工作情況u 微型平頭塔機(jī)教學(xué)模型的頂升套架主要分為兩種狀態(tài)：微型平頭塔機(jī)教學(xué)模型的頂升套架主要分為兩種狀態(tài)：u 1.非頂升工作情況：套架通過(guò)連接螺栓把套架頂部的連接板（耳非頂升工作情況：套架通過(guò)連接螺栓把套架頂部的連接板（耳板）與塔

6、機(jī)的回轉(zhuǎn)下支撐相連接。此時(shí)，連接螺栓受到拉力，此拉力板）與塔機(jī)的回轉(zhuǎn)下支撐相連接。此時(shí)，連接螺栓受到拉力，此拉力為套架的整體重量。為套架的整體重量。u 2.頂升工作情況：套架在液壓缸的頂升作用下將塔機(jī)的起重臂、頂升工作情況：套架在液壓缸的頂升作用下將塔機(jī)的起重臂、平衡臂、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和套架等部件頂起。平衡臂、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和套架等部件頂起。表表3.13.1套架套架驗(yàn)驗(yàn)算校核工算校核工況況及部件及部件3.1套架校核套架校核(1)連接螺栓校核（拉力）連接螺栓校核（拉力）204dN單個(gè)拉力螺栓的許用承載力單個(gè)拉力螺栓的許用承載力（2）銷軸校核計(jì)算（剪力）銷軸校核計(jì)算（剪力）銷軸的強(qiáng)度計(jì)算公式銷軸的強(qiáng)度計(jì)算公式

7、 maxQA（3 3）貼角焊縫校核計(jì)算）貼角焊縫校核計(jì)算焊縫的強(qiáng)度校核焊縫的強(qiáng)度校核 0.7nfNNAA4.4.頂升方案的確定頂升方案的確定u 1根據(jù)頂升機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)方式不同，可分為繩輪頂升機(jī)構(gòu)，鏈輪頂升機(jī)根據(jù)頂升機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)方式不同，可分為繩輪頂升機(jī)構(gòu)，鏈輪頂升機(jī)構(gòu)，齒條頂升機(jī)構(gòu)，絲杠頂升機(jī)構(gòu)和液壓頂升機(jī)構(gòu)五種。構(gòu)，齒條頂升機(jī)構(gòu)，絲杠頂升機(jī)構(gòu)和液壓頂升機(jī)構(gòu)五種。u 繩輪頂升機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是構(gòu)造簡(jiǎn)單，但不平穩(wěn)。繩輪頂升機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是構(gòu)造簡(jiǎn)單，但不平穩(wěn)。u 鏈輪頂升機(jī)構(gòu)與繩輪頂升機(jī)構(gòu)相類似，采用較少。鏈輪頂升機(jī)構(gòu)與繩輪頂升機(jī)構(gòu)相類似，采用較少。u 齒條頂升機(jī)構(gòu)在每節(jié)外塔架內(nèi)側(cè)均裝有齒條，內(nèi)塔架外側(cè)底部安裝

8、齒齒條頂升機(jī)構(gòu)在每節(jié)外塔架內(nèi)側(cè)均裝有齒條，內(nèi)塔架外側(cè)底部安裝齒輪。齒輪在齒條上滾動(dòng)，內(nèi)塔架隨之爬升或下降。輪。齒輪在齒條上滾動(dòng)，內(nèi)塔架隨之爬升或下降。u 絲杠頂升機(jī)構(gòu)的絲杠裝在內(nèi)塔架中軸線處，或裝在塔身的側(cè)面內(nèi)外塔絲杠頂升機(jī)構(gòu)的絲杠裝在內(nèi)塔架中軸線處，或裝在塔身的側(cè)面內(nèi)外塔架的空隙里。通過(guò)絲杠正、反轉(zhuǎn)，完成頂升過(guò)程。架的空隙里。通過(guò)絲杠正、反轉(zhuǎn)，完成頂升過(guò)程。u 液壓頂升機(jī)構(gòu)是目前應(yīng)用最廣的一種，主要優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造簡(jiǎn)單、工作可液壓頂升機(jī)構(gòu)是目前應(yīng)用最廣的一種，主要優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造簡(jiǎn)單、工作可靠、平穩(wěn)、安全、操作方便、爬升速度快。本次設(shè)計(jì)即采用此機(jī)構(gòu)?？俊⑵椒€(wěn)、安全、操作方便、爬升速度快。本次設(shè)計(jì)即采用此

9、機(jī)構(gòu)。u 2按頂升液壓缸的布置，頂升接高方式又可分為中央頂升和側(cè)頂升兩按頂升液壓缸的布置，頂升接高方式又可分為中央頂升和側(cè)頂升兩種。本次設(shè)計(jì)采用側(cè)頂升。種。本次設(shè)計(jì)采用側(cè)頂升。u 側(cè)頂升，是將頂升液壓油缸設(shè)在套架的一側(cè)。頂升時(shí)，壓力油不斷泵側(cè)頂升，是將頂升液壓油缸設(shè)在套架的一側(cè)。頂升時(shí)，壓力油不斷泵入油缸大腔，小腔里的液壓油則回流入油箱。活塞桿外伸，通過(guò)頂升入油缸大腔，小腔里的液壓油則回流入油箱。活塞桿外伸，通過(guò)頂升橫擔(dān)梁支撐在焊接于塔身主弦桿上的專用踏步塊上，踏步塊間距視活橫擔(dān)梁支撐在焊接于塔身主弦桿上的專用踏步塊上，踏步塊間距視活塞桿有效行程而定。一般取為塞桿有效行程而定。一般取為11.5

10、m。由于液壓缸上端鉸接在頂。由于液壓缸上端鉸接在頂升套架橫梁上，故能隨著液壓缸活塞桿的逐步外伸而將塔機(jī)上部頂起升套架橫梁上，故能隨著液壓缸活塞桿的逐步外伸而將塔機(jī)上部頂起來(lái)。頂升接高過(guò)程如下圖所示。來(lái)。頂升接高過(guò)程如下圖所示。液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.1液壓原理圖液壓原理圖油箱油箱濾濾油器油器電電機(jī)機(jī)齒輪泵齒輪泵壓壓力表力表溢流溢流閥閥換換向向閥閥單項(xiàng)節(jié)單項(xiàng)節(jié)流流閥閥雙雙向液控向液控鎖鎖液液壓壓缸缸當(dāng)需要頂升時(shí)當(dāng)需要頂升時(shí), 使手動(dòng)使手動(dòng)換向閥在左位工作換向閥在左位工作4.2液壓缸的設(shè)計(jì)液壓缸的設(shè)計(jì)u 液壓缸是液壓傳動(dòng)中的主要執(zhí)行元件之一，它是把液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械液壓缸是液壓傳動(dòng)中的主要執(zhí)行元

11、件之一，它是把液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的能量轉(zhuǎn)換裝置。液壓缸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠，廣泛應(yīng)用于機(jī)械的能的能量轉(zhuǎn)換裝置。液壓缸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠，廣泛應(yīng)用于機(jī)械的液壓傳動(dòng)中。液壓傳動(dòng)中。u 工業(yè)中常用的液壓缸的結(jié)構(gòu)形式有活塞缸、柱塞缸、擺動(dòng)缸三大類。工業(yè)中常用的液壓缸的結(jié)構(gòu)形式有活塞缸、柱塞缸、擺動(dòng)缸三大類?；钊缀椭卓蓪?shí)現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，輸出速度和推力；擺動(dòng)缸則實(shí)活塞缸和柱塞缸可實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，輸出速度和推力；擺動(dòng)缸則實(shí)現(xiàn)往復(fù)擺動(dòng)，輸出角速度（轉(zhuǎn)速）和轉(zhuǎn)矩?，F(xiàn)往復(fù)擺動(dòng)，輸出角速度（轉(zhuǎn)速）和轉(zhuǎn)矩。u 本次設(shè)計(jì)的液壓系統(tǒng)要求動(dòng)作可靠，且為往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，故應(yīng)采用活本次設(shè)計(jì)的液壓系統(tǒng)要求動(dòng)作可靠，且為往復(fù)直

12、線運(yùn)動(dòng)，故應(yīng)采用活塞缸。綜合考慮上述兩種活塞缸的適應(yīng)場(chǎng)合、制造成本及體積大小等塞缸。綜合考慮上述兩種活塞缸的適應(yīng)場(chǎng)合、制造成本及體積大小等因素，本液壓系統(tǒng)采用雙作用活塞液壓缸。因素，本液壓系統(tǒng)采用雙作用活塞液壓缸。2.計(jì)計(jì)算出液算出液壓壓缸的缸的內(nèi)徑內(nèi)徑D缸筒缸筒內(nèi)徑內(nèi)徑有液有液壓壓缸缸負(fù)載負(fù)載力力F和工作和工作壓壓力力來(lái)來(lái)確定：確定：364F4 3246.5D=1072.0mmP3.14 0.8 10 4.3液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 D=72.0mm 按按國(guó)標(biāo)國(guó)標(biāo)可可圓圓整整為標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)直準(zhǔn)直徑徑 D=80mm1.計(jì)計(jì)算活塞桿直算活塞桿直徑徑d 活塞桿直活塞桿直徑徑d為為 d=D=80

13、0.7=56 mm 按按國(guó)標(biāo)國(guó)標(biāo)可可圓圓整整為標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)直準(zhǔn)直徑徑 d=56mm4.4液壓系統(tǒng)安裝示意圖液壓系統(tǒng)安裝示意圖首先，先將油管排氣，使排首先，先將油管排氣，使排油端缸內(nèi)的排油孔于最高位油端缸內(nèi)的排油孔于最高位置，操縱閥排油，然后使另置，操縱閥排油，然后使另一端排油在最高位置，通油一端排油在最高位置，通油排氣。將油缸行程縮至最小，排氣。將油缸行程縮至最小，插上一端的銷軸，將平臺(tái)支插上一端的銷軸，將平臺(tái)支起來(lái)，使其略高于最小高度。起來(lái)，使其略高于最小高度。支平穩(wěn)后，微動(dòng)油缸，插入另支平穩(wěn)后，微動(dòng)油缸，插入另一端的銷軸，上好鎖緊件。一端的銷軸，上好鎖緊件。 1）操縱平臺(tái)）操縱平臺(tái)2）液壓泵站

14、）液壓泵站3）頂升套架）頂升套架4）頂升液壓缸）頂升液壓缸5）塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)）塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)6）踏步）踏步7）滾）滾輪輪4.5頂升過(guò)程頂升過(guò)程u 1、通過(guò)塔機(jī)吊起一節(jié)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，并放置于塔機(jī)外套架上的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)引進(jìn)、通過(guò)塔機(jī)吊起一節(jié)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，并放置于塔機(jī)外套架上的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)引進(jìn)裝置上；裝置上；u 2、用起重臂吊起一節(jié)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，通過(guò)變幅小車前后移動(dòng)，使塔機(jī)起重、用起重臂吊起一節(jié)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，通過(guò)變幅小車前后移動(dòng)，使塔機(jī)起重臂和保持平衡，鎖緊回轉(zhuǎn)，此時(shí)擰開轉(zhuǎn)體部分下端和塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的緊臂和保持平衡，鎖緊回轉(zhuǎn)，此時(shí)擰開轉(zhuǎn)體部分下端和塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的緊固螺栓，等待頂升操作；固螺栓，等待頂升操作；u 3、協(xié)調(diào)并扶正頂升橫梁，使頂升橫梁兩端

15、的活動(dòng)插銷插入塔身標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)調(diào)并扶正頂升橫梁，使頂升橫梁兩端的活動(dòng)插銷插入塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的爬爪圓孔內(nèi)，并保證兩端活動(dòng)插銷均伸出塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的爬爪圓孔節(jié)的爬爪圓孔內(nèi)，并保證兩端活動(dòng)插銷均伸出塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的爬爪圓孔并且伸出端不少于并且伸出端不少于5mm，在確認(rèn)頂升橫梁安裝到位后，方可開動(dòng)頂，在確認(rèn)頂升橫梁安裝到位后，方可開動(dòng)頂升油缸，進(jìn)行頂升作業(yè)。升油缸，進(jìn)行頂升作業(yè)。u 4、當(dāng)油缸達(dá)到活動(dòng)行程后，需要進(jìn)行換步，此時(shí)需要用外套架的活、當(dāng)油缸達(dá)到活動(dòng)行程后，需要進(jìn)行換步，此時(shí)需要用外套架的活動(dòng)插銷，將已經(jīng)頂起的部分銷住，然后縮回頂升橫梁的活動(dòng)插銷，收動(dòng)插銷，將已經(jīng)頂起的部分銷住，然后縮回頂升橫梁的活動(dòng)插銷，收

16、緊油缸，完成第二步或者三步頂升后，使油缸的頂升高度足以滿足標(biāo)緊油缸，完成第二步或者三步頂升后，使油缸的頂升高度足以滿足標(biāo)準(zhǔn)節(jié)引入。此時(shí)引入第準(zhǔn)節(jié)引入。此時(shí)引入第1步放置的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，并擰緊標(biāo)準(zhǔn)節(jié)螺栓，至此步放置的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，并擰緊標(biāo)準(zhǔn)節(jié)螺栓，至此完成一次頂升加節(jié)。完成一次頂升加節(jié)。5 5、總結(jié)、總結(jié) 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，完成了塔機(jī)頂升機(jī)構(gòu)的基本設(shè)計(jì)，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，完成了塔機(jī)頂升機(jī)構(gòu)的基本設(shè)計(jì)，確定了總體方案、頂升方案、液壓系統(tǒng)，及套架的幾確定了總體方案、頂升方案、液壓系統(tǒng)，及套架的幾種結(jié)構(gòu)形式。并對(duì)其進(jìn)行了一定的設(shè)計(jì)和校核計(jì)算。種結(jié)構(gòu)形式。并對(duì)其進(jìn)行了一定的設(shè)計(jì)和校核計(jì)算。創(chuàng)新性：創(chuàng)新性：1.進(jìn)行了一種新的設(shè)計(jì)嘗試進(jìn)行了一種新的設(shè)計(jì)嘗試塔機(jī)教學(xué)模型，能夠塔機(jī)教學(xué)模型，能夠完成多種教學(xué)任務(wù)。完成多種教學(xué)任務(wù)。2.設(shè)計(jì)了多種頂升方式和液壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式，并且設(shè)計(jì)了多種頂升方式和液壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式，并且具有互換性，能完成創(chuàng)新組合。具有互換性，能完成創(chuàng)新組合。5 5、總結(jié)、總結(jié) 雖然，畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束，但是，該設(shè)計(jì)作為一種雖然，畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束，但是，該設(shè)計(jì)作為一種新型的塔機(jī)教學(xué)模型，我所作的工作還是不足的。接新型的塔機(jī)教學(xué)模型，我所作的