【正文】 需求量不斷增長。德國德馬格公司還開發(fā)了一種 BKB 柔性組合式懸掛起重機，起重機的鋼結(jié)構(gòu)由冷軋型軌組合而成，起重機運行線路可沿生產(chǎn)工藝流程任意布置，可有叉道、轉(zhuǎn)彎、過跨、變軌距?？墒箚渭∨可a(chǎn)的起重機改換成具有相當(dāng)批量的模塊生產(chǎn)，實現(xiàn)高效率的專業(yè)化生產(chǎn)，企業(yè)的生產(chǎn)組織 也可由產(chǎn)品管理變?yōu)槟K管理。 因此，我們應(yīng)該有清醒的認識，并高度關(guān)注中國起重機械的長遠發(fā)展和不失南華大學(xué)機械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 7 頁 共 65 頁 時機的加快科技創(chuàng)新能力。工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴大，作用也越來越大，對起重機械的要求也越來越高，起重機正朝著大型化 、 高速度 、 人性化 、 環(huán)?；?、 通用產(chǎn)品小型化 、 零部件的規(guī)?；投鄻踊鞍踩珯z查制度化與規(guī)范性反向發(fā)展。這些制度企業(yè)主要集中分布在江蘇（ 347 家） 、 山東（ 203 家） 、 河南（ 180 家） 、 浙江南華大學(xué)機械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 6 頁 共 65 頁 （ 111 家） 、 遼寧（ 105 家） 、 廣東（ 100 家） 、 上海（ 83 家） 、 福建（ 80 家）等地。 起重機的發(fā)展?fàn)顩r 國內(nèi)起重機械發(fā)展?fàn)顩r 在中國將起重機械總體劃分為 12 大類型 ，即輕小型起重設(shè)備 、 懸臂式起重機 、 橋式起重機 、 門式起重機 、 塔式起重機 、 流動式起重機 、 鐵路起重機 、 門座起重機 、 桅桿起重機 、 纜索起重機 、 升降機和機械式停車設(shè)備。如千斤頂、絞車和滑車等 。 現(xiàn)代各種起重機的起升機構(gòu)原理都差不多，它主要包括以下幾個部分組成：（ 1）取物裝置；（ 2）繩索滑輪和卷筒；（ 3）傳動裝置；（ 4）驅(qū)動裝置 。即： Q’’=4 S’’=4 S’=4 Q’=4 i0 Q 由此可見，如裝四分支滑輪組后， 起重量又提高了四倍，而且將隨滑輪組繩索分支數(shù)的增加而增大，但是與此同時繩索的長度相應(yīng)的加長，使機構(gòu) 更為的復(fù)雜和繩索的磨損加劇，所以也不能無限制的增加滑輪組繩索分支來提高起重量，通常在起重量一定的情況下，可以利用滑輪組繩索分支數(shù)的增加來減小傳動裝置的傳動比 i0。若不計阻力 ，則卷筒繞下的繩索分支的張力 S’’=Q39。但是傳動裝置是機構(gòu)中最復(fù)雜和成本最高的部分，而且傳動裝置的外廓尺南華大學(xué)機械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 4 頁 共 65 頁 寸 、 自重和成本又直接取決于傳動比的大小，所以僅靠提高傳動比來提高起重量是不經(jīng)濟的。為了保證鋼絲繩不致產(chǎn)生過大的彎曲，卷筒直徑 D 又不能任意減小，因此對于這種原始起重機，起重量不能很大。它有圓柱形卷筒和裝有手柄的南華大學(xué)機械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 3 頁 共 65 頁 軸組成，卷筒上 懸掛物品的繩索，繩索的張力 S 在這種情況下等于物品重量 Q。最簡單的起重機也僅僅只有一個起升機構(gòu)。 南華大學(xué)機械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 2 頁 共 65 頁 橋式起重機小車運行機構(gòu)設(shè)計 第一章 起重機介紹 起重機的定義 起重機 械是一種以間歇作業(yè)方式對物料進行起升 、 下降和水平移動的搬運機械。 起重機發(fā)展歷史悠久，種類日益繁多，運用極為廣泛。隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴大，自動化程度的提高，作為物料搬運的重要設(shè)備的起重機在現(xiàn)代化生產(chǎn)過程中運用越來越廣，作用愈來愈大，對起重機的要求也越來越高。起重機正經(jīng)歷著一場巨大的變革。當(dāng)今國民經(jīng)濟的各個部門，如冶金 、 機械 、 交通運輸 、 電力 、 建筑 、 采礦 、 化工 、 造船 、 港口 、 鐵路 、農(nóng)場 、 林區(qū)和國防等都離不開起重機械。起重機的作業(yè)通常帶有重復(fù)循環(huán)的性質(zhì)，一個完整的作業(yè)循環(huán)包括取物 、 起升 、 平移 、 下降 、 卸載等環(huán)節(jié)。現(xiàn)代的絕大多數(shù)起重機，不論它們的形式和用途如何，都是根據(jù)同一個工作原理構(gòu)成的。張力在卷筒上產(chǎn)生的載荷力矩為 M 載 =Q D2 。為了提高起重量，采取下面三個步驟： （ 1）軸和手柄分開，中間裝一個傳動比為 i0 的 傳動裝置，如保持 D 和 M 驅(qū)不變 ，則傳到卷筒上的驅(qū)動力矩為 i0 M 驅(qū) .根據(jù)力矩平衡原理， 所得的載荷力矩M’驅(qū) 為 : M’驅(qū) =i0 M 驅(qū) 即 Q39。 （ 2）除采用一定傳動比 i0 的傳動裝置外，同時還可以采用滑輪組。39。但選擇分支數(shù)的原則必須是減小傳動比的 所得完全抵償增加分支數(shù)的所失才行。(5)制動裝置。 （ 2）通用起重機械：除使物品作升降運動外，還能使物品作水平運動。進一步可以劃分為近百種形式（品種）和數(shù)百種型號。 中國起重機械使用總量，據(jù) 20xx 年底普查統(tǒng)計在用起重設(shè)備為 萬臺。 由于中國勞動力相對便宜，制造成本較低，發(fā)展?jié)摿θ院芷D巨。 發(fā)展趨勢 規(guī)模化和組合化 用 規(guī)?；O(shè)計代替?zhèn)鹘y(tǒng)的整機化設(shè)計方法， 將起重機上功能基本相同的部件和零件制造成有多種用途，有相關(guān)連接要素和可互換的標(biāo)準(zhǔn)模塊，通過不同模塊的相互配合，形成不同類型和規(guī)模的起重機。達到改善整機性能，降低制造成本，提高通用化程度，用較少規(guī)格數(shù)量的零部件組成多種品種、多規(guī)格的系列產(chǎn)品，充分滿足客戶 要求。所有部件都可以實現(xiàn)大批量生產(chǎn)，再根據(jù)用戶的不同需求 和具體物料搬運路線在短時間內(nèi)將各種部件組合搭配而成。南華大學(xué)機械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 8 頁 共 65 頁 起重量越來越大，工作速度越來越高，并對能耗和可靠性提出了更高的要求 ，起重機已成為自動化生產(chǎn)流程中的重要環(huán)節(jié)。例如冶金、 核電、造紙、垃圾處理的專業(yè)起重機，防爆 、防腐、絕緣起重機和鐵路、船舶、集裝箱專用起重機的功能不斷增加，性能不斷提高，適應(yīng)性比以往更強 ，德國德馬格公司研制出一種飛機維修保養(yǎng)的專用起重機，在國際市場上打開了銷路，這種起重機安裝在房屋結(jié)構(gòu)上，跨度大、起升高度大、可過跨、停車精度高。大型高效起重機的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)。重點開發(fā)以微處理機為核心的高性能電氣傳動裝置，使起重機具有南華大學(xué)機械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 9 頁 共 65 頁 優(yōu)良的調(diào)速和靜動特性，可進行操作的自動控制、自動顯示與記錄，起重機運行的自動保護與自動檢測，特殊場合的遠距離遙控等，以適應(yīng)自動化生產(chǎn)的需要。起重機上還安裝了微機自診斷監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)提供大部分常規(guī)維護檢測內(nèi)容，如齒輪箱油溫、油位，車輪軸承溫度，起重機的載荷，應(yīng)力和振動情況，制動器摩擦襯片的壽命及溫度狀況等。起重機通過系統(tǒng)集成，能形成不同機種的匹配和組合，取長補短，發(fā)揮最佳效益。這些在空間移動的起重機搬運系統(tǒng)代替了過去通常使用的自動導(dǎo)向搬運車，使車間的地面面積得到充分利用。德國德馬格公司經(jīng)過幾十年的研究和創(chuàng)新，已形成了一個輕型組合式的標(biāo)準(zhǔn)起重機系列。操作方式有地面手電門自行移動、手電門隨小車移動、手電門固定、無線遙控、司機室固定、司機室隨小車移動、司機室自行移動等七種選擇。與通用產(chǎn)品相比，起重量為 10t，跨度為 ，通用雙梁橋式起重機自重是 24t起重機軌面以上高度 1876mm，起重機寬度 5980mm；德馬格起重機的自重只要，重量輕了 176%，起重機軌面 以上高度為 920mm，降低了 104%，起重機寬度為 2980mm，外形尺寸減少了 100%。 在機構(gòu)方面進一步開發(fā)新型傳動零部件，簡化機構(gòu)。減速器齒輪都采用硬齒面， 以減輕自重、減小體積、提高承載力、增加使用壽命。采用機電儀液一體化技術(shù)。模糊控制方式能確定實施自動工作的控制指令，將人們主觀上的模糊量通過模糊集合進行數(shù)字化定量，在利用計算機實現(xiàn)像熟練司機一樣的自如操作，取得了更高的效率和安全性 模糊控制作為新的控制方法已引人注目。取物裝置為吊鉤。通常是通過設(shè)在橋架走臺上電動發(fā)電機機組或裝在司機室內(nèi)的可掛硅直流箱將交流電源變?yōu)橹绷麟娫矗缓笤偻ㄟ^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。 （ 4）兩用橋式起重機 南華大學(xué)機械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 13 頁 共 65 頁 兩用橋式起重機有三種類型：抓斗吊鉤橋式起重機 、 電磁吊鉤橋式起重機 、抓斗電磁橋式起重機。根據(jù)需要可以用吊鉤吊運貨物，也可以在吊鉤上掛一個馬達抓斗裝卸物料，還可以把抓斗卸下來在掛上電磁盤吊運黑色金屬， 故稱為三用橋式起重機。主要用于冶金車間的吊運作業(yè)，起起重量很大，最大的可以達到數(shù)百噸。 （ 3）防爆吊鉤橋式起重機 這種起重機的結(jié)構(gòu)形式與通用吊鉤橋式起重機基本相同。目前產(chǎn)品規(guī)格較多。其主梁可以是單根主梁也可以是兩根主梁，起橋架可以是像通用橋式起重機那樣通過運行裝置直接支撐在高架軌道上，也可以通過運行裝置懸掛在屋頂下面的架空軌道上。 橋式 起重機一般由裝有大車運行機構(gòu)的橋架、裝有起升機構(gòu)和小車運行機構(gòu)的起重小車、 電氣設(shè)備、司機室等幾個大部分組成。最基本的形式是通用吊鉤橋式起重機，其他形式的橋式起重機，其他形式的橋式起重機上都是在通用吊鉤橋式的基礎(chǔ)上派生發(fā)展出來的。齒輪聯(lián)軸器補償了轉(zhuǎn)軸中心線偏差和歪斜，這些偏差和歪斜系因制造與安裝不準(zhǔn)確，以及小車架變形而發(fā)生彼此位移所引起。在車架上焊接有墊板 、 電動機 、 減速器 、制動器和可拆卸的軸承座等均安裝在墊板上。卷筒和車輪安裝在轉(zhuǎn)軸上和轉(zhuǎn)動的心軸上。因此，拆卸聯(lián)軸器后車輪與其軸承箱一起從軌道上推出。要求制動平穩(wěn)和容易得到直流電源的地方，還可以用直流電磁鐵制動器。 （ 8）為了簡化起重機機構(gòu)的維護工作， 軸承的 最好采用集中潤滑系統(tǒng)。為便于小車維修人員上下，在小車的另兩端邊則不設(shè)欄桿。在起升機構(gòu)中，墜重式限位開 關(guān)裝在小車平臺上卷筒的旁邊，用于限制吊鉤向上位置，使其不能碰到小車架上。由于接線關(guān)系，這時吊鉤組只能向下降方向運動。由于它直接控制了吊鉤組上升的極限位置，所以工作是十分可靠的。 小車運行機構(gòu)的行程限位開關(guān)一共有兩個，它們安裝在起重機橋梁主梁的兩端，位于小車的一根軌道外側(cè)的主梁上蓋板上。 南華大學(xué)機械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 19 頁 共 65 頁 小車行程限位開關(guān)的位置安裝要適當(dāng)，應(yīng)考慮到小車撞尺及限位開關(guān)使電動機斷電并制動后，小車要走一段制動行程 。 橋式起重機小車運行機構(gòu) 橋式起重機小車運行機構(gòu)由減速器、電動機、車輪、聯(lián)軸器、轉(zhuǎn)動軸以及一些附件組成。減速器位于小車主動輪一側(cè)的傳動方式，安裝和維修比較方便，但起車時小車車體有左右扭擺的現(xiàn)象。吊運 250t 以下物品時，用 250t 的吊鉤來完成；當(dāng)?shù)踹\ 50t 以下物品時， 用 50t 吊鉤來完成，在橋架司機室另一側(cè)的主梁腹板下設(shè)有 10t 電動葫蘆，擴大了橋機的作業(yè)范圍。 主、副起升機構(gòu)分別由一臺電動機、一臺減速器、一臺輪式制動器、一套卷筒裝置和上滑輪裝置構(gòu)成。 當(dāng)負荷超過 時自動切斷電源。 南華大學(xué)機械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 21 頁 共 65 頁 大、小車運行車輪裝置、卷筒軸承座軸承、卷筒聯(lián)軸器、滑輪裝置，吊鉤裝置均采用單點分別潤滑。 大、小車輪均采用索氏體淬火，車輪踏面和輪緣的硬度為 HB300~600，具有較長三維使用壽命，車輪軸承箱是圓形的， 45o 安裝，平衡架軸承箱孔和中間鉸孔均是機床加工的，車輪軸承箱用半圓環(huán)固定在平衡架上，保證了車輪的偏斜在許用范圍內(nèi)，減少了啃軌的可能性 。 兩側(cè)端梁通過鉸軸與主梁連接在一起，大車運行連接鉸通過劃線整體加工來保證其平行度，使大車運行平穩(wěn)，減少啃軌環(huán)節(jié)。 K—— 考慮 旋轉(zhuǎn)件的慣性阻力系數(shù)，取 K=~。 表 運行阻力系數(shù) 車輪直徑（ mm） ≤ 315 ＞ 315~710 ＞710~1000 靜阻力系數(shù) ω 力 加 南華大學(xué)機械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 27 頁 共 65 頁 系 速 數(shù) 度 Ka a m/min