【文章內(nèi)容簡介】 成鋼管提升機(jī)的方案論證，以表格的形式列舉出 各種鋼管提升機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)。 (4)簡要闡述目前國內(nèi)外提升機(jī)的特點(diǎn)，分析國外的先進(jìn)技術(shù)。 (5)簡要介紹了鋼管提升機(jī)的輔助裝備在提升機(jī)構(gòu)中的應(yīng)用。 (6)對(duì)鋼管提升機(jī)的輔助裝備進(jìn)行相關(guān)的研究工作，為完善鋼管提升機(jī)的性能提供依據(jù)。 具體的說，就是要完成以下幾個(gè)方面的任務(wù)： （ 1）鋼管提升機(jī)總體方案設(shè)計(jì)， （ 2）傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的選型，包括傳動(dòng)方案的確定； （ 3）勾料裝置的設(shè)計(jì)； 5 （ 4）卸料裝置的設(shè)計(jì)； （ 5）完成外觀的三維效果設(shè)計(jì)； （ 6）繪制裝配圖和主要零部件的零件圖，完成論文說明書。 6 2 鋼管提升機(jī)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù) 提升機(jī)構(gòu)的分類及特點(diǎn) 在物流系統(tǒng)中，應(yīng)用于升降設(shè)備的類型眾多，如：手動(dòng)升降、氣動(dòng)升降、電動(dòng)升降等，各有利弊。手動(dòng)升降對(duì)一般較小量的物品垂直吊運(yùn)。如在建筑工地上運(yùn)輸泥瓦工具、泥灰桶等。氣動(dòng)升降和電動(dòng)升降，一般采用減速電機(jī)帶動(dòng)絲杠螺母，并靠設(shè)置絲杠螺母一端的擠壓塊，利用杠桿原理擠壓升降叉的方式實(shí)現(xiàn)升降，由于其扭力大，可使絲杠螺母易損壞，從而降低了設(shè)備使用年限。而且上述設(shè)備只能單一使用，沒有通容性。 在當(dāng)代社會(huì)，我國的升降平臺(tái)的種類比繁多，如果以動(dòng)力傳遞形式來分類，主要分為電動(dòng)機(jī)機(jī)械傳動(dòng)和液壓傳動(dòng)兩種，它們 因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)不同而各有優(yōu)缺點(diǎn)。 電動(dòng)機(jī)機(jī)械傳動(dòng)方式的主要特點(diǎn)有對(duì)零件加工的相對(duì)要求精度不高、具有簡單的結(jié)構(gòu)、易于加工、便于維修與護(hù)理、能夠適應(yīng)各種工作環(huán)境、抵抗較強(qiáng)的沖擊、達(dá)到準(zhǔn)確到位，并有設(shè)計(jì)有結(jié)構(gòu)自鎖功能、方便環(huán)保，不足之處在于它難以克服機(jī)械間的磨損，因此結(jié)構(gòu)的振動(dòng)很大。其中按照電機(jī)為動(dòng)力源來提升平臺(tái)又可分為以下兩種： （ 1）鋼絲繩式和齒輪齒條式 （ 2）蝸輪絲杠直頂式升降平臺(tái) 液壓傳動(dòng)方式的特點(diǎn)是具有緊湊的結(jié)構(gòu)、能夠進(jìn)行平穩(wěn)的工作、能夠克服機(jī)械間的磨損、布局靈活多變、方便進(jìn)行機(jī)械控制。因?yàn)橐簤杭庸ぞ纫?高，很容易因?yàn)槊芊廨^差而發(fā)生泄漏事故，而且液壓液受溫度影響很大。液壓傳動(dòng)是最近才出現(xiàn)并迅速崛起來的，以它為動(dòng)力源來帶動(dòng)的升降平臺(tái)又可分為以下幾種： （ 1）鏈輪 — 承重鏈條機(jī)構(gòu)的升降平臺(tái) （ 2）自行剪叉式高空作業(yè)平臺(tái) （ 3）固定液壓剪叉式升降平臺(tái) 7 提升機(jī)構(gòu)的方案論證 第一種方案： 圖 3 圓鋼提升機(jī)構(gòu) 支架； 2升降桿； 3支承平臺(tái)； 4半圓凹槽； 5凸起； 6把手； 7軸承； 8套筒； 9圓柱桿； 10萬向輪； 11吊裝螺栓 上圖 3 是一種圓鋼提升機(jī)構(gòu)示意圖，在對(duì)圓鋼進(jìn)行 切割時(shí)，需要將圓鋼提升至與切割機(jī)相適宜的高度。當(dāng)前，主要采用行車吊裝的方式提升圓鋼的高度。行車的掛鉤與承重的鋼鏈或吊裝帶連接，再通過鋼鏈或吊裝帶連接圓鋼的中部，從而將圓鋼提起。鋼鏈或吊裝帶的振動(dòng)非常容易使圓鋼失去平衡掉落，整個(gè)過程中，需要人力控制圓鋼的平衡，存在巨大的安全隱患。一旦圓鋼掉落，極易使工作人員被砸傷。本設(shè)計(jì)是基于一種圓鋼提升機(jī)械機(jī)構(gòu)，該機(jī)械機(jī)構(gòu)包含支架、升降桿和支承平臺(tái)幾部分，支架的頂部設(shè)計(jì)有螺紋孔，升降桿的下部設(shè)計(jì)有螺紋段，升降桿的上部位設(shè)計(jì)圓柱段，螺紋段與螺紋孔螺紋配合連接，圓柱端與支承平臺(tái) 的底部進(jìn)行連接。本設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)在于，通過旋轉(zhuǎn)升降桿來進(jìn)行圓鋼的上下運(yùn)動(dòng)，在圓鋼的上下運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中機(jī)構(gòu)非常穩(wěn)定，難以發(fā)生振動(dòng)，從根本上避免了圓鋼失去平衡掉落的缺陷。 第二種方案： 8 圖 4 卷材提升機(jī)構(gòu)圖 安裝架 套筒 伸縮孔 2閥芯 套筒復(fù)位彈簧 斜坡滑槽 滑塊 突出端塊 6滑塊復(fù)位彈簧 壓板 8拉桿 8拉手 8吊架 吊環(huán) 9絲桿 9扶手 關(guān)節(jié)軸承 101 上圖 4 是一種卷材提升機(jī)構(gòu)，由于卷材制 品形狀的特殊性，其卷材制品的外周面一般為材料層，不方便直接與翻轉(zhuǎn)或者提升的機(jī)構(gòu)連接，而卷材制品的內(nèi)部一般為光滑的圓筒形壁面，因此也很難與現(xiàn)有的夾持結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效的連接。目前對(duì)于卷材制品的翻轉(zhuǎn)或者提升等操作一般還是采用人工手工完成，如在翻轉(zhuǎn)卷材制品時(shí)往往需要兩個(gè)人或者多個(gè)人進(jìn)行操作，因此其勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且效率低下。本發(fā)明公開了一種適用于卷材制品的翻轉(zhuǎn)、提升的卷材提升機(jī)構(gòu)，對(duì)于提高工作效率，降低作業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度有很大的幫助，運(yùn)用套筒與閥芯的相對(duì)移動(dòng)，即可帶動(dòng)滑塊實(shí)現(xiàn)脹開和收攏，便于將卷材提升機(jī)構(gòu)卡緊在卷材制品的 內(nèi)部通孔內(nèi) ；最終可對(duì)卷材制品進(jìn)行翻轉(zhuǎn)或提升等操作。 9 第三種方案： 圖 5 一種吊裝提升機(jī)構(gòu) 1固定機(jī)架， 2齒輪， 3托運(yùn)盤， 4驅(qū)動(dòng)馬達(dá)， 5開關(guān)， 6圓柱形導(dǎo)桿 本設(shè)計(jì)是一種吊裝提升機(jī)構(gòu)，現(xiàn)有技術(shù)中，在進(jìn)行一些貨運(yùn)升降運(yùn)輸時(shí)，大多采用單路升降通路，即將貨物裝好后通過升降平臺(tái)升至指定點(diǎn)，取下后再返回至原點(diǎn)，以此進(jìn)行往返工作。此類提升機(jī)構(gòu)在使用時(shí)存在著一個(gè)較大的缺點(diǎn)，安裝貨物的面積較小，無法進(jìn)行大量產(chǎn)品的運(yùn)送，而且由于不斷的調(diào)節(jié)開關(guān)，使得開關(guān)的使用壽命大大降低。 本 設(shè)計(jì)向我們顯示了 一種吊裝提升 的 機(jī)構(gòu)， 該機(jī)構(gòu)包括 固定機(jī)架、齒輪、托運(yùn)盤、驅(qū)動(dòng)馬達(dá)以及開關(guān) 等幾部分 ， 它所設(shè)置的 齒輪呈圓周結(jié)構(gòu)縱向 安裝 在固定機(jī)架上， 它的固定機(jī)架的頂部呈圓弧形結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì) ，并且固定機(jī)架在齒輪兩側(cè)還分別設(shè) 計(jì) 有一根圓柱形導(dǎo)桿， 它的 托運(yùn)盤橫向固定在齒輪一側(cè)，并且托運(yùn)盤的兩端還與所述圓柱形導(dǎo)桿對(duì)應(yīng) 相連接， 它的 驅(qū)動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)所述齒輪， 它采用 開關(guān)調(diào)節(jié)所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)。本 設(shè)計(jì) 可雙向運(yùn)送貨物，并且操作簡單，使用方便 快捷 ， 極大地增加了 開關(guān)的使用強(qiáng)度， 延長了 使用壽命。 本文所要設(shè)計(jì)的提升結(jié)構(gòu)將充分參考上面列舉的三種設(shè)計(jì)方案，由 于本文中要求實(shí)現(xiàn)連續(xù)的提升之后，在焊管生產(chǎn)線中，必須配備專用的鋼管提升設(shè)備，把切斷后定長鋼 10 管平行提升一定高度到更高的平臺(tái)以便于后續(xù)的作業(yè)。因此本文所設(shè)計(jì)的鋼管提升機(jī)初步?jīng)Q定采用電動(dòng)機(jī)連接渦輪蝸桿減速器再連接兩個(gè)相距四米的鏈輪，鏈輪上安裝鏈條鏈條需要一個(gè)類似倒鉤的東西來實(shí)現(xiàn)鋼管的提升，需要兩個(gè)鏈輪同步運(yùn)轉(zhuǎn)以及實(shí)現(xiàn)停電時(shí)的自鎖來保障安全。 存在的難點(diǎn)問題 中國對(duì)于鋼管提升機(jī)有一定的研究歷史，但是相關(guān)設(shè)備及加工技術(shù)都較為傳統(tǒng)，關(guān)鍵技術(shù)和生產(chǎn)能力的水平都很短。最近幾年來，在全球經(jīng)濟(jì)的推進(jìn)下，同時(shí)也引進(jìn)國外提升 裝置的先進(jìn)技術(shù)，我們?cè)谶@一方面的研究也取得了突破性的成就。但總體上還是存在以下幾個(gè)方面的問題： 1)升降結(jié)構(gòu)研究方面，大多學(xué)者以及設(shè)計(jì)師們只考慮了恒速穩(wěn)定的實(shí)現(xiàn)升降，而沒有對(duì)變速升降運(yùn)動(dòng)進(jìn)行深入研究，無法準(zhǔn)確地把握整個(gè)升降過程的運(yùn)動(dòng)學(xué)變化規(guī)律； 2)工作效率研究方面，大多數(shù)時(shí)候考慮的都是實(shí)現(xiàn)提升這一功能，很少有對(duì)連續(xù)提升、以提高工作效率為目的的研究，實(shí)現(xiàn)對(duì)提升結(jié)構(gòu)的精確控制，達(dá)到連續(xù)提升的目的，從而以最少的投入達(dá)到最大的回報(bào)。 3)機(jī)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，以往只針對(duì)機(jī)架的單邊機(jī)座進(jìn)行力學(xué)分析，忽略了受力分布的不平衡性，沒有綜合考慮提升機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)裝置的相互影響，對(duì)整個(gè)支撐機(jī)架的應(yīng)力分布和變形規(guī)律缺乏研究，在支撐機(jī)架的設(shè)計(jì)方面缺乏理論指導(dǎo)。 設(shè)計(jì)解決的問題 此次 任務(wù)是 設(shè)計(jì)出一種鋼管提升機(jī)，特別是對(duì)鋼管提升機(jī)的設(shè)計(jì)和計(jì)算，提高工作效率。完成鋼管提升機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及強(qiáng)度校核任務(wù)，同時(shí)還要使該種鋼管提升機(jī)結(jié)構(gòu)裝置的成本最低 。 具體的說，就是要做以下幾個(gè)方面的工作： 根據(jù)本文的選題背景及來源，以及需要實(shí)現(xiàn)的功能，設(shè)計(jì)出一種鋼管提升機(jī)結(jié)構(gòu)，要能夠 達(dá)到升降和提升結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求； 通過市場(chǎng)調(diào)查，找出市場(chǎng)面已有的升降和提升設(shè)備，列舉出各種升降和提升裝置的實(shí)用范圍以及各自的優(yōu)缺點(diǎn)，將它們進(jìn)行對(duì)比，結(jié)合自身情況，進(jìn)行方案論證； 由于升降和提升結(jié)構(gòu)所受到的載荷較為復(fù)雜，因此非常有必要對(duì)所設(shè)計(jì)的升降和提升結(jié)構(gòu)進(jìn)行力學(xué)分析，分析其失效的條件，以增強(qiáng)升降和提升結(jié)構(gòu)的使用壽命； 對(duì)升降和提升結(jié)構(gòu)進(jìn)行模態(tài)分析，用數(shù)據(jù)來驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的升降和提升結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性以及可靠性情況，進(jìn)而對(duì)所設(shè)計(jì)的升降和提升結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化改良，從而指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)際。 設(shè)計(jì)時(shí)注意的問題 傳 動(dòng)裝置要可靠 傳動(dòng)裝置是各種升降和提升結(jié)構(gòu)很重要的一個(gè)結(jié)構(gòu)，傳動(dòng)裝置不合理可能導(dǎo)致升降和提升結(jié)構(gòu)工作的不穩(wěn)定，而且還會(huì)影響升降和提升結(jié)構(gòu)工作時(shí)候的效果，嚴(yán)重縮短升 11 降和提升結(jié)構(gòu)的使用壽命；而且還會(huì)使升降和提升結(jié)構(gòu)工作時(shí)產(chǎn)生噪音，減慢工作速度。 因此各種升降和提升結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)的時(shí)候都異常重視傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)問題，只有充分保證了傳動(dòng)裝置的合理性、可靠性，才能最大程度的發(fā)揮出升降和提升結(jié)構(gòu)的作用，從某種意義上來講，傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)的好壞已然成為了評(píng)價(jià)升降和提升結(jié)構(gòu)性能好壞的重要標(biāo)準(zhǔn)。足以可見，傳動(dòng)系統(tǒng)對(duì)于整個(gè)升降和提升結(jié)構(gòu) 的重要意義。 支撐架具有足夠的強(qiáng)度和剛度 支撐架上設(shè)置有驅(qū)動(dòng)電機(jī)，該電機(jī)驅(qū)動(dòng)的力矩比較大，帶動(dòng)一個(gè)傳動(dòng)裝置，整個(gè)支撐架上還有若干結(jié)構(gòu)。為了保證整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，支撐架一定要保證足夠的強(qiáng)度和剛度。另外由于電機(jī)的工作會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，因此還要考慮振動(dòng)對(duì)于升降和提升結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性的影響。 12 3 鋼管提升機(jī)的總體設(shè)計(jì) 方案論證 調(diào)查的 5 種方案： (1）調(diào)查的第 1 種方案 圖 6 一