【文章內(nèi)容簡介】 型化，自重輕、輪壓輕、外形尺寸高度小，可大大降低廠房建筑物的建造成本，同時也可減小起重機(jī)的運行功率和運行成本。與通用產(chǎn)品相比較，起重量為 10t，跨度，通用雙梁橋式起重機(jī)自重是 24t，起重機(jī)軌面以上高度 1876mm，起重機(jī)寬度 5980mm。 德馬格起重機(jī)的自重只有 ，重量輕了 176%，起重機(jī)軌面以上高度為 920mm，降低了 104%，起重機(jī)寬度為 2980mm，外形尺寸減少了 100%。 自動化和智能化起重機(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)動和控制系統(tǒng)，實現(xiàn)起重機(jī)的自動化和智能化。大型高效起重機(jī)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)。主要由全數(shù)字化控制驅(qū)動裝置、可學(xué)士學(xué)位論文 9編程序控制器、故障診斷及數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、數(shù)字化操縱給定檢測等設(shè)備組成。變壓變頻調(diào)速、射頻數(shù)據(jù)通訊、故障自診監(jiān)控、吊具防搖的模糊控制、激光查找起吊物重心、近場感應(yīng)防碰撞技術(shù)、現(xiàn)場總線、載波通訊及控制、無接觸供電及三維條形碼技術(shù)等將廣泛得到應(yīng)用。使起重機(jī)具有更高的柔性，以適合多批次少批量的柔性生產(chǎn)模式，提高單機(jī)綜合自動化水平。重點開發(fā)以微處理機(jī)為核心的高性能電氣傳動裝置，使起重機(jī)具有優(yōu)良的調(diào)速和靜動特性，可進(jìn)行操作的自動控制、自動顯示與記錄，起重機(jī)運行的自動保護(hù)與自動檢測，特殊場合的遠(yuǎn)距離遙控等，以適應(yīng)自動化生產(chǎn)的需要。例如采用激光裝置查找起吊物的重心位置，在取物裝置上裝有超聲波傳感器引導(dǎo)取物裝置自動抓取貨物。吊具自動防搖系統(tǒng)能在運行速度200m／min、加速度 ／s 的情況下很快使起吊物搖擺振幅減至幾個毫米。起重機(jī)可通過磁場變換器或激光達(dá)到高精度定位。起重機(jī)上安裝近場感應(yīng)系統(tǒng)，可避免起重機(jī)之間的互相碰撞。起重機(jī)上還安裝了微機(jī)自診斷監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)能提供大部分常規(guī)維護(hù)檢查內(nèi)容，如齒輪箱油溫、油位，車輪軸承溫度，起重機(jī)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。 成套化和系統(tǒng)化在起重機(jī)單機(jī)自動化的基礎(chǔ)上，通過計算機(jī)把各種起重運輸機(jī)械組成一個物料搬運集成系統(tǒng)，通過中央控制室的控制，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。這類起重機(jī)自動化程度高，具有信息處理功能，可將傳感器檢測出來的各種信息實施存儲、運算、邏輯判斷、變換等處理加工，進(jìn)而向執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出控制指令。這類起重機(jī)還具有較好的信息輸入、輸出接口，實現(xiàn)信息全部、準(zhǔn)確、可靠地在整個物料搬運集成系統(tǒng)中的傳輸。起重機(jī)通過系統(tǒng)集成，能形成不同機(jī)種的最佳匹配和組合，取長補(bǔ)短，發(fā)揮最佳效用。目前重點發(fā)展的有工廠生產(chǎn)搬運自動化系統(tǒng)，柔性加工制造系統(tǒng)，商業(yè)貨物配送集散系統(tǒng)，集裝箱裝卸搬運系統(tǒng)，交通運輸和郵電部門行包貨物的自動分揀與搬運系統(tǒng)等。例如生產(chǎn)工程機(jī)械的美國卡特皮勒公司金屬結(jié)構(gòu)廠購置了一條以橋式起重機(jī)為主的物料自動搬運系統(tǒng)，用于鋼板的噴丸處理、切割和入庫的自動裝卸搬運作業(yè)，比原先采用單機(jī)操作工作效率提高了 65%。日本東芝浜川崎工廠用全自動橋式起重機(jī)組成的物料輸送系統(tǒng)來搬運柔性加工線上的夾具和工件，為機(jī)床運送毛坯或?qū)⒓庸ず玫牧慵偷较乱还ば蚧騻}庫。這些在空間移動的起重機(jī)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。 新型化和實用化結(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。采用各種高強(qiáng)度低合金鋼新材料，提高承載能力，改善受力條件，學(xué)士學(xué)位論文 10減輕自重和增加外形美觀。橋式起重機(jī)的橋架結(jié)構(gòu)型式大多采用箱形四梁結(jié)構(gòu)，主梁與端梁采用高強(qiáng)度螺栓聯(lián)接，便于運輸與安裝。在機(jī)構(gòu)方面進(jìn)一步開發(fā)新型傳動零部件，簡化機(jī)構(gòu)。 “三合一”運行機(jī)構(gòu)是當(dāng)今世界輕、中級起重機(jī)運行機(jī)構(gòu)的主流，將電動機(jī)、減速器和制動器合為一體，具有結(jié)構(gòu)緊湊、輕巧美觀、拆裝方便、調(diào)整簡單、運行平穩(wěn)、配套范圍大等優(yōu)點，國外已廣泛應(yīng)用到各種起重機(jī)運行機(jī)構(gòu)上。為使中小噸位的起重小車結(jié)構(gòu)盡量簡化，同時降低起重機(jī)的尺寸高度，減小輪壓，國外已大量采用電動葫蘆作為起升機(jī)構(gòu)。為了減輕自重，提高承載能力，改善加工制造條件，增加產(chǎn)品成品率，零部件盡量采用以焊代鑄，如減速器殼體、卷簡、滑輪等都用焊接結(jié)構(gòu)。減速器齒輪都采用硬齒面，以減輕自重、減小體積、提高承載能力、增加使用壽命。液壓推桿盤式制動器的應(yīng)用范圍也越來越大。此外，各機(jī)構(gòu)采用的電動機(jī)都向高轉(zhuǎn)速發(fā)展，從而減小電機(jī)基座號，減輕重量與減小外形尺寸，并可配用制動力矩小的制動器。在電控方面開發(fā)性能好、成本低、可靠性高的調(diào)速系統(tǒng)和電控系統(tǒng)，發(fā)展半自動和全自動操縱。采用機(jī)電儀液一體化技術(shù)，提高使用性能和可靠性，增加起重機(jī)的功能。今后會更加注重起重機(jī)的安全性，研制新型安全保護(hù)裝置。重視司機(jī)的工作條件，應(yīng)用人體工程學(xué)設(shè)計司機(jī)室，降低司機(jī)的勞動強(qiáng)度。德國近年為解決起重機(jī)吊鉤的防擺控制，開發(fā)了模糊邏輯電路的控制技術(shù)，用神經(jīng)信息和模糊技術(shù)來尋找開始加速的最佳時刻，將有經(jīng)驗司機(jī)防擺實際操作的數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)，實現(xiàn)最優(yōu)控制。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(jìn)行數(shù)字化定量，再利用計算機(jī)實現(xiàn)像熟練司機(jī)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。 垃圾搬運起重機(jī)設(shè)計的主要工作本次設(shè)計針對小車的起升機(jī)構(gòu)及運行機(jī)構(gòu)，橋架運行機(jī)構(gòu)的部件進(jìn)行選型，設(shè)計校核了小車運行機(jī)構(gòu)的主動車輪組和卷筒，確定選用了主梁截面尺寸。通過一系列的設(shè)計不僅有效得減輕了起重機(jī)的自重，更使起重機(jī)的結(jié)構(gòu)簡潔可靠，驅(qū)動機(jī)構(gòu)達(dá)到同步，起升重物高速平穩(wěn)。學(xué)士學(xué)位論文 11第 2 章 橋式垃圾搬運起重機(jī)的概況 橋式垃圾搬運起重機(jī)的功用橋式起重機(jī)是橋架在高架軌道上運行的一種橋架型起重機(jī)，又稱天車。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行，起重小車沿鋪設(shè)在橋架上的軌道橫向運行，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物料，不受地面設(shè)備的阻礙。垃圾搬運起重機(jī)是用于城市生活垃圾焚燒發(fā)電廠垃圾處理的特種抓斗橋式起重機(jī)，是城市生活垃圾焚燒廠垃圾供料系統(tǒng)的核心設(shè)備，位于垃圾貯存坑的上方，主要承擔(dān)垃圾的投料、搬運、攪拌、取物和稱量工作。 橋式垃圾搬運起重機(jī)的結(jié)構(gòu)垃圾搬運起重機(jī)一般由起重小車、橋架運行機(jī)構(gòu)、橋架金屬結(jié)構(gòu)組成。起重小車又由起升機(jī)構(gòu)、小車運行機(jī)構(gòu)和小車架三部分組成。 起升機(jī)構(gòu)起升機(jī)構(gòu)包括電動機(jī)、制動器、減速器、卷筒和滑輪組。電動機(jī)通過減速器，帶動卷筒轉(zhuǎn)動，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)和小車運行機(jī)構(gòu)等部件的機(jī)架，通常為焊接結(jié)構(gòu)。起重機(jī)運行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動方式可分為兩大類：一類為集中驅(qū)動，即用一臺電動機(jī)帶動長傳動軸驅(qū)動兩邊的主動車輪；另一類為分別驅(qū)動、即兩邊的主動車輪各用一臺電動機(jī)驅(qū)動。中、小型橋式起重機(jī)較多采用制動器、減速器和電動機(jī)組合成一體的“三合一”驅(qū)動方式，大起重量的普通橋式起重機(jī)為便于安裝和調(diào)整，驅(qū)動裝置常采用萬向聯(lián)軸器。 起重機(jī)運行機(jī)構(gòu)起重機(jī)運行機(jī)構(gòu)一般只用四個主動和從動車輪，如果起重量很大，常用增加車輪的辦法來降低輪壓。當(dāng)車輪超過四個時，必須采用鉸接均衡車架裝置，使起重機(jī)的載荷均勻地分布在各車輪上。 橋架的金屬結(jié)構(gòu)橋架的金屬結(jié)構(gòu)由主粱和端粱組成，分為單主粱橋架和雙粱橋架兩類。單主粱橋架由單根主粱和位于跨度兩邊的端粱組成，雙粱橋架由兩根主粱和端粱組成。主粱與端粱剛性連接，端粱兩端裝有車輪，用以支承橋架在高架上運行。主粱上焊有軌道，供起重小車運行。橋架主粱的結(jié)構(gòu)類型較多比較典型的有箱形結(jié)構(gòu)、四桁架結(jié)構(gòu)和空腹桁架結(jié)構(gòu)。學(xué)士學(xué)位論文 12箱形結(jié)構(gòu)又可分為正軌箱形雙粱、偏軌箱形雙粱、偏軌箱形單主粱等幾種。正軌箱形雙粱是廣泛采用的一種基本形式，主粱由上、下翼緣板和兩側(cè)的垂直腹板組成，小車鋼軌布置在上翼緣板的中心線上，它的結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，適于成批生產(chǎn)，但自重較大。偏軌箱形雙粱和偏軌箱形單主粱的截面都是由上、下翼緣板和不等厚的主副腹板組成，小車鋼軌布置在主腹板上方，箱體內(nèi)的短加勁板可以省去，其中偏軌箱形單主粱是由一根寬翼緣箱形主粱代替兩根主粱，自重較小，但制造較復(fù)雜。四桁架式結(jié)構(gòu)由四片平面桁架組合成封閉型空間結(jié)構(gòu)，在上水平桁架表面一般鋪有走臺板，自重輕，剛度大，但與其他結(jié)構(gòu)相比，外形尺寸大，制造較復(fù)雜，疲勞強(qiáng)度較低，已較少生產(chǎn)。空腹桁架結(jié)構(gòu)類似偏軌箱形主粱，由四片鋼板組成一封閉結(jié)構(gòu)，除主腹板為實腹工字形粱外，其余三片鋼板上按照設(shè)計要求切割成許多窗口，形成一個無斜桿的空腹桁架，在上、下水平桁架表面鋪有走臺板，起重機(jī)運行機(jī)構(gòu)及電氣設(shè)備裝在橋架內(nèi)部，自重較輕，整體剛度大，這在中國是較為廣泛采用的一種型式。 垃圾抓斗垃圾抓斗是垃圾焚燒場供料系統(tǒng)核心設(shè)備垃圾搬運起重機(jī)的輔助設(shè)備。它負(fù)責(zé)給垃圾焚燒爐供料，并承擔(dān)搬運攪拌貯坑中垃圾的作業(yè)等。其充分利用垃圾貯坑的容量，使坑內(nèi)垃圾充分發(fā)酵且成分均勻。抓斗的工作環(huán)境惡劣，工作負(fù)荷繁重，維護(hù)保養(yǎng)困難，易發(fā)生故障。一旦抓斗出現(xiàn)故障，影響垃圾焚燒爐的供料，將造成垃圾焚燒場的停運，甚至可能造成城市生活垃圾收集、清運系統(tǒng)的混亂。正確選擇垃圾的抓斗非常重要。垃圾抓斗從結(jié)構(gòu)形式上分為蚌殼式和爪瓣式，從驅(qū)動方式上分為機(jī)械式和液壓式。爪式液壓抓斗為多瓣結(jié)構(gòu)，靠液壓缸直接驅(qū)動爪瓣實現(xiàn)開閉動作。切取容積大，抓取力大，防擺性好。對不均勻，斜面垃圾效果好，應(yīng)用廣泛。起重機(jī)上小車無需增加驅(qū)動（抓斗）機(jī)構(gòu)，小車體積小、靈活。四吊點六瓣液壓抓斗，帶有自動開啟、閉合及傾斜控制系統(tǒng)；由上海起帆佩納公司供貨，采用德國 PEINER 技術(shù)制造，液壓中心從德國進(jìn)口，并采用 380V 交流電壓驅(qū)動。液壓缸位于抓斗外側(cè)，便于檢修，且每個液壓缸上都安裝防塵罩。抓斗供電采用與起升卷筒同步傳動的電纜卷筒，布置在小車上。稱量系統(tǒng)進(jìn)行實時的動態(tài)稱量，具有超載報警、計量和統(tǒng)計打印功能。稱量傳感器安裝在小車鋼絲繩卷筒軸承底座下方。學(xué)士學(xué)位論文 13 垃圾搬運起重機(jī)作為非標(biāo)特種起重機(jī)具有的特點工作環(huán)境惡劣：溫度高、濕度大、灰塵多、氣體腐蝕性強(qiáng)；工作載荷繁重：年平均工作時間 8000h、滿載率高、工作頻繁；維護(hù)保養(yǎng)困難：工作環(huán)境惡劣，垃圾腐爛的多種有害氣體增加了工作難度；可靠性要求高：如起重機(jī)出現(xiàn)故障無法及時彌補(bǔ)，將影響焚燒爐進(jìn)料，造成垃圾焚燒場癱瘓。 本章小結(jié)本章簡要介紹了垃圾搬運起重機(jī)的結(jié)構(gòu)形態(tài)、功用和特點等概況。垃圾搬運起重機(jī)作為非標(biāo)特種橋式起重機(jī)具有所有橋式起重機(jī)的共性和技術(shù)條件要求，同時由于特殊的工作環(huán)境和功用需求又決定了垃圾搬運起重機(jī)的特殊機(jī)構(gòu)構(gòu)造，技術(shù)參數(shù)和工作特點，這正是現(xiàn)代起重機(jī)發(fā)展專用化的體現(xiàn)，更是現(xiàn)代起重機(jī)的發(fā)展趨勢。學(xué)士學(xué)位論文 14第 3章 起升小車的設(shè)計 橋式起重機(jī)的設(shè)計計算依據(jù)文獻(xiàn)[5]和文獻(xiàn)[6]的有關(guān)規(guī)定和公式計算。主要計算公式及計算結(jié)果如下：技術(shù)參數(shù)：結(jié)構(gòu)形式：半自動控制 垃圾抓斗起重機(jī)生產(chǎn)率：12022 噸/日/臺 起重量： 噸（包括抓斗）工作級別：A8 跨度：抓斗容積：8m 3 抓斗自重：5380kg起升速度：50m/min(上升) / 60m/min(下降)小車運行速度：50m/min起重機(jī)供電：三相交流 380V 50HZ大車輪壓為：145KN 單機(jī)裝機(jī)容量：150Kw小車軌距： 起升機(jī)構(gòu)計算按照文獻(xiàn)[6]的有關(guān)規(guī)定和步驟計算電動機(jī)，制動器；鋼絲繩，減速器和聯(lián)軸器等零部件。 鋼絲繩1 鋼絲繩的特性鋼絲繩是廣泛應(yīng)用于起重機(jī)中的撓性構(gòu)件。它具有承載能力大，卷繞性好，運動平穩(wěn)無噪音、極少突然斷裂、工作可靠等優(yōu)點。2 鋼絲繩的種類和應(yīng)用起重機(jī)使用圓形截面的鋼絲繩，繩股截面也多是圓形。按鋼絲繩股內(nèi)相鄰層鋼絲的接觸狀態(tài)，分點接觸、線接觸和面接觸。線接觸鋼絲繩在起重機(jī)中應(yīng)用最廣，線接觸鋼絲繩分三種類型：外粗型、粗細(xì)型、密集型。按鋼絲繩捻繞次數(shù)，有單捻和雙捻之分。由若干根圓形鋼絲按螺旋狀捻繞而成的單繞鋼絲繩，剛性大，表面不光滑，在起重機(jī)上僅用作固定張緊繩。用異形截面鋼絲可以捻制成封閉繩，繩的表面光滑，能承受橫向載荷，常用作纜式起重機(jī)和架空索道的承載繩。雙繞鋼絲繩是先由鋼絲繞成股，再由股繞成繩。由于強(qiáng)度高，撓性好，在起重機(jī)上廣泛使用。雙繞鋼絲繩按外層繩股的捻繞方向分為右旋和左旋；按繩股和股中鋼絲的捻繞方向相同或相反而分為同向捻（鋼絲與股的捻繞方向一致）和交學(xué)士學(xué)位論文 15互捻（鋼絲與股的捻繞方向相反） 。交互捻鋼絲繩是常用的型式，由于這里繩與股的扭轉(zhuǎn)趨勢相反，互相抵消，沒有扭轉(zhuǎn)打結(jié)的趨勢，使用方便。同向捻鋼絲繩的撓性與壽命較好，但由于有強(qiáng)烈的扭轉(zhuǎn)趨勢，容易打結(jié)，只能用于經(jīng)常保持張緊的地方，通常用于牽引式運行小車的牽引繩，不易用于起升繩。按繩芯的材料分有機(jī)芯、石棉纖維芯和金屬芯三種。用浸透油脂的麻繩作有機(jī)芯，有利于防止鋼絲繩銹蝕，減少鋼絲繩的磨損，雙繞鋼絲繩一般采用有機(jī)芯。石棉纖維芯和金屬芯鋼絲繩是用于高溫車間，金屬芯鋼絲繩能承受較大的橫向擠壓力，可在多層繞卷筒上使用。按鋼絲表面情況分光面和鍍鋅鋼絲繩。在室內(nèi)或一般工作環(huán)境中大都使用光面鋼絲繩。鍍鋅鋼絲繩適于在潮濕環(huán)境或有酸性侵蝕的地方工作。按照鋼絲繩自行扭轉(zhuǎn)的程度分扭轉(zhuǎn)松散鋼絲繩（如鋼絲繩端不捆扎，或?qū)?