底頂多支點(diǎn)起重運(yùn)輸設(shè)備的機(jī)械設(shè)計(jì)與研究

紀(jì)琛　張翼　鄧圣華

摘 要：對(duì)于這一類型起重運(yùn)輸設(shè)備的設(shè)計(jì)而言，當(dāng)前在國內(nèi)外并沒有經(jīng)驗(yàn)可參考，因此，為了滿足生產(chǎn)線間平移工作之需，需要以相關(guān)起重機(jī)設(shè)備的設(shè)計(jì)方法為參考，結(jié)合實(shí)際場地之需，在明確相應(yīng)設(shè)計(jì)參數(shù)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)架構(gòu)的設(shè)計(jì)，然后通過試驗(yàn)來明確設(shè)計(jì)中所存在的不完善之處，并針對(duì)問題進(jìn)行解決，并實(shí)現(xiàn)設(shè)備維修與管理工作的有效落實(shí)，以確保該類型起重運(yùn)輸設(shè)備能夠滿足實(shí)際應(yīng)用之需。本文針對(duì)底頂多支點(diǎn)起重運(yùn)輸設(shè)備的機(jī)械設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究，以供參考。

關(guān)鍵詞：底頂多支點(diǎn)；起重運(yùn)輸設(shè)備；機(jī)械設(shè)計(jì)；研究

中圖分類號(hào)：TH22 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

起重機(jī)械的誕生最早可追溯到古埃及金字塔的建設(shè)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，起重機(jī)械逐漸由人力驅(qū)動(dòng)發(fā)展到渦輪傳動(dòng)，再到傳動(dòng)機(jī)械結(jié)構(gòu)形式，從第一臺(tái)電力驅(qū)動(dòng)起重機(jī)的誕生開始，在科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步下，現(xiàn)代化工業(yè)進(jìn)程促使對(duì)起重設(shè)備的性能提出了更高的要求。而底頂式多支點(diǎn)起重運(yùn)輸設(shè)備是基于滿足內(nèi)500m長鋼軌平移之需而進(jìn)行的一種全新設(shè)計(jì)，要想確保這一復(fù)線作業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)順利開展，就需要結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)工藝之需來明確相應(yīng)的設(shè)計(jì)參數(shù)。

1 底頂多支點(diǎn)其中運(yùn)輸設(shè)備所涉及到的主要參數(shù)

1.1 起重機(jī)械的主要參數(shù)

這一參數(shù)的確定直接影響到機(jī)械實(shí)際性能的設(shè)計(jì)，因此，這就需要在實(shí)際落實(shí)這一機(jī)械設(shè)計(jì)的過程中，明確相應(yīng)的設(shè)計(jì)參數(shù)，具體而言，主要包括了如下內(nèi)容：

第一，起重量G。指的是起重物體的質(zhì)量，一般以kg或者t為單位，在相應(yīng)的參數(shù)主要包括了總起重量、額定起重量、最大起重量、有效起重量；

第二，起身高度以及下降深度。起重高度用H來表示，下降深度用h來表示；

第三，運(yùn)行速度。用V來表示，基于工作結(jié)構(gòu)的不同，其常用的工作速度也存在不同，一般從起升速度、運(yùn)行速度、變幅速度以及回轉(zhuǎn)速度上來實(shí)現(xiàn)對(duì)各類型起重機(jī)械速度的分析；

第四，工作級(jí)別。即金屬結(jié)構(gòu)的相應(yīng)工作級(jí)別，范圍在A1-A8。

1.2 裝置數(shù)量與負(fù)荷的確定

第一，在數(shù)量上，基于跨度的增加，相應(yīng)撓度也隨之提升，平移鋼軌的柔性大，因此，需要將下?lián)隙茸鳛樽⒁獾脑O(shè)計(jì)參數(shù)之一，而支點(diǎn)間跨度的定位會(huì)直接對(duì)相應(yīng)撓度產(chǎn)生影響作用，因此，需要實(shí)現(xiàn)對(duì)這一距離進(jìn)行明確定位，通過計(jì)算與分析，最終間支點(diǎn)的距離定位在3.3m，此種情況下需要152個(gè)平移裝置。

第二，負(fù)荷的確定上，需要從自重負(fù)荷、起升負(fù)荷以及沖擊負(fù)荷這三面進(jìn)行計(jì)算與確定。

1.3 起升高度與鋼軌移動(dòng)速度的確定

第一，在起升高度上?；诳v向線平移裝置這一角度看，為了滿足移動(dòng)需求，需要保證頂升高度要比導(dǎo)輪的高度高，一般頂升高度的設(shè)置是將超過導(dǎo)輪與支架部分之和作為這一高度，經(jīng)計(jì)算表明需將重物頂起45mm才能夠?qū)崿F(xiàn)平移，在頂升高度的計(jì)算上，針對(duì)500m軌道平移之需，相應(yīng)的頂升高度確定為80mm。實(shí)際設(shè)計(jì)的過程中，需要充分結(jié)合現(xiàn)場進(jìn)行考察與測量。

第二，在引動(dòng)速度的確定上。在橫向平移速度上，需要將相應(yīng)的焊接工藝考慮到其中，并以生產(chǎn)節(jié)拍與能耗來確定移動(dòng)速度，確保各個(gè)工藝環(huán)節(jié)的配合進(jìn)行，在相應(yīng)平移毒素提升的前提下，要加大驅(qū)動(dòng)能力，一般將橫向平移速度設(shè)置為25m/min。

1.4 工作級(jí)別的確定

按照相應(yīng)生產(chǎn)能力為基礎(chǔ)，生產(chǎn)500m軌道焊接平移裝置則需要每一天工作三十次，同時(shí)每次的工作載荷是相同的，相應(yīng)的設(shè)備工作級(jí)別設(shè)置為A4。

2 具體設(shè)計(jì)

2.1 工作要求的定位

在明確設(shè)計(jì)參數(shù)的基礎(chǔ)上，裝置間距為3.3m，相應(yīng)的裝置數(shù)量為152個(gè)，要想實(shí)現(xiàn)裝置的同步平移，則就需要實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的規(guī)劃設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)同步性，在兩條生產(chǎn)線間來實(shí)現(xiàn)平移，需要按照相應(yīng)的工作步驟來實(shí)現(xiàn)相應(yīng)工作內(nèi)容的落實(shí)，上料端需要平移裝置33個(gè)，下線工位區(qū)需要平移裝置152個(gè)，因平移單元的機(jī)構(gòu)相同，所以在實(shí)際設(shè)計(jì)的過程中較為容易實(shí)現(xiàn)，且控制方法一直、相應(yīng)成本達(dá)到了有效壓縮。

2.2 裝置架型方案的制定

在實(shí)際設(shè)計(jì)的過程中，需要將起重設(shè)備的裝載、運(yùn)輸與卸載功能集中在工作單元中，為了實(shí)現(xiàn)這一設(shè)計(jì)目標(biāo)，以循環(huán)工作流程來確保每一個(gè)平移單元下，只需要將第一步進(jìn)行順利完成，則接下來的平移工作就能夠?qū)崿F(xiàn)順利落實(shí)，相應(yīng)平移裝置需要實(shí)現(xiàn)指定動(dòng)作的落實(shí)，而這些直觀性的動(dòng)作不需要以高速來進(jìn)行限制。整體上，動(dòng)作簡單且十分平穩(wěn)，能夠在簡化設(shè)計(jì)工作內(nèi)容的同時(shí)，確保以復(fù)雜的設(shè)計(jì)理念來保證實(shí)現(xiàn)完善且易用的設(shè)計(jì)?；谧灾啬銚隙葐栴}，需要確保頂升形成在鋼軌撓度的2倍以上。將這一垂直頂升機(jī)構(gòu)加入到品行運(yùn)行的小車上，則能夠?yàn)閷?shí)現(xiàn)頂升單元的構(gòu)建，整個(gè)500m長的平移裝置需要152個(gè)單元組建而成，同時(shí)小車滾動(dòng)時(shí)會(huì)發(fā)生摩擦相應(yīng)的阻力系數(shù)設(shè)置為0.01，相應(yīng)的水平牽引在49t。

結(jié)語

綜上所述，實(shí)現(xiàn)這一類型起重運(yùn)輸設(shè)備的設(shè)計(jì)是為了滿足500m長鋼軌的復(fù)線作業(yè)之需，基于目前并沒有經(jīng)驗(yàn)可參照，因此，在設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的過程中需要結(jié)合場地實(shí)際需求，在明確相應(yīng)參數(shù)的基礎(chǔ)上，定位工作需求，以實(shí)現(xiàn)裝置架構(gòu)方案的設(shè)計(jì)，進(jìn)而確保底頂多支點(diǎn)起重運(yùn)輸設(shè)備的機(jī)械設(shè)計(jì)能夠滿足實(shí)際平移之需的同時(shí)，簡化工作內(nèi)容以提升工作效率，并實(shí)現(xiàn)對(duì)相應(yīng)生產(chǎn)基地改造工程的支撐提供保障。

參考文獻(xiàn)

[1]祥濤.底頂多支點(diǎn)起重運(yùn)輸設(shè)備的機(jī)械設(shè)計(jì)與研究[D].北京化工大學(xué)，2011.

[2]馮志剛，張連凱，康敬欣.百米定尺長軌條焊接生產(chǎn)線起重運(yùn)輸設(shè)備能耗分析[J].起重運(yùn)輸機(jī)械，2011（02）：19-21.

[3]程文明，李亞民，張則強(qiáng).橋式起重機(jī)與門式起重機(jī)輕量化設(shè)計(jì)的關(guān)鍵要素[J].中國工程機(jī)械學(xué)報(bào)，2012（01）：41-49.