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1、江汉大学毕业论文文献综述题目：双梁桥式起重机设计桥架部分设计学院：机电与建筑工程学院专 业：机械设计制造及其自动化学号：200806101322学生姓名:徐和顺指导教师：易建钢日 期：2012-2-291、双梁桥式起重机的概述双梁桥式起重机承载能力强，跨度大、整体稳定性好，品种多， 但自身质量与相同起重量的单主梁门式起重机相比要大些，造价也较 高。我国的门式起重机发展自从上世纪五十年代中期开始经历了仿 制、改进和自主研发三个阶段。2011 年由武桥重工制造的我国最大 的一台龙门起重机该起重机跨度为230 米，为国内最大跨度，标准载 重为 900 吨，实际载重可以达到 1500 吨。在结构设计、
2、材料、装置 等方面都实现了跨越式的发展，基本上确立了研发，制造体系。双梁 桥式起重机示意图如下：随着我国基本建设高峰的逐渐到来，造船、风力发电安装、石油 化工（包括煤化工）建设、冶金建设、火电（包括核电）建设、市政等等 的发展使大型起重机吊装市场出现供不应求的“火暴”现象。如今， 我国的建设工程中的大型吊装模式，已经从相对原始的桅杆辅以卷扬 机和滑轮组的方式，转变为以大型桅杆辅以液压提升和大型起重机吊 装为主的模式。中国造船业从2006 年开始进入了一个突飞猛进发展 阶段。造船最主要的辅助工具就是大型龙门起重。首钢的搬迁、宝钢 的改扩建等的大面积开工和扩建，起重量逐级攀升，达到600t以上。
3、2、双梁桥式起重机的应用双桥式起重机是现代工业生产中不可缺少的设备，被广泛地应用 在室内外仓库、厂房、码头和露天贮料场等处。从而大大减轻了体力 劳动强度，提高了劳动生产率。桥式起重机的桥架沿铺设在两侧高架上的轨道纵向运行，起重 车沿铺设在桥架上的轨道横向运行，构成一矩形的工作范围，就可以 充分利用桥架下面的空间吊运物料，不受地面设备的阻碍。3 双梁桥式起重机的发展趋势1、重点产品大型化，高速化和专用化由于工业生产规模不断扩大，生产效率日益提高，以及产品生产 过程中物料装卸搬运费用所占比例逐渐增加，促使大型或高速起重机 的需求量不断增长，起重量越来越大，工作速度越来越高，并对能耗 和可靠性提出更
4、高的要求。双梁桥式起重机已成为自动化生产流程中 的重要环节。起重机不但要容易操作，容易维护，而且安全性要好， 可靠性要高，要求具有优异的耐久性、无故障性、维修性和使用经济 性。目前世界上最大的履带起重机起重量3000t，最大的桥式起重机 起生日一 1200t，集装箱岸连装卸桥小车的最大运行速度已达 350m/min,堆垛起重机级最大运行速度240m / min，垃圾处理用起 重机的起升速度达100m / min。工业生产方式和用户需求的多样性，使专用起重机的市场不断扩 大，品种也不断更新，以特有的功能满足特殊的需要，发挥出最佳的 效用。例如冶金、核电、造纸、垃圾处理专用起重机，防爆、防腐、 绝
5、缘起重机和铁路、船舶、集装箱专用起重机的功能不断增加，性能 不断提高，适应性比以往更强。德国德马格公司研制出一种飞机维修 保养的专用起重机，在国际市场打开了销路。这种起重机安装在房屋 结构上，跨度大、起升高度大、可过跨、停车精度高。在起重小车下 面安装有多节伸缩导管，与飞机维修平台相连，并可作3600旋转。 通过大车和小车的位移、导管的升降与旋转可使维修平台到达飞机的 任一部位，进行飞机的维护和修理极为快捷方便。2、系列产品模块化、组合化和标准化用模块化设计代替传统的整机设计方法，将起重机上功能基本相 同的构件、部件和零件制成有多种用途，有相同联接要素和可互换的 标准模块，通过不同模块的相互组
6、合，形成不同类型和规格的起重机。 对起重机进行改进，只需针对某几个模块。设计新型起重机，只需选 用不同模块重新进行组合。可使单件小批量生产的起重机改换成具有 相当批量的模块生产，实现高效率的专业化生产，企业的生产组织也 可由产品管理变为模块管理。达到改善整机性能，降低制造成本，提 高通用化程度，用较少规格数的零部件组成多品种、多规格的系列产 品，充分满足用户需求。目前，德国、英国、法国、美国和日本的著 名起重机公司都已采用起重机模块化设计，并取得了显著的效益。德 国德马格公司的标准起重机系列改用模块化设计后，比单件设计的设 计费用下降 12，生产成本下降45，经济效益十分可观德国德马格公司还开
7、发了一种KBK柔性组合式悬挂起重机，起 重机的钢结构由冷轧型轨组合而成，起重机运行线路可沿生产工艺流 程任意布置，可有叉道、转弯、过跨、变轨距。所有部件都可实现大 扎遏生产，再根据用户的不同需求和具体物料搬运路线在短时间内将 各种部件组合搭配即成。这种起重机组合性非常好，操作方便，能充 分利用空间，运行成本低。有手动、自动多种形式，还能组成悬挂系 统、单梁悬挂起重机、双梁悬挂起重机、悬臂起重机、轻型门式起重 机及手动堆垛起重机， 甚至能组成大型自动化物料搬运系 统。3、产品性能自动化、智能化和数字化起重机的更新和发展，在很大程度上取决于电气传动与控制的改 进。将机械技术和电子技术相结合，将先进
8、的计算机技术、微电子技 术、电力电子技术、光缆技术、液压技术、模糊控制技术应用到机械 的驱动和控制系统，实现起重机的自动化和智能化。大型高效起重机 新一代电气控制装置已发展为全电子数字化控制系统。主要由全数字 化控制驱动装置、可编程序控制器、故障诊断及数据管理系统、数字 化操纵给定检测等设备组成。变压变频调速、射频数据通讯、故障自 诊监控、吊具防摇的模糊控制、激光查找起吊物重心、近场感应防碰 撞技术、现场总线、载波通讯及控制、无接触供电及三维条形码技术 等将广泛得到应用。使起重机具有更高的柔性，以适合多批次少批量 的柔性生产模式，提高单机综合自动化水平。重点开发以微处理机为 核心的高性能电气传
9、动装置，使起重机具有优良的调速和静动特性， 可进行操作的自动控制、自动显示与记录，起重机运行的自动保护与 自动检测，特殊场合的远距离遥控等，以适应自动化生产的需要。例如德国采用激光装置查找起吊物的重心位置，在取物装置上装 有超声波传感器引导取物装置自动抓取货物。吊具自动防摇系统能在 运行速度200m/min，加速度0.5m/s2情况下很快使起吊物摇摆振幅减 至几个毫米。起重机可通过磁场变换器或激光达到高精度定位。起重 机上安装近场感应系统，可避免起重机之间的互相碰撞。起重机上还 安装了微机自诊断监控系统，该系统能提供大部分常规维护检查内 容，如齿轮箱油温、油位，车轮轴承温度，起重机的载荷、应力
10、和振 动情况，制动器摩擦衬片的寿命及温度状况 等。4 、产品组合成套化、集成化和柔性化在起重机单机自动化的基础上，通过计算机把各种起重运输机械 组成一个物料搬运集成系统，通过中央控制室的控制，与生产设备有 机结合，与生产系统协调配合。这类起重机自动化程度高，具有信息 处理功能，可将传感器检测出来的各种信息实施存储、运算、逻辑判 断、变换等处理加工，进而向执行机构发出控制指令。这类起重机还 具有较好的信息输入输出接口，实现信息全部、准确、可靠地在整个 物料搬运集成系统中的传输。起重机通过系统集成，能形成不同机种 的最佳匹配和组合，取长补短，发挥最佳效用。目前重点发展的有工 厂生产搬运自动化系统，
11、柔性加工制造系统，商业货物配送集散系统， 集装箱装卸搬运系统，交通运输和邮电部门行包货物的自动分拣与搬 运系统等。例如生产工程机械的美国卡特皮勒公司金属结构厂购置了一条 以桥式起重机为主的物料自动搬运系统，用于钢板的喷丸处理、切割 和入库的自动装卸搬运作业，比原先采用单机操作工作效率提高 65。日本东芝浜川崎工厂用全自动桥式起重机组成的物料输送系统 来搬运柔性加工线上的夹具和工件，为机床运送毛坯或将加工好的零 件送到下一工序或仓库。这些在空间移动的起重机搬运系统代替了过 去通常使用的自动导向搬运车，使车间地面面积得到充分利用。5 、产品构造新型化、美观化和实用化 结构方面采用薄壁型材和异形钢、
12、减少结构的拼接焊缝，提高抗疲劳 性能。采用各种启强度低合金钢新材料，提高承载能力，改善受力条 件，减轻自重和增加外形美观。桥式起重机的桥架结构型式大多采用 箱形四梁结构，主梁与端梁采用高强度螺栓联接，便于运输与安装。在机构方面进一步开发新型传动零部件，简化机构。 “三合一 ” 运行机构是当今世界轻、中级起重机运行机构的主流，将电动机、减 速器和制动器合为一体，具有结构紧凑、轻巧美观、拆装方便、调整 简单、运行平稳、配套范围大等优点，国外已广泛应用到各种起重机 运行机构上。为使中小吨位的起重小车结构尽量简化，同时降低起童 机的尺寸高度，减少轮压，国外已大量采用电动葫芦作为起升机构。 为了减轻自重
13、，提高承载能力，改善加工制造条件，增加产品成品率， 零部件尽量采用以焊代铸，如减速器壳体、卷简、滑轮等都用焊接结 构。减速器齿轮都采用齿面，以减轻自重、减小体积、提高承载能力、 增加使用寿命。液压推杆盘式制动器的应用范围也越来越大。此外， 各机构采用的电动机都向高转速发展，从而减小电机基座号，减轻重 量与减小外形尺寸，并可配用制动力矩小的制动器。在电控方面开发性能好、成本低、可靠性高的调速系统和电控系 统，发展半自动和全自动操纵。采用机电仪液一体化技术，提高使用 性能和可靠性，增加起重机的功能。今后会更加注重起重机的安全性。 研制新型安全保护装置。重视司机的工作条件上，应用人体工程学设 计司机
14、室，降低司机的劳动强度。德国近年为解决起重机吊钩的防摆 控制，开发了模糊逻辑电路的控制技术，用神经信息和模糊技术来寻 找开始加速的最佳时刻，将有经验司机防摆实际操作的数据输入系 统，实现最优控制。模糊控制方式能确定实施自动工作的控制指令， 将人们主观上的模糊量通过模糊集合进行数字化定量，再利用计算机 实现像熟练司机一样的自如操作，取得了更高的效率和安全性。模糊 控制作为新的控制方法已引人注目4、总结双梁桥式起重机是应用范围最广的工程机械之一，石化、冶金、 电厂、码头、水利、建筑、桥梁等行业随处可见它的雄姿。我国双梁 桥式起重机制造业奠基于 20 世纪 50 年代。70 年代以来，双梁桥式 起重
15、机的类型、规格和技术水平获得很大的发展，除了满足国内经济 建设对双梁桥式起重机日益增长的需要外，还向国外出口各种类型的 高性能、高水平的双梁桥式起重机。我们已经看到世界上工业发达国家已经开始进入新的技术革命 时代。我国目前仍然处在设计、生产周期化阶段，起点低、设备落后， 相对发达国家落后 20 年左右。如果我国能从国外工业发展中得到启 示，将可加快我国双梁桥式起重机的发展。参考文献1 Hanafy M.Omara,Ali H.Nayfeh. Gantry cranes gain scheduling feedback control with friction compensation. Jo
16、urnal of Sound andVibration ,2005(281): 1202 William Singhose,Lisa Porter,Michael Kenison.Effects of hoisting on the input shaping control of gantry cranes.Control EngineeringPractice,2000(8)3 V.A.Kopnov. Fatigue life prediction of the metalwork of a travellinggantry. Engineering Failure Analysis,1999(6):131141 4顾迪民 . 工程起重机. 中国建筑工业出版社. 1988.12 第二版5 刘毅.浅谈门式起重机的稳定性设计 J. 机电技术， 2009(2)： 89
