随车提升机的设计

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1、随车提升机的设计随车提升机是工业生产中一种常见的机械，具有悠久的发展历史，本次设计 的随车提升机为用途专一的，专为在生产线上提升 RM6 机芯而设计，属于起重机 范畴，提升重量和高度都有限，体积较大。随车提升机用于在生产过程中提升RM6机芯，RM6机芯重达600kg,需要提 升的高度为300mm，本机主要用电机通过螺旋传动来随车提升机芯，工人可以通 过手来沿导轨平行移动机芯，也可以通过手柄来旋转机芯，通过这些可以控机芯 的位置。一、研究背景 国内随车提升机的发展经过了从开始的模仿设计，到现在的自主设计、自主 制造，已经发展到皮带式、环链式、钢丝绳芯、板链型等一系列，多种类型、几 十个型号的产品

2、。 近几年来，机械市场需求旺盛， 2011 年机械工业全累计完 成工业总产值16.89亿元，同比增长25%。其中 120种主要机械产品中，有102 种产品产量完成增长，其中随车提升机机械行业增长速度最快。我国曾经进入机 械消费、消费、出口大国的行列，但大而不强。机械设备及关键零部件的研发和 市场开辟步伐。进一步进步产质量量和强化效劳认识，进步全产业的综合竞争力。 产品的创新才能是决议企业在全球化竞争中位置的首要要素，在进一步进步精度 效率、自动化、智能化、网络化的根底上，逐渐向加工单元和高端配备制造系统 过渡。国外随车提升机机械部分和电气部分都得到了飞速的发展，而且两者相互 促进，相互提高。起

3、初的随车提升机是电动机通过减速器传动卷筒的系统，后来 出现了直流慢速电动机和直流电动机悬臂安装直接传动的随车提升机。上世纪八 十年代初，计算机又被用于随车提升机的监视和管理。二、发展趋势 上个世纪70年代以来，随着生产和科学技术的发展，起重机械无论是产量 上还是在品种及质量上都得到了极其迅速的发展。随着国民经济的快速发展，特 别是国家加大基础工程建设规划的实施，建设工程规模日益扩大，起重机安装工 程量越来越大，需要吊装和搬运的结构件和机器设备的重量也越来越大。特别是 大型电站、石油、化工、路桥、冶炼、航天以及工用民用高层建筑的安装作业的 迫切需要，极大地促进了起重机，特别是大型起重机的发展。

4、物料搬运成了人 类生产活动的重要组成部分，距今已有五千多年的发展历史。随着生产规模的扩 大，自动化程度的提高，作为物料搬运重要设备的起重机在现代化生产过程中应 用越来越广，作用愈来愈大，对起重机的要求也越来越高。起重机正经历着一场 巨大的变革。由于工业生产规模的不断扩大，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高的要 求。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

5、经济性。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、垃圾处理的专用起重机，防爆、防腐、绝缘起重机和铁路、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。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

6、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。有相当批量的起重机是在通用的场合使用，工作并不很繁重。这类起重机批 量大、用途广，考虑综合效益，要求起重机尽量降低外形高度，简化结构，减小 自重和轮压，也可使整个建筑物高度下降，建筑结构轻型化，降低造价。因此电 动葫芦桥式起重机和梁式起重机会有更快的发展，并将大部分取代中小吨位的一 般用途桥式起重机。德国德马格公司经过几十年的开发

7、和创新，已形成了一个轻 型组合式的标准起重机系列。起重量为1-63吨，工作级别为A1-A7，整个系列 由工字形和箱型单梁、悬挂箱形单梁、角形小车箱形单梁和箱形双梁等多个品种 组成。主梁与端梁相接以及起重小车的布置有多种型式，可适合不同建筑物及不 同起吊高度的要求。根据用户需要每种规格起重机都有三种单速及三种双速供任 意选择，还可以选用变频调速。操纵方式有地面手电门自行移动、手电门随小车 移动、手电门固定、无线遥控、司机室固定、司机室随小车移动、司机室自行移 动等七种选择。大车及小车的供电有电缆小车导电、DVS系统两种方式。如此多 的选择项，通过不同的组合，可搭配成百上千种起重机，充分满足用户不

8、同的需 求。这种起重机的另一最大优点是轻型化，自重轻、轮压轻、外形尺寸高度小， 可大大降低厂房建筑物的建造成本，同时也可减小起重机的运行功率和运行成本三、课题研究内容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。大型高效起重机的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

9、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。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

10、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，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。四、提升机分类及结构1、分类(1) 梁式起重机梁式起重机主要包括单梁桥式起重机和双梁桥式起重机,单梁桥式起重机桥 架的主梁多采用工字型钢或钢型与钢板的

11、组合截面。起重小车常为手拉葫芦、电 动葫芦或用葫芦作为起升机构部件装配而成。(2) 桥式起重机桥式起重机是桥架在高架轨道上运行的一种桥架型起重机，又称天车。桥式 起重机的桥架沿铺设在两侧高架上的轨道纵向运行，起重小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。2、结构(1)门式起重机一般根据门架结构形式、主梁形式、吊具形式来进行分类。结 构方面采用薄壁型材和异形钢、减少结构的拼接焊缝，提高抗疲劳性能。采用各 种高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

12、结构，主梁与端梁采用高强 度螺栓联接，便于运输与安装。（2）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，同时降低起重机的尺寸高度，减小轮压，国外已大量采用电动葫芦 作为起升机构。为了减轻自重，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。 减速器齿轮都采用硬齿面，以减轻自重、减小体积

13、、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。（3）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，应用人体工程学设计司机室，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

14、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。五、随车提升机零部件介绍1、x 轴滑台图 1. X 轴滑台X 轴滑台主要功能是作为载体使随车提升机能够在 x 方向（也就是沿着生产 线的方向）移动，其上面需要安装大量零件，所以它是非常重要的部件。通常它 的主体部分采用200X200X5的方钢管，其上面的其他零件需要焊接上，其上面 需要焊接一个40X40X4的方钢管，还需要焊接安装轮子支架的两个支架板，支 架板的孔与支架有一定的尺寸配合，它的主体尺寸长 200、宽 200、高 1280。2、地角固定板图

15、 2. 地角固定板地角固定板，顾名思义用于将机器固定在地面上，地角固定板应该有减震的 功能，将地角固定板一端固定在随车提升机的立柱下端，另一端与地面固定，能 够起到减震与固定的作用。3、横梁上面带有滑轨，X轴滑台在其上面滑动，其主体部分用200X200X5的方钢管, 滑轨为u型滑轨焊接在横梁上，横梁用螺栓固定在上横支架上。4、丝杠图 4. 丝杠丝杠工作时，主要是将电动机的回转运动转换为直线运动，其主要承受 转矩及轴向拉力（或压力）的作用同时在螺杆螺母的旋合时螺纹间有较大的相对 滑动。其失效形式主要是螺纹磨损，所以计算丝杠从耐磨性计算，由于丝杠在提 升重物时是上下运动的，所以在断电时需要螺纹有自

16、锁功能，由于丝杠转动，丝 杠上必须有用于定位轴承的轴肩，还需要有与电动机连接的键槽。5、定位把手图 5. 定位把手 定位把手主要用于在随车提升机旋转工件时用于固定限位转盘，定位把手一 面安装在限位转盘上。当转盘旋转时，提起定位把手，当定位转盘时，转盘上面有缺口，可以将定位把手放在缺口里，从而固定转盘，限制其运动。6、限位转盘图 6. 限位转盘限位转盘用于连接工作部分与 z 轴滑台，并且控制转盘的运动的最大限度。其主要由两部分：（1）限位转盘的上部伸进 z 轴滑台的里面，其盘部与 x 轴滑台连接，孔部用 于安装轴承和安装转盘。（2）它的盘部安有限制转盘转动凸台，为了减小两盘相撞时的冲击力，凸台 上安装有减震垫，当转盘转动时转盘上的凸台与限位转盘上的凸台相撞，能够限 制转盘的转动角度。六、总体设计方案 随车提升机是通过改变势能进行运输的大型机械设备，如矿井随车提升机、 过坝随车