毕业设计（论文）开题报告-冶金铸造双梁桥式起重机结构设计

河南理工大学万方科技学院本科毕业设计（论文）开题报告题目名称 冶金铸造双梁桥式起重机结构设计学生姓名 专业班级 08 机制 3 班 学号一 、 选 题 的 目 的 和 意 义 ：起 重 机 的 出 现 大 大 提 高 了 人 们 的 劳 动 效 率 ， 以 前 需 要 许 多 人 花 长时 间 才 能 搬 动 的 大 型 物 件 现 在 用 起 重 机 就 能 轻 易 达 到 效 果 ， 尤 其 是 在小 范 围 的 搬 动 过 程 中 起 重 机 的 作 用 是 相 当 明 显 的 。 双 梁 桥 式 起 重 机作 为 物 料 搬 运 机 械 中 的 一 种 ， 在 各 行 各 业 中 得 到 广 泛 的 应 用 ， 起 重 范围 可 以 从 几 吨 到 几 十 吨 甚 至 几 百 吨 ， 在 机 械 制 造 、 冶 金 、 钢 铁 、 码 头集 装 箱 装 运 等 行 业 都 有 很 广 泛 的 应 用 ， 在 工 厂 的 厂 房 内 搬 运 大 型 零 件或 重 型 装 置 桥 式 起 重 机 是 不 可 获 缺 的 。 因 此 对 其 进 行 研 究 、 改 进 使 其结 构 更 加 合 理 ， 使 用 更 加 方 便 ， 成 本 更 加 低 廉 ， 具 有 重 要 的 现 实 意 义 。通 过 对 冶 金 铸 造 双 梁 桥 式 起 重 机 的 研 究 和 创 新 设 计 ， 能 够 让 我 很 好的 掌 握 结 构 力 学 、 材 料 力 学 在 金 属 结 构 件 和 起 重 机 运 输 中 的 运 用 。作 为 毕 业 设 计 的 一 大 课 题 ， 在 融 合 贯 通 机 械 专 业 的 同 时 ， 更 能 很 好 的使 自 己 所 学 专 业 知 识 全 面 化 、 系 统 化 。桥 式 起 重 机 小 车 主 要 包 括 起 升 机 构 、 小 车 架 、 小 车 运 行 机 构 、 吊具 等 部 分 。 其 中 的 小 车 运 行 机 构 主 要 由 减 速 器 、 主 动 轮 组 、 从 动 轮 组 、传 动 轴 和 一 些 连 接 件 组 成 。此 次 设 计 的 冶 金 铸 造 双 梁 桥 式 起 重 机 结 构 设 计 ， 安 装 于 冶 金 工程 厂 房 内 ， 用 于 冶 金 过 程 供 吊 运 铁 水 注 入 混 铁 炉 ， 炼 钢 炉 和 吊 运 钢 水2注 入 连 续 铸 锭 设 备 或 钢 锭 模 等 用 。 主 小 车 调 运 盛 桶 ， 副 小 车 进 行 翻 转盛 桶 等 辅 助 工 作 ， 对 桥 式 起 重 机 的 载 荷 要 求 较 高 ， 所 以 对 减 速 器 性 能要 求 较 高 。本 次 设 计 不 仅 是 对 专 业 知 识 的 考 察 ， 更 能 体 现 自 己 对 待 生 活 和 学习 的 态 度 ， 通 过 这 次 全 面 的 锻 炼 ， 希 望 能 为 今 后 真 正 走 上 工 作 岗 位 ，踏 实 工 作 奠 定 坚 实 的 基 础 。二 、 国 内 外 研 究 综 述 ：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 。 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 。 国 外 制 造 大 型 厂 商 主 要 有 美 国 的 Paceco、 德 国 的 Noell、 英国 的 Morris、 芬 兰 的 Valmet、 韩 国 的 三 星 和 现 代 ， 以 及 日 本 的 三 菱 、三 井 、 住 友 等 。 这 些 企 业 在 设 计 团 队 、 经 费 、 设 计 思 想 、 设 计 经 验 方面 都 有 着 国 内 无 法 抗 衡 的 优 势 。 目 前 世 界 上 比 较 先 进 的 机 型 其 堆 高 已达 78 层 、 吊 具 下 的 起 重 量 已 达 45t、 满 载 起 升 速 度 达 30m/min、 小车 速 度 超 过 50m/min、 大 车 运 行 速 度 超 过 120m/min。3研 究 成 果 主 要 体 现 在 以 下 几 点 ：1)新 装 置 的 研 制 和 新 零 部 件 的 采 用三 合 一 减 速 器 、 新 型 径 向 棒 销 联 轴 器 、 新 型 电 力 液 压 块 式 制 动 器 、钳 式 制 动 器 、 电 线 滑 车 、 滑 接 输 电 装 置 等 等 行 装 置 的 采 用 ,使 起 重 机的 启 动 、 传 动 、 制 动 等 方 面 的 性 能 都 有 了 很 大 的 提 高 。2)新 设 计 工 具 和 思 想 的 应 用Proe、 ANSYS、 APDL 语 言 等 方 便 快 捷 的 设 计 和 测 试 等 计 算 机 软 件的 开 发 和 运 用 大 大 提 高 了 新 产 品 的 研 发 能 力 ， 缩 短 了 研 发 周 期 。 门 式起 重 机 进 行 了 按 静 强 度 、 静 刚 度 、 动 刚 度 等 多 项 控 制 指 标 的 综 合 分 析优 化 设 计 ,从 单 机 优 化 到 系 列 优 化 设 计 理 论 方 面 的 开 拓 和 探 索 都 已 进入 实 用 阶 段 。 再 加 上 模 块 单 元 化 设 计 等 等 整 个 起 重 机 行 业 的 技 术 、 生产 和 管 理 水 平 、 新 产 品 的 研 发 速 度 都 将 大 大 加 快 。3) 自 动 纠 偏 技 术跨 度 大 于 40 m 的 龙 门 起 重 机 在 实 际 使 用 中 由 于 众 多 因 素 的 影 响 ，刚 、 柔 腿 运 行 一 段 时 间 后 会 产 生 快 慢 不 一 的 现 象 ， 常 用 电 气 自 动 纠 偏的 方 法 通 常 有 计 算 脉 冲 编 码 器 输 入 PLC 的 脉 冲 、 通 过 安 装 在 柔 腿 顶 部的 角 位 移 传 感 器 、 用 橡 胶 摩 擦 轮 带 动 旋 转 编 码 器 的 闭 环 控 制 等4)啃 轨 现 象 的 改 善啃 轨 ， 就 是 起 重 机 运 行 过 程 中 车 轮 轮 缘 与 钢 轨 侧 面 压 触 ， 发 生 强烈 的 磨 损 。 严 重 的 啃 轨 ， 使 车 轮 与 轨 道 剧 烈 磨 损 ， 并 且 大 大 增 加 附 加载 荷 ， 运 行 阻 力 比 正 常 状 态 时 增 大 3.5 倍 左 右 ， 一 般 中 型 工 作 类 型的 龙 门 起 重 机 车 轮 的 使 用 寿 命 约 810 年 ， 若 有 啃 轨 现 象 ， 寿 命 可 降4为 12 年 ， 甚 至 几 个 月 。 在 实 际 生 产 中 最 常 用 而 且 最 有 效 的 方 法 是 调整 和 移 动 车 轮 ， 消 除 过 大 的 误 差 横 向 力 。5)控 制 元 件 的 研 发采 用 转 角 码 盘 、 齿 轮 链 、 激 光 头 等 装 置 ,使 定 位 精 度 可 到±1mm。 接 收 器 、 控 制 器 遥 控 系 统 应 用 节 省 人 力 ,提 高 工 作 效 率 ,而 且使 操 作 者 的 作 业 条 件 得 到 改 善 。 在 距 离 检 测 方 面 ,采 用 无 线 电 信 号 型防 撞 装 置 来 监 控 起 重 机 前 端 行 驶 距 离 ,在 发 出 警 告 信 号 后 ,大 车 车 速将 减 小 到 50%,最 后 切 断 电 机 电 源 ,将 大 车 制 动 。 起 重 机 的 刹 车 系 统 也应 用 微 机 进 行 控 制 和 监 视 工 作 。我 国 工 程 起 重 机 发 展 状 况我 国 工 程 起 重 机 行 业 已 经 历 了 5 年 的 快 速 发 展 。 近 一 两 年 全 行 业新 产 品 的 开 发 力 度 很 大 ， 不 断 有 新 产 品 涌 现 ， 繁 荣 并 迎 合 了 市 场 的 需求 。目 前 起 重 机 的 配 套 件 是 关 键 问 题 ， 这 已 成 为 生 产 大 型 起 重 机 和 扩大 出 口 的 瓶 颈 。 由 于 液 压 泵 、 阀 、 马 达 、 高 端 传 动 部 件 、 发 动 机 、 高强 度 钢 材 ， 基 本 上 依 靠 进 口 ， 不 但 价 格 高 ， 而 且 供 货 时 间 长 ， 制 约 力大 型 起 重 机 的 研 发 和 生 产 ， 并 给 企 业 带 来 了 风 险 。国 外 工 程 起 重 机 发 展 状 况 ：1） 完 备 的 载 荷 型 谱国 外 吊 装 业 已 非 常 成 熟 与 完 善 ， 其 吊 装 用 起 重 机 也 随 之 得 到 了 长足 发 展 。 目 前 工 程 起 重 机 的 设 计 与 制 造 主 要 集 中 在 德 国 、 美 国 与 日 本 。其 产 品 的 型 谱 的 覆 盖 面 很 大 ， 且 非 常 细 致 。52） 扩 大 作 业 空 间 的 新 结 构为 了 最 大 限 度 的 使 用 起 重 机 ， 要 求 起 重 机 既 能 满 足 大 起 重 量 要 求 ，又 能 满 足 作 业 空 间 的 需 要 。 因 此 大 起 升 高 度 、 大 幅 度 时 的 起 重 量 也 就逐 渐 成 为 衡 量 起 重 机 的 一 个 重 要 指 标 。三 、 毕 业 设 计 （ 论 文 ） 所 用 的 主 要 技 术 与 方 法 ：本 次 设 计 为 200/50t 冶 金 铸 造 双 梁 桥 式 起 重 机 ， 结 构 较 复 杂 ， 在满 足 疲 劳 强 度 、 刚 度 和 稳 定 性 的 前 提 下 ， 尽 可 能 节 约 材 料 设 计 出 符 合满 足 要 求 使 用 性 能 的 起 重 机 结 构 。 从 本 次 毕 业 设 计 的 选 题 、 构 思 以 及将 来 冶 金 铸 造 双 梁 桥 式 起 重 机 的 研 究 和 发 展 方 向 为 出 发 点 ， 所 用 到的 研 究 方 法 主 要 有 经 验 总 结 法 、 比 较 研 究 法 、 文 献 资 料 法 等 。 借 鉴前 人 对 起 重 机 结 构 设 计 的 成 熟 经 验 ， 结 合 目 前 冶 金 铸 造 双 梁 桥 式 起 重机 所 存 在 的 缺 点 及 不 足 进 行 起 重 机 的 创 新 性 结 构 设 计 。 通 过 搜 集 大 量书 籍 资 料 和 向 专 业 人 士 和 老 师 请 教 相 结 合 的 方 法 ， 完 成 起 重 机 复 杂 结构 的 设 计 和 大 量 计 算 。 特 别 是 两 主 梁 的 结 构 设 计 和 载 荷 计 算 以 及 主 梁与 端 粱 的 连 接 方 式 等 。 在 课 题 设 计 过 程 中 ， 经 查 阅 相 关 起 重 机 图 书 的理 论 知 识 和 从 毕 业 实 习 的 实 践 经 验 着 手 ， 同 时 参 阅 大 量 关 于 起 重 机方 面 的 书 籍 和 从 互 联 网 中 获 得 的 起 重 机 的 最 新 发 展 方 向 ， 最 后 综 合起 来 加 以 完 成 。 比 较 研 究 法 可 以 理 解 为 是 根 据 一 定 的 标 准 ， 对 两 个 或6两 个 以 上 有 联 系 的 事 物 进 行 考 察 ， 寻 找 其 异 同 ， 探 求 普 遍 规 律 与 特 殊规 律 的 方 法 。具 体 要 求 ：A 本 设 计 中 要 注 意 的 问 题 是 结 构 较 复 杂 ， 在 满 足 疲 劳 强 度 、 刚 度 和 稳定 性 的 前 提 下 ， 尽 可 能 节 约 材 料 ； 计 算 量 较 多 。B 预 期 效 果 ： 通 过 本 次 设 计 ， 熟 练 掌 握 结 构 力 学 、 材 料 力 学 在 金 属 结构 件 和 起 重 机 运 输 中 的 运 用 。C 完 成 校 院 要 求 的 工 作 量 和 毕 业 设 计 论 文 的 撰 写 。四 、 主 要 参 考 文 献 与 资 料 获 得 情 况 ：1万 力 徐 格 宁 ， 等 -GB3811-08 起 重 机 设 计 规 范 .北 京 ： 国 家 标准 局 出 版 社 ， 2008.2 张 志 文 王 金 诺 等 ， 起 重 机 设 计 手 册 M. 北 京 .中 国 铁 道 出版 社 ， 1998.3 王 金 诺 于 兰 峰 ， 起 重 机 金 属 机 构 .北 京 ： 中 国 铁 道 出 版 社 .2002.4徐 格 宁 ， 机 械 装 备 金 属 结 构 的 设 计 M.北 京 ， 机 械 工 业 出 版 社 ，2009.3-290.5 陈 道 南 盛 汉 中 ， 等 起 重 机 课 程 设 计 .北 京 ： 冶 金 工 业 出 版 社 ，2000.191-2906陈 国 璋 孙 桂 林 金 永 懿 孙 学 伟 徐 秉 业 ， 等 起 重 机 设 计 实 例 .中 国 铁 道 出 版 社 ， 1985.12.7 材 料 力 学 M.北 京 ： 高 等 教 育 出 版 社 78 结 构 力 学 M.北 京 ： 高 等 教 育 出 版 社 ,9 徐 格 宁 、 智 浩 .铸 造 起 重 机 桥 架 空 间 结 构 分 析 与 疲 劳 计 算 .太 原重 机 学 院 学 报 .1993 年 第 四 期 第 14 卷 ， 1993五 、 毕 业 设 计 （ 论 文 ） 进 度 安 排 （ 按 周 说 明 ）第 一 到 四 周 ： 毕 业 实 习 、 写 毕 业 实 习 报 告 、 熟 悉 毕 业 题 目 内 容 ，查 资 料 ， 定 几 种 方 案第 五 到 十 周 ： 各 种 方 案 分 析 ， 定 具 体 方 案 ， 需 要 计 算 的 ， 再 此 期 间 完成 计 算 ， 翻 译 英 文第 十 一 到 十 四 周 ： 画 草 图 修 改 最 终 图第 十 五 到 十 六 周 ： 撰 写 毕 业 设 计 说 明 书第 十 七 周 ： 答 辩 （ 一 般 会 是 在 6 月 初 或 者 是 6 月 中 旬 ）六 、 指 导 教 师 审 批 意 见 ：指 导 教 师 ： 年 月 日