电动单梁吊车的设计分析

２０１３年第１６期　（总第２５９期）　中阎高新技术企ｌＩ　业　ｃ　Ｈｌ　Ｉ５　Ｍ　Ｔ　ｃ　Ｈ　Ｅ　Ｈ　Ｔ　Ｅ…　ｌｓ　ｃ　ＮＯ．１６．２０１３　（ＣｕｍｕｌａｔｉｖｅｔｙＮＯ．２５９）　电动单梁吊车的设计分析　徐正琴　（兰州甘光光学有限责任公司，甘肃兰州７３００２０）　摘要：由于电动葫芦具有高度的灵活性和智能性，形式多样化，维修方便，所以在机械、化工、轻工等行业　中得到广泛应用。文章为热处理加工车间安装龙门式电动葫芦吊车的设计过程进行了一些分析。　关键词：悬空轨道运输；电动葫芦；型钢；稳固性　中图分类号：ＴＨ２１０　文献标识码：Ａ　文章编号：１００９—２３７４（２０１３）１６—００１２—０２　随着社会经济建设的不断发展，制造业水平也得到了　迅速提升，由驱动装置、取物装置（吊钩、滑轮、卷筒、　的，其主体可固定安装或通过小车悬挂在工字钢轨道上作　直线或曲线运行，还能配用在单梁起重机、龙门起重机、　悬挂起重机、悬臂起重机等多种起重机上，使作业面积扩　钢丝绳）组成的钢丝绳电动葫芦具有尺寸小、自重轻、操　作简单、造价低、应用广泛的特点，是批量生产的标准化　起重设备。在运输距离较近且运输数目有限的情况下，悬　空轨道运输装置，电动葫芦就会受到青睐。悬空轨道运输　技术充分地利用了工厂厂房或库区在结构上的现有条件，　有足够大的地面区域用于加工和安装，这一点尤其是在改　大、使用场合增多。根据我厂热处理加工车间提升和移　动工件工作的需要，工件的最大重量数１ｔ，需要提升的最　大高度５ｍ，还有横向和纵向两个运动方向（即上下和左　右），选择了ＣＤ　ｌ－６Ｄ型电动葫芦，ＣＤ　型表示电动葫芦具　有一种起重速度，能满足我们的作业要求，１表示起重量最　大Ｉｔ，起升高度６ｍ，Ｄ表示电动小车式葫芦。　ＣＤ　型电动葫芦的工作原理：电动葫芦通电时，带锥　形制动器的起重电机（布置在卷筒一端）通过弹性联轴　器，直接带动减速器（布置在卷筒的另一端）的输入轴一　齿轮轴，通过三级齿轮减速，由减速器的输出轴一空心轴　驱动卷筒转动，缠绕钢丝绳，使吊钩升降。　构造：由减速器、卷筒、导绳器、起重电机、吊钩、　造或维护时具有重大的意义。与地面运输工具相比，能够　更加有效地将转动、提升等这些符合人体工程学或在过程　中重要的动作集于一身。　１器材的选择　１．１电动葫芦的选择　型号的选择：ＣＤ　、ＭＤ　型电动葫芦是用来起落重物　时，为保证球铁件铸造的质量必须设置一定量的安全冒　口，以弥补铸造工艺缺陷及对铸造偏差进行纠正。在使用　刚度较高的铸型进行铸造时，为了方便造型和脱模，安全　冒口的形式常设计成随形或矩形压边明冒口，冒口的位置　慢（这些厚实部位主要包括热节和一些比较重要的加工　面），因此在这些部位容易出现缩孔和缩松缺陷等，为了　有效地防止这些缺陷的产生，需要在厚实部位设置冷铁。　冷铁的厚度选择对激冷作用的影响很大，如果厚度过大则　激冷效果不好，太薄则不容易挂住砂。在选择外冷铁的厚　位于铸件的顶部，以便于实现补缩、排气及清除作用。压　边冒口的冒口颈长度为零，压边缝隙虽然较窄，但此处的　度时，通常取为壁厚值的０．４～０．６倍。而在对致密度要求高　的铸孔进行加工时，则最好使用冷铁芯进行冷却。　型砂不容易散热，因此在铁水浇注完毕以后该处仍能自上　而下对球铁件的液体体积收缩进行补充，从而有利于防止　缩孔现象的发生。在浇注过程中压边缝隙的大小要选择合　适，如果压边缝隙过小则会导致铸件未完全凝固时缝隙已　经被封闭，无法起到液态补偿的作用；如果缝隙过大则会　导致铸件发生石墨化时缝隙还未封闭，发生“倒补缩”现　象，易发生缩孔现象，因此必须选择合适的缝隙大小。压　３结语　大型球铁件的铸造是一个复杂的工艺过程，影响其工　艺的因素很多，需要在实践中进行不断的探索和改进，只　有这样才能不断提高大型球铁件的铸造质量。ｏ　边安全冒Ｅｌ的总质量不应超过铸件总质量的２％，其长宽高　之比通常选为ａ：ｂ：ｈ＝ｌ：（０．５～０．７）：（１．５～２．５）。如　参考文献　［１１　李润生．大型球铁件的铸造工艺设计［］Ｊ］．现代铸铁，　２０１１，（６）：４８．５３．　［２］于明艳，等．大型球铁筒体的工艺改进［Ｊ］．一重技　术，２００３，（４）：２３．２４．　［３】杭家友．厚大球铁铸件铸造工艺探讨［Ｊ】．现代铸铁，　２０１１．（６）：４３　４７．　果铸件的外形不太规则，则可以楔缝型或鸭嘴形冒口，其　缝隙的宽度应比压边大２～４ｅｒａ。　２＿３冷铁的应用　由于大型铸件的厚实部位在铸造时的凝结速度比较　１２　袁１　型号规格　总重量　ｋｇ　ＣＤ　１．６Ｄ　起重量　起升高度　起重速度　运行速度　运行轨道　ｔ　１　电源　额定电压　（ｖ）　三相交流３８０　基本尺寸　长　１１７１　０．８　额定频率　（Ｈｚ）　５５　宽　ｍ　Ｏ．２　高　ｍ　０．７　ｍ　６　ｍ／ｍｉｎ　８　ｍ／ｒａｉｎ　２０　工字钢　１６—２８ｂ　１６５　电动小车、电气架、控制箱和软缆式引入器等部件构成。　主要技术参数如表１所示。　１．２工字梁的计算　根据ＣＤ．１—６Ｄ型电动葫芦运行轨道的要求，工字梁　型号范围为１６—２８ｂ，单位现有材料是２０ａ型热轧工字钢，　２结构的设计　龙门吊车的设计结构如图１所示：　通过已知条件：集中载荷＝电动葫芦的总重＋最大起吊重　量＝１６５ｋｇ＋１０００ｋｇ＝ｌ１．６５ｋＮ，跨度Ｌ＝７ｍ。Ｑ２３５－２０ａＴ字　梁的截面特性：Ｗ＝２３６．９／ｃｍ　；每１１１重＝２７９．ＩＮ；设计强度　２１５Ｎ／ｍｍ　；Ｅ＝２０６０００／ａｒｍ　；Ｉ＝２３６９／ｅｍ的四次方，经过以　下验算：　１．２．１强度的计算：　２０ａ型工字钢自重均布载荷：０．２７　９１　ｋＮ／ｍ，　ｑ＝１．２×０．２７９１＝０．３３５ｋＮ／ｍ　弯矩公式得Ｍ１＝ｑ×Ｌ￣２／８＝０．３３５×７×７／８＝２．０５ｋＮ・Ｉｎ　集中载荷：ｌ１．６５ｋＮ，ｐ＝１．４×１　１．６５＝１６．３１ｋＮ　弯矩公式得Ｍ２＝（Ｐ×Ｌ）／４＝（１６．３１×７）／４＝２８．５４ｋＮ・ｎｌ　Ｍ＝Ｍ１＋Ｍ２＝２．０５＋２８．５４＝３０．５９ｋＮ’Ｉｎ　由强度公式得叮＝Ｍ／（１．０５×Ｗ）＝３０５９００００／　（１．０５×２３６９００）＝１２２．９８Ｎ／ｍｍ２＜设计强度２１５Ｎ／ｍｍ　，满足　设计要求。　挠度的计算跨度挠度的控制值【Ｖ】＝Ｌ／２５０＝２８ｍｍ　自重引起的挠度Ｖ，＝（５ｑ×Ｌ＾４）／３８４ｘＥ×Ｉ　＝５×０．３３５×（７０００）　４，（３８４×２０６０００×２３６９００００）　＝２．１４６ｍｍ　集中载荷引起的挠度Ｖ：＝（Ｐ×　）／４８×Ｅ×Ｉ　＝１６３１０×７０００＂３／（４８×２０６０００×２３６９００００）　＝２３．８８ｍｍ　Ｖ＝Ｖ】＋Ｖ２＝２．１５＋２３．８８＝２６．０３ｍｍ　跨中挠度的相对值Ｖ＝２６．０３ｍｍ＜跨度挠度的控制值　２８ｍｍ，满足要求。　结论：现有材料２０ａ型热轧工字钢，在跨度７ｍ、最大　载荷１ｔ时可安全使用。　１．２．２支撑槽钢的选择。从热处理车间现场的安装环　境决定，龙门吊车左端利用一根槽钢直接固定在由钢筋　水泥浇筑的生产大楼的墙体上和墙体一起作支撑，右端　利用两根槽钢背对背焊接作支撑。从资料中查到，５ｔ的龙　门吊车可利用１４号槽钢作支撑腿，ｌｔ的吊车用ｌＯ号槽钢能　满足。　１．３加强筋的材料　加强筋的材料用ｌｃｍ厚的Ａ　钢板能满足要求。　３稳固性设计　龙门吊车工字梁的左端嵌入生产大楼钢筋水泥浇筑的　墙体４０ｃｍ，墙体和一根槽钢（用膨胀螺丝固定在墙体上）　一起起支撑作用，脚焊接在５０ｃｍ×３０ｃｍ×ｌｃｍ的钢板上并　用地脚螺丝固定在钢筋水泥浇筑的地面上；右端用两根槽　钢背对背焊接作支撑，脚焊接在中６０ｅｍ×ｌｃｍ的圆盘上，　由四个方向的三角筋加强脚脖子的强度，也用地脚螺丝固　定在钢筋水泥浇筑的地面上，为了加强这一端前后的摆　动，在工字梁上方焊一钢板通过钢绞绳的拉力用螺杆固定　在生产大楼前后墙体上。　４结语　通过以上设计，经过合理的焊接和安装，改善了我厂　热处理车间师傅们搬运较大工件时的劳动强度，能够省力、　省时、灵活、安全地进行工作，取得了满意的效果。ｏ　参考文献　［１】机械设计手册（第一卷）［Ｍ】．北京：机械工业出版　社，１９８８．　［２］机械工人切削手－）ｔｌｆ＇［Ｍ］．北京第一通用机械厂，１９７０．　［３】钢绞绳标准（ＧＢ　８９１８－２００６）［Ｓ］，　［４】钢绞绳标准（ＧＢ／Ｔ　２０１１８—２００６）［Ｓ】．　作者简介：徐正琴（１９６４一），女，甘肃兰州人，兰　州甘光光学有限责任公司高级工程师，研究方向：机床改　造及机械结构的设计。　１３