基于动力学臂式斗轮机俯仰机构分析及平衡回路选用
斗轮机俯仰运动受力分析与方案优化
斗轮机俯仰运动受力分析与方案优化作者：徐永南来源：《科学与财富》2017年第19期摘要：作为物料输送装备，斗轮机在港口、电厂、煤矿、化工等行业运用广泛，是提高物料输送效率，节约输送时间，降低输送成本的高效运输装置，但斗轮机常常在俯仰运动中出现臂架振动，产生原因一般有对受力状态掌握不清导致选择不合理配重，以及因系统设计不合理导致使用了不满足工作条件的液压元件。
本文主要分析斗轮机在空载、取料以及堆料这三种状态下，俯仰运动下液压缸的受力情况，并针对斗轮机做俯仰运动时的受力特点探讨如何改进液压系统，解决臂架振动。
关键词：斗轮机；俯仰运动；臂架振动；受力分析斗轮机是斗轮堆取料机的简称，被广泛应用在建材、煤矿、港口等货流量较大的场地中，是装卸物料的大型运输机器，其主机的俯仰运动是斗轮机的主要工作环节，且能量消耗较大，同时伴随有臂架的振动问题。
为了解决振动问题，提高斗轮机工作寿命，提高装卸效率，以下将对DQ1250.35整体型斗轮机的俯仰运动在空载、堆料、取料状态下的液压缸受力进行分析，找出导致臂架振动的原因，并提出改进措施。
1液压缸受力状况斗轮机俯仰结构主要有液压变幅和机械变幅两种方式，目前广泛使用的是液压变幅。
传统液压结构有能源消耗大、油源装置体积大、对油液敏感等不利因素，而交流变频技术的发展，产生了直驱式液压系统，具有对电机控制灵活、液压机构出力大等优点，与传统液压系统相比，节能效果明显，体积较小，对油污染不敏感，因此常适用于斗轮机。
斗轮机一般有整体和非整体两种，整体型的俯仰系统一般只设计为液压缸既受拉力也受压力；非整体型的主机俯仰系统通常将液压缸设计为既受拉力又受压力，或者只受压力。
本文分析的DQ1250.35斗轮机为整体型，整体型俯仰系统中，液压缸常受到负压，会出现由受拉到受压的转变过程，这种特殊状况的出现导致若要保证臂架工作时运行平稳，要求液压缸出油腔具有足够压强。
1.1空载时液压缸受力状况空载运行时，对斗轮机臂架转轴产生力矩作用的为部件m1～m16自重以及液压缸作用力F。
臂架型斗轮堆取料机俯仰液压系统分析
１ ．主门架 ２ ．臂架 ３ ．液压缸 ４ ．回转 机构 图 １ 液压俯仰 机构 结构图
导致上部结构失稳 坠落 ，甚 至整机倾覆 ，所 以系 统必须设 置可靠 的保压 回路 ，即使软 管爆裂等意 外发生 ，也能使俯仰系统保持稳定。 ２ ）臂架俯仰快速 、平稳 在 斗轮机作业 时 ，
液压 系统的设计要求
由于 斗轮 机 本 身 体 积 庞 大 ，且 回 转 机 构 上 部 钢结 构质 量达 几百 ｔ ，因此对 俯 仰 机 构 的液 压 系 统 运 行 安全 、平稳 、可靠 性均 提 出 了较 高 的要求 。 １ ）液 压 缸 保 压 性 能 高 斗 轮 机 非 作 业 期 间 ，
２ １ 液压 缸 良好 的保压 性能 ． 主泵 为径 向恒压 变量柱 塞泵 ，泵 的流 量 由 Ｐ和
连通 ，２阀各 自封 闭 ，可 将液 压缸 锁 定在 任 何位 置 上 。即使 油路 中 的 软 管 爆 裂 ，液 压 缸 油 口被 液 控
ｘ口的压差 自动调节 ，此套液压系统主泵的出口压 力由连 接 主泵 ｘ 口的 电磁 溢 流 阀 （ 设定 压 力 为 １ Ｐ ）所控制 。当电机 启动 瞬 间 ，电磁 溢流 阀得 ８Ｍ ａ
ｏ ｈｊ ｎ ｅ ｕ ｏ ｅ ｌ ｔｏ ｘｍ ｌ， ｒｖ ｉｇ ｆ ｅ ｃ ｒ ｅｉ ， ｍ ｒ ｅ ｎ， ｄｆｉ ｒ ａａ ｓ ｙｒｕ ｆ ｅ ａｇＢ ｉ ｎＰ ｗ ｒ ａ ｒ ａ ｐｅ ｐｏｉ ｎ ｒ ｅ ｎ ｅ ｓ Ｚ ｉ ｌ Ｐ ｎｆ ｅ ｄ ａｅｒ ｏ ｆ ｄ ｇ ｉ ｐｏ ｍｅｔ ａ ｌ ｅ ｎ ｙｉｏ ｈ ｄａ－ ｎ ｖ ｎ ａｕ ｌ ｓ ｆ
压差 一致 。
缸快速运动 的同时不 能有 严重冲击 ，以免造 成过 大 的瞬 时倾 覆 力矩 ，危 害整 机稳定 性 。
悬臂式斗轮机俯仰故障与
悬臂式斗轮机俯仰故障分析与研究马光辉 宋文亮（神华黄骅港务公司 河北 沧州 061113）摘 要： 悬臂式斗轮机俯仰故障由以下两个原因造成，一是俯仰机构特别是铰点阻力过大，二是斗轮机在使用一定年限后接地压力升高。
为避免或减缓悬臂斗轮机俯仰机构发生此类问题，我们将臂架和配重铰点轴承改为进口自润滑关节轴承，将滑动轴承全部改为增加油脂润滑；另外，斗轮机在运行一段时间后应进行配重的维护，并及时清理臂架上的积煤。
关键词： 悬臂使斗轮机；俯仰故障；铰点阻力；接地力中图分类号：TH72 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）1120109－02自今年以来，R2多次发生取底层料时无法抬起臂架的故0 前言障，有时虽然能做俯仰，但速度非常慢。
我们首先检查液压系悬臂式斗轮机（包括堆取料机和取料机）是一种在轨道上统，经检查液压泵、油缸、管路、液压阀均未发现问题，从而行走的大型机械设备，主要由悬臂皮带机、俯仰、回转、行排除是液压系统的问题。
后经测量液压缸的压力，我们发现在走、斗轮等机构组成，广泛应用于港口、电厂、冶金、矿山等臂架上升时，液压缸的下腔压力达到了13.8MPa的压力，而俯领域，是煤炭、矿石等散货输送过程中关键设备之一。
港口用仰液压泵的输出压力为15MPa，除去液压系统中的压力损失，斗轮机自动大、机构复杂。
其中俯仰机构是斗轮堆取料机上的液压缸下腔的压力已经达到最大值。
由此分析，导致R2向上无关键机构之一，其作用是牵引臂架装置在全料堆高度范围内做俯仰或俯仰动作非常慢的原因可能是配重不足或俯仰结构中存俯仰运动。
在较大的阻力。
神华黄骅港作为我国西煤东运第二条大通道的出海口，3 原因分析2011年的吞吐量已突破1亿吨，其中的斗轮取料机即发挥了极3.1 分析方法其重要的作用。
黄骅港一二期共有悬臂式斗轮机14台，其中6000t/h 9台、3000t/h 4台、1200t/h 1台。
其中一台对于采用液压油缸式四连杆俯仰机构的悬臂斗轮机的俯仰3000t/h的R2斗轮取料机从今年开始经常出现俯仰无动作故系统分析一般采用测量接地力的方法。
斗轮机俯仰液压系统的故障分析与维护
斗轮机俯仰液压系统的故障分析与维护作者：成黎明来源：《名城绘》2018年第04期摘要：本文分析了某燃煤电厂1号斗轮机俯仰液压系统液压缸、平衡阀、电磁换向阀、双向节流阀、电磁溢流阀、柱塞泵等部件运行中出现故障现象及原因，找出解决方法。
关键词：液压系统斗轮机液压缸平衡阀电磁换向阀双向节流阀电磁溢流阀柱塞泵1 概述某电厂三期工程装机容量为2*660MW，配套设计4座条型煤场，二台DQ1000/2000·35型斗轮堆取料机，由长春发电设备公司生产，取料出力1000t/h，堆料出力2000t/h，作业高度轨上14m、轨下2m，整机含配重约重400T。
主要机构由斗轮机构、仰俯机构、回转机构、上部金属机构、走行机构、悬臂胶带机、尾车、喷水除尘装置、电缆卷筒供电系统。
设计工作级别，重型工作制。
由江苏电力建设第三工程公司安装。
俯仰液压系统主油路（见图1）设计工作压力15Mpa，最大工作压力为18Mpa，1号斗轮机于2011年4月底投入运行。
自2011年4 月投运以来，液压系统故障较多，主要表现在：俯仰油缸内部活塞密封損坏，活塞轴向固定卡环损坏，不动作；俯仰油缸在水平上方时，自动上升；俯仰液压一侧动作一侧不动作；三位四通电磁换向阀卡死；电磁溢流阀不动作、不溢流；平衡阀无法调、内部窜油故障；柱塞泵运行噪音大、压力不足；其他液压阀件及液压油易污染等故障，以下进行逐一分析。
2 俯仰液压缸运行故障现象及对策斗轮机液压俯仰油缸为TK250/180/1750型双作用油缸，直径250mm，行程1750mm，工作压力15Mpa。
悬臂水平向上时活塞受拉力，水平向下时活塞受压力。
2.1 常见的故障及原因分析2.1.1 液压缸漏油漏油是1号斗轮机俯仰油缸常见的故障，其形成的原因主要是密封件磨损、破裂或使用后压缩产生永久性变形；缸筒与缸盖结合部位产生外渗漏；由于运行振动导致进出管口联接松动产生渗漏。
以上三种泄漏主要是外渗漏，外渗漏易检查，通过日常巡查能直观地检查，一出现渗漏就能查出。
斗轮机俯仰液压系统说明书
1. 范围本操作说明书适用于斗轮堆取料机俯仰控制液压系统(以下简称液压系统)。
本操作说明书规定了液压系统的使用方法，常规保养和常见故障的处理方法。
2. 液压系统简介2.1. 液压系统组成本 液压系 统由一个液压 站总成(PHSH-PU-05033-A1-0-SH)、俯仰 油 缸 (280/180-2184/3520 )、司机室随动油缸(100/70-400/800 )、皮带张紧油缸 (100/70-750/1095),导料槽翻板油缸(63/30-280/700)，油缸控制阀块，高压球阀等相 关连接管路等组成。
22 俯仰液压泵站主要工作参数:P VT38-2R1C-C03-BB0(80ml/r)28 MPa1台液压工作介质46号抗磨液压油,(冬季使用10号航空液压油)。
2.2.1 主泵：柱塞泵泵型号： 最大工作压力: 数量： 2.2.2 2.2.32.2.42.2.5 副泵：叶片泵 泵型号： 最大工作压力：数量： 电动机 电机型号： 输出功率： 转速： 数量： 冷却器 空冷器(0.75KW , 数量： 油箱容积 有效容积为1000L ，最大容积为1200L 。
供电要求电动机为：三相AC380V, 50HZ 控制电源和电磁铁电源为：DC24V 比例电磁铁由比例放大卡驱动 T7BS-B03-3R03-A1M1(9.8ml/r)28MpaQA225S4A-B35 (带电加热防潮带) 37 KW 1450 rpm1台380VAC,1450rpm ：243003301 1台2.2.62.3.外形及安装说明2.3.1液压站总成外形尺寸：俯仰控制系统液压泵站（PHSH-PU-05033-A1-0-SH：1900mm（L） x1600mm（W） x2050mm（H；2.3.2安装尺寸见下图：俯仰控制系统泵站底脚安装图3.功能说明：液压系统原理图请参阅P HSH-HC-05033-A1-0-SH图纸。
3.1.俯仰控制系统（PHSH-PU-05033-A0-0-SH :3.1.1电机泵组功能说明电机泵组（序号13,14,15,16,17 ）的作用是为系统供给压力和流量。
悬臂式斗轮机俯仰故障分析与探讨
悬臂式斗轮机俯仰故障分析与探讨作者：李季范金宝来源：《科学与财富》2017年第01期摘要：悬臂式斗轮机随着现代工业机械的不断更新发展，逐渐普及到了众多工业生产之中。
悬臂式斗轮机的出现，为现代的工业生产过程带来了极大的便利，但与此同时悬臂式斗轮机也因为其独特的机械结构，以及悬臂式斗轮机和地面接触面压力的大小导致了悬臂式导轮机出现了相应的故障，给斗轮机的日常使用带来了干扰，而在对斗轮机进行检修的过程中，也会因为耗时较长而影响工程现场的正常运行。
所以为了避免这些情况的产生，需要工作人员能够及时的对斗轮机进行维护，经常的对设备关键部位进行检查，针对实际使用过程中斗轮机的机械臂上会出现的煤渣进行及时的清理，并且要求操作人员能够提升自身的专业技能，保证斗轮机的稳定运行。
本文就斗轮机常出现的俯仰故障进行了分析与探讨。
关键词：悬臂式斗轮机；俯仰故障分析悬臂式斗轮机这种大型机械以其卓越的性能，已经渐渐成为煤矿行业、电力行业、采矿行业等一些需要进行大量原材料运输的行业所必不可少的机械设备。
斗轮机主要由三部分构成，其中包括俯仰部件、回转部件、以及斗轮部件组成。
根据斗轮机型号、规格的不同，其他配套的构成部件也有所不同。
斗轮机这种大型设备在工程的生产之后主要承担着燃料或者原材料传输的作用。
并且斗轮机能够根据不同的工程项目、施工要求，斗轮机也发展出了不同类型的斗轮机，在种类繁多的斗轮机型号之中，有一些斗轮机的机构较为复杂收到环境影响较大，但在众多故障之中，俯仰机械结构的故障最为常见。
1.悬臂式斗轮机结构分析斗轮机在日常使用过程中，由于本身结构特点有时会出现斗轮机的俯仰故障。
而斗轮机的俯仰故障也会因为斗轮机俯仰机构驱动方式的不同而引发不同的故障，一般情况斗轮机俯仰结构驱动一般分为两种形式，一种是通过钢丝绳进行驱动，另一种是使用液压油泵提供动力的形式进行驱动，另外斗轮机的俯仰结构也可以分为整体俯仰以及非整体俯仰两种类型。
斗轮堆取料机的机械俯仰驱动主要有五个组成部分，这五个组成部分分别是：第一卷扬装置；第二是动滑轮组；第三是平衡安全装置；第四是定滑轮组；第五是钢丝绳。
斗轮堆取料机俯仰机构的调整维修的研究
斗轮堆取料机俯仰机构的调整维修的研究作者：郭苏俊来源：《中国科技博览》2017年第23期[摘要]斗轮堆取料机在冶金、煤矿等工业领域占据重要地位，为这部分行业的发展提供了支持。
作为大型连续散料处理设备，其在工业生产过程中起到重要作用，斗轮堆取料机具有操作流程简单、作业范围广泛的特点，是现代工业生产之中备受重视的处理设备。
不过，斗轮堆取料机在操作过程中容易出现各种问题，因此需要加强对斗轮堆取料机设备的调整维修措施进行研究，防止因维修不当导致设备运转水平低，降低企业生产效率。
[关键词]斗轮堆取料机；俯仰机构；调整维修；研究中图分类号：TP212 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）23-0366-01引言：随着社会经济水平的提高，对工业生产效率提出更高要求，通常工业生产线上都会设定连续生产，以保证生产效率。
斗轮堆取料机作为连续运输物料的重要设备，其作用不言而喻。
现阶段斗轮堆取料机已经成为各项工业生产线中实施连续散料运输的机械设备，是实现工业化生产连续性、提高工业生产效率的重要保证。
对此，本文讨论了斗轮堆取料机机构调整存在的问题，并对俯仰机构进行优化设计，期望能促进企业连续生产的顺利实现，提高企业生产力水平。
1.斗轮堆取料机俯仰机构调整维修的意义目前，国内斗轮堆取料机的研究和设计都受到技术与工艺水平的限制，尤其在斗轮堆取料机调整维修方面缺乏优化设计手段，容易在维修之中破坏斗轮堆料机俯仰机构，造成机械损伤，使得斗轮堆取料机在运作中产生操作失误，降低机械设备的功能作用性能。
在调整维修方面，我国维修人员通常都是依靠传统经验和简单的判断对斗轮堆取料机进行机械性能维修和维护，在调整维修期间常常耗费大量时间，却依然无法优化机械性能[1]。
加强对斗轮堆取料机俯仰机构的调整维修研究，是为了优化斗轮堆取料机内部结构，强化机械设备功能性，为生产提供强有力的机械支持。
现行传统的机械维修手段已经无法满足实际需求，因此必须加强对新的维修设计内容进行研究，以便减少机械设备机构的故障率，创新机械设备设计，为工业生产提供适宜的都轮堆取料机器。
臂式斗轮堆取料机俯仰液压系统功能分析
臂式斗轮堆取料机俯仰液压系统功能分析摘要：本文主要针对臂式斗轮堆取料机俯仰液压系统功能展开分析，探讨了具体的功能的表现和内容，并论述了如何更好的使用臂式斗轮堆取料机俯仰液压系统功能。
关键词：臂式斗轮堆取料机；俯仰液压系统；功能前言要想更好的使用臂式斗轮堆取料机俯仰液压系统，就要明确其功能，所以，进一步分析臂式斗轮堆取料机俯仰液压系统功能，明确其使用的方法，也是非常关键的。
1斗轮取料机概述斗轮取料机是散货装卸的重要设备，作为一种连续的散料装卸机械在港口、电厂、矿山以及很多的储煤基地得到广泛的应用。
它最早是在德国、日本、英国等发达国家发展起来的，在我国上世纪50年代开始使用，大规模的应用主要还是上世纪七十年代在秦皇岛、天津、青岛等北方的港口上使用。
由于散货能源物流的快速发展，而参与物流行业的大型企业基本上都是国家的主要经济支柱。
这些大企业在国际经济高速发展的大环境下要求企业的发展是规模化、自动化、智能化的发展，而对散货装卸的主要设备的取料机要求也是如此，因此斗轮取料机在现代化生产过程中越来越被广泛的应用，而且对取料机的主要性能要求也越来越高。
然而，由于国内取料机设计的技术规范和设计单位的技术水平和国外的还有很大的一段差距，虽然国内的取料机设计单位制造单位意识到国内这个大的市场需求，但是由于质量和安全的考虑，目前还是选择国外设计、国内制造的建设模式。
这种模式由于设计是在国外、而制造在国内，这样在用户和设计及制造方之间就容易出现很多关于产品技术和产品使用等沟通脱节的问题，再加上国内一般对工程工期的要求比较紧、使用管理等问题，造成设备存在的问题和缺陷较多，导致产品的修改量加大，产品存在的问题偏多。
2 臂式斗轮堆取料机俯仰液压缸的载荷臂式斗轮堆取料机俯仰液压缸的载荷主要包括自重载荷、物料载荷和冲击载荷。
在实际的装卸机械设计过程中，各种载荷的计算要遵照相关的设计规范进行。
液压缸载荷的变化特性是臂式斗轮堆取料机俯仰液压系统设计的关键数据。
斗轮堆取料机俯仰液压系统的合理设计及运用
斗轮堆取料机俯仰液压系统的合理设计及运用摘要：本文介绍了斗轮堆取料机一般采用液压系统俯仰机构实现机器在不同高度上的堆料和取料作业和如何合理设计俯仰液压系统原理图及外购件的选型。
关键词：斗轮堆取料机，俯仰机构，俯仰液压系统1前言俯仰机构是斗轮堆取料机实现堆取功能的关键部分。
我厂设计的俯仰机构基本采用液压系统驱动，因为采用液压系统驱动能保证机器的出力要求和整机的稳定性要求外，又能减轻整机重量和体积和保证各机构驱动性能好，不易产生激励冲击，使机器实现软特性保证，而不易损坏机械设备，并且维修量小，工作可靠，寿命长。
而采用钢丝绳卷扬机械驱动变幅，由于变幅频率比较高，容易钢丝绳跳槽，磨损，乱绳，而且稳定性差，造成机器不能正常使用。
液压俯仰机构工作过程即上部钢结构一端通过俯仰主铰点与回转平台连接，另一端与液压缸铰接。
液压缸承担上部结构的重量，与配重一起实现上部结构的平衡稳定，液压缸、回转平台、上部钢结构组成了活动连杆机构，通过液压缸伸缩运动改变悬臂与水平面的夹角。
2概述斗轮堆取料机是电厂、矿山及港口常用的大型运输设备，其自身质量大、体积大，输出力也较大。
由于斗臂较长，负载力较大，因而在取料过程中会产生较大的惯性力，对安全性、平稳性和可靠性要求很高，因而对液压俯仰机构的要求也很高，如果俯仰机构的液压油路结构设计不合理，往往会使斗臂产生较大的振动，影响正常工作，甚至发生事故。
本文对斗轮堆取料机俯仰液压系统进行了合理的分析及正确运用。
3斗轮堆取料机俯仰液压系统的设计3.1俯仰液压系统的工作原理在受压的角度范围内液压系统做正功。
当俯仰角度达到油缸受拉的俯仰角度时液压系统做负功，也就是说由外力拉动油缸运动；在相反俯仰角度从最高的俯仰角度运动到最低角度时通常油缸的受力状态是从受拉到受压。
为实现油缸的伸缩需要设计方向控制回路。
根据系统的这种载荷的变化，液压系统需要相应的满足这种载荷变化的要求。
一般油缸单纯受压的俯仰液压系统相对简单。
臂式斗轮取料机回转机构的优化设计
臂式斗轮取料机回转机构的优化设计摘要：斗轮取料机是散料港口重要的周转设备之一。
黄骅港Q3000-50型臂式斗轮取料机回转出现自转问题，通过电机选型计算，控制变频器输出，设计锲式制动器制动形式，有效解决取料机自转问题。
关键词：斗轮取料机回转速度电机选型回转结构优化一、概述臂架式斗轮取料机是一种大型的，具有连续作业能力的散料装卸设备，该取料装置具有结构紧凑、操作方便、便于实现自动化作业的优点，因此广泛应用于煤炭港口企业的输送系统中。
臂式斗轮取料机主要由行走机构、回转机构、俯仰机构、悬臂机构、斗轮机构五大部分组成。
确保回转机构正常运转，保持其稳定性，对整机的运行性能具有重要作用。
黄骅港务公司Q3000-50型臂架式斗轮取料机为整体平衡式取料机，取料能力Q=3000t/h，回转半径R=50m，煤料密度选取ρ=0.85t/m³，斗轮直径D=8m，斗轮个数Z=9个，斗轮转速n=6r/min；回转速度为0.06-0.12r/min，通过计算可知理论生产率Q1=0.9801m³/s，回转轨道直径D2=10m，回转上部各部件总重量G1=318t。
臂式斗轮取料机回转机构分为支撑装置、旋转装置两部分。
黄骅港Q3000-50型取料机采用轨道支撑回转台车形式，通过台车及回转轨道将取料机上部载荷（包含重力载荷、弯矩、扭矩、工作动作载荷）传递到下方行走支撑装置。
回转采用柱销齿圈啮合驱动方式。
驱动装置布置在回转支撑平台，采用电机、制动器、行星减速机这一最常用的驱动型式，通过驱动小齿轮与回转柱销啮合实现回转传动。
该驱动装置结构紧凑、传动速比大、传动效率高。
回转制动器采用液压推杆鼓式制动器，该制动器方便日常摩擦片调整及更换，同时能够时刻保持稳定的制动力矩输出。
二、回转故障概述回转机构是取料机运转过程中一个重要的功能部件，配合斗轮、行走、俯仰等机构完成取装作业任务。
回转机构出现故障，不仅会造成取料机无法进行正常的取装作业，同时对整个单机的稳定性产生影响，甚至会引发取料机倾覆，因此，研究回转机构常见故障，优化回转机构设计，保持回转机构的稳定性有重要意义。
活动平衡式臂式斗轮堆取料机配重及俯仰驱动功率计算
活动平衡式臂式斗轮堆取料机配重及俯仰驱动功率计算任志刚【摘要】介绍了活动平衡式臂式斗轮堆取料机结构型式，分析了其俯仰机构的运动特性，详述了俯仰机构力学计算和主要技术参数的确定。
%The paper introduces the structural type of active balance arm-type bucket wheel stacker and reclaimer , analyzes the kinetic characteristic of the luffing mechanism , and details its mechanical calculation and determination ofma-jor technical parameters.【期刊名称】《起重运输机械》【年(卷),期】2014(000)007【总页数】5页(P16-19,45)【关键词】臂式斗轮堆取料机;活动平衡式;俯仰机构;运动特性;功率;计算【作者】任志刚【作者单位】北方重工集团有限公司沈阳 110027【正文语种】中文【中图分类】U653.928.+5臂式斗轮堆取料机(以下简称斗轮机)按平衡形式分为活动平衡式、固定平衡式和整体平衡式。
其中活动平衡式斗轮机俯仰采用钢丝绳卷扬驱动形式，俯仰动作具有独特的运动特性，活动平衡式斗轮机具有重心偏移量小、方便检查、易于维护等特点。
同时其对环境温度要求较低，更适用于低温区域的料场。
1 活动平衡式结构活动平衡式结构即臂架和平衡重之间用刚性或柔性连接并分别绕自己的轴心摆动，以达到整体平衡，如图1。
1.平衡重 2、3.铰点 4.臂架图1 活动平衡式结构示意图2 配重的计算钢丝绳俯仰式斗轮机的主要特点是：钢丝绳只能承受拉力(这与整体液压俯仰形式的液压缸既能受压也能受拉有着本质的不同)。
所以，在求出使整机平衡(即临界)的配重质量后，需要取出一定的配重质量，以使斗轮处产生一个向下的重力(俗称“接地力”)，这个向下的重力由卷扬机构的钢丝绳来承受。
斗轮堆取料机变频俯仰机构液压系统节能设计探讨
斗轮堆取料机变频俯仰机构液压系统节能设计探讨【摘要】为了进一步降低大型斗轮堆取料机俯仰机构的装机功率和能耗，设计一种节能型的液压系统，该系统将变频容积调速技术和重力势能回收技术结合在一起。
能明显降低能耗和降低驱动功率，并具有良好的运行性能。
【关键词】变频驱动；斗轮机俯仰机构；节能型液压系统；引言在变频驱动液压系统中的节能研究一直是国内科研人员在节能减排中的一个关注热点。
为了更好的降低斗轮机变频驱动的俯仰机构在液压系统中的能耗和装机功率，我们在浙能嘉兴电厂二期工程斗轮机俯仰机构的设计中，与中标单位设计人员共同探讨了一种具有节能型的液压驱动系统，这种系统在设计的过程中主要是通过将重力势能回收技术和变频容积调速技术有机的结合在一起来研究的，其不仅具有良好的运行速度，同时还能有效的降低装机的功率和能耗，对变频驱动的起重提升机在速度的调节上有着很大的帮助，以下本文就对斗轮机变频驱动俯仰机构的这种节能型液压系统设计进行研究和探讨。
1. 变频驱动俯仰机构节能型液压系统的设计斗轮机的变频驱动俯仰机构液压系统在实现悬臂的上行、下行、调速、停留、能量回收和过载保护等这些功能的时候，就要对变频驱动俯仰机构的液压系统在设计的方向上不仅要设计的简单明了，同时还要实现其在使用过程中的运行平稳、效率高和工作可靠的效果，这样就能更好的保证系统的运行速度和实现节能降耗的作用。
在对变频驱动俯仰机构节能型液压系统的研究中，设计人员就设计出了一种系统，通过使用变压变频技术在对三相交流异步电动机的转速进行控制的时候就能对主油泵的输出流量进行控制，以此来实现变速转速容器在控制悬臂俯仰的时候对运行速度的控制[1]。
其工作的原理是斗轮机悬臂在下行工作的过程中，升降液压缸中的下腔会在重力影响下产生压力油液而排入蓄能器，然后再将液压器中的机械势能转换为液压能，从而存储在蓄能器中；在斗轮机悬臂第二次实现上行的过程中，蓄能器就会向液压泵提供油液，这样就减少了油泵在进出油之间的压力差，减小二次上行过程中电动机油泵的功率，这样就实现了变频驱动俯仰机构液压系统中节能的目的[2]。
臂架俯仰机构
┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊TONGJI ZHEJIANG COLLEGE毕业设计（论文）课题名称 煤炭卸船机总体方案及其臂架俯仰机构设计副 标 题系名称： 机械与电气信息工程专 业： 机械设计制造及其自动化姓 名： 冯敏丰学 号： 080238指导教师： 陈卫明日 期： 2012年5月24日┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊煤炭卸船机总体方案及臂架俯仰机构08机械设计制造及其自动化姓名：冯敏丰学号：080238指导老师：陈卫明【摘要】：近年来,随着我国基础工业的发展,煤炭、矿石等运输量大增。
通常煤炭和矿石的运输是采用运输量大、价格低的水路运输。
这样一来，码头的卸货量必然随之增加。
而在港口和码头上对煤炭矿石进行卸货最适用抓斗卸船机，因此，桥式抓斗卸船机得到广泛应用。
此次是设计一台1500t/h桥式抓斗卸船机来加强码头和港口的卸货能力。
【关键词】：卸船机设计【Abstract】：In recent years, with the development of China's basic industries. The transport volume of coal and ore is greatly increased. The transport of coal and ore are usually use waterway transport which have transport capacity and low price. So that unloading of the pier must be increased. And grab ship unloader most applicable unloading coal and ore in ports and terminals. Therefore, the bridge type grab ship unloader has been widely used. Here is to design a 1500t / h bridge type grab ship unloader to strengthen the discharge capacity of docks and harbors.【Key words】：Ship unloader Design┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊目录1绪论 (5)2抓斗卸船机的结构形式选择 (6)2.1前大梁及后大梁 (6)2.1.1 箱形梁式 (6)2.1.2 四桁架式 (6)2.1.3 单腹板式 (6)2.2 门框 (6)3抓斗卸船机的机构形式选择 (8)3.1运行小车 (8)3.2自行小车式 (8)3.2.1载重式运行小车 (8)3.2.2绳索牵引小车式 (8)3.3大车行走机构 (10)3.3.1车轮 (11)3.3.2驱动形式 (11)3.3.3传动装置形式 (11)3.4起升机构 (11)3.4.1驱动方式 (12)3.4.2起升机构设计要素 (12)3.4.3起升机构驱动装置的布置 (13)3.4.4起升钢丝绳卷绕系统 (13)3.5抓斗选用 (13)3.5.1抓斗的种类 (14)3.6俯仰机构 (14)3.6.1绳索牵引传动的悬臂俯仰机构 (15)3.7应急机构 (16)3.8机器房和附属设备 (16)4抓斗卸船机的主要参数计算 (17)5 臂架俯仰机构 (29)5.1 臂架俯仰机构设计 (29)5.1.1 臂架俯仰主要参数及几何数据 (29)5.1.2 电机功率计算 (30)5.1.3 钢丝绳拉力 (33)5.2 校核电机 (35)5.2.1电动机参数 (36)5.2.2 高速端制动器校核 (37)5.2.3钢丝绳校核 (38)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）的主要参考文献 (39)谢辞 (40)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊1绪论1990年，针对我国“北煤南运”的能源运输格局，华东、华南和沿江等地兴建一批现代化大型高效煤炭码头，以缓解煤炭接卸能力严重不足局面。
第3章 机构设计(2俯仰机构)
前大梁质心到铰点的距离 L = 34000mm。
5-3-22
【计算过程】
1．几何关系
设前大梁的俯仰角为θ 。当θ = 0º时，
A0C
=
l1 ，
B0C
=
l2
，
arctg
y1 x1
= β1 ，
arctg
y2 x2
= β2 ，则例图
5-3-2.2 中几何尺寸 L1 、 L2 的计算公式为
L1 =
[ y3
第Байду номын сангаас节 前大梁俯仰机构
一、概述
在岸边集装箱起重机上，实现前大梁绕大梁铰点作俯仰运动的机构称之为俯仰机 构。俯仰机构由电动机驱动，通过联轴器，经减速器等传动装置驱动钢丝绳卷筒进行卷 绕动作实现前大梁的俯仰运动。
俯仰机构与起升机构有许多类似之处。前者是用来实现前大梁的俯仰运动，后者是 实现货物的升降运动，但是俯仰机构的俯仰速度比起升机构的升降速度低，是非经常性 工作机构。因此，俯仰机构与起升机构除计算工况不同外，其构造基本相同，特殊的是 俯仰机构的低速轴必须装设可靠的制动器，以备前大梁下降发生超速时紧急制动。此外， 俯仰机构与起升机构比较，还有下列不同：
在图 5-3-2.1 和图 5-3-2.2 中，低速级制动器可采用液压盘式制动器或带式制动器。 编码器在高速级，可以直接由电动机轴上配带，也可设置在减速器第二级高速轴上。超 速开关设在低速轴上，不设在高速轴。因为如果减速器出现了故障，引起失速，超速开 关设在高速轴上，就不起作用。俯仰机构应急机构在需要时，通过手动拨叉换档器和减 速器高速级联接。有些应急机构也做可移动式，除了用于俯仰机构外，也可移到起升机 构和小车运行机构处。 3．行星减速器式俯仰驱动机构布置
斗轮堆取料机俯仰钢结构的设计计算说明书
1 俯仰机构的概述为保证斗轮和悬臂皮带机等机构在所需的位置上进行堆取料或取料作业，需要某种机构支撑斗轮和臂架的重量，并能改变斗轮的高度，从而操纵上部金属结构等变幅构件进行俯仰变幅，这种机构称为俯仰机构。
斗臂架的俯仰是指臂架在垂直平面内的角度变化。
俯仰角是指悬臂纵向中心线与过悬臂后铰轴中心线水平面的夹角。
即臂架上仰至最高位置(称正角度或下俯至最低位置时与水平线之间的夹角(称负角度。
当悬臂梁处在水平位置时为零度。
悬臂式斗轮堆取料机的俯仰结构通常有两种方式，整体俯仰结构和非整体俯仰结构。
整体俯仰结构是当俯仰机构在运动时，设备的塔架、悬臂、配重体绕同一铰轴转动同样的角度。
非整体俯仰结构是一个多连杆系统，在俯仰过程中塔架不随俯仰角度发生变化，悬臂的俯仰角度变化和配重的角度变化不同，其运动由连杆连接来完成。
同时，俯仰钢结构按平衡方式可分为固定平衡式、活动平衡式和整体平衡式等。
固定平衡式是指配重及门柱固定不动，采用钢丝绳卷扬变幅，配重仅用于整机的防倾覆平衡，不参与变幅平衡，不降低变幅的驱动力。
这种平衡方式对变幅驱动要求非常高，在早期应用较多，目前已经基本淘汰。
活动平衡式结构中立柱固定不动，悬臂梁自重和工作载荷由立柱对侧的活动配重通过拉杆系统来平衡，实现整机的稳定和降低悬臂梁变幅时的驱动力，悬臂架、配重、拉杆系统和工作载荷最终由固定式门柱支承，一般采用钢丝绳卷扬驱动，钢丝绳、滑轮及活动铰点多，且多位于设备的高处，维护保养困难，目前已经较少应用。
整体平衡式结构中悬臂架、配重、立柱、拉杆等连成一个整体，变幅时相对回转平台主铰点作俯仰摆动，一般采用液压驱动。
这种结构运动简单，除俯仰主铰点外均是固定铰点，不需加油维护。
其中L 梁式结构在中小出力和中等悬臂长度的斗轮机中得到了较为普遍的应用。
平行四边形结构自重大，结构重心位移小，在大出力、长悬臂的斗轮机中得到较多应用。
图1 俯仰装置斗轮机堆取料机上部金属结构又可分为斗轮结构、悬臂架、立柱、后壁架、平衡梁及拉杆。