冶金企业天车设计..概述

江汉大学毕业论文文献综述题目：冶金企业天车设计——小车部分设计及优化学院: 机电与建筑工程学院专业: 机械设计制造及其自动化学号: 200706101116学生姓名: 吴大才指导教师: 易建钢日期: 2011-03-031、冶金企业天车概述冶金企业天车(Crane)是一种作循环、间歇运动的机械。

一个工作循环包括：取物装置从取物地把物品提起，然后水平移动到指定地点降下物品，接着进行反向运动，使取物装置返回原位，以便进行下一次循环。

中国古代灌溉农田用的是臂架型冶金企业天车的雏形。

14世纪，西欧出现了人力和畜力驱动的转动臂架型冶金企业天车。

19世纪前期，出现了桥式冶金企业天车；冶金企业天车的重要磨损件如轴、齿轮和吊具等开始采用金属材料制造，并开始采用水力驱动。

19世纪后期，蒸汽驱动的冶金企业天车逐渐取代了水力驱动的冶金企业天车。

20世纪20年代开始，由于电气工业和内燃机工业迅速发展，以电动机或内燃机为动力装置的各种冶金企业天车基本形成。

冶金企业天车主要包括起升机构、运行机构、变幅机构、回转机构和金属结构等。

起升机构是冶金企业天车的基本工作机构，大多是由吊挂系统和绞车组成，也有通过液压系统升降重物的。

运行机构用以纵向水平运移重物或调整冶金企业天车的工作位置，一般是由电动机、减速器、制动器和车轮组成。

变幅机构只配备在臂架型冶金企业天车上，臂架仰起时幅度减小，俯下时幅度增大，分平衡变幅和非平衡变幅两种。

回转机构用以使臂架回转，是由驱动装置和回转支承装置组成。

金属结构是冶金企业天车的骨架，主要承载件如桥架、臂架和门架可为箱形结构或桁架结构，也可为腹板结构，有的可用型钢作为支承梁。

从构造特征看，起重设备一般分为单作用起重设备，桥式类型冶金企业天车，和回转类型冶金企业天车。

本课题设计的冶金企业天车就是桥式冶金企业天车的一种，常见的又桁架式和箱梁式两种。

2、冶金企业天车的应用冶金企业天车是现代工业生产中不可缺少的设备，被广泛的应用于各种物料的起重、运输、装卸、安装和人员输送中，从而大大减轻了体力劳动强度，提高了劳动生产率。

在现代建筑工程中，天车成立标志性装备。

纽约的帝国大厦可以在短短的400余天建成，并且在随后的几十年里保持世界最高建筑的头衔，天车功不可没；2006年德国世界杯场地建设，整个工作场地分为几个工作区域，划分的原则就是天车的工作覆盖范围，将整个工地都置于天车的工作范围内，大大提高建设速度和场地利用率。

在中国，三峡大坝的建筑现场，最显眼的施工设备就是那些巨大的塔吊，它们日夜不停地忙碌着，为这个巨大的水利工程能够早日造福社会提供强有力的保障。

3、选题意义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。

冶金企业天车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冶金企业天车就能轻易达到效果，尤其是在小范围的搬动过程中冶金企业天车的作用是相当明显的。

在工厂的厂房内搬运大型零件或重型装置桥式冶金企业天车是不可或缺的。

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冶金企业天车在现代化生产过程中应用越来越广，作用愈来愈大，对冶金企业天车的要求也越来越高。

冶金企业天车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，促使大型或高速冶金企业天车的需求量不断增长。

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。

冶金企业天车已成为自动化生产流程中的重要环节。

冶金企业天车不但要容易操作，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。

目前世界上最大的浮游天车起重量达6，500t，最大的履带天车起重量达3，000t，最大的桥式天车起重量为1，200t，集装箱岸边装卸桥小车的最大运行速度已达350m/min，堆垛天车最大运行速度是240m/min，垃圾处理用天车的起升速度达100m/min 。

天车设计制造公司大多开发了一个以电动葫芦作为起升机构的轻型组合式标准天车系列。

起重量1～100吨，工作级别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冶金企业天车都有多种速度供任意选择，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、司机室自行移动等多种选择。

如此多的选择项，通过不同的组合，可搭配成百上千种冶金企业天车，充分满足用户不同的需求。

这种冶金企业天车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，同时也可减小天车的运行功率和运行成本，达到节能目的。

以德国德马克产品为例，与国内通用产品相比较，起重量10t，跨度22.5m，通用双梁桥式冶金企业天车自重24t，天车轨面以上高度1876mm，天车宽度5980mm；德马克天车的自重只有8.7t，重量轻了176％，天车轨面以上高度920mm，降低了104％，天车宽度2980mm，外形尺寸减少了100％。

天车广泛应用于工矿企业、港口码头、车站仓库、建筑工地、海洋开发、宇宙航行等各个工业部门，可以说陆地、海洋、空中、民用、军用各个方面都有冶金企业天车械在进行着有效的工作。

冶金企业天车与运输机械发展到现在，已经成为合理组织成批大量生产和机械化流水作业的基础，是现代化生产的重要标志之一。

在我国四个现代化的发展和各个工业部门机械化水平、劳动生产率的提高中，冶金企业天车必将发挥更大的作用。

用模块化设计代替传统的整机设计方法，将天车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天车。

对天车进行改进，只需针对某几个模块。

设计新型天车，只需选用不同模块重新进行组合。

可使单件小批量生产的天车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、芬兰、英国、法国、美国和日本的著名天车生产公司都采用模块化设计，并取得显著的效益。

德国德马克公司于1963年发明了柔性组合式悬挂天车，经过近46年的创新与发展，已在世界各地得到广泛应用。

目前世界上许多天车制造厂都生产这种天车，并且在越来越多的物料搬运场合得到使用，有着很好的发展前景。

柔性组合式悬挂天车是由标准化和模块化的部件组成，天车的钢结构由冷轧型轨组合而成。

所有部件都可实现大批量生产，再根据用户的不同需求和具体物料搬运路线及生产工艺流程在短时间内将各种部件组合搭配即成。

可将直轨、弯轨、柔性吊挂装置、运行小车、电动葫芦、道岔、转盘、升降段、电动驱动装置、供电系统和控制系统等组合在一起。

有手动、自动多种形式，还能搭配成各种形式和规格的单梁悬挂冶金企业天车、双梁悬挂冶金企业天车、单轨悬挂系统、悬臂天车、门式天车和堆垛天车等，甚至能组成大型自动化物料搬运系统，为各行各业的物料搬运提供最佳的解决方案。

这种天车组合性非常好，操作方便，能充分利用空间，运行成本低。

从只有几米直轨将两个工艺流程直接连接起来的简单装置到有几十个道岔和转盘的复杂单轨悬挂系统；从采用手动吊索具到使用全自动夹具；从简单的手动控制到具有计算机集成控制的自动化系统，柔性组合式悬挂天车可适用于各种各样的物料搬运要求。

对老系统改建和扩建只需将模块化、标准化的部件重新布置或加入些新部件；为提高物料搬运系统的效率和能力可通过增加自动化起重设备和输送接口来实现。

即使是当前系统仍在运行情况下，也可对物料搬运系统进行改造以适应任何新的物流要求。

因此柔性化、组合化和模块化是这种天车的鲜明特点。

近十几年来，随着天车设计理论的发展和结构形式的创新，国际上对天车静态刚性的设计制造观念发生了很大的变化。

对天车结构提出强度和稳定性要求，是为了保证产品的安全可靠性；提出刚性要求只是为了保证产品良好的使用性能。

天车结构已由刚性发展到刚性和柔性并存，天车驱动已由单速发展到多速，结构计算理论也由静力计算发展到动力计算。

为了便于产品的发展和创新，国外的产品标准只重点规定基本性能要求，涉及安全卫生的内容才强制规定。

对天车结构的静态刚性要求，是为了改善起重小车的运行性能，不会因钢结构大的变形造成起重小车在钢结构上运行时而爬坡，时而溜坡，影响运行性能。

但实际上增加钢结构刚度并不是唯一解决的方法，也不是最佳解决的方法，一般可通过改善小车运行机构适应能力等方法来达到同样目的。

柔性组合式悬挂天车的静态刚性只有S/250。

如对柔性组合式悬挂天车规定过高的静态刚性，就失去了其灵巧轻便和组合性好的特点，也不符合世界先进天车的发展趋势。

国外对柔性组合式悬挂冶金企业天车几十年的实际使用情况也充分证明这一控制指标的合理性和可行性。

4、总结天车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。

我国冶金企业天车制造业奠基于20世纪50年代。

70年代以来，冶金企业天车的类型、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冶金企业天车日益增长的需要外，还向国外出口各种类型的高性能、高水平的冶金企业天车。

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，将可加快我国冶金企业天车工业的发展。

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