起重机的类型及特点完成稿.doc
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1、第1章 绪 论1.1概述在科学发展飞快的今天,起重机械已经成为了人类生产、建筑、运输等行业的必不可少的一部分,从古代简易的杠杆发展至今天的起重机约有5000年的历史。因作业规模逐步增加,其操作方式越来越自动化。其已经逐渐广泛运用在现代作业中,并且成为搬运重大货物的核心装备。其行业正在面临巨大变革。起重机最重要的作用就是搬运卸载货物。它改变了几千年以来人类以手工来搬动重物的状况,现在人们可以通过几个按钮轻松完成以前做不到或很难做到的搬运工作,人们即轻松的完成了任务,而且也大大提高了搬运效率。起重机有很长的发展历史,其种类也日益繁多,应用极为广泛。起重机已成为冶金、机械、采矿、电力、化工、等众多国
2、民经济领域中必不可少的一部分。1.2起重机的类型及特点在对货物进行搬运时期作业地点、货物种类和搬运的动作等都不相同,因此起重机能够分为以下三种类型:(1) 简单起重机:通常只可以使物体进行升降,并且大部分是人工操作的。如各种绞车、滑车和千斤顶等。(2) 通用起重机:除使物料作升降之外,还能使物料作水平运动。如汽车、塔式起重机等。(3) 特种起重机:在非常专业的情况下才使用。而且它的结构非常繁琐。其应用也非常广,如在建筑行业使用的起重机或者是港口以及冶金行业等。1.3国内起重机的发展状况在中国将起重机总体划分为十二大类型,即轻小型起重设备、流动式起重机、门式起重机、门座起重机、桥式起重机、塔式起
3、重机、旋臂式起重机、缆索起重机、铁路起重机、桅杆起重机、升降机和机械式停车设备。进一步还可以划分为将近100种类型以及几百种型号。在多种类型、体积不同、构造复杂以及工作环境不同的情况下,为了确保施工人员的财务以及自身安全,我国对这些特殊的起重机实行强制的管理,并且制定了相应的法律法规来对其进行控制,而且一些监控网络遍及各地。对其结构的设计、制造、安装、改造、重大修理以及日常应用这些重要方面实行监管控制。综上所述,本文对起重机生产允许制度进行了详细的描述。在我们国家,此行业自上世纪五十年代初期就已经开始发展,如今其已经拥有相应规模的生产基地,而且生产技术也非常发达,其研发、制造以及销售体系都非常
4、完善,大体上都可以满足我们经济发展对该设备的需求。目前国家即系执行相应的政策,对我们国家一些基本设施的发展起到推荐作用,而且起重机在我国所有的基础设备中的地位非常重要,而且其应用范围十分广泛,如冶金、电力以及生产行业等。因生产力水平不断提高,制造业的整体规模不断变大而且也逐渐实现自动化,起重机在我国新时代的制造业中的地位变得越来越高,同时各行业对其提出的要求也逐渐变高。而且目前其中机械的发展趋势为快速、环保以及高速等,正变得越来越符合人类的各种需求。在我国,工人劳动力成本比较低不高,生产成本相对也不高,有着非常大的市场潜能。但是,我们不可以因此就满足现状,而是要对当前的现状有一个十分清晰的了解
5、,跟水平较高的国家比较起来,我国起重机生产行业还存在下列劣势:(1) 在整个行业内技术水平不好,尤其是在设备材料以及电气控制方面水平相对较低;(2) 起重机行业没有较大的生产规模,主要为建设时采用的都是低技术而且都是重复进行,不能节约资源,没有先进的专业技术。(3) 我国的起重机产品基本没有国际品牌,在国内只有振华港机属于世界品牌;(4) 企业之间存在着许多恶性竞争,不能保证企业的利润需求,这样就几乎没有安全措施的投入,发生事故的概率非常大;(5) 综上所述,应对我国起重机现状进行深入了解,对其未来发展趋势以及创新能力足够重视。1.4发展趋势1.4.1模块化和组合化以为在进行起重机设计时都是整
6、体设计,而现状采用的是模块化思想,将其中功能类似的结构设计为多种作用,由此并可以进行模块间的组合,从而实现不同的功能使得起重机可以有多种类型以及规格。这样在优化起重机时就会比较方便,要对其中相应模块进行优化。在新机器设计时优势更加明显,将各种类型模块组合起来即可。平时有些企业在生产起重机时都是进行单个少量的生产,在利用模块化优势之后,企业便可以进行大规模的模块生产,其生产效率非常高,企业的生产活动也会变为模块管理。因此,起重机的性能就会得到显著提高,生产成本也会减少,生产出来的起重机应用范围广,少数的构件就能够组合成许多种类的产品,从而满足各类客户的需求。当前,日本以及一些欧美发达国家的起重机
7、生产企业在进行设计时运用的都是模块化技术,而且效率提升明显。在德国,一家名为德国德马格的企业在运用模块化的思想对起重机进行研发时,其设计费用比平时节省12%,制造成本减少45%,有着非常好的经济效益。该企业在此基础上研发了KBK柔性组合式悬挂起重机,其作业路径能够根据工艺流程随意安排。起重机上面的所有组成部分都能够进行大规模制造,然后依照使用者各自的要求以及材料运输线路迅速把多种部件搭配在一起。其拥有着十分优越的组合性能,使用起来非常便捷,而且占用的空间也不大,使用成本不高。可以将其划分为手动以及自动式等多种类型,还能够组成双梁悬挂起重机、单梁悬挂起重机等多种大型起重机。1.4.2大型化和专用
8、化如今,生产力水平不断提高,制造的效率提升也非常明显,在作业时,材料运输的费用越来越多,因此,在我国各类企业中,大型起重机需求量逐渐变多。其重量逐渐变重,效率逐渐提升,因此在能力消耗以及稳定性方面的要求逐渐升高。在企业的生产流程里起重机的地位变得越来越重要。起重机优点非常多,如使用方便,维护方便,在使用过程中能够很好的对使用者进行保护,一般情况下不容易发生故障。当前全球最大的浮游起重机能够提起6500t的重物,最大的履带起重机能够提起3000t的重物等,集装箱装卸速度最高可达350m/分钟,堆积类的起重机速度最高可达240m/分钟,而进行垃圾装卸的起重机其速度也能够得到100m/分钟。在生产过
9、程中其方式以及客户要求逐渐增多,越来越多的场所需要使用专业起重机,为了能够满足客户们的需求达到最优的效果,起重机的品种也在逐渐增多。专用起重机在冶金、防腐以及核电等多种行业得到广泛使用,其用途越来越广,性能逐渐增加,适用范围也越来越广。德马格公司设计了一种在全球热销的专用起重机,能够用于飞机的修理方面,可以将其放置于建筑物上,优点为跨度较大、气盛的高度很大并且其工作精度高,而且在其下方装有多节伸缩导管,能够连接到飞机的维修平台上,为了维修方便还能够旋转一周。因大小车的移动以及导管的升降或者转动等能够让修理平台在飞机所有位置都可以停留,因此在对飞机进行维修时非常的简便。1.4.3自动化和智能化电
10、气传动以及控制的不断改善推动着起重机的不断进步。目前的起重机已经不是单纯的机械运动了,在其研发中运用到了电子、微电子技术以及液压技术、模糊运算等多个方面的知识,从而使其变得越来越自动化以及智能化。最新的大型起重机在控制方面运用的是全电子数字式控制技术,其组成内容非常多,包括驱动设备、数据管理系统以及故障诊断系统等多种装置。在未来,随着无接触供电、三维码以及变压变频调速等多种电子技术的广泛使用,使得起重机的柔性变得更高,并提升单机作业时的自动机水平。目前在起重机行业,核心研究的内容是电气传动设备,主要的目标是使起重机拥有非常优越的变速以及开始停止功能,使自动控制变得方便可行、在使用时能够自我保护
11、与测试等,从而使起重机满足自动化生产的要求。例如,通过激光技术来实现起吊货物中心位置的确定,在货物抓取设备上携带着超声波传感器能够自动的实现货物抓取功能,提高工作效率。不仅如此,在告诉运行的大环境下,起重机吊具防摇系统能够进行稳定的工作,其振幅不超过几毫米。起重机能够实现精确的定位主要依靠的就是磁场切换器,而且拥有近场感。在起重机上装有自动诊断监控设备,一般情况下需要的常规维护都能够实现,比如油温、油位以及受力情况等,从而增强起重机工作的可靠性。1.4.4成套化和系统化随着人们的 需求不断提高,单起重机作业已经满足不了人们的需求了,为了适应时代发展的需求,研发人员将各类用途的起重机结合在一起形
12、成货物运输集成系统,然后由中央控制室对其进行控制,使整个生产过程更加智能化、成套化。这种起重机可以实现高自动化的控制,其处理信息的能力非常强大,能够把检测出来的数据进行存放、判断以及运算等,在此基础之上对起重机的执行机构进行控制,同时其信息录入以及输出接口等都非常好,能够使所需信息精确、安全的在整个集成系统中进行传送。在集成之后,可以使多种机器产生最佳组合,相互之间扬长避短,发挥出自身最大的优势。在当前,该技术已经投入使用,如在工厂中货物自动运输系统等。美国一家名为卡特皮勒的企业,主要制造的是工程机械,在其下属的结构厂就拥有一条材料自动搬运系统,能够在钢板喷丸、钢板切割等方面实现了自动装卸工作
13、,统计显示,能够使作业效率大幅提升,增幅达到65%。在日本,东芝浜川崎分厂也对该技术进行了运用,主要用起重机自动搬运系统实现生产线上面家具以及工件的自动运输。在过去,在搬取货物时起重机都需要进行移动,因此搬运车需要具有自动导向的功能,而自动搬运系统的应用能够使车间有限的面积充分的使用起来。1.4.5轻型化和多样化许多起重机都是在一般的地方进行使用,它们的工作都非常轻松。这些起重机数量多、使用范围广,为了使其效率更高,需要使它的外形高度减少,让它的结构也得到简化,使其重量以及压力降低,让整体高度降低,生产成本减少。所有,电动葫芦桥式以及梁式起重机将能够得到快速的发展,一些小型的起重机会逐渐被取代
14、。德国的德马格公司通过数十年的研发,已经成功实现了起重机的标准化,所生产的起重机工作范围为1到63t,级别是A1到A7,在所有的起重机中都是通过工字形以及箱型单梁等多个种类的起重机构成。它的主梁和端梁连接形式有多种,而且其中小车的安装位置也有多种,能够在多种建筑以及多种高度需求的情况下使用。依照使用者的需求,各规格的起重机应该具有3种单速和双速来供用户进行选取,还能够选择变频调速。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。通过电缆小车导电以及DVS这两个不同的方法提供电源。起重机拥有许多种类的选择以及各种组合,
15、便可以形成数百乃至上千个品种的起重机,就可以使所有的使用者的要求都达到满足。不仅如此,还具有重量小、轮胎压力小以及体积小等优点,这样能够减少建造厂房的成本,还能够降低其能量的消耗以及使用成本。在和一般情况下的起重机对比可以发现,该类起重机的工作范围是10吨,跨度达到22.5米;而传统的起重机自身的质量是24吨,自宽高为5.98米,高度为1.876米;而德马格起重机的质量仅仅8.7吨,其重量降低了176%,高度是0.92米。减少了104%,宽度是2.98米,整体外形缩小了一般,因此可以有效的降低使用面积。1.4.6新型化和实用化目前制造起重机的材料一般是薄壁型材与异形钢,这样能够尽量避免拼接,使
16、起重机的疲劳强度得到提升。在选材方面一般选择高强度的新材料,这样能够使起重机的载荷得到提升,使其受力环境得到改善,使整个起重机的重量减少,还能够使起重机的外形更加美观。大部分的桥架结构选用的是四梁,在主、端梁连接时选用的高强度螺栓,这种做法的优点就是在起重机进行运输和安装的时候比较方便。为了使起重机得到更进一步的简化,研发人员都在进行新型传动零部件的研究。“三合一”运动机构具体指的是把电动机、减速器以及制动器结合在一起,这样使起重机的结构更加紧凑、外形优美、安装容易等众多优点,它是目前世界上小型起重机的趋势,在各类起重机的运动机构上得到十分广泛的使用。现在一些发达国家已经将起重机的起升装置设计
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