王磊-畢業(yè)設計答辯PPT

1、題目答辯：微型平頭塔機設計題目答辯：微型平頭塔機設計 頂升機構設計頂升機構設計答答 辯辯 人：王磊人：王磊 ( (機設機設11-111-1班班) )學學 號號 ;201102143 ;201102143指導教師：張青指導教師：張青 ( (副教授）副教授） 緒緒 論論21345總總 結結 頂升方案確定及液壓系統(tǒng)設計頂升方案確定及液壓系統(tǒng)設計頂升機構的設計頂升機構的設計 套架校核套架校核 平頭塔式起重機在國內(nèi)建筑行業(yè)具有不可替代平頭塔式起重機在國內(nèi)建筑行業(yè)具有不可替代的作用。而液壓頂升機構作為塔機拆卸、安裝的重的作用。而液壓頂升機構作為塔機拆卸、安裝的重要機構，是塔機必不可少的組成部分。本次設計主

2、要機構，是塔機必不可少的組成部分。本次設計主要對小型平頭塔機的液壓頂升機構進行了詳細開發(fā)。要對小型平頭塔機的液壓頂升機構進行了詳細開發(fā)。 本次設計主要進行了小型平頭塔機教學模型總本次設計主要進行了小型平頭塔機教學模型總體方案設計、塔機頂升方案的確定、塔機頂升機構體方案設計、塔機頂升方案的確定、塔機頂升機構設計、液壓控制系統(tǒng)的選型設計等工作。并對固定設計、液壓控制系統(tǒng)的選型設計等工作。并對固定液壓缸的缸徑、活塞桿等尺寸進行了設計計算。另液壓缸的缸徑、活塞桿等尺寸進行了設計計算。另外，對液壓控制系統(tǒng)進行了原理方案設計，繪制了外，對液壓控制系統(tǒng)進行了原理方案設計，繪制了液壓原理圖和液壓缸安裝示意圖等

3、，對關鍵部件液液壓原理圖和液壓缸安裝示意圖等，對關鍵部件液壓缸進行了強度校核計算。壓缸進行了強度校核計算。 1 1、緒論、緒論2 2、頂升機構的設計、頂升機構的設計2.1標準節(jié)標準節(jié)水平腹桿：角鋼水平腹桿：角鋼L25X25X3 L25X25X3 斜腹桿：角鋼斜腹桿：角鋼L25X25X3L25X25X3主弦桿：角鋼主弦桿：角鋼L30X30X3 L30X30X3 節(jié)點板：厚節(jié)點板：厚3mm3mm的鋼板的鋼板適合超輕型及輕適合超輕型及輕型塔機塔身結構型塔機塔身結構腹桿布置方式腹桿布置方式 適合中等起重能力適合中等起重能力塔機采用的塔身結塔機采用的塔身結構腹桿布置方式構腹桿布置方式適合重型和超重型適合

4、重型和超重型塔機塔身結構采用塔機塔身結構采用的腹桿布置方式的腹桿布置方式 形式一形式一形式三形式三形式二形式二2.2套架套架水平腹桿：角鋼水平腹桿：角鋼L25X25X3L25X25X3和和55槽鋼槽鋼 斜腹桿：角鋼斜腹桿：角鋼L25X25X3L25X25X3 主弦桿：角鋼主弦桿：角鋼L30X30X3L30X30X3液液壓壓缸缸連連接螺栓接螺栓塔身塔身標標準準節(jié)節(jié)(a)(b)(c)爬爪爬爪連連接接處處2.3頂升橫梁頂升橫梁u 在塔機頂升時，頂升橫梁是一個核心的受力件。頂升橫梁上設有油缸在塔機頂升時，頂升橫梁是一個核心的受力件。頂升橫梁上設有油缸，頂升梁銷軸。頂升橫梁通過活動銷軸與標準節(jié)踏步相連，

5、本設計將，頂升梁銷軸。頂升橫梁通過活動銷軸與標準節(jié)踏步相連，本設計將頂升橫梁與標準節(jié)踏步固定，消除了頂升橫梁所有自由度，因此保證頂升橫梁與標準節(jié)踏步固定，消除了頂升橫梁所有自由度，因此保證了塔機頂升作業(yè)的安全。了塔機頂升作業(yè)的安全。3 3、套架和塔機穩(wěn)定性校核計算、套架和塔機穩(wěn)定性校核計算3.1套架校核套架校核A、非頂升工作情況、非頂升工作情況B、頂升工作情況、頂升工作情況u 微型平頭塔機教學模型的頂升套架主要分為兩種狀態(tài)：微型平頭塔機教學模型的頂升套架主要分為兩種狀態(tài)：u 1.非頂升工作情況：套架通過連接螺栓把套架頂部的連接板（耳非頂升工作情況：套架通過連接螺栓把套架頂部的連接板（耳板）與塔

6、機的回轉下支撐相連接。此時，連接螺栓受到拉力，此拉力板）與塔機的回轉下支撐相連接。此時，連接螺栓受到拉力，此拉力為套架的整體重量。為套架的整體重量。u 2.頂升工作情況：套架在液壓缸的頂升作用下將塔機的起重臂、頂升工作情況：套架在液壓缸的頂升作用下將塔機的起重臂、平衡臂、回轉機構和套架等部件頂起。平衡臂、回轉機構和套架等部件頂起。表表3.13.1套架套架驗驗算校核工算校核工況況及部件及部件3.1套架校核套架校核(1)連接螺栓校核（拉力）連接螺栓校核（拉力）204dN單個拉力螺栓的許用承載力單個拉力螺栓的許用承載力（2）銷軸校核計算（剪力）銷軸校核計算（剪力）銷軸的強度計算公式銷軸的強度計算公式

7、 maxQA（3 3）貼角焊縫校核計算）貼角焊縫校核計算焊縫的強度校核焊縫的強度校核 0.7nfNNAA4.4.頂升方案的確定頂升方案的確定u 1根據(jù)頂升機構的傳動方式不同，可分為繩輪頂升機構，鏈輪頂升機根據(jù)頂升機構的傳動方式不同，可分為繩輪頂升機構，鏈輪頂升機構，齒條頂升機構，絲杠頂升機構和液壓頂升機構五種。構，齒條頂升機構，絲杠頂升機構和液壓頂升機構五種。u 繩輪頂升機構的特點是構造簡單，但不平穩(wěn)。繩輪頂升機構的特點是構造簡單，但不平穩(wěn)。u 鏈輪頂升機構與繩輪頂升機構相類似，采用較少。鏈輪頂升機構與繩輪頂升機構相類似，采用較少。u 齒條頂升機構在每節(jié)外塔架內(nèi)側均裝有齒條，內(nèi)塔架外側底部安裝

8、齒齒條頂升機構在每節(jié)外塔架內(nèi)側均裝有齒條，內(nèi)塔架外側底部安裝齒輪。齒輪在齒條上滾動，內(nèi)塔架隨之爬升或下降。輪。齒輪在齒條上滾動，內(nèi)塔架隨之爬升或下降。u 絲杠頂升機構的絲杠裝在內(nèi)塔架中軸線處，或裝在塔身的側面內(nèi)外塔絲杠頂升機構的絲杠裝在內(nèi)塔架中軸線處，或裝在塔身的側面內(nèi)外塔架的空隙里。通過絲杠正、反轉，完成頂升過程。架的空隙里。通過絲杠正、反轉，完成頂升過程。u 液壓頂升機構是目前應用最廣的一種，主要優(yōu)點是構造簡單、工作可液壓頂升機構是目前應用最廣的一種，主要優(yōu)點是構造簡單、工作可靠、平穩(wěn)、安全、操作方便、爬升速度快。本次設計即采用此機構?？俊⑵椒€(wěn)、安全、操作方便、爬升速度快。本次設計即采用此

9、機構。u 2按頂升液壓缸的布置，頂升接高方式又可分為中央頂升和側頂升兩按頂升液壓缸的布置，頂升接高方式又可分為中央頂升和側頂升兩種。本次設計采用側頂升。種。本次設計采用側頂升。u 側頂升，是將頂升液壓油缸設在套架的一側。頂升時，壓力油不斷泵側頂升，是將頂升液壓油缸設在套架的一側。頂升時，壓力油不斷泵入油缸大腔，小腔里的液壓油則回流入油箱。活塞桿外伸，通過頂升入油缸大腔，小腔里的液壓油則回流入油箱。活塞桿外伸，通過頂升橫擔梁支撐在焊接于塔身主弦桿上的專用踏步塊上，踏步塊間距視活橫擔梁支撐在焊接于塔身主弦桿上的專用踏步塊上，踏步塊間距視活塞桿有效行程而定。一般取為塞桿有效行程而定。一般取為11.5

10、m。由于液壓缸上端鉸接在頂。由于液壓缸上端鉸接在頂升套架橫梁上，故能隨著液壓缸活塞桿的逐步外伸而將塔機上部頂起升套架橫梁上，故能隨著液壓缸活塞桿的逐步外伸而將塔機上部頂起來。頂升接高過程如下圖所示。來。頂升接高過程如下圖所示。液壓系統(tǒng)設計液壓系統(tǒng)設計4.1液壓原理圖液壓原理圖油箱油箱濾濾油器油器電電機機齒輪泵齒輪泵壓壓力表力表溢流溢流閥閥換換向向閥閥單項節(jié)單項節(jié)流流閥閥雙雙向液控向液控鎖鎖液液壓壓缸缸當需要頂升時當需要頂升時, 使手動使手動換向閥在左位工作換向閥在左位工作4.2液壓缸的設計液壓缸的設計u 液壓缸是液壓傳動中的主要執(zhí)行元件之一，它是把液壓能轉換成機械液壓缸是液壓傳動中的主要執(zhí)行元

11、件之一，它是把液壓能轉換成機械能的能量轉換裝置。液壓缸結構簡單、工作可靠，廣泛應用于機械的能的能量轉換裝置。液壓缸結構簡單、工作可靠，廣泛應用于機械的液壓傳動中。液壓傳動中。u 工業(yè)中常用的液壓缸的結構形式有活塞缸、柱塞缸、擺動缸三大類。工業(yè)中常用的液壓缸的結構形式有活塞缸、柱塞缸、擺動缸三大類?；钊缀椭卓蓪崿F(xiàn)往復直線運動，輸出速度和推力；擺動缸則實活塞缸和柱塞缸可實現(xiàn)往復直線運動，輸出速度和推力；擺動缸則實現(xiàn)往復擺動，輸出角速度（轉速）和轉矩?，F(xiàn)往復擺動，輸出角速度（轉速）和轉矩。u 本次設計的液壓系統(tǒng)要求動作可靠，且為往復直線運動，故應采用活本次設計的液壓系統(tǒng)要求動作可靠，且為往復直

12、線運動，故應采用活塞缸。綜合考慮上述兩種活塞缸的適應場合、制造成本及體積大小等塞缸。綜合考慮上述兩種活塞缸的適應場合、制造成本及體積大小等因素，本液壓系統(tǒng)采用雙作用活塞液壓缸。因素，本液壓系統(tǒng)采用雙作用活塞液壓缸。2.計計算出液算出液壓壓缸的缸的內(nèi)徑內(nèi)徑D缸筒缸筒內(nèi)徑內(nèi)徑有液有液壓壓缸缸負載負載力力F和工作和工作壓壓力力來來確定：確定：364F4 3246.5D=1072.0mmP3.14 0.8 10 4.3液壓系統(tǒng)設計計算液壓系統(tǒng)設計計算 D=72.0mm 按按國標國標可可圓圓整整為標為標準直準直徑徑 D=80mm1.計計算活塞桿直算活塞桿直徑徑d 活塞桿直活塞桿直徑徑d為為 d=D=80

13、0.7=56 mm 按按國標國標可可圓圓整整為標為標準直準直徑徑 d=56mm4.4液壓系統(tǒng)安裝示意圖液壓系統(tǒng)安裝示意圖首先，先將油管排氣，使排首先，先將油管排氣，使排油端缸內(nèi)的排油孔于最高位油端缸內(nèi)的排油孔于最高位置，操縱閥排油，然后使另置，操縱閥排油，然后使另一端排油在最高位置，通油一端排油在最高位置，通油排氣。將油缸行程縮至最小，排氣。將油缸行程縮至最小，插上一端的銷軸，將平臺支插上一端的銷軸，將平臺支起來，使其略高于最小高度。起來，使其略高于最小高度。支平穩(wěn)后，微動油缸，插入另支平穩(wěn)后，微動油缸，插入另一端的銷軸，上好鎖緊件。一端的銷軸，上好鎖緊件。 1）操縱平臺）操縱平臺2）液壓泵站

14、）液壓泵站3）頂升套架）頂升套架4）頂升液壓缸）頂升液壓缸5）塔身標準節(jié)）塔身標準節(jié)6）踏步）踏步7）滾）滾輪輪4.5頂升過程頂升過程u 1、通過塔機吊起一節(jié)標準節(jié)，并放置于塔機外套架上的標準節(jié)引進、通過塔機吊起一節(jié)標準節(jié)，并放置于塔機外套架上的標準節(jié)引進裝置上；裝置上；u 2、用起重臂吊起一節(jié)標準節(jié)，通過變幅小車前后移動，使塔機起重、用起重臂吊起一節(jié)標準節(jié)，通過變幅小車前后移動，使塔機起重臂和保持平衡，鎖緊回轉，此時擰開轉體部分下端和塔身標準節(jié)的緊臂和保持平衡，鎖緊回轉，此時擰開轉體部分下端和塔身標準節(jié)的緊固螺栓，等待頂升操作；固螺栓，等待頂升操作；u 3、協(xié)調(diào)并扶正頂升橫梁，使頂升橫梁兩端

15、的活動插銷插入塔身標準、協(xié)調(diào)并扶正頂升橫梁，使頂升橫梁兩端的活動插銷插入塔身標準節(jié)的爬爪圓孔內(nèi)，并保證兩端活動插銷均伸出塔身標準節(jié)的爬爪圓孔節(jié)的爬爪圓孔內(nèi)，并保證兩端活動插銷均伸出塔身標準節(jié)的爬爪圓孔并且伸出端不少于并且伸出端不少于5mm，在確認頂升橫梁安裝到位后，方可開動頂，在確認頂升橫梁安裝到位后，方可開動頂升油缸，進行頂升作業(yè)。升油缸，進行頂升作業(yè)。u 4、當油缸達到活動行程后，需要進行換步，此時需要用外套架的活、當油缸達到活動行程后，需要進行換步，此時需要用外套架的活動插銷，將已經(jīng)頂起的部分銷住，然后縮回頂升橫梁的活動插銷，收動插銷，將已經(jīng)頂起的部分銷住，然后縮回頂升橫梁的活動插銷，收

16、緊油缸，完成第二步或者三步頂升后，使油缸的頂升高度足以滿足標緊油缸，完成第二步或者三步頂升后，使油缸的頂升高度足以滿足標準節(jié)引入。此時引入第準節(jié)引入。此時引入第1步放置的標準節(jié)，并擰緊標準節(jié)螺栓，至此步放置的標準節(jié)，并擰緊標準節(jié)螺栓，至此完成一次頂升加節(jié)。完成一次頂升加節(jié)。5 5、總結、總結 本次畢業(yè)設計，完成了塔機頂升機構的基本設計，本次畢業(yè)設計，完成了塔機頂升機構的基本設計，確定了總體方案、頂升方案、液壓系統(tǒng)，及套架的幾確定了總體方案、頂升方案、液壓系統(tǒng)，及套架的幾種結構形式。并對其進行了一定的設計和校核計算。種結構形式。并對其進行了一定的設計和校核計算。創(chuàng)新性：創(chuàng)新性：1.進行了一種新的設計嘗試進行了一種新的設計嘗試塔機教學模型，能夠塔機教學模型，能夠完成多種教學任務。完成多種教學任務。2.設計了多種頂升方式和液壓系統(tǒng)的結構形式，并且設計了多種頂升方式和液壓系統(tǒng)的結構形式，并且具有互換性，能完成創(chuàng)新組合。具有互換性，能完成創(chuàng)新組合。5 5、總結、總結 雖然，畢業(yè)設計即將結束，但是，該設計作為一種雖然，畢業(yè)設計即將結束，但是，該設計作為一種新型的塔機教學模型，我所作的工作還是不足的。接新型的塔機教學模型，我所作的