滑移式起重夹钳设备的总体设计_毕业设计论文(编辑修改稿)

滑移式起重夹钳设备的总体设计_毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

国际招标网 的资料显示，技术要求较高的全路面起重机和履带式起重机这两种产品在我国产能较低，目前只有徐州重机等少数几家行业内的龙头企业具备一定的生产能力。 而这两种产品是起重机众多类别当中吨位最大的，其价格也远远高于普通的汽车或轮胎式起重机，这一领域国内产能的匮乏使得我们不得不付给国外厂商更多的成本。 产业链条决定产品竞争能力的不只是技术研发的实力，处于产业链下游的制造业必将受制于上游产业的影响。 在我国，钢铁企业的技术缺陷也给下游的工程机械行业发展造成了一定程度的制约，钢材的硬度、弹性、延展性等质量标准直接关系到技术能否实 现。 同时，汽车工业的发展与起重机的关联也十分密切，汽车底盘技术的成熟会对起重机承载能力的提高起到决定性的作用。 然而，我国在这方面显然不能同欧美毕业设计（论文） 7 日等发达国家相比。 另外，下游的工程机械租赁产业尚处于发育阶段，这也给起重机生产企业把握市场动向、完善售后服务带来了更多的成本消耗。 进出口结构从起重机的进出口结构来看，我国起重机行业总体上以出口为主，贸易顺差较大，尤其在亚洲有着非常广阔的市场。 尽管在技术上与欧美等国的竞争对手有一定差距，但是这并不影响我们成为起重机的制造大国。 在中低端市场上，由于价格上的优势，我们拥有 更多的市场份额，也涌现出了徐工，中联浦沅这样优秀的民族品牌。 我国的起重机制造商与欧美的竞争对手相比在技术上还存在着差距，在产业链条，产品结构方面也存在着一定的劣势，但这并非遥不可及。 更主要的是，我国在这一领域从未放弃过自主研发，而且已经具备了相当大的产业规模，创造了几个蜚声全球的知名品牌。 这也就是为什么凯雷对徐工的收购会引来如此大的反响，作为很有希望的民族产业，我们当然不可能拱手相让 [3]。 2 起重夹钳简介 国内外起重夹钳发展状况 夹钳作为一种起重作业机具 被广泛应用于冷、热轧薄板厂，用来搬运各种半成品及成品钢卷，是一种工作效率很高、适应性极强、用途非常广泛的起重设备，属于冶金行业中的特种设备。 按夹钳在夹持物料的过程中有无辅助外力，可将其分为外力辅助式夹钳和重力式夹钳。 外力辅助式央钳是靠辅助外力实现对物料的夹持，不管货物的尺寸如何，只要辅助设备工作得当，这种夹钳就能轻易地对其实现夹紧，它具有操作简单、生产效率高、夹持力可调等特点。 相对于外力辅助式夹钳，重力式夹钳只能靠夹钳和物料的自重实现对物料的夹持，它具有安全可靠、结构简单、制造方便、成本低廉、不消耗动力能源 、寿命较长等特点，因此得到了广泛的应用。 目前我国应用较多的是重力式夹钳，由于其初始夹紧力的产生是靠夹钳和物料的自重实现的，如何用合适的力夹取物料，做到既能安全实现夹取，又避免钳体的受力太大而导致钳臂或物料的破坏就显得非常重要了。 以带卷夹钳为例，如果钳口产生的夹持力不够大，夹钳夹持带卷就不可靠；如果产生的夹持力太大，钳臂的受力会很大，各钳臂的强度也会要求很高，导致钳体笨重：而且在夹持高温带卷时，夹持力太大时带卷接触面容易出现较大的塑性变形，而使其表面产生较深的压痕，破坏了带卷表面的完整性，给它的进一步加工带 来不必要的麻烦。 毕业设计（论文） 8 在我国，在吊夹装置、液压钢卷夹钳、重力式板坯夹钳、电动平移式板坯夹钳等方面进行过研究工作。 相比对于国外，我们国家在夹钳上的研究还是非常有限。 德国、美国、俄罗斯等国家，在央钳的研究方面做得很好，这些国家很早就对各种钳式取物装置进行了理论和实验研究。 在我国，在吊夹装置、液压钢卷夹钳、重力式板坯夹钳、电动平移式板坯夹钳等方面进行过研究性工作。 相对于国外，我们国家在夹钳上的研究还是非常有限，特别是在重力式带卷夹钳上，很少进行系统性的研究。 常用夹钳装置的发展与应用 夹钳装置是夹钳起重机的 取物装置，它与起重机的几个工作机构配合，可从铸锭车上拧断汤道，夹取钢锭，将钢锭装入均热炉，再从均热炉取出加热后的钢锭送进运锭车或直接放到棍道上运往初轧机。 此外，夹钳起重机还可用来拨移钢锭车或夹上清炉耙清理炉底。 夹钳起重机在完成上述工艺程序时，由于运行速度较快，振动大，夹持的又往往是红热的钢锭，因此夹钳装置的各个零部件除应有足够的强度外，还应有良好的夹持性能，保证夹持的钢锭不至从钳口脱落。 夹钳装置夹持钢锭的工作可靠性通常用夹紧系数 K表示。 K为夹钳钳尖对钢锭侧面的两个水平作用力 (央紧力 )之和对钢锭自重的比值， K值越大，钢锭越不会从夹钳中脱落下来。 为了加大夹紧系数 K，除应提高夹钳装置的强度与刚性外，还应设法寻求最为合理舶结构形式，以免过多地增大夹钳装置的几何尺寸和自重，影响起升机构的电机功率或起升速度。 因此合理地选择及改进央钳装置的结构形式是减小设备自重和提高夹钳装置工作可靠性的重要环节。 螺杆夹紧式 夹钳装置有 4个起升动滑轮 2， 每两根钢绳由起升卷筒经起升动滑轮成对地固定到小车架上的平衡杠杆或平衡轮上。 央钳开圃机构的驱动装置设在上方， 由电机通过立式减速机瓤伞齿轮对传动垂直螺杆 4， 由具有内螺纹可上 下移动的套筒带动拉杆， 使夹钳启闭。 拉杆向上时夹钳闭合，拉杆向下时，夹钳在自重的作用下开启。 亦可设计成使拉杆带动夹钳上方的连杆， 当拉杆向上时夹钳闭合， 拉杆向下时夹钳张开如图。 为了保持央钳对钢锭的稳定夹持力， 在开闭机构自 底座上方装有弹簧装置，弹簧的压力越大，夹钳对钢锭的夹紧力就越大。 为了防止机构过载， 在立式减速机上设有极限力矩保护装置。 在确定弹簧压力时， 除应根据电机功率、传动装置的传动毕业设计（论文） 9 比， 螺杆螺纹导角、夹钳钳杆的传动比及传动效率等因素外， 还与各运动物件运动时的惯量有关。 此 外， 它还应根据极限力矩保护装置的设计值及其在使用过程中的稳定性决定。 螺杆夹紧式夹钳装置的夹钳钳杆自重对夹紧力的影响甚小。 在不同的钳口开度， 钢锭的自重对夹紧力虽有一定影响，但占的比重不大。 这种夹钳装置的夹紧力主要是由机构传动 在螺杆中产生轴向力带动夹钳钳杆产生的。 夹钳的回转机构装于夹钳装置翼架的下方， 通过啮合齿轮带动夹钳回转。 为了防止机构在刮渣时过载， 机构也设有极限力矩保护装置 [4]。 其结构形式如图 21。 图 螺杆夹紧式 夹钳自重夹 紧式 此处省略 NNNNNNNNNNNN 字。 如需要完整说明书和 设计 图纸等 .请联系 扣扣： 九七 一 九二 零八零零 另提供全套机械毕业设计下载。 该论文已经通过答辩 毕业设计（论文） 10 按照连接夹钳钳杆的销轴数量和结构， 夹钳装置可分为如图 22 所示的单销轴式，图 23所示的双销轴式和双销轴轴距可调式。 单销轴夹钳装置结构较简单，但适用的有效开度较小，双销轴的适用于较大的钳口开度，在导槽曲线和夹钳钳杆两段长度比不变的情况下，双销轴式的夹紧系数较大。 [4] 双销轴可调式夹钳装置适用于钢锭尺寸变动范围较大的情况，轴距的调节可以用人工，亦可用机械 前者费工费时，且在高温时进行调节的劳动条件很差，后者可以无级调距， 但需增加一套传动装置，结构较复杂。 在夹钳自重夹紧式夹钳装置中，革销轴式的应用最为普遍，单销轴夹钳装置有两个起升动滑轮，每根 钢绳由起升卷筒经起升动滑轮固定到小车架平 面上的拉杆上面。 当中的启闭钢绳由启闭卷筒经启闭动滑轮缠绕到起升卷筒上，它与起升钢绳有相同的缠绕中径。 夹钳的动作原理是：当夹钳处于张开状态时，夹钳的重量由启闭钢绳支承，而夹钳装置的其它部分，如：导槽架、立柱、横粱等的重量垒由起 升钢绳支承。 夹钳须闭合时，由启闭机构。 将启闭钢绳下放，让启闭动滑轮下降，与动滑轮用拉杆和链条相连接的钳销轴随之下降， 夹钳因而下降。 由于夹钳钳杆上部的滚予是沿着八字形导槽向下滚动的， 夹钳因而闭台。 当钳尖接触到钢锭侧面时，虽然启闭机构可能继续使启闭动滑轮下降，但夹钳及钳销轴已不能继续下降，这时为了防止因钢绳松弛而脱槽， 在拉杆和钳销轴之间采用了焊接链连接，用来保证必要的柔性环节。 夹钳的开启过程就是闭合运动的逆过程。 为了防止启闭机构在使夹钼向上运动时夹钳钳杆上部滚子与八字形导槽顶部接触时机构出现过载，在启闭 机构设有极限力矩保护装置。 夹钳装置的起升运动是使起升卷筒以相同的速度缠绕起升钢绳和启闭钢绳，起升动滑轮与启闭动滑轮间相对位置不变，因而夹钳装置不论处于任何高度，夹钳的钳口开度也不会变化。 当用夹钳装置央取钢锭时，先下放夹钳，使钳夹与钢锭侧面接触，并使链条呈松弛状态。 起升机构动作时，起升动滑轮带动上横粱、立柱及导饴架一起上升。 开始时，夹钳上部滚子与导槽之间存在相对运动，当导槽架上升到某一高度后，夹钳开始夹紧钢锭， 滚子与导槽之间不再出现相对运动，由夹钳带着钢锭与导槽架一起上升。 在夹钳夹住钢锭、起升机构起升钢锭前 ，夹钳的夹紧力主要是夹钳的自重产生的，此时的夹紧力称为初始夹紧力。 夹钳的白重越大，初始夹紧力就越大。 在夹钳自重不变的情况下，夹紧力的大小只与夹钳的几何尺寸、钳口开度及导向槽的曲线形状有关。 当夹钳夹住钢锭，导槽架带动夹钳和钢锭一齐起升时，夹紧力是由夹钳和钢锭的重量共同构成的。 毕业设计（论文） 11 为了使夹钳装置工作可靠，设计常取夹紧系数 K≥ 1． 8～ 2． 0。 起升机构与启闭机构是完垒独立的两个机构，它们可以单独工作，亦可同时动作。 在实际工作时，夹钳起重机所夹取的钢锭品种和规格是多种多样的，即使是同一品种和规格的钢锭，由于钳口与钢锭侧面 的接触位置不同，或夹钳夹取钢锭的开度不同，夹紧系数常常是变化的。 为了工作可靠，应使夹钳在任何开度时的夹紧系数都保持足够大的值，这可由设计特殊的导槽曲线来实现。 但是这种曲线不论在设计和制造时都是困难的，通常简单地选用椠一等半径的曲线。 此种夹钳装置的回转机构设于小车架上，通过蜗轮蜗杆减速机、长的方形立轴及齿轮对使夹钳装置回转。 为防止机构在回转刮渣时过载，机构设有极限力矩保护装置。 [5] 图 双销轴 夹钳自重夹紧式夹钳装置 图 双销轴轴距可调式 自重夹紧式夹钳装置 夹钳装置自重夹紧式 夹钳装置自重夹紧式夹钳装置的结构型式见图。 夹钳装置有 4个起升动滑轮，毕业设计（论文） 12 每两根起升钢绳由起升卷筒经起升动滑轮成对地固定到小车架上的平衡滑轮上。 两根启闭钢绳由启闭卷筒经启闭动滑轮缠绕到起升卷筒上， 它们与缠绕在起升卷筒上的起升钢绳有相同的缠绕中径。 夹钳在闭台时，原来张开的夹钳装置重量支承在启闭钢绳上，当启闭机构下放钢绳耐，启闭动滑轮 3及外部滑块 2下降，夹钳装置的立柱及钳销轴因而下降，起升动滑轮与钳销轴问的距离变大，夹钳开始闭合 当夹钳尖接触到钢锭 侧面时，闭台动作停止，立柱亦不再下降，启闭机构继续下放钢绳，夹钳装置的重量通过钳销轴悬挂在起升钢绳上，从而产生初始夹紧力。 夹钳的张开运动是闭合运动的通过程，当启闭机构动作时，滑块的移动量由限位开关控制。 为了减小滑块上升时与立柱的冲击， 在其间装有弹簧缓冲器夹钳装置起升时，起升卷筒以相同的速度卷绕启闭钢绳和起升钢绳，因而启闭动滑轮与． 起升动滑轮阀的距离不变，夹钳的开度也不变。 如果夹钳已夹住钢锭，此时因滑块已与立柱脱离，夹钳装置及钢锭的垒部重量支承在起升钢绳上并产生最大夹紧力。 这起升机构与启闭机构也是独立的机 构，它们可以分别动作或 同时动作。 回转机构设在立柱最上方， 电机通过减速 机伞齿轮对、立柱及立柱下方的内齿轮使夹钳回转 [6]。 毕业设计（论文） 13 图 夹钳装置自重夹紧式夹钳装置 钢绳张力附加夹紧式 钢绳张力附加夹紧式央钳装置的结构型式见图。 在夹钳装置中有 8个起升动滑轮和 4个起升定滑轮，在 4根起升钢绳中，每两根钢绳由起升卷筒经过内侧的两个动滑轮，依次绕过起升定滑轮，外侧起升动滑轮， 固定到小车架上的平衡滑轮上。 两极启闭钢绳由启闭机构卷筒绕过启闭动滑轮 缠绕到起升巷筒上，它们与起升钢绳有相同的绳绕中径。 夹钳须闭合时：宪钳处于张开状态的夹钳装置的重量支承在启闭钢绳上。 当启闭机构下放钢绳，启闭动滑轮及其外部的滑块下降，夹钳装置的立柱、钳销轴及起升定滑轮随之下嘴。 由于起升动猾轮与定滑轮间钢绳数为开闭钢绳的两倍， 起升动滑轮以启闭动滑轮一半的速度下降。 起升动滑轮与钳销轴距离变大，夹钳开始闭合 当钳夹接触到钢锭侧面时，闭合动怍停止，立柱不再下降， 启闭机构继续下放钢绳， 夹钳装置便通过钳销轴悬挂到起升钢绳上。 毕业设计（论文） 14 图 钢绳张力附加夹紧式夹钳装置 3 设计目的及主要内容 设计的基本内容 通过上网搜索技术资料、到图书馆查阅文献、到机器制造有限公司实习搜集资料以及技术专家交流学习等方式，了解国内外各种已经生产的夹钳，理解起重夹钳的基本工作原理，从而在此基础上设计出该起重夹钳设备。 设计目的 （ 1）了解国内外起重夹钳技术的发展及应用情况； （ 2）掌握夹钳装置的工作原理、夹钳装置的工作要求及性能； 毕业设计（论文） 15 （ 3）确定起重机总体设计 方案； （ 4）给出传动装置方案的设计； （ 5）进行夹钳装置的设计； （ 6）完成设备稳定性分析。 4 100kg 起重机的设计方案的确。