单梁起重机安装方案，单梁起重机原理

赵伟哲王经伟新克伦（新乡）起重机有限公司长垣453400 摘要：本文研制了一种单梁起重机端梁U型槽专用成型设备。自动化程度高，还支持U型槽的批量生产。利用绞车式牵引小车实现零件的自动装卸，零件存储、运输、折弯、码垛四个工位紧密配合，形成装配线。具有自动复位功能的可移动成形下模可实现零件自动对中，确保成形一致性并便于端梁的互换生产。该设备的开发和使用，大大提高了U型槽端梁的生产效率，减少了劳动力，具有较高的推广价值。关键词：单梁起重机、U型槽、成型、自动上下料、复位、批量生产中图分类号：TH211+.3 文献标识码：B 文章编号：1001-0785（2020）23-0076-040 简介如下随着经济的快速发展，单梁起重机和电动葫芦作为轻量化、小型起重机械，越来越广泛地应用于工厂、仓库、筒仓等吊装负载，大大提高了生产效率，降低了成本。正在努力减少这种情况。由于劳动强度的降低，单梁起重机的需求量日益增加。端梁是单梁起重机的重要组成部分，端梁设计通常采用U型槽结构，由U型槽、下盖板和肋板组成。箱梁。目前U型槽的制造方法主要采用冷压成型，且各厂家的压力机形状不同，且大多为一体化生产模式，自动化程度低，非连续化生产，效率低。 U型槽质量低且稳定，性能难以保证，产能无法满足国内外市场日益增长的需求。因此，必须研制专用设备，在单梁起重机端梁上形成U型槽。本文根据U型槽生产现状，以提高自动化程度、保证产品质量为出发点，开发了专门针对U型槽的成型装置。 1 设备整体方案概述1.1 U 型槽截面为了满足强度要求，不同跨度和吨位的起重机，U 型槽的高度H 和宽度B 不同。如图1所示，U型槽两侧的高度差也是影响端梁兼容性的重要因素。图1 U型槽截面图1.2方案概述U型槽成型设备主要由主钢架、折弯动力系统、上下成型模具、自动上下料牵引小车等组成。如图2所示。 1. 后堆垛架2. 下模3. 主钢架4. 升降导柱5. 前输送架6. 仓储架7. 自动上下料牵引小车8. 折弯动力系统9. 上模示意图2 整体U型shape 槽形成型设备结构图该设备采用钢制主机架作为载体，连接前输送架和后码垛架。前输送架连接存储架，依次放置物料。去吧。等待4个工位：存储、输送、折弯、码垛。压弯动力装置安装在主钢架上，成形上模与动力装置的液压缸联动，上模与主钢架之间安装有两根升降导柱。在动力系统的作用下，导柱受导柱引导，向下运动，与下模配合，完成U型槽的精密弯曲。存放架用于存放U型槽折弯前的材料，一次可存放几十件，满足批量连续生产的需要。零件从入库到码垛各工序的移动均依靠牵引车的自动化操作，实现从入库到运输到折弯到码垛的自动化流水生产，生产效率高。具体工作过程： 启动牵引小车，将其行驶至存放架牵引小车将工件在上下模之间移动两侧下模向内移动自动对中装置折弯动力装置启动，将工件在上、下模之间移动模具下降，进行弯曲加工。

成型后，上模向上运动并返回原位，两侧下模向外运动并返回原位并远离工件，牵引器在上模和下模之间移动，移动下一个工件，在行驶的同时，将形成的上U型槽推出后院，用码垛架码垛。通过重复上述操作，即可完成U型槽的连续自动化生产。 2 重要问题的研究与分析2.1 所需压弯力的响应U型槽成形中上下模的压弯过程是自由弯曲过程，所需的自由弯曲力由下式表示： U型板厚度t=6 mm，长度L=5 000 mm，圆角半径r=12 mm，U型槽材料主要为Q235B，抗拉强度b=375500 MPa，安全系数K=考虑做。 1.3、最大所需自由弯曲力F=455 kN。本设备压弯动力装置采用液压为动力源，以液压缸为部件。液压缸直径为320mm，公称压力16MPa时推力为128kN。配备四个液压缸，同步操作推力达到512MPa，满足弯曲力要求。 2.2 使用SolidWorks进行仿真分析由于主钢架支撑着整个成型设备并连接其他部件，因此在设计时满足钢架的强度和刚度要求非常重要。主钢架为桥梁结构，主要分为立柱和上梁两部分。 SolidWorks 的模拟模块允许您准确模拟钢框架中的应力。以柱截面、顶梁宽度、高度为参数变量，进行迭代计算，在满足使用要求的情况下，实现最优结构，尽量减少钢材消耗。优化后，钢框架内最大应力为198 MPa，小于材料许用应力230 MPa，最大变形为1.75 mm，小于2000 mm跨度的1/1,000。 （两侧立柱中心距），满足刚度和强度要求。如图3所示。图3 主钢架应力计算结果2.3 带自动复位功能的活动下模设计一般弯曲模具均为固定结构，采用固定下模的设备只能加工U型槽。成型后，制件与下模通过摩擦轻微粘附，结合U型槽本身的斥力作用，在U型槽与下模之间产生恒定的挤压力。压辊，卸料困难。因此，我们设计了具有自动复位功能的活动下模组。如图4和图5所示。下模主要由液压缸、导板、导辊、导辊安装座、复位装置、压辊、顶出装置等组成。导向板形状为阶梯状斜面，左侧安装液压缸，垂直面与顶出装置接触，顶出装置内部的顶杆由滑键引导，可以移动的幻灯片。复位装置由拉簧、弹簧安装座、螺母座、调节螺杆组成，螺母座固定，安装座用螺栓固定在压辊上。 1、液压缸2、导板3、导辊安装座4、复位装置5、顶出装置6、导辊7、U型槽展开状态8、压辊组件图4 动下模结构示意图1螺母座2.调节螺钉3.拉紧弹簧4.弹簧安装座图5 复位装置示意图当液压缸活塞杆向后移动时，导板被拉动并向左移动。板将向左运动转变为顶部的垂直运动，当其向杆运动时，顶杆推动压轮向内移动，同时压轮拉动复位装置，弹簧进入。拉伸时会产生恒定的张力。两侧液压缸的同步动作使两侧压辊同时向内移动，压辊上附有的导辊使零件自动对中，以满足弯曲要求。当开槽机上模下降并完成折弯工序时，液压缸活塞杆伸出，压辊在拉力弹簧的作用下回到原来位置，自动复位功能启动，方便卸货.马苏。 U型槽成型后进行材料加工。

复位装置设有调节螺钉，通过旋转螺钉，可以调节拉簧的初张力，可以方便地调节下模复位所需的拉力大小。 2.4自动装卸牵引小车设计牵引小车由跑车行走装置、行走驱动装置、连接架、升降驱动装置、导向装置、电磁吸盘等组成。它安装在钢架本体上，以钢架上的工字钢为运行轨道，进行往复运动。我们实现了U型槽物料储存、运输、成型、码垛所有流程的自动化。如图6所示。 1、跑车行走装置2、行走驱动装置3、连接架4、起升驱动装置5、导向装置6、电磁吸盘图6 牵引小车结构图行走驱动装置包括一组行走电机和两台行走小车。电机顶部缠绕有钢丝绳，钢丝绳的绳端分别固定在主钢架的两侧。电机的齿轮输出轴与卷筒的齿轮啮合，两个卷筒同向旋转，达到松开和收紧钢丝绳的目的。升降驱动装置包括一对升降电机和滚筒，电机输出轴驱动滚筒旋转，驱动电磁吸盘沿导向装置上下移动。当牵引小车处于储料区时，电磁吸盘下降，与工件接触时，吸盘通电，吸住工件，自动送料。驱动装置顺时针旋转，右卷筒上的钢丝绳松开，左卷筒上的钢丝绳拉紧，牵引小车在左钢丝绳对上、下模中心的反作用力的作用下向左移动。电磁吸盘断电，材料自动下料，连接架推板将最后成型的U型槽送至码垛工位。然后驱动装置逆时针旋转，拉紧右卷筒上的钢丝绳，松开左卷筒上的钢丝绳，拖车移至物料储存区等待下一个循环作业。整个过程由PLC控制，牵引小车自动装卸物料，无需人工干预，生产效率高，可实现批量生产。 3 总结该U型槽成型设备形成了上料、折弯、下料等一系列操作，自动化程度高，适用产品种类广泛，实现U型槽的最佳批量生产。该产品针对单梁起重机端梁，大大提高了产品生产效率，减少了人工，生产出一致的U型槽，为整个单梁产品的替代奠定了基础，值得积极实施。晋升。参考文献[1]机械设计手册编写组.机械设计手册[M].北京：化学工业出版社，2008. [2]中国模具设计词典编写组.中国模具设计词典第3卷[M].南昌：江西科学[3]刘畅.基于ANSYS的工程机械钢结构优化设计分析[J].中国机械，2014(9):210.