組裝式儲液塔內(nèi)壁防腐涂料半自動噴涂機(jī)設(shè)計(二)【含CAD圖紙、說明書】
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本科畢業(yè)論文(設(shè)計)開題報告論 文題 目 : 組裝式儲液塔內(nèi)壁防腐涂料半自動噴涂機(jī)設(shè)計( 二) 年 1 月 5 日 填畢業(yè)論文(設(shè)計)開題報告要求開題報告既是規(guī)范本科生畢業(yè)論文工作的重要環(huán)節(jié),又是完成高質(zhì)量畢業(yè)論文(設(shè)計)的有效保證。為了使這項工作規(guī)范化和制度化,特制定本要求。一、選題依據(jù)1. 論文(設(shè)計)題目及研究領(lǐng)域;2. 論文(設(shè)計)工作的理論意義和應(yīng)用價值;3. 目前研究的概況和發(fā)展趨勢。二、論文(設(shè)計)研究的內(nèi)容1.重點解決的問題;2. 擬開展研究的幾個主要方面(論文寫作大綱或設(shè)計思路);3. 本論文(設(shè)計)預(yù)期取得的成果。三、論文(設(shè)計)工作安排1. 擬采用的主要研究方法(技術(shù)路線或設(shè)計參數(shù));2. 論文(設(shè)計)進(jìn)度計劃。四、文獻(xiàn)查閱及文獻(xiàn)綜述學(xué)生應(yīng)根據(jù)所在學(xué)院及指導(dǎo)教師的要求閱讀一定量的文獻(xiàn)資料,并在此基礎(chǔ)上通過分析、研究、綜合,形成文獻(xiàn)綜述。必要時應(yīng)在調(diào)研、實驗或?qū)嵙?xí)的基礎(chǔ)上遞交相關(guān)的報告。綜述或報告作為開題報告的一部分附在后面,要求思路清晰,文理通順, 較全面地反映出本課題的研究背景或前期工作基礎(chǔ)。五、其他要求1. 開題報告應(yīng)在畢業(yè)論文(設(shè)計)工作開始后的前四周內(nèi)完成;2. 開題報告必須經(jīng)學(xué)院教學(xué)指導(dǎo)委員會審查通過;3. 開題報告不合格或沒有做開題報告的學(xué)生,須重做或補(bǔ)做合格后,方能繼續(xù)論文(設(shè)計)工作,否則不允許參加答辯;4. 開題報告通過后,原則上不允許更換論文題目或指導(dǎo)教師;5. 開題報告的內(nèi)容,要求打印并裝訂成冊(部分專業(yè)可根據(jù)需要手寫在統(tǒng)一紙張上,但封面需按統(tǒng)一格式打?。R?、選題依據(jù)1、研究領(lǐng)域 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化領(lǐng)域 2、設(shè)計工作的理論意義和應(yīng)用價值 此設(shè)計主要是為儲液塔內(nèi)壁進(jìn)行防腐涂料噴涂而設(shè)計一種半自動噴涂機(jī)。目前, 大型儲液塔主要大范圍用于煉油廠、油田、油庫以及其他工業(yè)中主要儲存包括原油及其他石油化工產(chǎn)品。因為石油及其衍生產(chǎn)品屬于易燃易爆物品,對它的存放要求比較高,以防產(chǎn)生燃燒爆炸,造成嚴(yán)重的事故。其次,儲液塔內(nèi)儲存的液體大都會帶有腐蝕性,會對儲液塔會造成腐蝕穿孔,產(chǎn)生環(huán)境污染等危害,給我們帶來巨大的損失。所以,對與大型儲液塔的內(nèi)壁進(jìn)行噴涂保護(hù)是必不可少的。 此設(shè)計的主要設(shè)計任務(wù)是組裝式儲液塔內(nèi)壁防腐涂料半自動噴涂機(jī)的升降機(jī)構(gòu)。其主要作用是帶動載有人和噴槍座的平臺能夠在 8 米左右的高度范圍內(nèi)升降,以完成對大型儲液罐的全方位噴涂。如果該設(shè)計的預(yù)期結(jié)果實現(xiàn),對大型儲液塔內(nèi)壁防腐涂料的噴涂效率的提高和人工成本的減低起到關(guān)鍵作用,而且通過改進(jìn)還可以用于其他高空作業(yè)平臺垂直運動,應(yīng)用前景十分的廣闊。 3、目前研究的概況和發(fā)展趨勢 通過查找文獻(xiàn)和資料,了解到目前我國大型儲液塔內(nèi)壁的涂料基本都是人工完成的,需要人來爬梯或搭腳手架來涂刷。人工完成不僅費時費力,而且對于企業(yè)來說成本也高,所以設(shè)計一種半自動的噴涂機(jī)可以大幅度的省時省力和減低成本。 此設(shè)計主要是實現(xiàn)組裝式儲液塔內(nèi)壁防腐涂料半自動噴涂機(jī)的垂直方向的升降運動。升降機(jī)構(gòu)多用于高空作業(yè)平臺,目前經(jīng)過多年的發(fā)展已有多種類型的升降機(jī)構(gòu), 其中主要可分為剛性升降機(jī)構(gòu)和柔性升降機(jī)構(gòu)兩種,其分別如下: 剛性升降機(jī)構(gòu)有: (1) 剪叉式升降機(jī)構(gòu) 剪叉式升降機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動執(zhí)行裝置和剪叉裝置。在驅(qū)動機(jī)構(gòu)的驅(qū)動下,驅(qū) 動執(zhí)行裝置產(chǎn)生小位移行程的同時將驅(qū)動力傳遞給剪叉裝置。剪叉裝置作為剪叉式升降機(jī)構(gòu)的主體具有折疊伸展性能,它受到驅(qū)動執(zhí)行裝置的驅(qū)動并將驅(qū)動執(zhí)行裝置的小位移行程放大成豎直方向的較大行程,從而推動升降平臺的上下移動。 (2) 柱塞式升降機(jī)構(gòu) 柱塞式升降機(jī)構(gòu)通常與液壓裝置配合工作,通過泵站將油壓入油缸,使柱塞運動直接作用在平臺上,使升降平臺向上運動,升降平臺的下降則依靠平臺的自重實現(xiàn)。 (3) 齒輪齒條式升降機(jī)構(gòu) 齒輪齒條機(jī)構(gòu)包含齒條機(jī)構(gòu)和齒輪機(jī)構(gòu),齒條設(shè)置在樁腿上,每根齒條對應(yīng)有做干個小齒輪。動力通過齒輪減速器傳遞給小齒輪,從而驅(qū)動平臺升降。齒輪齒條式升降機(jī)構(gòu)在自升式平臺領(lǐng)域應(yīng)用極為廣泛。 (4) 絲杠式升降機(jī)構(gòu) 絲桿升降機(jī)構(gòu)主要是利用絲桿可將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運動的特性對平臺進(jìn)行升降。絲杠升降機(jī)構(gòu)常用于與電驅(qū)動機(jī)構(gòu)或液壓驅(qū)動配套使用。滾珠絲桿升降機(jī)是一種利用蝸桿副帶動滾珠絲杠副進(jìn)行升降的精密起重部件 柔性升降機(jī)構(gòu)有: (1) 鋼絲繩式升降機(jī)構(gòu) 鋼絲繩升降裝置,主要由驅(qū)動電機(jī)、主動摩擦輪、從動摩擦輪、鋼絲繩、吊裝裝置以及安全控制裝置組成。它利用驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動主動摩擦輪旋轉(zhuǎn),與從動摩擦輪嚙合傳動,鋼絲繩纏繞在主從動摩擦輪上,依靠鋼絲繩與兩個摩擦輪之間的摩擦 力,實現(xiàn)整機(jī)設(shè)備沿鋼絲繩的上升與下降。 (2) 鏈?zhǔn)缴禉C(jī)構(gòu) 鏈條式升降機(jī)構(gòu)采用鏈傳動方式,一般將電機(jī)鏈輪作為驅(qū)動機(jī)構(gòu),通過聯(lián)軸 器、傳動軸、鏈輪等一系列傳動實現(xiàn)升降平臺的功能。鏈?zhǔn)缴禉C(jī)為鏈條和齒輪嚙合傳動。 自 1973 年第一臺國產(chǎn)齒輪齒條式施工升降機(jī)誕生以來,歷經(jīng) 30 多年的不斷發(fā)展,升降機(jī)在結(jié)構(gòu)形式、功能、用途、安全裝置等多個方面都有了很大的變化和發(fā)展。但我國的施工升降機(jī)的設(shè)計、制造和使用還是一個薄弱環(huán)節(jié),與發(fā)達(dá)國家相比, 還有較大差距。目前國內(nèi)的升降平臺機(jī)械設(shè)備的基礎(chǔ)零部件配套水平較差,產(chǎn)品的基礎(chǔ)零部件配套生產(chǎn)廠家少,規(guī)格品種少,電氣元件、液壓元件、動力部件的性能和使用可靠性還不太高,這也影響了國內(nèi)產(chǎn)品的開發(fā)。大部分企業(yè)以自主生產(chǎn)為 主,專業(yè)化生產(chǎn)水平很低且工藝落后,勞動生產(chǎn)率低,小作坊式企業(yè)較多。 現(xiàn)在國產(chǎn)升降設(shè)備絕大多數(shù)還處于中低端,高端產(chǎn)品較少。主要表現(xiàn)在科技含量低,設(shè)備品質(zhì)一般,可靠性低;對于核心技術(shù)的研發(fā)不夠,例如對動力系統(tǒng)的研發(fā)、電控系統(tǒng)的研發(fā)等與國際先進(jìn)水平還有較大差距。未來我國的升降機(jī)應(yīng)當(dāng)向模塊化、數(shù)字化、智能化、人性化、高效環(huán)保和安全可靠的方向發(fā)展。 二、論文(設(shè)計)研究的內(nèi)容1. 重點解決的問題 完成手動(液壓)升降立架及其輔助裝置設(shè)計,并進(jìn)行強(qiáng)度及穩(wěn)定性計算與校核,完成手動(液壓)升降立架及其輔助裝置的主要零件(7 個左右)設(shè)計。 2. 設(shè)計思路: (1) 確定課題的研究目的,研究內(nèi)容,以及目前的研究概況及其發(fā)展,通過查找整理資料完成開題報告; (2) 通過論證、討論,開展總體方案設(shè)計; (3) 完成手動(液壓)升降立架及其輔助裝置設(shè)計; (4) 對手動(液壓)升降立架強(qiáng)度及穩(wěn)定性進(jìn)行校核與計算等; (5) 完成手動(液壓)升降立架及其輔助裝置的主要零件(7 個左右)設(shè)計; (6) 設(shè)計出組裝式儲液塔內(nèi)壁防腐涂料半自動噴涂機(jī)的整體裝配圖。3.本論文(設(shè)計)預(yù)期取得的成果 (1)兩張 A0 裝配圖(半自動噴涂機(jī)裝配圖及升降機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖),7 張左右主要零件圖; (2)開題報告; (3)畢業(yè)設(shè)計論文(包括升降機(jī)構(gòu)強(qiáng)度校核和穩(wěn)定性校核); (4)一篇外文文獻(xiàn)翻譯。 三、論文(設(shè)計)工作安排1.擬采用的主要研究方法(1) 查閱、整理參考文獻(xiàn),學(xué)習(xí)掌握半自動噴涂機(jī)升降機(jī)構(gòu)的工作原理,對半自動噴涂機(jī)升降機(jī)構(gòu)方案進(jìn)行設(shè)計。 (2) 半自動噴涂機(jī)升降機(jī)構(gòu)設(shè)計、選型、校核計算設(shè)計參數(shù):升降高度: 8m左右;可折疊或拆卸,并能夠從直徑 0.8m 儲液塔入口進(jìn)入; 升降時間小于 40 秒。+2. 論文(設(shè)計)進(jìn)度計劃 第 1 周:查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料并進(jìn)行匯總。(-4 周) 第 2 周:分析文獻(xiàn)資料并完成開題報告初稿。(-3 周) 第 3 周:修改開題報告。(-2 周) 第 4 周:完成開題報告終稿并進(jìn)行總體方案論證。(-1 周) 第 5 周:完成總體方案設(shè)計初稿。(第 1 周) 第 6 周:完成總體方案設(shè)計終稿。(第 2 周) 第 7 周:完成手(電、液)動升降立架初稿設(shè)計。(第 3 周) 第 8 周:修改手(電、液)動升降立架設(shè)計圖。(第 4 周) 第 10 周:完成手(電、液)動升降立架設(shè)計圖。(第 5 周) 第 11 周:強(qiáng)度及穩(wěn)定性計算與校核。(第 6 周) 第 12 周:繪制主要零件圖 5-7 張。(第 7 周) 第 13 周:修改零件圖并完成外文文獻(xiàn)翻譯。(第 8 周) 第 14 周:完成控制系統(tǒng)設(shè)計及畢業(yè)。(第 9 周) 第 15 周:完善畢業(yè)論文,準(zhǔn)備答辯。(第 10 周) 四、需要閱讀的參考文獻(xiàn)1 徐濱士.表面工程手冊(上、下)M.北京.化學(xué)工業(yè)出版社.2009 年 7 月. 2 聞邦椿.機(jī)械設(shè)計手冊(1-6 冊)M.北京.機(jī)械工業(yè)出版社.2014 年 3 月. 3 關(guān)慧貞.機(jī)械制造裝備設(shè)計M.北京.機(jī)械工業(yè)出版社.2009 年 11 月. 4 章宏甲.液壓與氣壓傳動M.北京.機(jī)械工業(yè)出版社.2001 年 6 月. 5工程材料及其成形技術(shù)基礎(chǔ)M.北京.北京大學(xué)出版社.2008 年 8 月. 6 廉師友.人工智能技術(shù)導(dǎo)論M.西安.西安電子科技大學(xué)出版社.2000 年 1 月. 7 韓建海.工業(yè)機(jī)器人M.武漢.華中科技大學(xué)出版社.2012 年 6 月. 8 謝存禧.機(jī)電一體化生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計M.北京.機(jī)械工業(yè)出版社.1999 年 10 月. 9 胡占齊.數(shù)控技術(shù)M.武漢.武漢理工大學(xué)出版社.2004 年 5 月. 10 機(jī)械工程師、機(jī)械工藝師、機(jī)械設(shè)計、機(jī)電控制、機(jī)械工程、化工設(shè)備類期刊。 11 鄭元國,徐劍蕓.基于 PLC 及步進(jìn)電機(jī)控制的自動噴涂機(jī)J.機(jī)械工程與自動化,2011(06):119-120. 12陳陽國.礦用液壓升降平臺的設(shè)計J.機(jī)械工程師,2010(07):106-108. 13 田國承.拉展上的施工升降機(jī)和新技術(shù)J.建筑機(jī)械,2017(04):19-22. 14 西慶坤,楊德輝,李興慧,廖波.二級剪叉式絲杠升降機(jī)構(gòu)受力分析J.機(jī)械設(shè)計與制造,2017(05):222-225. 15 石桐寧. 剪叉式升降機(jī)構(gòu)穩(wěn)定性分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化D.哈爾濱理工大學(xué),2017. 16任小鴻,梅靜,陳麗.高空作業(yè)液壓升降平臺的結(jié)構(gòu)優(yōu)化與有限元分析J.重型機(jī)械,2017(01):87-90. 17李耀明. 齒輪齒條式升降系統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)安裝分析A. ??谑腥嗣裾?、中國產(chǎn)業(yè)海外發(fā)展協(xié)會、中國海洋石油總公司.2015 年深海能源大會論文集 18T. 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Automotive Spray Paint SimulationJ.ISVC 2008: Advances in Visual Computing pp 998-1007| Cite as 附:文獻(xiàn)綜述1 噴涂機(jī)國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r文獻(xiàn)綜述自動噴涂機(jī)就是將混合好的漿狀物料經(jīng)加壓霧化后均勻地噴涂到發(fā)動機(jī)的內(nèi)表面, 得到厚度均勻且質(zhì)量可靠的襯層。相比人工涂刷,它改善了涂層的均勻性,提高了工作效率,而且還避免了人工涂刷時揮發(fā)性氣體對操作人員身體的傷害1。在國內(nèi),噴涂機(jī)器人起步比較晚,于 1990 年前后,北京機(jī)械工業(yè)自動化研究所機(jī)器人中心開始了對噴涂機(jī)器人的研究,我國研究機(jī)器人是在國外研究的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,在此過程中還研發(fā)了不少周邊技術(shù)。2000 以年來由于國內(nèi)汽車發(fā)展迅速,許多制造公司也在設(shè)計制造我國自己的噴涂機(jī)器人,在此同時國外的 MOTOMAN 公司與我國北京首鋼集團(tuán)合作 ; 瑞士 ABB 公司在京滬建立分公司,以銷售噴涂機(jī)器人和工業(yè)機(jī)器人為主,目前噴涂機(jī)器人已經(jīng)是我國需求最多的機(jī)器人之一,而我國在這方面相對落后,目前來看,我國大部分都是采用的國外的噴涂機(jī)器人,有的照搬國外的生產(chǎn)線, 還存在維修,保養(yǎng)等問題,從而影響噴涂的發(fā)展。所以,設(shè)計制造出我國自己的噴涂機(jī)器人是非常迫切和必要的2。2 升降機(jī)國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r目前,我國在大型儲液塔的自動化噴涂設(shè)備方面的研發(fā)還是一片空白,要靠人工來完成其內(nèi)壁的涂抹。人工在涂抹高層建筑時,需要通過搭腳手架來完成,這樣做則會花費大量的時間和人力物力用來搭腳手架,設(shè)計一種組裝式儲液塔內(nèi)壁防腐涂料半自動噴涂機(jī)設(shè)計有很大的應(yīng)用價值。此設(shè)計主要是實現(xiàn)帶動噴槍座平臺能夠在高度 8 米左右范圍內(nèi)自由升降的功能, 即設(shè)計一升降機(jī)構(gòu)。自上世紀(jì)七十年代以來,隨著高層建筑的不斷增多,為了高效地運送施工用料、機(jī)具和作業(yè)人員,日益廣泛地應(yīng)用了施工升降機(jī)。隨著科學(xué)技術(shù)的飛躍發(fā)展,不斷引入施工升降機(jī)領(lǐng)域,使施工升降機(jī)的技術(shù)日趨成熟,系列化、復(fù)合化的新機(jī)種不斷涌現(xiàn),顯示出強(qiáng)大的生命力。但我國的施工升降機(jī)的設(shè)計、制造和使用還是一個薄弱環(huán)節(jié),與發(fā)達(dá)國家相比,還有較大差距。3 升降機(jī)構(gòu)分類升降平臺作為一種起重裝置,在物流、搬運、裝配、城市停車系統(tǒng)、海上油田等各種工作場合中得到了廣泛的應(yīng)用。其最主要的功能是依靠驅(qū)動機(jī)構(gòu)與升降機(jī)構(gòu)將物體升至不同高度。升降機(jī)構(gòu)具有剛性與柔性的性質(zhì)。其中剛性機(jī)構(gòu)可以分為齒輪齒條式、剪叉式、絲杠式和柱塞式等,柔性機(jī)構(gòu)可分為鋼絲繩式和鏈條式等。(1) 剪叉式升降機(jī)構(gòu)剪叉式高空作業(yè)平臺是一種常用的高空作業(yè)專用設(shè)備,其主要作用是將工作人員運送到高空進(jìn)行作業(yè)或垂直運送及卸載貨物,廣泛用于食品加工企業(yè)的設(shè)備檢修及材料運送、建筑、橋梁及公路建設(shè)、電力維修、航空航天、船舶制造等領(lǐng)域。其工作過程即在液壓缸驅(qū)動下剪叉機(jī)構(gòu)伸展和壓縮。當(dāng)剪叉平臺處于最低位置時,剪叉機(jī)構(gòu)壓縮便于移動和存儲;當(dāng)平臺工作時,剪叉機(jī)構(gòu)能快速展開且速度平穩(wěn),擁有較高的工作效率3。剪叉機(jī)構(gòu)由兩根中間用樞軸連接,可在平面內(nèi)相互轉(zhuǎn)動的剪桿組成,每根剪桿又可以認(rèn)為由兩段一端鉸接和一端固接的梁單元連接而成。剪桿作為機(jī)構(gòu)折疊變化的對象,鉸點約束剪桿的變化,折疊過程既剪桿圍繞鉸點旋轉(zhuǎn),最后達(dá)到指定位置,從而完成一個折疊過程4。近年來,很多學(xué)者對剪叉機(jī)構(gòu)進(jìn)行了研究,將二級剪叉式液壓升降機(jī)構(gòu)剪叉桿的受力分解成沿剪叉桿方向和垂直剪叉桿方向分力,然后對受力最大的鉸接點進(jìn)行強(qiáng)度校核;將三級剪叉式液壓升降機(jī)構(gòu)簡化成二級剪叉式液壓升降機(jī)構(gòu),對起升過程中受力特征進(jìn)行分析;建立二級剪叉式液壓升降機(jī)構(gòu)的力學(xué)模型, 推導(dǎo)出液壓缸推力與載重力和機(jī)構(gòu)尺寸參數(shù)之間的關(guān)系公式;利用虛位移原理,對多級剪叉式液壓升降機(jī)構(gòu)液壓缸進(jìn)行求解,并對剪叉桿進(jìn)行受力分析和強(qiáng)度校核5。剪叉式升降機(jī)構(gòu)具有很多的優(yōu)點,構(gòu)造簡單、舉升力大、升降面積大、行程大、剛度高、運行穩(wěn)定、可以停在舉升范圍內(nèi)的任意位置、停位可靠、噪聲適中、自備導(dǎo)向、支反力較大且安全可靠等特點,是一種結(jié)構(gòu)比較簡單的起重機(jī)械6,但是其在支撐噴槍座運動的過程中較難實現(xiàn)勻速運動,并且行程較小。(2) 柱塞式升降機(jī)構(gòu)柱塞式升降機(jī)構(gòu)通常與液壓裝置配合工作,通過泵站將油壓入油缸,使柱塞運動, 直接作用在平臺上,使升降平臺向上運動,升降平臺的下降則依靠平臺的自重實現(xiàn)。柱塞式升降機(jī)構(gòu)即在傳統(tǒng)平臺的空心導(dǎo)筒內(nèi)增加一液壓缸,液壓缸活塞桿與平臺通過螺栓連接,實現(xiàn)了作業(yè)平臺的升降平衡。液壓平臺主要采用底座上固定一導(dǎo)筒,此導(dǎo)筒采用圓柱體,在導(dǎo)筒內(nèi)部設(shè)置一中空導(dǎo)柱。導(dǎo)柱與導(dǎo)筒之間采用滑動配合,間隙較小,導(dǎo)柱與導(dǎo)筒之間進(jìn)行液壓潤滑處理,使液壓平臺能自如旋轉(zhuǎn),并且在較小的間隙條件下,能有效防止導(dǎo)筒變形。中空的導(dǎo)柱內(nèi)采用液壓缸作為支撐,液壓缸的活塞桿與平臺底面采用鉸鏈機(jī)構(gòu)7。其能夠滿足運輸、架設(shè)的精確性和快速性要求,大大減少了作業(yè)的時間和人員工作量效果良好,而且結(jié)構(gòu)簡單、可靠性強(qiáng)、平穩(wěn)性高、安全性強(qiáng)和噪聲小,但其同步精度較差,存在能耗偏大的問題。柱塞式升降機(jī)構(gòu)需要有導(dǎo)向套、并且定期潤滑、保持油液清結(jié)但不適于高度過高的作業(yè)場所目前在高空作業(yè)平臺方面,應(yīng)用還是不多。(3) 齒輪齒條式升降機(jī)構(gòu)齒輪齒條機(jī)構(gòu)包含齒條機(jī)構(gòu)和齒輪機(jī)構(gòu),齒條設(shè)置在樁腿上,每根齒條對應(yīng)有做干個小齒輪。動力通過齒輪減速器傳遞給小齒輪,從而驅(qū)動平臺升降。齒輪齒條式升降機(jī)構(gòu)在自升式平臺領(lǐng)域應(yīng)用極為廣泛,升降系統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)是實現(xiàn)平臺升降的重要承載部分,在整座自升式平臺的組成中起著絕對重要的作用8。目前,齒輪齒條式升降機(jī)構(gòu)主要用于施工升降機(jī)、深海鉆井平臺、核電建設(shè)等中。建設(shè)施工現(xiàn)場廣泛使用齒輪齒條式升降機(jī),這類升降機(jī)的關(guān)鍵部件之一就是實現(xiàn)吊籠垂直運輸?shù)凝X輪齒條機(jī)構(gòu)。齒輪齒條升降機(jī)構(gòu)具有工作連續(xù)、升降速度快、操作簡單、同步性好等優(yōu)點,但是存在振動大、噪聲大、磨損快和、力電纜粗的弊端、價格貴和制造難等缺點。且齒輪磨損頻繁需周期性更換;長期使用底部齒條磨損量大,頂部齒條磨損量小,使齒條齒頂及齒面磨損量不等,當(dāng)換工作場地再次安裝時,標(biāo)準(zhǔn)安裝較難達(dá)到初次使用時的順序和間隙,造成磨損量不等的齒條參差不齊的無序排列,這樣更加速了齒輪、齒條的磨損和噪聲增大,影響提升能力9。(4) 絲桿式升降機(jī)構(gòu)絲桿升降機(jī)構(gòu)主要是利用絲桿可將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運動的特性對平臺進(jìn)行升降。絲杠升降機(jī)構(gòu)常用于與電驅(qū)動機(jī)構(gòu)或液壓驅(qū)動配套使用。滾珠絲桿升降機(jī)是一種利用蝸桿副帶動滾珠絲杠副進(jìn)行升降的精密起重部件,具有傳動效率高、體積小、控制方便、運動平穩(wěn)等優(yōu)點。滾珠絲桿升降機(jī)在工作過程中主要利用滾珠絲杠副進(jìn)行升降,滾珠絲杠副不具備自鎖功能,用于垂直升降傳動系統(tǒng)時,一旦失去動力源,就會產(chǎn)生逆轉(zhuǎn)動,所以滾珠絲桿升降機(jī)利用具有自鎖性的蝸桿副實現(xiàn)鎖定,以防止升降物品時絲杠下落10。蝸輪絲杠升降機(jī),運行平穩(wěn)可靠,噪聲低,體積小、使用靈活、 結(jié)構(gòu)緊湊、可靠、壽命長、安裝方便,并且可在一定條件下實現(xiàn)自鎖,并具備小動力大推力傳動特點11。(5) 鋼絲繩式升降機(jī)構(gòu)鋼絲繩升降裝置,主要由驅(qū)動電機(jī)、主動摩擦輪、從動摩擦輪、鋼絲繩、吊裝裝置以及安全控制裝置組成。它利用驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動主動摩擦輪旋轉(zhuǎn),與從動摩擦輪嚙合傳動,鋼絲繩纏繞在主從動摩擦輪上,依靠鋼絲繩與兩個摩擦輪之間的摩擦力,實現(xiàn)整機(jī)設(shè)備沿鋼絲繩的上升與下降12。目前鋼絲繩升降機(jī)構(gòu)在各種場合的升降平臺上被應(yīng)用,且技術(shù)較為成熟,其中多用于建筑施工、礦井豎井中。鋼絲繩式施工升降機(jī)以它結(jié)構(gòu)簡單、強(qiáng)度高、安全性好、成本低、適應(yīng)性強(qiáng)等特點。但其安全性相對較低,為了有效的控制和減少這些事故的發(fā)生,必須細(xì)致做好設(shè)備安裝工作和日常安檢維護(hù)工作,如此才能最大程度上保障設(shè)備的使用性能,同時提升設(shè)備的安全性。除此之外, 鋼絲繩升降機(jī)構(gòu)對升降高度有一定的限制,當(dāng)鋼絲繩使用伸長量變大后,升降機(jī)構(gòu)定位不準(zhǔn)確,運動平穩(wěn)性變差,容易受外界負(fù)載影響、慣性大、啟動及換向慢。(6) 鏈條式升降機(jī)構(gòu)鏈條式升降機(jī)構(gòu)采用鏈傳動方式,一般將電機(jī)鏈輪作為驅(qū)動機(jī)構(gòu),通過聯(lián)軸器、 傳動軸、鏈輪等一系列傳動實現(xiàn)升降平臺的功能。鏈?zhǔn)缴禉C(jī)為鏈條和齒輪嚙合傳動, 當(dāng)速度高于 50 m/min 后,鏈條鏈結(jié)和驅(qū)動端齒輪齒的沖擊和磨損加大,且運行中會出現(xiàn)鏈條和齒輪脫開不及時導(dǎo)致卡滯及運行不平穩(wěn)的現(xiàn)象13。鏈條提升式在低層立體車庫上應(yīng)用較多。鏈?zhǔn)缴祩鲃酉到y(tǒng)的特點是結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)成本低、安裝調(diào)試方便、使用壽命長、同步精度高、性能安全可靠但其運行平穩(wěn)性較差14。4 升降機(jī)發(fā)展趨勢在 2017 年 3 月 7 日舉辦的美國拉斯維加斯工程機(jī)械展會上沒有國產(chǎn)施工升降機(jī)實物參展。目前國產(chǎn)施工升降設(shè)備絕大多數(shù)還處于中低端,高端產(chǎn)品較少。主要表現(xiàn)在科技含量低,設(shè)備品質(zhì)一般,可靠性低;對于核心技術(shù)的研發(fā)不夠,例如對動力系統(tǒng)的研發(fā)、電控系統(tǒng)的研發(fā)等與國際先進(jìn)水平還有較大差距。但田國承(中國建筑科學(xué)研究院建筑機(jī)械化研究分院)從其他國家展出的實物分析未來升降設(shè)備發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面15:(1) 施工升降機(jī)械將向模塊化、數(shù)字化、智能化方向發(fā)展;(2) 隨著關(guān)鍵的傳動技術(shù)和控制技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,施工設(shè)備將更加人性化、更加高效環(huán)保、更加安全可靠。參考文獻(xiàn)鄭元國,徐劍蕓.基于 PLC 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