FHTT2800塔式起重机回转系统设计

发布时间：2020-04-09 00:46

【摘要】：目前塔式起重机回转系统的结构设计及相关的动力学分析主要通过CAD和CAE软件来完成,不仅能够快速的分析结构的相关力学性能,还能节省时间和成本。本文通过多种软件融合,充分利用相关软件的特性来完成塔式起重机回转系统的力学性能分析,进而为塔式起重机的设计制造及安全运行提供理论数据,同时为塔式起重机的智能制造及轻量化奠定基础,主要工作如下:首先介绍塔式起重机回转系统的研究现状,接着介绍了本文所研究的FHTT2800大型平臂塔式起重机的基本构件,结合起重机的相关设计及使用手册,对塔式起重机回转系统所承载的不同载荷以及不同载荷工况的极限值进行了计算,分四种工况进行了研究,最后对回转支撑装置、电动机、减速机的参数进行了计算和校核,从而保证结构设计的可靠性。运用通用的三维实体建模软件Solidworks建立了FHTT2800塔式起重机回转系统的CAD模型,主要包括上支承座、回转机构、下支承座、支承腿等部件,并根据相关安装要求及尺寸要求,完成塔式起重机回转系统模型的装配工作,并对模型的干涉进行了检查,保证后续分析的可靠性。结合有限元分析的理论,运用ABAQUS软件对FHTT2800塔式起重机回转系统的主要部件进行了静力学特性以及不同风载情况下回转系统的动态特性分析,得出了相关部件及整机的变形情况;对FHTT2800塔式起重机回转系统进行了模态分析,得出了回转系统的固有频率及相关振型,将相应的结果与设计参数进行对比,这样既是对经验设计的检验,又借助有限元分析技术推动了塔式起重机回转系统的改进及相关技术的发展。针对对FHTT2800塔式起重机回转系统的部分结构进行了优化,以不增加结构重量,提高结构的刚度,增加结构的固有频率特性为目标,应用相关的优化理论对塔式起重机回转系统的上支承座进行了优化。优化后,上支承座重量减小1%,变形减小约11%,一阶模态提高9.6%,优化效果明显。作为FHTT2800塔式起重机回转系统中重要的回转结构——齿轮回转结构,本文根据回转结构的特性,对齿轮的接触应力进行了分析。首先通过三维软件建立齿轮的高精度模型,基于传统的渐开线齿轮接触应力计算方法,以赫兹接触理论为基础,对其进行计算分析。然后运用有限元分析法对齿轮的接触应力进行仿真计算,并与理论计算结果进行对比。最后分析了对齿轮接触应力产生影响的因素,为塔式起重机回转机构的维护及保养提供了理论支撑。
【图文】：

回转机构

起重机在我国迅速发展，在发展的同时也遇到限制其发展在 2009 至 2012 年达到了扩张的巅峰。在达到巅峰之后，呈现明显的下降趋势，最大降幅高达 20%，市场的波动累和创新发展，经过企业及相关科研技术人员的努力，塔了较为完善的产品型谱[7]。在以过硬的技术实力作为坚强国有能力生产 10 万牛米至 0.52 亿牛米的塔式起重机，生家，世界民用塔式起重机主要由中国生产，同时中国也是使用大国。衡量塔式起重机回转系统主要分两大类驱动方式，一类一减速电机），一类是液压马达驱动；用液压马达控制塔结构简单，控制方便，也便于转台的加工和安装，而且回可靠性好。但是近年来随着变频控制系统成熟应用与发展够实现加速状态以及减速状态的平稳过渡，按实际载荷输或减速制动力矩[8]。本课题主要研究在变频控制下的电机回转系统的机构如图 1-1 所示，，回转系统总成如图 1-2 所示

框图,回转系统,总成

图 1-2 回转系统总成（源于 FHTT2800 平臂吊）中，塔式起重机的回转系统主要由上支承座，四台三撑，下支承座和连接螺栓（FHTT2800 采用 144 颗高座通过下支承座支腿与塔身标准节和顶升套架固定连塔身，上下支承座通过回转支撑相对于塔身实现 3转系统在实现所吊重物在空间上的移动，起着至关重重机的整机框图如图 1-3 所示，回转机构是平臂吊稳定性和安全性不容忽视。从图中可以看出其相应部-压重、3-塔身、4-附着装置、5-顶升系统、6-顶升套架座、9-回转机构、10-上承座、11-回转塔身、12-平、14-平衡重、15-起升机构、16-电气系统、17-牵引起重臂、20-起升导向滑轮、21-牵引导向滑轮组、会对大吨位塔式起重机的需求，对回转系统的设计，回转系统由回转支承装置、回转驱动装置和电气控
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TH213.3

【参考文献】