大吨位双回转铁路起重机底架结构分析与研究

发布时间：2020-08-03 14:44

【摘要】： 本论文借助有限元软件ANSYS探讨、研究了一种新型大吨位双回转铁路起重机的底架结构。根据该机的工作特点,提出了一个初始方案,通过用ANSYS分析,根据分析结果对其结构进行改进,使应力分布合理。 本论文首先对国内外铁路和铁路起重机的发展作了介绍,然后介绍了铁路起重机底架的传统算法和有限元算法,并介绍了有限元软件ANSYS及本文采用的两种单元。本文分析了大吨位、双回转铁路起重机底架的特点,设计了初始方案,然后以有限元分析软件ANSYS为工具对底架就几种危险工况进行了分析,并根据分析结果对结构进行改进,使之满足要求,解决了大吨位双回转铁路起重机国产化的一个重要难题。 前人在分析底架方面有的用SAP5,有的用SOLIDWORKS,也有的用ANSYS分析,他们或者对底架1/4进行建模,或者固定支撑圈,从支腿处加载,还没有人把支撑油缸考虑在内,故计算结果误差较大。本论文采用底架、支腿、销轴、牵引梁、支撑油缸等单独建模,然后组装为一整体,在回转支承处运用APDL语言对变载荷进行加载,约束四个支撑油缸下表面中心的节点,这样能够比较真实地反映实际工况。在研究成功第一套底架方案的设计和改进后,本文又探讨了几种方案,并对整体箱型底架结构在有限元参数化建模、优化设计方面进行了研究,研究结果表明这种整体箱型底架结构是大吨位双回转铁路起重机底架的发展方向。
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TH21
【图文】：

士研究生学位论文第10页图1一1我国铁路起重机分布状况图1.2.1.3铁路起重机的发展方向铁路起重机的发展需要我们在如下一些方面做出研究(l)大吨位;(2)采用双回转结构;(3)加强自动控制，增强安全保护系统功能;(4)增加调平装置，使上车可以自动调平;(5)自重要求越来越小;(6)研制新型结构的伸缩吊臂;(7)研制新型底架;(8)研制适应于高速重载铁路起重机的专用转向架等。.2.2国外铁路起重机概况目前国外基本上形成了比较完善的吨位系列(巧一300t)，传动方式较多其性能和结构也实现了两次大的飞跃。第一次飞跃是铁路起重机的动力从蒸

部分主要包括机械传动部分、起升机构(含吊钩、起升绳、起升卷筒等)、回转机构(含回转支承装置)等。结构部分主要包括底架、吊臂、转台、转向架等。铁路重机结构组成示意如图2一1:图2一1铁路起重机结构组成示意图2.1单回转铁路起重机和双回转铁路起重机 2.1.1.单回转铁路起重机只有一个转台的铁路起重机称为单回转铁路起重机。目前国内生产的铁路起重机的转台结构均采用单转台结构，回转的时候，配重和吊臂一起回转，

图2一4我国160t铁路起重机底架结构示意图轮式起重机底架结构通常采用焊接结构，目前有平面框架式、整体箱型纵梁式、加强型整体箱型纵梁式等形式，图2一2~图2一4是几种轮式起重机底架的结构示意图(不含牵引梁)，图2一4是我国160t铁路起重机底架结构示意图。目前，国外的铁路起重机有的采用“鱼腹”梁，有的采用“元宝”梁，这些底架主要是将纵梁的形状加以改变，以适应转向架的高度，同时又能降低起重机整机的高度。在减轻底架自重方面，除了在结构方面做工作，还在设计、材料方面做了很多工作。例如:采用高强钢就是降低本身自重的一种行之有效的方法。目前国外已广泛采用屈服极限为600~900MPa高强钢制造底架。我国广泛采用屈服极限为345MPa的低合金钢制造底架。随着铁路起重机起重能力的提高

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本文编号：2779775