20t多功能铁路起重机的设计与主要钢结构优化

发布时间：2020-09-07 17:09

　　加速实现铁路机车车辆装备现代化,是铁路跨越式发展中一项重要而又紧迫的任务。随着我国铁路事业的不断壮大,开发小吨位的自力走行速度快、回送速度高,能满足电气化线路的立杆作业的全液压铁路起重机迫在眉睫。因此,对NS0201A型20t多功能铁路起重机的研究具有重要意义。本文主要进行了以下几方面的研究: 首先,对主要用于铁路电气化线路电杆、铁塔的架设与维护,铁路线路施工及维护作业的集吊钩、抓斗、电磁盘为一体的NS0201A型20t多功能铁路起重机进行了方案设计,主要包括:主要参数及结构的选取、主要性能指标和技术参数的确定,以及20t多功能铁路起重机的主要组成部分:钢结构、动力机械传动系统、液压传动系统、操纵系统、空气制动系统、电气系统的设计。其次,根据底架和转台钢结构的几何特点,创建了底架和转台用于有限元分析的模型;以GB/T3811-1983《起重机设计规范》为计算依据,对底架和转台的强度和刚度进行了分析,并依据分析结果修改设计,以达到起重机设计规范的要求。然后,基于I-DEAS软件的二次规划法对底架和转台结构进行优化设计,优化完成设计变量圆整后的计算结果表明:各工况下底架和转台均满足强度和刚度要求;转台优化前质量3.435t,优化后质量3.172t,减重达7.7%,改进后的转台各部位应力分布更加合理,优化效果是令人满意的,达到降低该车的制造成本的目的,提高起重机的机动性和灵活性;底架优化前质量为11.04t,优化完成设计变量圆整后质量为9.87t,减重达10.6%,改进后的底架各部位应力分布更加合理,优化效果是令人满意的,达到降低该车的制造成本的目的,提高起重机的机动性和灵活性。
【学位单位】：大连交通大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2008
【中图分类】：TH21
【部分图文】：

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20 世纪 80 年代末，我国研制出了 N160 型全液压内燃铁路起重机，在完善各项技的同时，将最大起重量提高到 160t，有效改善了铁路起重机的单机作业能力和机动性。这期间，为满足不同需要，研制出 N125 型全液压内燃铁路起重机，铁路起重机初形成了系列化，使我国铁路处理运行事故的能力向前迈进了一大步，铁路起重机技术成了第 2 次革新。20 世纪 90 年代，铁路电气化线路在不断增长，在电网下和隧道内的起重救援作业断增多，由于作业空间的限制，定长臂铁路起重机在电气化铁路线路上进行起重作业要摘除高压供电网，这对铁路运输产生了严重影响，而在隧道内有时根本无法进行起作业。因此，我国在 90 年代中后期研制出全液压伸缩臂内燃铁路起重机，如齐齐哈铁路车辆(集团) 有限责任公司的 NS1601 型 160t 伸缩臂救援铁路起重机(见图 1)，根国内市场需求，进一步完善了救援铁路起重机系列，代表产品是：NS160、NS125、100 等不同吨位的机型，铁路起重机进入一个全新的发展时期[1]。

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、回送速度高，能满足电气化线路作业的全液压铁路起重机迫 20t 多功能铁路起重机是在 NS0201 型 20t 多功能铁路起重机基础数及结构的选取数的选取及最大起重力矩的确定地减轻铁路起重机自重、提高最大起重力矩是衡量铁路起重机综，也是产品结构设计所追求的最终效果。齐齐哈尔铁路车辆（集团）有限责任公司 20 世纪研制的 N151 型NS0201 型 20t 铁路起重机为齐齐哈尔铁路车辆（集团）有限责的起重机，图 1.2 为兰州机车车辆厂最新研制的 NS0202 型 20t 型铁路起重机主要性能的比较见表 1.1，通过比较我们确定该车自定为 20t，最大起重力矩确定为 138 t m。

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图 1.2 NS0202 型 20t 多功能铁路起重机Fig.1.2 NS0202 20t Universal Railway Crane表 1.1 小型铁路起重机主要性能比较表Table 1.1 Comparision of Main Performance of Small Type Railway Crane性能 N151 型 NS0201 型 NS0202 型 NS0201重量(t) 15 20 20 20重力矩(t.m) 67．5 80 140 138速度(m/min) 12 16 12 15度(r/min) 2.5 2 2 2行速度(km/h) 11 80 20 80度(km/h) 70／55 100 80 100) 57 46 50 46制器无有有有构定长臂伸缩臂伸缩臂伸缩距(m) 6.4×3.4 7.85×3.7 6.7×5 7.22×式机械液压液压液压长度及幅度范围的确定

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