履带式吊管机工作装置设计（说明书+cad图纸）

履带式吊管机工作装置设计（说明书+cad图纸）

摘  要

随着社会经济的快速发展，便于管道传输的使用能源越来越受到关注，

例如：石油和天然气，在国家经济中都占据了较高的比重。而在能源运输管道的安装过程中，需要用到吊管机来进行安装和拆卸，吊管机的研发工作越来越受到重视。使用液压系统匹配履带式吊管机，通过驱动液压马达带动卷扬机达到升起管道的目的，可以在很大程度上改善机械的工作性能。使机械整体在工作时不仅会对环境产生一定的污染，而且油体泄露的问题也会进一步的降低机械的工作效率，液压系统工件的制作精度和制作成本高，机械的维修、更换和使用都会面临较大的困难。履带式吊管机的抗倾覆稳定性会直接决定机械的整体工作质量，其中液压平衡机构分部与机械的能源损耗、生产成本和性能质量三者之间具有很密切的联系。我们需要改变开发者的研究点，将研究观点从完善液压驱动的履带式吊管机转移到采用更为节省石油能源，降低环境污染和降低生产成本的驱动方式上。并且实现高效工作、减少环境污染和节约资源的目的，并且吊管机实现高效工作。本文以“电动起吊履带式吊管机”为主体，对这个研究性观点进行了深刻的研究。

关键词：吊管机；管道；卷扬机；电动

Abstract

    With the rapid development of social economy, more and more attention has been paid to the use of energy sources, such as oil and natural gas, which has a high proportion in the national economy. In the installation process of energy transport pipeline, the need to use the pipe lifting machine for installation and dis-assembly, the research and development of the pipe crane is more and more attention. Using hydraulic system matching crawler pipe crane, driven by hydraulic motor driving the winch to rising pipe, mechanical performance can be improved in a great extent. The overall mechanical at work will not only produce a certain pollution to the environment, and oil leakage problems will also further reduce the work efficiency of the machine, hydraulic system of the work-piece manufacturing accuracy and high production costs, mechanical maintenance, replacement and use will face greater difficulties. Crawler crane machine anti overturning stability directly determines the overall quality of machinery, the hydraulic balance mechanism of division and the mechanical energy consumption, production cost and quality performance between the three has a very close contact. We Need to change the developer's point of view, the research point of view from the improvement of hydraulic driven crawler crane transfer to the use of more energy saving, reduce environmental pollution and reduce production costs in the drive way. And in order to achieve efficient work, reduce environmental pollution and resource conservation purposes, and the pipe crane can achieve efficient work. "The electric crawler pipe crane "as the main body,for  the research ideas of the profound research. 

Keywords: pipe crane; pipeline;hoist; electric

目录

摘  要 Ⅰ

Abstract Ⅱ

第一章:文献综述 1

1.1 搭建管道的装备在现在中国大环境下的作用和重要性 1

1.2 世界上吊管机的发展现状 2

1.3 目前国内的吊管机发展 2

1.4 吊管机使用注意事项 3

1.5吊管机的设计创新 3

第二章:吊管机的结构与零件 4

2.1 卷扬机 5

2.2 滑轮 5

2.3 吊臂 5

2.4 吊钩 6

2.5 平衡配重 6

第三章: 吊管机起升机构的设计与选择 7

3.1 卷扬式起升机构的组成与设计计算 7

3.1.1 钢丝绳 7

3.2 滑轮组的设计 9

3.2.1 卷筒的设计 11

第四章: 吊管机变幅机构的组成部分和工作原理 14

第五章: 配重系统设计计算 15

5.1 配重系统安装方式 15

5.2 液压缸的计算与选定 19

5.3 配重质量的精确计算 20

第六章：电动式履带式吊管机 23

第七章：卷扬机零件的设计计算 24

7.1 卷扬系统 24

7.2 电动机选择 37

7.3 减速器的设计与选择 37

7.4 制动器与联轴器的选择 44

第八章：总结 47

参考文献 48

致谢 50

第一章:文献综述

1.1 搭建管道的装备在现在中国大环境下的作用和重要性

据我们所知，各种各样的能源在现在的社会中有着越来越重要的地位，它是工业的源泉，也是百姓生活层次的基础，更是当今社会积极向上的无尽潜力。尤其对于我国现在的基本国情，工农业迅速发展，百姓生活层次迅猛提升，所以对于能源的要求量呈现快速增加的趋势。自从改革开放之后，中国的新能源业发展异常迅猛，但是其对应的经济结构不是非常合理，煤炭的利用率在能源的产出和使用中的均达到了70%。大量的煤炭燃烧使得空气质量不断变差，例如南京市每年的酸雨降生率达到12%，浙江的苏州等主要地区甚至高达55%。在我国东部有些生态环境已不能忍受煤炭燃烧后高排放的污染变得越来越差，发展清新新型能源、整理能源构型已经势在必行。当我们吸取地球上其余国家的经验来帮助自己，必须明白天然气、石油是所有能源中较为清洁的俩种。最近几年中国的原油使用量按照平均每年差不多百分之五的速度在递增，其中在八十年代后期中国仍是除了OPEC石油输出组织成员国之外最大的原有出口国家。但是仅过了十年，我国已然表露出成为全世界最重要的石油进口国家的势头。现在中国有一半的石油只能靠进口来获得，去年我国进口的石油量已经达到高峰，而且国内自己生产的石油越来越无法满足我们的使用，所以这个被叫做天然气的新型燃料慢慢被我们所认识。当前在我国国内检测出蕴含的天然气已经达到了可以大规模发掘的含量和水平，做到“以气补油”。目前在我们国内的能源比例当中天然气所占微乎其微，但是天然气在世界上其他国家的能源比例中占的比重却很大，大约有一半以上的天然气能源隐藏在我国的西部区域。但是与西部相比，我国东部大部分区域能源非常紧张，例如在上海、江苏等地区有84%左右的能源要从其他地方送过来。最近几年中我国国内对于四大盆地的勘探获得了重要的突破，但是这些地区天然气开发的问题仍然有待去解决。对于国内的天然气行业，我认为应该认真对待，好好发展，关于天然气的管道搭建工作串联了这个行业，所以非常重要。

为了快速发展天然气工业，国内“西气东输”项目的开展和实施，对管道搭建的速度和搭建管道的质量要求都提出了很高的需求。这个项目的施工场所大多处于环境异常艰难的地方，对其施工中的机械车辆有着超高的指定需求，平常在普通场所使用的铺管道设备肯定已经无法胜任这项工作。为了管道搭建设计生产的施工车辆，例如吊管机，因为它可以在非常恶劣的环境中胜任铺设工作，而且在各种各样的专业管道搭建工作中，其与其它机械相比能够发挥出较高的水平，如今已经慢慢成为了管道搭建工作的首要工程机械，在以后的搭建工作中势必会产生越来越强大的影响。

1.2 世界上吊管机的发展现状

目前国外能够生产吊管机的厂家有很多，其中主要以美国的卡特彼勒公司和日本的小松公司为首，而在国内诸多机械厂中，目前生产吊管机的厂家主要是山推工程机械公司和长春工程机械厂。日本的小松集团生产的吊管机中的卷扬系统大多为机械式传动，其通过液控制，使得这个机械能够在使用过程中有着安全、简便的特色，而且其适应力好，在很多国家的天然气输送工程当中获得过很大程度上的运用。在国内的机械厂中，对于吊管机的生产应用发展的很慢，20世纪末期才由长春的厂子开发出一台吊管机，而且型号偏小，慢慢的又出现了由拖拉机底座转变的履带式吊管机。随着技术的进步和社会的发展，山推机械厂在近几年的科技研发当中将电力液力集中汇于一体，使得这种双动力控制的DG25型新型吊管机研发成功，并投入了生产，其内部特性和功能与国外的吊管机相比丝毫不落下风。        

具有液压系统的卷扬机是按照本机的性能特点来选择合适的零件组成的，其所占空间不大，方便安放在机身侧面之上，而且便于生产；但是液压零件的使用时间不长，其安全性较低。很多厂家在设计选择液压系统时是大不一样的，所以运用液压系统的卷扬机其特点也有多不同。我国在很早以前进口的吊管机很多都是美国的卡特彼勒公司生产制造的，其性能较好，在国内的使用度也很广泛，但是随着国内机械厂对于吊管机的科研和生产，我们自己生产的吊管机慢慢的也成为了国内许多管道搭建工程的选择之一，不会一味的依赖国外进口机械了。

1.3 目前国内的吊管机发展

目前国内的履带式吊管机在功能上大体可以完成管道的安装和卸载，但是其中很多的零件却很难与国外相比，各种性能和强度都相差很远。国外的很多机械公司近年来都产出了大量的吊管机系列产品，与之相比，我国国内近期也开始着手生产吊管机这一系列机械，现在国内由于管道搭建工程日益趋多，所以对于吊管机这一机械投入了很多的时间和金钱去进行研讨发展，开始了国内吊管机产业蒸蒸日上的发展。但是国内生产的机器质量和性能特点相比于国外的机械还是远远不及的，无法胜任国内很多条件复杂地区的管道铺设工作，所以对于我国来说，吊管机的开发发展仍是目前最大的难题之一。

1.4 吊管机使用注意事项

    履带式吊管机的安全操作规程：1、悬臂起重机的操作者在使用之前应对开关电钮及钢丝绳限位等检查有无故障，如有问题，要及时修复后方可使用，用毕必须将电源开关等全部关闭，方可离开。2、在吊运工件时要精力集中，双手放在操作开关上，以便随时刹车，不准边吊运边闲谈、吃东西等，以免发生危险。3、在吊运任何工件时，一定要试吊一下，吊钩要垂直，发现不平衡及时调整吊钩，不准斜吊，重新试吊保持工件平稳后再起吊。4、不准超负荷起重，吊运任何工件不准超过500kg ，否则将按违反操作规程从重处罚。5、吊运工件时不准离地面过高，应在半人高左右，若有越过物体应注意不要碰撞，禁止跨过机床吊运。6、在吊运任何工件时，应随时注意运行状况，发生异响及不正常现象立即停吊，及时报告进行处理，如带病作业，将按违反操作规程从重处罚。7、悬臂吊在使用时严禁一切突击修理。8、不使用时，悬臂吊应放置在安全之处，不准阻碍其他吊运设备运行路线，更不准随意停放，否则将按违反操作规程处罚。

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