畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙共27頁第1頁裝訂線連續(xù)卸船機的回轉(zhuǎn)機構(gòu)設(shè)計【摘要】本課題主要研究了連續(xù)卸船機的回轉(zhuǎn)機構(gòu)設(shè)計的整個過程。在設(shè)計過程中主要確定回轉(zhuǎn)機構(gòu)的技術(shù)參數(shù)，再涉及到具體的電動機和減速器的功率計算及型號選擇?；剞D(zhuǎn)機構(gòu)的總圖設(shè)計包括減速機的齒輪設(shè)計、回轉(zhuǎn)軸承的選擇及角度檢測裝置的設(shè)計。根據(jù)設(shè)計的實際需要，對連續(xù)卸船機的回轉(zhuǎn)機構(gòu)開展研究，進行回轉(zhuǎn)機構(gòu)的設(shè)計以及優(yōu)化設(shè)計?！娟P(guān)鍵詞】回轉(zhuǎn)機構(gòu)設(shè)計電機計算電機選擇角度檢測畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙共27頁第2頁裝訂線目錄1緒論.31.1國內(nèi)外連續(xù)卸船機的使用情況.41.1.1進口連續(xù)卸船機的使用情況.41.1.2國產(chǎn)連續(xù)卸船機的使用情況.41.2國外連續(xù)卸船機的發(fā)展情況.51.3國內(nèi)連續(xù)卸船機發(fā)展方向.61.3.1.61.3.2提高.61.3.3.61.3.4高質(zhì)量的牽引承載構(gòu)件.61.3.5機動性與實用化.61.3.6.61.3.7.61.3.8特種貨物裝卸.61.3.9.71.3.10機型優(yōu)化與技術(shù)進步.72連續(xù)卸船機的設(shè)計.82.1連續(xù)卸船機的工作原理.82.1.1連續(xù)卸船機結(jié)構(gòu).82.1.2BE回旋機構(gòu).92.1.3前大梁.102.1.4回轉(zhuǎn)機構(gòu).102.2連續(xù)卸船機主要參數(shù)設(shè)計.112.3連續(xù)卸船機其他設(shè)計參數(shù).122.4連續(xù)卸船機驅(qū)動電機功率的計算及電機選擇.162.4.1電機選擇.162.4.2.所需系統(tǒng)驅(qū)動扭矩.182.4.3電機軸GD2的計算.182.4.4.加速時所需扭矩.192.4.5電機選型.193連續(xù)卸船機回轉(zhuǎn)機構(gòu)的設(shè)計.223.1回轉(zhuǎn)齒輪設(shè)計與計算.223.2幾何尺寸計算.223.3回轉(zhuǎn)軸承選型.234回轉(zhuǎn)角度檢測裝置的設(shè)計.244.1角度傳感器.244.2傳感器齒輪.245小結(jié)體會.26致謝.27參考文獻.28畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙共27頁第3頁裝訂線1緒論在港口裝卸機械中,用于大宗散貨裝卸作業(yè)的專用機械由間隙作業(yè)的起重機械向?qū)I(yè)化連續(xù)式裝卸的卸船機發(fā)展,根據(jù)不同的貨種(煤炭、礦石、谷物、麥、玉米等)使用不同的連續(xù)式裝卸機械。目前在散糧裝卸作業(yè)中,連續(xù)式卸船機有埋刮板卸船機、螺旋式卸船機、雙帶式卸船、波紋擋板式卸機和氣吸式卸船等。那么,我們?yōu)槭裁匆x擇連續(xù)式卸船機械呢?主要在于我們所裝卸的散貨通常含有不同程度的粉塵,為避免粉塵的飛揚對環(huán)境的污染,連續(xù)式卸船機取料一般都能實現(xiàn)密閉輸送,機內(nèi)的卸載點也能封閉或采取消塵措施,這樣可減少作業(yè)中粉塵的污染。另外,由于是連續(xù)作業(yè),因而具有震動和噪音小、效率高、能耗比較低和自動化程度高的特點。在裝卸作業(yè)中對故障的診斷、安全性能等方面都有完善的裝置,有利于港口的安全生產(chǎn)作業(yè)。連續(xù)式卸船機主要解決船艙內(nèi)物料的自行取料和把物料提升出艙。根據(jù)此特點,散狀物料的性質(zhì)對卸船機性能的發(fā)揮有很大的影響,所以選擇時必須慎重。首先必須考慮物料的粒度、自然堆積角、硬度等,以此來選擇不同形式的卸船機。例如:螺旋卸船機對物料粒度有限制,這是因為螺旋卸船機的機理是通過物料與螺旋面的摩擦來完成工作的。因此,粒度較大,磨損等不可預(yù)測的因素,就會造成機損事故。其次,選擇的卸船機與輸送系統(tǒng)相匹配。近幾年來,不同形式的連續(xù)式卸船機在我國大宗散貨裝卸中應(yīng)用很廣,散糧連續(xù)式卸船機與其他卸船機的區(qū)別主要在于卸船機的垂直取料和水平輸送兩大部分,其它如俯仰、旋轉(zhuǎn)、行走、電控等機構(gòu)的性能基本相似或相近,在機型比較中,就側(cè)重于垂直取料和水平輸送與其有關(guān)聯(lián)的性能進行比較。散貨卸船機是根據(jù)船型和各種散貨卸船作業(yè)的特點而設(shè)計的多動作的專用機械。有抓斗卸船機、帶斗門座起重機、鏈斗卸船機、螺旋卸船機、夾帶卸船機等。散貨卸船機的結(jié)構(gòu)往往是起重機械與輸送機械的組合，或輸送機械與不同輸送機械的組合。見圖1圖1重機械與輸送機械的組合畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙共27頁第4頁裝訂線1.1國內(nèi)外連續(xù)卸船機的使用情況連續(xù)卸船機的作業(yè)效率高、自重輕，對環(huán)境污染少、貨損少，可自動運行，在我國已有40余年的使用經(jīng)驗，尤其是80年代后，其技術(shù)得到了迅速的發(fā)展，我國引進和自行研制了各種類型的連續(xù)式卸船機械，目前已有數(shù)十臺各種形式的連續(xù)卸船機在我國港口使用。隨著我國對外貿(mào)易的不斷發(fā)展及國家政策的支持，國內(nèi)新建了一批大型的港口，吞吐量也逐漸增加，對于工作效率高和環(huán)保的大型連續(xù)卸船設(shè)備的需求也越來越大。而國內(nèi)對連續(xù)卸船機的研究與設(shè)計還處于空白階段，為了更好的為國家經(jīng)濟建設(shè)服務(wù)，有必要對連續(xù)卸船機展開研究與設(shè)計。近來國外在連續(xù)卸船機的發(fā)展方面體現(xiàn)出兩大趨勢，在專業(yè)化大型散貨碼頭上接卸礦石、煤炭等流動性較差的重散貨，趨向于采用大型高效的連續(xù)卸船機，機型主要有鏈斗、斗輪和螺旋式。另一方面，對于接卸化肥、糧食、飼料甚至水泥等流動性較好的輕散貨，國外一些廠商推薦采用小型、流動式、多用途的連續(xù)卸船機，某些公司強調(diào)，應(yīng)把設(shè)備機動性作為設(shè)計的關(guān)鍵要素，設(shè)計人員考慮的關(guān)鍵問題是流動性、較高的能力、能量效率、無損耗作業(yè)、無泄漏系統(tǒng)、減少磨損、降低噪聲等。1.1.1進口連續(xù)卸船機的使用情況我國從80年代中期開始由國外引進連續(xù)卸船機，至今已有30余臺在各港使用，進行接卸煤炭、化肥、糧食、飼料等作業(yè)。較早引進的典型機型和參數(shù)見表1。這些引進的連續(xù)卸船機大多數(shù)取得了較好的運行效果。PWH1200t/h鏈斗卸船機在上海港實測最大作業(yè)效率可達1600t/h，平均1200t/h，清艙量小于3%，生產(chǎn)作業(yè)效果達到了上海港要求的目標(biāo)。目前華東地區(qū)已進口5臺同型機，其中1臺經(jīng)改造后可以接卸鐵礦石，華南地區(qū)也至少有2臺同型機在運行。繼秦皇島港引進波狀擋邊帶式卸船機后，大連、連云港等地也先后投產(chǎn)了我國港機廠與外商合作生產(chǎn)的生產(chǎn)率略小的波狀擋邊帶式卸船機。布勒埋刮板卸船機繼上海港民生碼頭之后，最近又在大連北良碼頭得到使用。廣州新沙港也購置了壓帶式卸船機。西沃爾特螺旋卸船機在國內(nèi)使用更多，僅廣東地區(qū)就有10余臺在運行。表1我國較早引進的典型連續(xù)卸船機用戶制造商機型物料生產(chǎn)率th-1交貨期上海港PWH鏈斗煤炭12001987沙角電廠住友鏈斗煤炭8001987福州電廠三菱鏈斗煤炭15001988大連港、天津港西蒙壓帶糧食7501985秦皇島港三菱波狀擋邊帶式糧食6001992上海港布勒埋刮板糧食101301995上海港西沃爾特螺旋化肥5001990沙角電廠科尼斗輪煤炭150019941.1.2國產(chǎn)連續(xù)卸船機的使用情況我國研制連續(xù)卸船機是從50年代末開始的，當(dāng)時曾投產(chǎn)過一些小型氣力式卸船機、小型壓帶式卸船機、小型鏈斗卸船機和小型埋刮板卸船機，由于受當(dāng)時技術(shù)條件限制，這些機型先后淘汰。70年代末80年代初，對連續(xù)卸船機技術(shù)的研究又重新開始，氣力卸船機和鏈斗卸船機投產(chǎn)較早，之后是螺旋卸船機、斗輪卸船機和波狀擋邊帶式卸船機。目前仍在運行的國產(chǎn)連續(xù)卸船機典型機型和參數(shù)見表2。畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙共27頁第5頁裝訂線表2國產(chǎn)典型連續(xù)卸船機用戶研制單位機型物料生產(chǎn)率t.h-1交貨期湛江港WTI，SPMP氣力糧食4001983武鋼工業(yè)港武漢交通科技大學(xué)懸鏈斗鐵礦石12001990上海港WTI，SPMP鏈斗煤炭12001989青島港SPMP，YeTI斗輪鐵礦石16001994防城糧食局SPMP，WTI波狀擋邊帶式糧食8001999廣州糧食局WTI氣力糧食1001999表2注釋：表中WTI是指交通部水運科學(xué)研究所SPMP是指上海港口機械制造廠80年代后投產(chǎn)的國產(chǎn)連續(xù)卸船機個別小型機目前也不再使用，但大多在當(dāng)時港口的生產(chǎn)中發(fā)揮了重要作用(如表2所列各型機)。盡管受國內(nèi)技術(shù)條件限制，國產(chǎn)連續(xù)卸船機在設(shè)計、制造等方面存在一些不足，但經(jīng)過改造和完善，仍能使其取得較好的運行效果，如國產(chǎn)1200t/h鏈斗卸船機在上海港的使用和國產(chǎn)1600t/h斗輪卸船機在青島港的使用。廣州港和湛江港的400t/h氣力卸船機盡管已分別運行了20年和16年，但經(jīng)技術(shù)改造后目前仍在使用。氣力卸船機過去一直受噪聲大、能耗大等缺點的制約，使用受到限制，如在上海港的250t/h氣力卸船機就被進口埋刮板卸船機所取代。近來，氣力卸船機的這些缺點被技術(shù)進步所克服，氣力卸船機特別是小型流動式氣力卸船機又受到港口的重視。近兩年投產(chǎn)的國內(nèi)大宗散貨碼頭，不論是公用碼頭還是業(yè)主碼頭，凡接卸礦石、煤炭者一律選用了較大型的橋式抓斗卸船機，而糧食碼頭，主要是業(yè)主碼頭，連續(xù)卸船機的使用又占有較高的比例。表4是近期國內(nèi)典型散貨碼頭卸船機械的設(shè)備情況。表3近期國內(nèi)典型散貨碼頭卸船設(shè)備用戶制造商機型物料生產(chǎn)率t.h-1交貨期寶鋼Kone橋式抓斗礦石煤18001998福州電廠Kone橋式抓斗煤炭12501998珠海港三菱橋式抓斗煤炭15001998揚州二電廠Caillard橋式抓斗煤炭14001998北侖電廠Krupp橋式抓斗煤炭16501998太倉電廠上海港機廠橋式抓斗煤炭12501998青島港振華公司橋式抓斗礦石25001998大連北良布勒埋刮板糧食10001999防城糧食局上海港機廠波狀擋邊帶式糧食8001999廣州糧食局水運所氣力糧食1001999廣州港水運所氣力糧食40019991.2國外連續(xù)卸船機的發(fā)展情況近來國外在連續(xù)卸船機的發(fā)展方面體現(xiàn)出兩大趨勢，在專業(yè)化大型散貨碼頭上接卸礦石、煤炭等流動性較差的重散貨，趨向于采用大型高效的連續(xù)卸船機，機型主要有鏈斗、斗輪和螺旋式，表3是某些國家和地區(qū)的著名連續(xù)卸船機制造商近期投產(chǎn)的大型連續(xù)卸船機典型產(chǎn)品情況。另一方面，對于接卸化肥、糧食、飼料甚至水泥等流動性較好的輕散貨，國外一些廠商推薦采用小型、流動式、多用途的連續(xù)卸船機，某些公司強調(diào)，應(yīng)把設(shè)備機動性作為設(shè)計的關(guān)鍵要素，設(shè)計人員考慮的關(guān)鍵問題是流動性、較高的能力、能量效率、無損耗作業(yè)、無泄漏系統(tǒng)、減少磨損、降低畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙共27頁第6頁裝訂線噪聲等。日本住友公司目前正在開發(fā)300th800t/h的壓帶式連續(xù)卸船機以適應(yīng)中小船舶的卸船作業(yè)，以及用來替代今后數(shù)年內(nèi)將要淘汰的用于卸船的旋轉(zhuǎn)型抓斗起重機。1.3國內(nèi)連續(xù)卸船機發(fā)展方向1.3.1在我國港口除繩斗式連續(xù)卸船機之外，其它種類的連續(xù)卸船機都有應(yīng)用，而國產(chǎn)連續(xù)卸船機僅限于鏈斗、斗輪和氣力等少數(shù)幾種機型。改革開放以后我國從國外引進的各型連續(xù)卸船機，今后將逐步進入主要部件乃至整機的更新?lián)Q代時期，這些機型都有必要實現(xiàn)國產(chǎn)化。擴充國產(chǎn)連續(xù)卸船機的機型和品種，實現(xiàn)引進機型的國產(chǎn)化，是今后我國繼續(xù)開發(fā)連續(xù)卸船機的重要課題之一。1.3.2國產(chǎn)連續(xù)卸船機的制造歷史較短，受設(shè)計制造經(jīng)驗和國內(nèi)技術(shù)條件制約，難免會存在一些不足，給使用者帶來不便。我國近兩年在礦石、煤炭卸船碼頭上大量采用橋式抓斗卸船機，也正好說明連續(xù)卸船機在我國港口使用尚有不盡人意之處。一般來說，連續(xù)卸船機構(gòu)造比較復(fù)雜，使用維護技術(shù)水平相對要求較高，這使得連續(xù)卸船機必須具有更高的產(chǎn)品質(zhì)量和使用可靠性。繼續(xù)開發(fā)連續(xù)卸船機必須吸取已開發(fā)機型的經(jīng)驗教訓(xùn)，吸收國外產(chǎn)品的長處，特別注意現(xiàn)有機型在實際1.3.3在運量穩(wěn)定的大型專業(yè)化散貨碼頭上使用大型高效的連續(xù)卸船機，可以充分發(fā)揮連續(xù)卸船機效率高、能耗低、對環(huán)境污染小、貨損少、可自動運行的優(yōu)點，連續(xù)卸船機的生產(chǎn)率越高，這些優(yōu)點發(fā)揮得越充分。國外近來投產(chǎn)的大型鏈斗和斗輪卸船機生產(chǎn)率大多在2000t/h以上，最大已達7200t/h，且有進一步提高的趨勢。目前國產(chǎn)連續(xù)卸船機的最大生產(chǎn)率只有1600t/h，隨著港口建設(shè)的發(fā)展，以及連續(xù)卸船機自身質(zhì)量和使用可靠性的提高，更高效率的連續(xù)卸船機一定會有市場需求。1.3.4高質(zhì)量的牽引承載構(gòu)件牽引承載構(gòu)件是連續(xù)卸船機的核心，不論是牽引鏈條還是提升膠帶，或是旋轉(zhuǎn)螺旋，其質(zhì)量優(yōu)劣直接影響連續(xù)卸船機整機的正常運行。目前國內(nèi)運行的連續(xù)卸船機，不論是引進還是國產(chǎn)，其牽引承載構(gòu)件全部采用的是進口件。國內(nèi)連續(xù)卸船機用戶已開始嘗試用國產(chǎn)牽引承載構(gòu)件來替代進口產(chǎn)品，也取得了一些成績，但客觀上講，國產(chǎn)牽引承載構(gòu)件與進口件還存在相當(dāng)差距。引進機型國產(chǎn)化，或者開發(fā)更高效率的連續(xù)卸船機，研制牽引承載構(gòu)件是關(guān)鍵。希望國內(nèi)基礎(chǔ)工業(yè)技術(shù)迅速發(fā)展，能提供連續(xù)卸船機所需的高質(zhì)量牽引承載構(gòu)件，更重要的是連續(xù)卸船機開發(fā)者，聯(lián)合有關(guān)牽引承載構(gòu)件生產(chǎn)者，共同開發(fā)適合連續(xù)卸船機的高質(zhì)量牽引承載構(gòu)件。1.3.5機動性與實用化前文已經(jīng)提到，對用于輕散貨的連續(xù)卸船機，國外有些公司強調(diào)把設(shè)備的機動性作為設(shè)計考慮的關(guān)鍵要素。事實上，對于我國的廣大中小港口，生產(chǎn)效率適中、質(zhì)量優(yōu)良、機動靈活的機型可能會取得更好的效果。如果要滿足高效作業(yè)的需求，可以數(shù)機平行作業(yè)。一地作業(yè)完成后，可以方便地通過公路轉(zhuǎn)移到他地作業(yè)，以充分發(fā)揮設(shè)備的使用效率。1.3.6一般來講，連續(xù)卸船機對貨種比較挑剔，用于某種散貨時發(fā)揮較高的效率，而用于另一種散貨時則不然。應(yīng)開發(fā)對貨種適應(yīng)性強的小型連續(xù)卸船機，以便于貨源不是十分穩(wěn)定的中小港口適應(yīng)市場變化，這就會增強產(chǎn)品競爭能力。如果在連續(xù)卸船機上附加裝船功能，甚至設(shè)置旋轉(zhuǎn)吊臂，將卸船、裝船和起重功能集合為一體，則非常適用于需要貨物雙向流動的港口。若小型流動式連續(xù)卸船機既有自備內(nèi)燃動力，又能連接外部電源，則可大大拓展其使用范圍。1.3.7目前我國還存在大量的通用碼頭使用普通門座起重機裝卸散貨的現(xiàn)象，如果能開發(fā)一種通用性較強的連續(xù)卸船機用來替代通用門座起重機裝卸散貨，將很好地改善此種局面。日本住友公司開發(fā)的300t/h800t/h壓帶式連續(xù)卸船機用來替代旋轉(zhuǎn)型抓斗起重機，此事可供借鑒。1.3.8特種貨物裝卸畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙共27頁第7頁裝訂線港口裝卸瀝青、硫磺和石灰等危險貨物時，作業(yè)環(huán)境十分惡劣，如果使用連續(xù)型裝卸設(shè)備，可方便地控制危險貨物外泄，使作業(yè)環(huán)境大大改善。目前我國