http://www.13600001358.com/ 东莞路灯车租赁      新型差动式RMG总体设计与关键部件特性分析??

        东莞路灯车租赁,   新型差动式RMG总体设计与关键部件特性分析??      东莞路灯车出租,  东莞路灯车公司     由于轨道式集装箱龙门路灯车(以下简称ＲMG)在轨道上运行而并非在地面上运行，所以其运行阻力远小于轮胎式集装箱龙门路灯车(以下简称ＲTG)在地面上运行的阻力。随着运行阻力的减小，运行速度相应提高，如ＲTG的运行速度仅有45m/min，受到速度的限制而无法完成一些需要在高速下完成的任务，如堆场内倒箱等任务;ＲMG的运行速度能够达到240m/min，足以完成这些任务，故在自动码头堆场内得到了普遍的应用。传统ＲMG由金属门框、起升机构、小车运行机构、大车运行机构、司机室、梯子平台、电气设备等组成。小车运行机构和起升机构一般布置在结构架的上部，并共同装在小车架上，小车运行机构和起升机构分别控制货物的平移及升降。现代ＲMG发展倾向于大跨度、高速、安全及智能化，加上用户对设备的高性能要求，导致ＲMG重量大幅提高。然而，机器越重意味着建造机器本身消耗的资源越多，机器自身运行消耗的能源越多，建造码头的成本越高，支撑件的工况越恶劣，各机构损耗越快，从而造成了ＲMG成本高昂。在激烈的竞争环境中，控制整机的成本无疑是企业提高竞争力最有效的选择。控制整机成本，其根本是要控制ＲTG/ＲMG的重量。整机重量在很大程度上取决于其中移动载荷部分。小车总成的重量约占整个路灯车重量的10%～20%。按桥架类路灯车自重估算的经验公式，移动载荷每降低10%，仅主梁就能降低4%的重量。

      目前，针对路灯车的轻型化研究非常多，业界也得到了许多实用的方法，比如整机结构型式改变、合理选用轻质材料、选用集成零部件以及优化制造方法等。相比较而言，轻型化效果最突出的是整机结构型式改变。本文从机构布置方式入手，结合结构优化技术，利用差动驱动技术及包容式节点桁架技术，在颠覆传统布局的基础上大大减轻结构自重，并提高机械系统性能与可靠性。

       2总体方案,  首先利用所开发的差动驱动减速器将起升机构从行走小车上拿下，解决传统机型移动载荷过大的问题;在此基础上通过八绳单动实现防摇及吊具微动调整功能，简化了整个倾转系统，从而提高对箱、堆箱的自动化程度;同时，为了减轻大梁重量、提高节点连接，采用包容式三角形桁架主梁。吊具的升降及平移采用1套驱动机构完成，用于驱动小车行走及装卸货物升降的驱动机构并未设置在小车上，而是设置在门架结构的2个门腿的中部上，在实现驱动小车行走和集装箱(装载有货物)起升的同时能够减轻小车的重量，从而减轻了小车的活动载荷及其起动或制动的惯量，这样不仅能够减轻小车的驱动能耗，牵引驱动还能有效避免小车迅速起动或制动时发生的打滑和“啃轨”等故障，实现小车的安全自动无故障长时运行。同时，小车上的转向滑轮组与8个LEBUS卷筒分别通过8根钢丝绳一一对应相连，能够实现钢丝绳的多层缠绕，有利于缩小其整体体积，使其能够不设置在小车上。8个钢绳卷筒分别与8个差动减速箱和8个驱动电机一一对应连接，不同的驱动电机既能够单独驱动小车的行走，又能够联合同步驱动小车的行走;不仅能够起到很好的“防摇”效果，方便更换受损的钢丝绳，还能够实现吊具微动，有利于实现差动式轨道集装箱路灯车的自动化运行。图1ＲMG总体布置及其驱动机构在差动式轨道集装箱路灯车中，承载主梁采用三角形管结构单主梁，并且其节点形式采用包容式节点，既能够减轻路灯车的整体重量，又能够提高节点抗疲劳强度，从而保证三角形管结构桁架的可靠性和路灯车整体的安全性。

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       3新型ＲMG的差动驱动机构,   差动驱动机构，作为路灯车起吊和堆码集装箱的主要作业部分，是设备的关键部件。驱动机构作为唯一的运动部件，是起升和小车行走合二为一的运动部件，直接承受复杂动载荷;且是核心工作部件，是同时完成三向倾转调整、对位以及起升等动作的作业机械部分。其余结构、大车等的运动与路灯车的工作系统相关性较小，对系统的工作状态和工作效率等影响不大，因而主要选取以差动减速器为核心的驱动机构为研究对象。新型ＲMG驱动机构具有如下特点: (1)采用有2个自由度的8只差动减速箱实现起升和小车驱动合一，采用折线卷筒(LEBUS式卷筒)，实现钢丝绳多层缠绕。同时，起升和牵引式小车共用1根钢丝绳。 (2)差动减速箱采用NGW型直齿传动，其具有效率高、体积小、结构简单、制造方便、轴向尺寸小、适用与各种工作条件、在双联或多联的情况下可以满足大传动比要求等优点。起升部分采用三级齿轮传动，第一级为锥齿轮传动，第二级和第三级均为行星齿轮传动，且起升工况下内齿圈均固定。各级齿轮的模数相同，齿数相同，只是齿宽和行星轮个数不同。小车运行部分采用采用四级齿轮传动，运行轮系第一级采用锥齿轮传动，第二级采用平行直齿传动，第三级行星传动内外齿圈不固定，第四级行星传动内齿圈固定。(3)齿轮按国际通用AGMA标准设计，采用25°压力角和变位，以及行星多齿啮合驱动等技术，使驱动机构整体非常紧凑。(4)在吊具上不加任何装置，只凭收缩8个卷筒上的8根可单动的钢丝绳，可使吊具实现X、Y、Z3个轴向旋转±10°和X、Y向平移。在该差动式轨道集装箱路灯车中，8根钢丝绳、8个折线卷筒、8个钢绳卷筒、8个差动减速箱和8个驱动电机共同组成了“八绳防摇”系统，但是由于该系统的悬挂刚性较强，在小车制动时可能产生较大的冲击力，因此，还可以增设用于制动小车的制动器，其能够有效吸收小车制动时的动能，延缓冲击，从而保护“八绳防摇”系统的各个结构。

      4包容式节点桁架,   主梁桁架结构由于具有结构简单、承载能力强、加工方便、自重轻等特点，在工程中得到了广泛的运用。从目前的工程实践来看，桁架结构的损坏或失效主要是由于桁架节点出现问题所导致的，因此桁架结构的节点对整个桁架结构的承载力和寿命起到了至关重要的作用。传统的桁架节点一般采用圆管相贯节点、节点板节点等，这些节点形式简单、易于加工，但往往存在以下3个问题:(1)受限于节点的体积，同一节点上能够连接的腹杆数量有限，对于某些需要多根腹杆相交的桁架结构形式，常规的节点无法满足要求。(2)传统的相贯焊节点，相贯线长度主要取决于腹杆截面尺寸，相贯线焊缝长度无法增长，制约了节点的承载能力，最终导致整机工作能力受限。(3)节点处的Z向受力严重，往往需要采用Z向板，增加了成本。鉴于现在桁架节点的不足，项目设计开发了一款新型包容式节点，该节点外形为鼓包状，具有以下3个优点:  (1)由于该节点是鼓包状的，使得能够用于焊接腹杆的区域大大增加，且在使用相同截面尺寸的腹杆时，相贯线的长度更长，这就增加了节点的承载能力，提高了桁架结构的安全性。(2)该节点形状为鼓包状，所以具有一个内空腔，可以将腹杆插入空腔中再与节点相贯焊接，消除了节点的Z向受力。(3)该节点单独加工后再焊接到弦杆上，一方面可以单独保证节点本身的加工质量，另一方面无需对弦杆进行破坏。从有限元计算及应力测试结果看，包容式节点的应力集中系数只有传统节点的1/3。而对于整体结构的应力和刚度，包容式节点桁架主梁的强度最大值193MPa，满足静强度要求;最大静挠度25．5mm，小于311000m，满足静刚度要求。

     

     5结语  该新型差动式ＲMG，包括门架结构、用于移动集装箱的小车以及驱动小车行走的驱动机构。驱动机构设置在门架结构上而非小车上，含有8个具有2个自由度的差动减速箱，采用同一组钢丝绳实现集装箱起升和小车行走，即每个差动减速箱分别与对应的钢绳卷筒相连，驱动8根钢丝绳实现集装箱的起升、下降或倾转调整，8根钢丝绳同时以组合运动的方式牵引车行走。该方案在集成驱动小车行走和集装箱起升的同时，减轻小车的重量并减轻小车的活动载荷及其起动或制动的惯量，进而改善了门架结构的自重和承载状况;牵引行走能避免小车的打滑和啃轨等故障，同时为了减轻大梁重量、提高节点性能，该机连接采用包容式三角形单主梁。最终，在技术参数完全达到同类设备要求的情况下，整机重量只有190t，且节点可靠性大大提高。

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