智能行车-机械设计之桥架和大车运行
发布时间:
2026-06-26
来源:
智能行车在结构上主要有桥架,大车运行,小车运行和吊具组成。
桥架和大车运行
桥架包括两根箱形主梁、端梁、栏杆、走台等部件所组成。在主梁的上盖板上铺设国标起重机重型轨道,供小车行走之用。在两轨道的端部,设置有小车极限位置限位开关和缓冲器止挡器,与主梁连接的一侧走台上安装起重机的运行机构。主梁与端梁连接方式采用高强度螺栓群连接来保证连接强度,使整个桥架可以拆成两部分便于运输。
该桥架在形式上虽然与普通的桥式起重机类似,但由于起重机具备自动识别物料、定位,根据识别的物料编码及规格信息,结合库管系统以及地面缓存库或智能库的情况选择存放位置的智能化功能,定位要求较高,对刚度及精度远高于普通起重机,因此在选材、结构、加工、安装和调试各方面均进行针对性的考虑,尤其对桥架这一基础件是保证精度的关键。
行车桥架和主梁钢结构设计合理、布局紧凑,设计手段先进。设计过程中运用SOLIDWORKS三维软件对每一个受力点的强度,刚度进行精确的验算,并提供验算复核结果。严格按照GB/T3811《起重机设计规范》等相关国家标准进行设计,满足强度、刚度和稳定性的要求。

1)主梁
主梁为箱形梁结构,箱形梁由上下翼缘板、腹板、大筋板、纵向角钢等零件组成,具有良好的刚性和强度,主梁的满载自振频率大于2HZ。起重机主梁整体焊接,不分段。主梁有上拱度,跨中上拱度控制在(1/1000~1.4/1000)S之间。最大上拱度控制在跨中S/10的范围内。
2) 走台、平台、梯子、栏杆等
作为上、下车通道,检修及安全而设计的走台、平台、栏杆、梯子等按照有关安全规程及设计规范要求进行设计制造,其宽度大于600mm,走台板、梯子踏板采用防滑性能好的花纹板,为了安全,平台、走台四周安置高度不小于100mm的防护板,栏杆高度不小于1100mm,间距均匀设置两道水平横栏,栏杆立柱间距为1000mm,栏杆直径大于Ф40mm,厚度大于等于3mm。
3)桥架下配足够的照明系统,且LED灯的下面设防护罩。
4)端梁


起重机端梁为箱型结构,与车轮组为一个整体,确保形位公差及轴孔尺寸精度,全部连接部的焊接位置需要确保焊接强度,没有弯曲变形,焊接不均等情况出现。所有配合面均需数控加工中心加工,保证加工精度符合相关法规标准。车轮安装孔必须为数控镗床一次加工成型,保证车轮直线度符合相关法规标准。
5) 大车驱动
高性能的运行机构,运行低能耗,工作高效率,保质期内无故障运行,较轻的轮压,较小的车轮直径等确保厂房结构投资成本更少,回报率更高,使用周期更长久,运行机构变频调速,运行平稳,能够精确定位负载,减少提升物的摇摆,增加操作安全过程中的安全性和舒适性。大车运行由三合一传动(减速电机)、车轮等部件组成。

三合一传动系统:
三合一传动系统采用国产优质品牌电机,运行机构专用的驱动系统。分别由减速机、电机、制动器组成,重量轻,传动效率高,节能,拥有较大启动和极限力矩,双面安全制动,制动时无振动,通过标准接口装配简单。
a. 电机: 采用进口鼠笼式变频电机,设置起重专用变频器,大副改善电机运行性能,启动无冲击,运行更平稳;采用铝制壳体, 散热更快捷,防护等级达到 IP55,绝缘等级 F 级,接电持续率 60%。
大车变频电机设有增量型编码器,实现闭环运动控制,实现精准定位。技术说明如下:
变频器的闭环控制是通过在电机尾部加装增量编码器,然后将编码器与变频器的编码卡连接,在外部给定信号让变频器以某种速度驱动电机运行时,编码器就可以将电机运行的速度以脉冲的形式实时反馈给变频器,变频器将给定值与实际值进行比较运算,使变频器的输出无限接近比较精确的设定值。变频电机有了速度反馈后,在启动、加速和减速过程中,电机的驱动电流可以与电机的"发电机效应"在实际转速下产生的反电势相匹配。如果电机的驱动电流与反电动势的阻抗不匹配,则电机的驱动速度不足以满足输出要求,或者由于电机负载过大,电机不能达到输出速度值。反电动势是弱的,因为它与转速成正比,这将导致电机电流徒劳无功增加,而且容易烧毁电机线圈或驱动器。速度反馈和及时反馈信息可以计算实际转速,计算反电动势与驱动电流的匹配,从而保护电机和驱动器。
变频器带编码器主要用于低速启动效应,可以精确计算驱动电流,防止电流过小,或者由于电机失速,反电势不够,驱动电流过流,容易烧毁装置或电机。一般有编码器反馈,低速可以很低,最大限度的提高调速比,满足不同载荷下精确运行,从而确保行车大车运行精确同步。
b. 运行减速器采用标准的F系列减速器,实现高速比、高扭矩、低噪音、高可靠性、免维护的设计原则。减速器箱体采用铸造箱体,齿轮采用18CrNiMo7-6,齿轮按照德国 DIN 6 标准执行。模块组合,硬齿面重载设计,保证了高的机械功率和热功率,并延长轴承的寿命,最佳的油循环和密封布置优化结合。根据客户的使用环境,可以增加油加热器、油冷却装置、强制润滑等。
c. 制动器: 采用常闭式双面安全盘式制动器,安全系数大,无石棉成分,性能可靠,合闸率高,停电时自动制动,制动时安全且无振动,磨损小,磨损间隙自动调节,100 万次以上的免维护设计,带有磨损临界显示。
d. 大车电机手动释放采用HR杆式自动返回制动位置的方式。
6) 大车侧导轮机构(库区地面轨道一侧)
为了实现精确定位,在一侧轨道上的端梁安装有偏心轴结构的导向轮机构,克服大车运行产生的水平侧向力,防止大车侧向横移造成的位置误差,如下图所示,主梁与端梁的连接刚度进行加强处理,保证水平轮克服大车运行时产生的水平侧向力的传导效果。

7) 防撞安全保护
机械极限挡块:端梁的两端分别装有机械式限位开关和聚氨酯缓冲器,防止大车冲出导轨极限位置。
