30噸板坯升降臺(tái)設(shè)計(jì)【說(shuō)明書(shū)+CAD】

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摘要：了解升降臺(tái)的發(fā)展歷史以及現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外液壓升降臺(tái)的概況，對(duì)升降臺(tái)進(jìn)行了必要的分析。 關(guān)鍵詞：發(fā)展歷史 國(guó)內(nèi)外概況 升降臺(tái) 引言：液壓式的升降臺(tái)與機(jī)械式升降臺(tái)相比占用的面積相對(duì)較小，結(jié)構(gòu)也簡(jiǎn)單。本文簡(jiǎn)述了固定式的剪叉式液壓升降臺(tái)以及設(shè)計(jì)時(shí)遇到的一些問(wèn)題。 液壓升降臺(tái)的發(fā)展簡(jiǎn)史： 對(duì)垂直運(yùn)送的需求與人類的文明一樣久遠(yuǎn)，最早的升降臺(tái)使用人力、畜力和水力來(lái)提升重量。升降裝置直到工業(yè)革命前都一直依靠這些基本的動(dòng)力方式。 古希臘時(shí)，阿基米德開(kāi)發(fā)了經(jīng)過(guò)改進(jìn)的用繩子和滑輪操作的升降裝置，它用絞盤(pán)和杠桿把提升繩纏繞在繞線柱上。 中世紀(jì)的紀(jì)錄包括無(wú)數(shù)拉升升降裝置的人和為孤立地點(diǎn)進(jìn)行供給的圖案。其中最著名的是位于希臘的圣巴拉姆修道院的升降臺(tái)。這個(gè)修道院位于距離地面大約61米高的山頂上，提升機(jī)使用籃子或者貨物網(wǎng)，運(yùn)送人員與貨物上下。 18世紀(jì)，機(jī)械力開(kāi)始被用于升降臺(tái)的發(fā)展。1743年，法國(guó)路易十五授權(quán)在凡爾賽的私人宮殿安裝使用平衡物的人員升降臺(tái)。 目前，瑞士格勞賓登州正在興建的“圣哥達(dá)隧道”是一條從阿爾卑斯山滑雪勝地通往歐洲其他國(guó)家的地下鐵路隧道，全長(zhǎng)57公里，預(yù)計(jì)2016年建成通車。在距地面大約800米的“阿爾卑斯”高速列車站，將興建一個(gè)直接抵達(dá)地面的升降平臺(tái)。建成后，它將是世界上升降距離最長(zhǎng)的一部升降臺(tái)了。旅客通過(guò)升降平臺(tái)抵達(dá)地面后，便可搭乘阿爾卑斯冰河觀光快速列車，兩個(gè)小時(shí)后就能到達(dá)山上的度假村了。 液壓升降臺(tái)： 液壓升降臺(tái)廣泛適用于汽車、集裝箱、模具制造，木材加工，化工灌裝等各類工業(yè)企業(yè)及生產(chǎn)流水線，滿足不同作業(yè)高度的升降需求，同時(shí)可配裝各類臺(tái)面形式（如滾珠、滾筒、轉(zhuǎn)盤(pán)、轉(zhuǎn)向、傾翻、伸縮），配合各種控制方式（分動(dòng)、聯(lián)動(dòng)、防爆），具有升降平穩(wěn)準(zhǔn)確、頻繁啟動(dòng)、載重量大等特點(diǎn)，有效解決工業(yè)企業(yè)中各類升降作業(yè)難點(diǎn)，使生產(chǎn)作業(yè)輕松自如。 工業(yè)中的升降臺(tái)： 　　按照升降平臺(tái)構(gòu)的不同分：剪叉式升降臺(tái)、升縮式升降臺(tái)、套筒式升降臺(tái)、升縮臂式升降臺(tái)、折臂式升降臺(tái)。 按移動(dòng)的方法不同分：固定式升降臺(tái)、拖拉式升降臺(tái)、自行式升降臺(tái)、車載式升降臺(tái)、可駕駛式升降臺(tái)。 中國(guó)國(guó)內(nèi)液壓升降臺(tái)概況： 國(guó)內(nèi)對(duì)液壓升降臺(tái)的需求增速高于普通液壓升降臺(tái)的需求。截至2006年底，中國(guó)國(guó)產(chǎn)液壓升降臺(tái)產(chǎn)值自給率僅44.8%，數(shù)控液壓升降臺(tái)產(chǎn)值自給率僅為30%，中國(guó)液壓升降臺(tái)市場(chǎng)還存在較大的缺口，尤其是大量高端數(shù)控液壓升降臺(tái)需要進(jìn)口。國(guó)內(nèi)對(duì)數(shù)控液壓升降臺(tái)的需求非常旺盛。中國(guó)液壓升降臺(tái)產(chǎn)業(yè)存在非常大的進(jìn)口替代潛力。 　　中國(guó)液壓升降臺(tái)出口盡管比例不高，總金額也較小，但增長(zhǎng)速度遠(yuǎn)高于進(jìn)口產(chǎn)品增速。已經(jīng)逐漸顯現(xiàn)出中國(guó)產(chǎn)數(shù)控液壓升降臺(tái)在性價(jià)比上的巨大優(yōu)勢(shì)，出口開(kāi)始提速。目前中國(guó)國(guó)產(chǎn)數(shù)控液壓升降臺(tái)技術(shù)水平正在提高，在部分領(lǐng)域已經(jīng)能夠替代進(jìn)口。占據(jù)國(guó)內(nèi)高端數(shù)控液壓升降臺(tái)主要市場(chǎng)的進(jìn)口產(chǎn)品即將面臨國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品的沖擊。未來(lái)高端數(shù)控液壓升降臺(tái)對(duì)進(jìn)口產(chǎn)品的替代潛力巨大。而對(duì)外出口的市場(chǎng)現(xiàn)在還處于萌芽期，未來(lái)發(fā)展?jié)摿薮蟆? ??? 2008年1－10月，國(guó)內(nèi)液壓升降臺(tái)工具行業(yè)銷售產(chǎn)值同比增長(zhǎng)31.24%，其中出口產(chǎn)值占10.5%，同比增長(zhǎng)18.4%。從趨勢(shì)上看，10月液壓升降臺(tái)工具銷售增額速繼續(xù)緩慢回落。而液壓升降臺(tái)產(chǎn)量在急劇下降，金切液壓升降臺(tái)10月產(chǎn)量為49914臺(tái)，同比下降9.22%；數(shù)控液壓升降臺(tái)10月產(chǎn)量9464臺(tái)，同比下降 12.85%，已是連續(xù)3月負(fù)增長(zhǎng)。 　　產(chǎn)值上升，產(chǎn)量下降說(shuō)明了液壓升降臺(tái)的單價(jià)在不斷的提升。大重?cái)?shù)控高端液壓升降臺(tái)的比例在增加。 我國(guó)液壓升降臺(tái)企業(yè)走的都是低成本擴(kuò)張之路。在目前過(guò)度擁擠的產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)中，企業(yè)陷入血腥的“紅海”——即競(jìng)爭(zhēng)激烈的已知市場(chǎng)空間中。為了生存與發(fā)展，企業(yè)相互壓價(jià)，依靠“價(jià)格戰(zhàn)”參與競(jìng)爭(zhēng)，結(jié)果陷入到產(chǎn)業(yè)鏈的低端中掙扎。一個(gè)簡(jiǎn)單的例子就可以證明，以前，一臺(tái)普通型液壓升降臺(tái)都要賣幾萬(wàn)元，現(xiàn)在只賣幾千元。雖然我國(guó)液壓升降臺(tái)的產(chǎn)量占有國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的70%，但產(chǎn)值卻僅有三分之一多。近年來(lái)，在政策的積極扶持下，在協(xié)會(huì)的精心引導(dǎo)下，在企業(yè)家的自發(fā)進(jìn)取下，我國(guó)液壓升降臺(tái)產(chǎn)業(yè)打響了一場(chǎng)“藍(lán)海”之戰(zhàn)，即各個(gè)企業(yè)積極調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，走差異化發(fā)展之路，不斷向高端產(chǎn)品延伸，開(kāi)拓新的市場(chǎng)空間，最終實(shí)現(xiàn)企業(yè)持久的獲利性的增長(zhǎng)。 對(duì)于我國(guó)液壓升降臺(tái)企業(yè)家來(lái)說(shuō)，他們有一個(gè)夢(mèng)想，就是通過(guò)走“不尋常路”，提升我國(guó)液壓升降臺(tái)行業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，使我國(guó)從液壓升降臺(tái)行業(yè)的大縣成為強(qiáng)縣。相信在未來(lái)我國(guó)的液壓升降臺(tái)在國(guó)內(nèi)乃至世界都更有競(jìng)爭(zhēng)力。 國(guó)外液壓升降臺(tái)概況： 液壓升降臺(tái)消耗占世界1/4的美國(guó)，在此次綠色節(jié)能浪潮中，變被動(dòng)為主動(dòng)，向我國(guó)提供了大量節(jié)能解決方案，由此挖掘商機(jī)。這不可不說(shuō)是個(gè)幽默，但也反映了我國(guó)能效需大幅提高這個(gè)事實(shí)。 　　據(jù)悉，最近，一個(gè)由美國(guó)政府新發(fā)起的“環(huán)保+節(jié)能”（P2E2）項(xiàng)目正吸引各跨國(guó)公司的參與，旨在協(xié)助中國(guó)工廠減少碳排放，同時(shí)為美國(guó)及其他國(guó)家的環(huán)境服務(wù)業(yè)創(chuàng)造商機(jī)。該項(xiàng)目的想法是，通過(guò)一系列措施使對(duì)環(huán)保技術(shù)掌握有限的中國(guó)生意伙伴以外包方式降低污染。 日本的液壓升降臺(tái)產(chǎn)能約占全球的40%，居世界第一位。不過(guò)從2000年產(chǎn)值達(dá)到1.87萬(wàn)億日元的高峰后，就呈現(xiàn)衰退的局面。液壓升降臺(tái)廠在不景氣中淘汰出局的情況屢見(jiàn)不鮮，生產(chǎn)廠家、從業(yè)人員、業(yè)務(wù)規(guī)模都明顯萎縮。與高峰期相比，目前的廠商數(shù)量約減少了8.5%左右，從業(yè)人員約減少了30%，產(chǎn)值衰退率達(dá)11%左右。另外，基于亞洲其他國(guó)家和地區(qū)液壓升降臺(tái)工業(yè)大規(guī)模發(fā)展，無(wú)論成本或技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力的增強(qiáng)，迫使日本液壓升降臺(tái)價(jià)格下降了約20%左右。 日本液壓升降臺(tái)的總產(chǎn)值中，塑料液壓升降臺(tái)產(chǎn)值6428億日元，占第一位，約占液壓升降臺(tái)總產(chǎn)值的38.8%。塑料液壓升降臺(tái)應(yīng)用于多種產(chǎn)業(yè)，近年來(lái)特別是在高速增長(zhǎng)的信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，但仍法改變液壓升降臺(tái)產(chǎn)業(yè)衰退趨勢(shì)。汽車?半導(dǎo)體等產(chǎn)業(yè)的主要客戶外移，使得日本的液壓升降臺(tái)產(chǎn)業(yè)也不得不將經(jīng)營(yíng)重心轉(zhuǎn)向海外。而技術(shù)高科技化?品質(zhì)要求日趨嚴(yán)格等因素，更使日本液壓升降臺(tái)產(chǎn)業(yè)雪上加霜。 日本機(jī)床工業(yè)協(xié)會(huì)1月16日發(fā)布的報(bào)告顯示，2008液壓升降臺(tái)訂單總額比上年增加10.6%，達(dá)到1萬(wàn)億5894億日元，連續(xù)兩年刷新歷史最高紀(jì)錄。不過(guò)，12月的單月訂單額僅比上年同期增加3.3%，增長(zhǎng)速度鈍化。 為擺脫這困境，專家建議，除在高精密加工技術(shù)方面多下功夫外，如何與一般液壓升降臺(tái)加以區(qū)別，并創(chuàng)造高附加值的加工產(chǎn)品是日本液壓升降臺(tái)業(yè)的努力方向，這也是亞洲其他國(guó)家和地區(qū)面臨的新課題。 韓聯(lián)社10日消息，受投資環(huán)境惡化影響，第三季度液壓升降臺(tái)機(jī)械類設(shè)備投資僅為17.42萬(wàn)億韓元（約合人民幣1429億元），同比減少0.9%，此為機(jī)械設(shè)備投資自2001年第四季度（-3.7%）以來(lái)首次出現(xiàn)負(fù)增長(zhǎng)。其間，半導(dǎo)體等尖端信息技術(shù)制造業(yè)帶動(dòng)了機(jī)械類設(shè)備投資的增長(zhǎng)，但進(jìn)入今年三、四季度這些行業(yè)也開(kāi)始呈現(xiàn)不景氣，導(dǎo)致機(jī)械類設(shè)備投資逐漸萎縮。占整體設(shè)備投資約80%的機(jī)械類設(shè)備投資出現(xiàn)負(fù)增長(zhǎng)，表明投資規(guī)模尚不能補(bǔ)充現(xiàn)有設(shè)備老化折舊費(fèi)，受此影響，預(yù)計(jì)在今后中長(zhǎng)期內(nèi)，依賴制造業(yè)發(fā)展的增長(zhǎng)動(dòng)力將出現(xiàn)惡化，雇用能力也將出現(xiàn)下降。 總的來(lái)說(shuō)由于金融危機(jī)的影響液壓升降臺(tái)的發(fā)展會(huì)收到一定的影響，但是相信不久的將來(lái)液壓升降臺(tái)一定會(huì)發(fā)展的更好。 固定式升降臺(tái)： 它是一種升降穩(wěn)定性好，適用范圍廣的貨物舉升設(shè)備主要用于生產(chǎn)流水線高度差之間貨物運(yùn)送；物料上線、下線；工件裝配時(shí)調(diào)節(jié)工件高度；高處給料機(jī)送料；大型設(shè)備裝配時(shí)部件舉升；大型機(jī)床上料、下料；倉(cāng)儲(chǔ)裝卸場(chǎng)所與叉車等搬運(yùn)車輛配套進(jìn)行貨物快速裝卸等。 根據(jù)使用要求，可配置附屬裝置，進(jìn)行任意組合，如固定式升降臺(tái)的安全防護(hù)裝置；電器控制方式；工作平臺(tái)形式；動(dòng)力形式等。各種配置的正確選擇，可最大限度地發(fā)揮升降平臺(tái)的功能，取得最佳的使用效果。 固定式升降臺(tái)的可選配置有人工液壓動(dòng)力、方便與周邊設(shè)施搭接的活動(dòng)翻板、滾動(dòng)或機(jī)動(dòng)輥道、防止軋腳的安全觸條、風(fēng)琴式安全防護(hù)罩、人動(dòng)或機(jī)動(dòng)旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)、液動(dòng)翻轉(zhuǎn)工作臺(tái)、防止升降臺(tái)下落的安全支撐桿、不銹鋼安全護(hù)網(wǎng)、電動(dòng)或液動(dòng)升降臺(tái)行走動(dòng)力系統(tǒng)、萬(wàn)向滾珠臺(tái)面。 本課題設(shè)計(jì)的升降臺(tái)的動(dòng)作為上下運(yùn)動(dòng)，所以采用固定的底座就可以滿足條件。由于鋼坯較重而且在推鋼機(jī)推鋼坯時(shí)的摩擦力大，有較大的徑向力所以要求此固定的升降臺(tái)要固定好且要有防護(hù)裝置，防止升降臺(tái)太偏因摩擦力太大而滑動(dòng)。 剪叉式升降臺(tái)： 剪叉式液壓升降臺(tái)一般由機(jī)械結(jié)構(gòu)、液壓系統(tǒng)（包括液壓站和液壓管路）和電氣系統(tǒng)三部分構(gòu)成。簡(jiǎn)圖如圖1.1。液壓系統(tǒng)中的液壓站其安裝方式分為內(nèi)置何外置倆種形式。 升降臺(tái)的機(jī)械結(jié)構(gòu)一般由底座、臂架和工作臺(tái)三部分組成。各部分的設(shè)計(jì)首先要達(dá)到足夠的剛度和強(qiáng)度，在此基礎(chǔ)上才開(kāi)始涉及其他方面的合理設(shè)計(jì)。底座的安全底座部分的安全問(wèn)題主要有：①下滾輪行程與油缸行程的關(guān)系及其合理設(shè)計(jì)。在使用中，當(dāng)升降臺(tái)升至較高位置時(shí)，行程開(kāi)關(guān)發(fā)揮作用使升降臺(tái)停車；若高位開(kāi)關(guān)失靈，油缸下腔繼續(xù)供油，升降臺(tái)繼續(xù)上升，下滾輪會(huì)撞上軌道中部的高位擋塊，系統(tǒng)壓力升高，液壓油就會(huì)通過(guò)溢流閥流回油箱，操作人員發(fā)現(xiàn)后斷電停車，檢查高位開(kāi)關(guān)，排除故障，至各部分正常后再使用。當(dāng)升降臺(tái)下滾輪碰至高位擋塊時(shí)，油缸活塞距缸頭還有5～7毫米間隙，否則在高位開(kāi)關(guān)失靈時(shí)，升降臺(tái)繼續(xù)上升，若在下滾輪碰到高位擋塊前讓活塞與缸頭先碰，壓力油就會(huì)把活塞頂出來(lái)，造成事故。因此，安全的設(shè)計(jì)原則是：油缸的備用行程=油缸的使用行程+20毫米，20毫米是安全間隙。油缸的使用行程及備用行程與下滾輪的使用行程及備用行程一一對(duì)應(yīng)。 圖1.1剪叉式升降臺(tái)簡(jiǎn)圖 目前，剪式液壓升降臺(tái)廣泛應(yīng)用于電力、通訊、路政、交通及倉(cāng)儲(chǔ)物流等領(lǐng)域中。剪式液壓升降臺(tái)的設(shè)計(jì)大部分以引進(jìn)設(shè)備為藍(lán)本就行放大或縮小，這樣的做法不一定是科學(xué)的、合理的。分析剪式液壓升降臺(tái)相關(guān)參數(shù)之間的相互關(guān)系，掌握相關(guān)參數(shù)的取值方法，對(duì)科學(xué)設(shè)計(jì)系列剪式液壓升降臺(tái)具有重要意義。 設(shè)計(jì)剪式液壓升降臺(tái)要解決的關(guān)鍵問(wèn)題是科學(xué)、合理地確定液壓缸的有效行程及其他結(jié)構(gòu)參數(shù)。液壓缸的有效行程受其他結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響，而這些參數(shù)又影響液壓缸的受力，各參數(shù)之間的關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜。要設(shè)計(jì)出液壓缸受力小，而又能滿足運(yùn)動(dòng)要求的剪式升降臺(tái)，必須明確各參數(shù)之間的相互關(guān)系，進(jìn)行綜合分析。通過(guò)分析剪式液壓升降臺(tái)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，推導(dǎo)出滿足液壓升降臺(tái)的相關(guān)參數(shù)的關(guān)系式；通過(guò)分析和比較升降臺(tái)在負(fù)重上升過(guò)程中液壓缸推力的變化規(guī)律，確定了絞架仰角a的取值范圍、液壓缸的有效行程及有關(guān)參數(shù)的取值規(guī)律，為升降臺(tái)系列設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。 總結(jié)： 本課題設(shè)計(jì)的板坯液壓升降臺(tái)將使用固定的剪叉式升降臺(tái)，因此設(shè)計(jì)的要求需滿足上述中剪叉式升降臺(tái)的要求，重鋼五廠現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)環(huán)境溫度高，空氣較潮濕因此在設(shè)計(jì)的升降臺(tái)要求抗高溫、抗潮濕、防生銹，便于潤(rùn)滑與維護(hù)，還要求振動(dòng)沖擊小，定位準(zhǔn)確。 參考文獻(xiàn)： [1] 朱新才. 液壓與氣壓傳動(dòng).重慶：重慶大學(xué)出版社2003 [2] 李壯云，葛宜遠(yuǎn). 液壓元件與系統(tǒng).北京：機(jī)械工業(yè)出版社2004 [3] 陳元新.機(jī)械工程師.北京：北京理工大學(xué)出版，1999 [4] 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：化學(xué)工業(yè)出版社2004 [5] 岳繼光.液壓技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì).工程設(shè)計(jì)1998 [6] 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