对电动液压抓斗上盖板回旋结构的设计

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1、电动液压抓斗上盖板回旋结构的设计徐养社无锡市新华起重工具有限公司无锡214112文章编号：1001—0785(2011)07～0052—03用于单索起吊的电动液压多瓣抓斗在码头、上压板的下底面开有环形的顶球上半槽，下电厂、垃圾处理厂、钢厂等被广泛应用，电动液压板上的环形凹台的台阶平面和台阶侧面上分别压抓斗的上盖板一般为一体式结构，存在抓斗重开有环形的底球下半槽和侧球内半槽；环形盖板心平衡差、不能缓冲瞬间重力冲量、抓斗和钢丝内缘的上表面、下底面和侧面分别开有顶球下半绳左右转动时，钢丝绳得不到保护等问

2、题。抓斗槽、底球上半槽和侧球外半槽，分别与顶球上半重心不能平衡时，抓斗转动或摆动会引起抓斗头槽、底球下半槽和侧球内半槽相对应，形成3个部挂钩脱落；抓斗和钢丝绳左右转动时，钢丝绳封闭的槽体，槽体内装有钢球。和电缆线会缠绕在一起，引起电缆线的断裂或脱环形盖板的内缘设有限位肩，限位肩与环形落；抓斗抓起重物起吊后，不能保证其形成1个槽配合定位。上压板下底面的中心设有圆形凸台，稳定的自然角。下压板上表面的中心设有圆形凹部，圆形凸台与圆形凹部对应，上压板和下压板通过螺栓固定连1新型上盖板回旋结构接，吊柄下端与

3、上压板上部用销轴铰连。新型结构与原结构相比，由于上盖板结构能液压抓斗上盖板结构包括吊柄、上压板、环形自由回转，可以保持抓斗良好的重心平衡，缓冲盖板、下压板，吊柄下端与上压板上部相连，下压瞬间重力不平衡时的瞬间冲量。抓斗由于重心不板的上表面周边设有环形凹台，环形盖板装在下压平衡而转动时，抓斗头部以上结构保持相对静止，板的环形凹台上，下压板与上压板紧固连接，构成1避免抓斗头部挂钩脱落，杜绝钢丝绳和电缆线缠环形槽，环形盖板能在环形槽内自由旋转，见图1。绕的危险。抓斗在起吊后形成1个良好的自然角，(b)(

4、厚度75mll1)和整体受力进行分析，环形盖板材料为Q345B，钢珠直径为+20mm，材质为轴承(a)主视图(b)俯视图钢。使用Solidworks软件进行建模，利用Ansys进1．吊柄2．上压板3．钢球4．环形盖板5．限位肩行有限元分析。6．环形凹台7．下压板8．圆形凸台9．圆形凹部由于系统受力较为缓慢，只需进行静力分析。lO．侧球内半槽11．侧球外半槽12．底球下半槽13．底球上半槽14．顶球下半槽15．顶球上半槽分析过程中对结构进行简化处理：假设真实结构16．螺栓17．销轴为一定常系数系统，

5、忽略阻尼的影响；认为材料图1新型液压抓斗上盖板结构是各向同性的，密度分布均匀；钢珠由于数量比一52一《起重运输机械》2011(7)较多，用钢环简化代替。2．1环形盖板有限元分析1)建立有限元模型先利用CAD软件Solidworks建立环形盖板的三维模型，然后直接导入Ansys生成有限元模型。为模型定义必要的常数和材料特性。密度为7850kg／m，弹性模量2×10“Pa，泊松比0．3。使用Ansys图3环形盖板形变分布图中的Meshing功能将有限元模型划分网格，共7694个单元平面，13770个节

6、点。Meshing功能将有限元模型划分网格，共33914个2)加载及求解单元平面，64522个节点。对有限元模型按实际情况进行约束，在这里2)加载及求解为约束3个球半槽。主要受到7个螺栓孔向下的力，对建立的有限元模型按实际情况进行约束，总体受到120kN的力，加载力时应注意力的方向。在这里整体部件的7个螺栓孔，受力是上压板受加载结束后，运行Solution中的Solve命令进到的拉力。加载结束后，运行Solution中的Solve行求解。命令进行求解。3)结果分析3)结果分析计算程序结束后调用应力

7、分析模块，得到最计算程序结束后调用应力分析模块，得到最大应力为17．52MPa，整体的应力分布图如图2大的应力为30．57MPa，整体的应力分布图如图4所示。所示。图2环形盖板应力分布图图4整体部件应力分布图从图上可以看到应力集中在3个球半槽处，17．52MPa的应力远小于Q345B的屈服强度，环再调用形变分析的模块Deformation，得到上形盖板的强度满足设计要求。盖板结构最大的变形量为3．54×10～mm，整体的再调用形变分析的模块Deformation，得到平形变分布如图5所示。台三角架

8、最大的变形量为4．58×10一mm，整体的形变分布如图3所示。从图上可以知道位移的分布情况，以及最大位移发生在7个螺栓处。2．2上盖板回转结构有限元分析1)建立有限元模型利用CAD软件Solidworks建立部件的三维模型，然后直接导人Ansys生成有限元模型。为模型定义必要的常数和材料特性。密度为7850kg／m，弹性模量2×10“Pa，泊松比0．3。使用Ansys中的图5整体部件形变分布图《起重运输机械》2．011(7)装船机俯仰钢丝绳防松装置的改进设计赵利军顾凯1神华集团黄骅