大型承载框架钢丝预应力缠绕.docVIP

毕业论文设计题 目 大型承载框架钢丝预应力缠绕系 机电工程系专业、年级 09 机电一体化学生姓名 董强指导教师 王连符 职称 教师论文字数 4926 字完成日期 2012 年 4 月 20 日 大型承载框架钢丝预应力缠绕技术 目录 摘要………………………………………………………………………….2 第一章：绪论……………………………………………………………… 3 第二章：转盘预应力钢丝的手工缠绕 第一节 转盘预应力缠绕原理…………………………………………………4 第二节 转盘形式的确定………………………………………………………5 第三节 缠绕装置现场组装……………………………………………………5 2.3.1 转盘的安装…………………………………………………………6 2.3.2 钢丝的输送…………………………………………………………6 第四节 钢丝缠绕………………………………………………………………7 2.4.1 钢丝缠绕要求………………………………………………………7 2.4.2 钢丝缠绕…………………………………………………………7 2.4.3 应力测试……………………………………………………………7 2.4.4 钢丝焊接……………………………………………………………7 2.4.5 缠绕收尾…………………………………………………………8 2.4.6 缠绕结果…………………………………………………………8 第五节 小结…………………………………………………………………… 8第三章： 特重型设备的钢丝预应力机器人缠绕技术 第一节 特重型设备的钢丝预应力缠绕施工技术………………………… 8 3.1.1 缠绕施工工艺流程………………………………………………… 10 3.1.2 缠绕施工过程简介………………………………………………… 10 3.1.3 钢丝缠绕过程监控与质量验收…………………………………… 12 第二节 小结…………………………………………………………………… 12第四章：参考文献……………………………………………………………………13 -1- 大型承载框架钢丝预应力缠绕技术 摘 要 通过 200MN 板片专用液压机钢丝缠绕过程，介绍了转盘预应力钢丝缠绕的工作原理，并针对施工现场情况对缠绕用转盘进行了设计及相应的钢丝焊接规范，分析应力测试结果，达到了设计要求，为今后的缠绕现场施工提供了借鉴。针对重型装备超大超重零部件预应力钢丝缠绕施工的问题研究设计了 1 种自适应缠绕机器人能够实现零部件外形自适应、变张力缠绕自适应以及排线自适应等 3 项功能并在 360 MN 垂直挤压机制造中得到成功应用。 关键词:液压机；预应力钢丝缠绕自适应重型装备 -2- 大型承载框架钢丝预应力缠绕技术 第一章 绪论 将重型装备中的超大超重零件剖分为若干中小型结构并分开制造再用钢丝缠绕施加预应力场的作用下组装成整体件极大提高了重型装备的可制造性。受到重型机架体积、重量和场地等因素的制约传统的转盘式钢丝缠绕方法有着相当的局限性。研究开发一种针对重型装备的自适应钢丝预应力缠绕技术有着现实的需求和长远的意义。1.1 预应力钢丝缠绕结构优势 以重型液压机为代表的重型装备经历了非预应力结构、螺栓预应力结构、缠绕预应力结构 3 个时代。与重型预紧螺栓相比钢丝许用应力高达 800MPa 整机自重大幅降低钢丝生产工艺简单预紧件制造成本可控可产生巨大的预紧力不受制造、运输、起重能力的限制。鉴于上述优势预应力钢丝缠绕结构在重型装备设计中得到越来越广泛和深入的应用。1 .2 钢丝缠绕工艺过程1. 2.1 转盘式缠绕技术 钢丝缠绕过程是把钢丝预先张拉到规定的应力值然后将其缠绕到被缠绕件上从而建立起预应力场的过程。现有的转盘式钢丝缠绕设备由回转装置、排线装置、张力装置、张力轮和放线架5 部分组成如图1 所示。图1 转盘式缠绕设备示意图 转盘式钢丝缠绕技术能通过改变悬挂重锤的重量来调整钢丝的输出张力实现 阶跃式变张力缠绕整体设备结构简单在中小型机架的缠绕领域有着广泛的应用。 图1 转盘式缠绕设备示意图 -3- 大型承载框架钢丝预应力缠绕技术1. 2.2 重型装备缠绕的特殊性 重型装备中自身质量 5 ×105 kg 以上长度超过 20 m 的部件采用剖分制造并施加预应力组装成整体的方式降低了制造难度和风险。若采用转盘式缠绕技术对重型部件进行预应力钢丝预紧则受到众多因素的制约。1.3 自适应钢丝缠绕机器人 转盘式缠绕技术不适用于重型装备的根本原因是重型机架转动困难。固定被缠机架不动使缠绕设备绕机架自身做类卫星式运动可避免上述困难。 第二章：转盘预应力钢丝的手工缠绕 第一节 转盘预应力钢丝缠绕原理 将需要缠绕的液压机机架在转盘平台组对，机架随转盘旋转，在转盘旋转过程中将张力为 60