某型号起重机抓斗结构设计全套图纸Word格式.docx

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Abstract：

Wemustfirstcarryoutweightdistributionofthecranegrab,grabthestructureofthedesignandcalculation,thengrabstressanalysis,andsecondly,

tograbwerecheckingverification,accordingtothefinaldesignparametersforgrabsthree-dimensionalconstructionmoldanddrawingtwo-dimensionaldrawings.

Mainglossary:

Grab；

parameter；

Checked；

Three-dimensionalmodeling

1绪论

1.1抓斗的概述

抓斗，英文名叫grapple，俄文名叫грейфер；

是对物料实施抓取和卸掉物料的一种吊具，抓取和卸掉物料一般是要靠它的左右两个合斗或者多个颚板的开合来实现的。

一般情况下由多个颚板构成的抓斗也叫抓爪。

它是起重机下的取物装置，用来装卸各种货物。

在工作中经常被驾驶者在驾驶室内操纵抓斗来对物料进行抓取和开卸，并不需要别人的帮忙，是以工作效率高，通常在口岸、车站、矿山石厂、材料场等场合中被普遍大量的运用。

一般情况下抓斗所有的动作都是由起重驱动的集中运行，但也有特殊情况例外，需要辅助人员来辅助机械来运作完成任务。

虽然用一个重型机械的方式工作的方式与不连续输送各种缺点，但在更大或更复杂的材料堆场堆上，从船上卸下，无法扭转铁路车辆，和对于格外难抓取的物料，依然要使用抓斗。

在江海联运运和铁路运载部门中，货船，铁路货车以及大型驳船在进行装卸作业和岸上仓的堆垛时，转运载物作业时要经常使用抓斗来实施的。

比如，北京地铁8号线三期永定门外站的项目工程采用宝额GB60液压抓斗来进行抓取的，该抓斗减轻了劳动人员的压力，也实现了最大化的挖掘速度[16]。

抓斗起重机的产生大大减少了劳作人员的疲劳强度，节约了辅助工作时间，大大提高了装卸效率，而且大大减少了工人的人身受到伤害的事故，提高了生产安全性。

最近几年，随着科学技术的进一步发展，生产工艺的不断发展改进，以及我国工业建设规模的扩大，抓斗起重机也得到迅速发展，其功能范围也越来越大，不断地向智能化发展，设计要求也越来越高。

随着社会的进一步发展，机械化生产逐渐代替了高强度的劳力生产，也代替了传统生产模式，最为普遍最为典型的工业机械生产使用的机械中起重机就是其中一种，它对减轻传统劳力人员的劳动强度，节省人力，使建设成本下降，生产质量提高，施工建设速率的加快对实现工程施工机械化起着举足轻重的作用。

1.2抓斗的发展趋势

1.2.1国内起重机抓斗发展趋势

抓斗往往装配在起重机中，因此抓斗的发展往往跟起重机的发展有着很大的关联。

我国的工程起重机最先是在20世纪五六十年代开始着手研制，在七十年代末至八十年中引进和汲取国外经验来研制，九十年代以来我国开始独立研制发展成功。

目前,整体吊装工程愈来愈广泛,这就要求起重吊装的起重能力，操作范围和高度也越来越大。

目下当今，我国沿海地区许多专业大型吊装起重设备逐渐被大型移动式起重机为中心的吊装起重设备所取代，其中过去的吊装起重设备是结构简单的抱杆方式的设备，而现在越来越多的是高性能，灵活性更高，安全可靠性更高的起重设备。

挖掘机的斗式设计受到技术上的限制，更多的是单功能、大容量、低程度的自动化机械抓取。

近几年，在无数技术人员的不懈努力研究设计下，我国在抓斗领域上也取得了很大突破，如桥式起重机抓斗、抓斗式的压缩垃圾车、抓斗式地下连续墙成墙机、中国滑块式单索多瓣抓斗，天津港发明的新型镍矿抓斗，以及电动式抓斗机等[1][2][3]。

近几年来，由于港口工程技术环境的不断改善和客户需求的不断增长，运输产业也是在不断的发展中，传统装卸业进行转型-抓斗助力，如：

安庆市华鑫重工股份有限公司生产的液压抓斗，气动抓斗，称重计量抓斗，绳索多瓣抓斗，绳索平口抓斗，并且许多小公司在其下进行批发，很多小公司成为其代理。

如今抓斗企业市场蓬勃发展，比较著名的大型企业有：

山东神力起重机械有限公司，保定大力起重机械有限公司，太原市晋昌盛起重索具有限公司，无锡市协兴港口机械有限公司，山东亨展重工机械有限公司等。

主要产品为海口，工厂，工程等各种起重机配套专用的抓斗等.目前我国大力推进节能减排，重工业污染程度大大降低，为了顺应这一号召，液压挖掘机率先采用国际先进的电液技术，根据系统的需求进行了压力和流量的匹配，实现最大里的节能减排.如果想要得到更广阔的发展空间，就需要顺应时代的潮流，让污染最小化让保护环境称为首要目标，然后进行该方面的改革创新从而成为最好的产品，目前的液压抓斗技术就是改革潮流中成功的案例之一

[11][13][14]。

2016年是抓斗行业在发展过程中最为关键的一年，在工业生产技术每日不断的更新环境下有许多问题需解决：

一方面，从外部宏观环境来说，影响行业发展的新政策、新法规都将不断出台。

经济增长方式进行转变，节能减排的要求越来越严格以及通货膨胀，人民币不断的升值，人力资源成本也在持续的上升和都对抓斗行业的发展产生了深远的影响；

另一方面，从企业的内部来看，企业决策者所必需面对和亟待解决的问题有公司各部门各员工的竞争、公司生产技术需要不断更新升级、出口市场愈来愈萎缩、产品销售市场越来越复杂等。

我国起重机抓斗行业虽然与国外相比还有差距，但技术水平也有全新的突破。

在设计上尤其是大吨位产品功能不够齐全，要逐步完善试验、研究体系为了确保产品性能的精确和可靠要尽量与国外公司配套接轨。

总的来说国内企业都有其独特的核心技术，并不断创新，提升在同行业内的领先地位。

并且都在努力研究开发自己的核心技术，以不断提升自己的产品档次和竞争能力。

1.2.2国外起重机抓斗发展趋势

由于抓斗往往跟起重机一起进行作业，因此，抓斗的发展跟起重机息息相关。

欧洲工业革命的最先开始使得欧洲成为工程起重机抓斗的发源地，欧洲由于经济水平高，高端人才集中，工业先进，因此欧洲生产的起重机一般代表轮式起重机的最高水平，比如利勃海尔、德马克，其中起重机抓斗生产基地的典型代表有特雷克斯起重机公司，贝尔特公司，加藤公司,PPM公司，卡特彼勒公司，森尼波根（Ｓｅｎｅｂｏｇｅｎ）公司，林克--贝尔特（Ｌｉｎｋ＿ｂｅｌｔ）公司等知名企业。

这些公司其产品技术水平高潮、性能高、可靠性高，产品遍布全世界。

但是美国工程起重机要远远落后于欧洲的水平。

美州地区和亚太地区是它的主要产品销售地。

随着第二次世界大战后的经济实力，轮式起重机的开发和生产起步较晚，但发展速度很快，在亚太市场非常流行；

同时，日本通过收购的手段来采集信息来研究创新新技术，比如：

日本多田野公司为了加快自身发展步伐从而通过收购德国的恩底盘公司来采集信息进行技术创新以至于公司全路面技术得到了迅速发展，其中40%的产品主要用于出口。

起重机抓斗市场通常划分为欧洲市场，亚洲市场和北美市场，多品种，高标准和一机多用是国外起重机抓斗的主要特点。

亚洲市场和北美市场主要以日本和美国为主，它们的主要产品特点是：

主导地位被越野轮胎起重机所占用，其次为汽车起重机；

生产系列多，以中吨位为主；

追求产品的适应性，经济性，高可靠性。

欧洲市场主要以德国为主，它们的主要产品特点是：

主导地位被全路面起重机所占；

以大吨位为主；

技术水平最为先进；

专业配套件多。

八九十年代开始，国外多功能、大型化的随车起重机发展迅速，如今，世界年产量已达13万台左右，它的油缸工作速度比十年以前提高了一半以上，遥控装置也得到了广泛的应用。

因此，今后部分小吨位流动式起重机的市场将会被随车起重机进一步侵占。

总的来说，日本的产品技术性能与德国还是有相当大的差距，但其发展进步速度非常快，价格比德国更具有竞争力。

1.3抓斗的分类

1）按照起重机抓斗工作特点来分类：

一般分为双绳抓斗、单绳抓斗和电机抓斗，其中双绳抓斗是最常用的。

2）按照抓斗形状来分类：

一般可分为贝壳式抓斗和桔瓣抓斗，贝壳式抓斗是由两个完全相同的铲斗构成的，而桔瓣抓斗是由三个或三个以上的颚板所构成的。

贝壳式抓斗：

在港口、车站、船埠、码头，矿山，采矿等方面对矿物、煤炭、砂石料、土石方等各种各样的物料进行装卸，也可用于岩土开挖、基坑开挖以及沟渠开挖、公路施工、铁轨铺设等工程中。

多瓣式抓斗：

一般在钢铁厂抓取精炼废钢铁中使用、在垃圾处理场和建筑工地中抓取大批废料、分炼、装卸和搬运废物中使用，在汽车回收场解体精炼和回收汽车中使用，并且其中的斗齿是可以不断更换的，而且选用高硬度耐磨钢，从而改善了抓斗的使用寿命时间。

其中抓取和装卸各种规格的木材、原料、管道、圆桶等物体要用木材抓斗。

3）按照被抓取物料的聚集密度分类：

一般可以分为轻型抓斗、中型抓斗和重型抓斗三大类；

其中轻型一般用来抓取谷物等物料，中型抓取砂砾等物料，重型用来抓取铁矿石等物料。

4）按照抓斗颚板的数量个数来分类：

一般可以分为双颚板抓斗和多颚板抓斗,其中双颚板抓斗是最常用的。

对于多颚板抓斗来说一般用来抓取大型矿石，废铁废钢和其他材料，因为它多爪，并且有着尖锐的切齿，十分容易插入物料堆，因此可以得到很好的抓取效果。

5）按照抓斗的驱动模式来分类：

一般可以分为机械式抓斗和液压式抓斗两大类。

①液压式抓斗：

液压挖掘机、液压起重塔是液压式抓斗在液压类专用设备使用中应用比较普遍的一种；

②机械式抓斗：

机械式抓斗自身没有开合结构设备，一般靠绳索或连杆外力来驱动，根据操作特点可以分为双绳抓斗和单绳抓斗，最常用的是双绳抓斗；

6）一般抓斗根据开闭方式分成三类：

单绳抓斗、双绳抓斗和电机抓斗。

一般双绳抓斗发展比较迅速，除了长撑杆抓斗和多颚板抓斗的正常使用，另外还有剪式抓斗、耙式抓斗和钳式抓斗等。

①单绳抓斗

单绳抓斗只有支撑绳，供其起落，而颚板的闭合必需由卸料机构配合完成。

有多种多样的卸料机构，比如空中卸料跟触地卸料：

卸料钟式和拉绳脱锁式在空中以卸荷作用完成卸料动作；

触地卸料式有重锤偏心块式、中心导杆摇齿式和翻版式等卸料。

优点：

结构简单，易操作；

缺点：

单绳抓斗生产效率低，应用范围不广。

②长撑杆抓斗

长撑杆抓斗是抓斗的基本形式，属于双绳抓取斗的一种。

它是由由颚板、上承梁、下承梁、支撑绳和闭合绳等五部分构成。

闭合滑轮组的上、下滑轮分别安装在上、下承梁上。

抓斗上的铰点采用滚动轴承及自动润滑套来减少磨损。

长撑杆抓斗抓取各种物料具有很好的适应性，且有较低的重力，被广泛应用于各种生产中。

颚板在抓斗紧闭过程中，闭合扭矩逐渐减小，这与抓斗作业要求相左，是以用长撑杆抓斗抓取大块度散料时，填充率十分明显有所不及。

③耙集式抓斗

耙集式抓斗同样属于双绳抓斗的一种，它的是由上承梁、下承梁、颚板、撑杆和滑轮组等五部分构成。

当开闭绳松开、支撑绳拉紧受力时，撑杆撑开颚板，抓斗张开到物料附近进行抓取物料。

耙集式抓斗的开度大，颚板在紧闭过程当中其刃口轨迹与水平直线十分相似，有很好的耙集性能，适宜于分层抓取散物，以及淸舱底作业等。

它的弊端是在紧闭状态时，重心比较高，容易倾斜。

另外，颚板铰点与刃口之间的间隔比较大，抓斗的切入性能不好。

④剪式抓斗

剪式抓斗是一种叉铰结构，它是根据铰剪原理来设计完成的。

由平衡架（或称均衡架）、前臂、颚板、中心铰轴和滑轮