者具有全自动更换阳极装置和自己配备有打壳动力源，而后者只有阳极提升下降机构，同时兼作出铝用。铝电解多功能机组按操纵方式可分为驾驶室操纵机组和遥控机组两种形式。驾驶室操纵机组按驾驶室及工具的配置位置又有高位机组和低位机组之分。地面小车有打壳换极车加料车出铝车等。打壳机构目前国内大部分铝厂使用的打壳机构为气动结构，该结构振动频率高，但本世纪初在云南焦作铝厂使用的打壳机构为全液压结构，该结构力量大，频率低，但对低位天车来说不易采用，对回转和击头悬挂主架破坏性较大。尽管我国在铝电解生产实践中研究开发了系列专用设备，如多功能联合机组地爬打壳机筒式下料器等，但与国际先进水平相比，机械化装备水平尚需进步提高。沈阳工业大学工程学院本科生毕业设计论文电解多功能机组普遍采用桥式起重机的桥架作为机组机构，在桥架上配置有多个工具机构的工具小车出铝小车电葫芦等。电解多功能机组是大型预焙阳极铝电解生产的关键设备,随着大型预焙阳极电解槽的日趋发展,电解槽操作设备即铝电解多功能机组也逐步发展并得到广泛的应用。由于电解作业是在高温多粉尘多腐蚀性气体强磁场等极为恶劣的环境下进行打壳更换阳极下料出铝及计量阳极母线转接等工作,所以必须进行机械化作业。国外的电解技术主要集中在欧美等国。法国公司推出了版型的,德国公司推出了版型的,都能实现上述功能,并且两公司在世界上都占有较大的份额,目前是全球最大的供应商。由于横向配置预焙槽可以提高单位面积产量，具有综合经济效益好等优点，目前国内在建的铝厂大多选用以上的槽型，多点进电。这就给铝电解多功能机组发展起到推动作用。车间的特殊环境对电解多功能机组在可靠性及运转率等方面提出了更高要求。由于驾驶室玻璃的防腐问题和能适合于电解车间环境的高可靠性的空调机尚无法解决，机组作业时，驾驶室处于烟气和热辐射中，司机的视场很不好高位机组更差，靠地面人工引导作业，严重影响操作和生产效率的提高。因而，未来最有发展前途的铝电解多功能机组的品种应是高可靠性高运转率减轻操作工劳动强度轻而小的多功能机组。电解多功能机组的技术发展方向为轻型化小型化功能扩大化功能机构全液压化电子化电气化调速方式采用变频调速，调速性能好控制方式采用，可以减少中间继电器，降低故障率，提高机组的可靠性和运转率操纵方式采用无线电遥控设备集中润滑。沈阳工业大学工程学院本科生毕业设计论文第章设计任务与总体方案设计任务由于本次设计的铝电解槽打壳机是提供给铝厂的铝电解槽车间现场使用，所以设计的结构要尽量合乎车间的使用要求。课题提供的资料总体构思图，如图图打壳机总体结构图沈阳工业大学工程学院本科生毕业设计论文车间现场环境车间内部空间宽阔，所以打壳机的运行及回转在空间方面所受限制较小。本次设计的打壳机的应用范围本打壳机应用于长，宽，深的铝电解槽的残渣清理工作，电解槽槽底残渣厚度为。课题提出的设计要求机头压紧力。车体移动速度。总体方案的确定根据课题提供的构思图，另外参照凿岩台车及起重机等典型相关机械的结构，初步确定铝电解槽打壳机的结构如图回转机构减速齿轮组，回转平台，机身底座，车轮，轴图打壳机机构示意图本次设计的打壳机主要机构包括机械臂部分液压系统回转机构行走机构四大部分，其中各部分的主要功能如下机械臂部分机械臂主要是带动机头部分包括冲击器导轨及机头冲击器运动，以使其能实现空间位置的变化，能够彻底清理槽底的残渣。液压系统其主要功能是为机械臂的举升机头整体角度的调整以及为机沈阳工业大学工程学院本科生毕业设计论文头冲击器提供压紧力。回转机构其主要作用是带动回转平台及其上的机械臂部分回转。行走机构是打壳机车身移动必不可少的部分，主要作用是带动打壳机整体在电解槽槽面导轨上运行。以上叙述的四个主要结构部分将在以后的章节中详细阐述它们的设计过程。其中液压系统由于主要是为大臂及机头部分的运动提供动力，所以把机械臂设计及液压系统设计作为个整体来设计。在结构草图中，没有体现出机械臂部分液压系统行走机构的动力部分，其中机械臂及液压系统布置在回转平台上方，行走机构布置于车身底座下部，具体布置方法将在设计过程中确定，体现在装配图中。另外，机头冲击器及机头导轨部分将由课题给出不作为设计任务，课题提供的机头冲击器参数为冲击器长度冲击器质量。沈阳工业大学工程学院本科生毕业设计论文第章机械臂及液压系统设计机械臂的设计根据设计的要求，另外参照挖掘机及凿岩台车等机械的机械臂的结构，初步确定机械臂的结构如。根据传动比的分配方法，并综合考虑本机构的具体情况，确定图中各齿轮的齿数。确定齿数及传动比。沈阳工业大学工程学院本科生毕业设计论文直齿圆锥齿轮的设计计算及校核选材料热处理方法定精度等级大小齿轮材料均为，渗碳淬火由表查得，，，精度等级为级，即。初步设计按接触强度进行设计其中为配对材料修正系数，查表得，为载荷系数，齿数比，齿宽系数，为转矩，许用接触应力系数，。将以上各数据代入上式，得几何尺寸计算分锥角模数沈阳工业大学工程学院本科生毕业设计论文其中为分度圆直径，为齿数，。将以上各数据代入上式，得取。分度圆直径外锥距齿宽沈阳工业大学工程学院本科生毕业设计论文按齿根弯曲疲劳强度校核其中为齿宽中点周向力，为有效齿宽，为齿宽中点模数，为工况系数，查表得，为动载系数，查表得，为齿间载荷的分布系数，查表得，为齿向载荷的分布系数，通过计算得出为展成齿轮的齿轮修正系数，为齿顶加载时应力修正系数，为重合度系数，查表得为螺旋角系数，为弯曲强度计算的锥齿轮系数，。将以上各数据代入上式，得其中为齿根弯曲疲劳极限，查表得为最小安全系数，查表得为修正系数，为寿命系数，为尺寸系数。将以上各数据代入上式，得所以该齿轮满足使用要求。直齿圆柱齿轮的设计计算及校核精度等级及齿轮材料的选择沈阳工业大学工程学院本科生毕业设计论文因为其为般工作机器，速度不高，故选用级精度。材料选择渗碳淬火，硬度为，，。齿数选择按齿面接触强度设计其中为载荷系数，为小齿轮传递的转矩，为齿宽系数，为材料的弹性影响系数，为接触疲劳强度极限，为齿轮齿数之比，。将以上各数据代入上式，得取，所以，。按齿轮弯曲强度的校核其中为分度圆的圆周力，为工作齿宽，为法面模数，为工况系沈阳工业大学工程学院本科生毕业设计论文数，查表得，为动载系数，查表得，为弯曲强度计算的齿间载荷分配系数，查表得，为弯曲强度计算的齿向载荷分布系数，为齿形系数，为应力修正系数为重合度系数，为螺旋角系数，。将以上各数据代入上式，得其中为寿命系数，查表得，为材料齿根弯曲疲劳强度，为安全系数，查表得，为相对齿轮圆角敏感系数，查表得，为尺寸系数，查表得，为应力修正系数，查表得，为相对齿根表面状况系数，查表得，。将以上各数据代入上式，得所以满足使用要求。沈阳工业大学工程学院本科生毕业设计论文第章行走机构设计行走机构介绍在此打壳机中，行走机构是车体运行必不可少的部分，主要作用是带动打壳机整体在槽面导轨上运行，带动冲击器，使机头冲击器能够全面彻底地清理槽底残渣，如图所示。图行走机构驱动电动机及减速系统的选择与车轮驱动电动机选择电动机系列按工作要求及工作条件选用三相异步电动机，电压，系列。电动机功率在打壳机工作过程中，行走机构主要克服滚动摩擦阻力，行走机构主要为克服滚动摩擦阻力提供牵引力，其大小沈阳工业大学工程学院本科生毕业设计论文其中为每个车轮承受的载重，为车轮直径，选为为滚动摩擦系数，。将以上各数据代入上式，得电动机功率其中为速度，课题要求打壳机行走速度为为效率，。将以上各数据代入上式，得综合考虑到电动机的效率，选取型电动机，其转速为。减速机构与车轮在本次设计中，我选用了摆线针轮减速机及蜗轮减速机及蜗轮减速机。减速比的确定车轮转速其中车轮直径，。将以上各数据代入上式，得沈阳工业大学工程学院本科生毕业设计论文选用减速比的圆弧圆柱蜗杆减速机，其型号及的摆线针轮减速机，其型号为，则总传动比。车轮车轮使用型双轮缘车轮，选用的车轮。沈阳工业大学工程学院本科生毕业设计论文第章结论本论文以铝电解槽打壳机机械臂的结构设计和液压系统设计为主要研究对象。运用平时所学的专业知识及现有条件查阅了大量工具书籍，另外，参照了凿岩车及起重机的机械机构，设计成了铝电解槽打壳机机械臂的机械结构液压系统行走机构及回转机构。在设计中，以调整冲击器位置的机械臂部分以及为机械臂的运动提供动力的液压系统为核心，展开设计。主要研究工作如下根据设计参数，对打壳机的总体尺寸，特别是机械的尺寸进行了设计，以保证其能完成打壳作业。完成了液压系统的设计，对液压缸进行了设计及校核。完成了回转机构的设计，进行了减速机构的设计及校核。完成了行走机构的设计，进行了电机减速器及车轮的设计和选择。另外，本次设计是以机械臂来完成打壳作业，代替了人工打壳作业，提高劳动生产率降低了劳动强度。但是，本机械还是需要由人工在场进行操作，工作环境依然不是很好，所以还需要进步改进。沈阳工业大学工程学院本科生毕业设计论文参考文献扬长骙，纪名刚起重机械设计北京高等教育出版社，王国凡，张元彪，罗辉，等钢结构焊接制造北京化学工业出版社，刘鸿文材料力学北京高等教育出版社，明仁雄，万会雄液压与气压传动北京国防工业出版社，赵永成，王丰，李明颖机电传动控制北京中国计量出版社，洪钟德，林大运简明机