集装箱运输车自装卸装置关键结构设计与分析.pdf

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1、第14卷第4期2016年8月中国工程机械学报CHINESEJOURNAL0FC()NSTRU(、T10NMACHINERYV01．14No．4Aug．2016集装箱运输车自装卸装置关键结构设计与分析司癸卯，汪程浩，李圆圆(长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室，陕西西安710064)摘要：吊臂结构是集装箱运输车自装卸装置的关键装卸部件．在合理简化的基础上，运用Pro／E软件与ANSYSWorkbench的无缝对接，对两种危险工况下的吊臂进行了有限元分析，得到了吊臂的应力、应变云图，完成了强度、刚度校核，提出了结构修改建议．结果表明：吊臂结

2、构设计合理，满足刚度、强度使用要求．关键词：白装卸装置；吊臂；有限元分析；强度分析中图分类号：TH247文献标志码：A文章编号：1672—5581(2016)04—0337—05DesignandanalysisonkeystructuresofselfIhandlingUeSlgnancIanalySlS0nKeyStrUCtUreS0ISelI—nanUIlngequipmentfbrcontainertransportersSTG钆i．7nno，W硝NGC汔8他伊允倪o，LJyMo竹一!，乩倪竹(KeyLaboratoryforHigh

3、wayConstructionTechniqueandEquipmentofMinistryofEducation，C}1an酶nUniversity，X伯n710064，China)Abstract：DuethatthecraneboomstructureisakeyhandlingcomponentfortheSelf．handlingequipmentofcontainertransDorter，theboomfiniteelementanalysisisfirstconductedbasedonrationalesimplificat

4、ion．ByusingPro／ETMandANSYSWorkbenchTMundertwodangerousworkingconditions，thestressandstraincontoursarethenobtainedtocheckthestrengthandrigidityofcraneboom．Finally，thestructuralmodificationisproposed．Therein，itisindicatedthatthestrengthandrigiditymeetthedemandsonrationaleboom

5、structuredesign．Keywords：self_handlingequipment；craneboom；finiteelementanalysis；strengthanalysis集装箱自装卸运输车是一种能够实现不同规格集装箱双侧自动化装、卸、运功能的特种车辆，由牵引车和半挂车两部分组成．牵引车上配有液压泵站，提供液压动力．自装卸装置成对安装于半挂车上，实现集装箱自装自卸．自装卸装置设计采用伸缩臂式吊装机构，体积小，结构紧凑，回转半径小，能在码头、堆场及各种不同复杂环境下实施灵活装卸搬运，具有极高的工作效率．本文采用三维Pro／E

6、软件对自装卸装置进行设计实体建模，并结合有限元软件ANSYSWorkbench对吊臂进行了强度设计分析．1自装卸装置结构及作业工况1．1自装卸装置结构自装卸装置主要由下摆臂、伸缩臂、底座、支腿、变幅油缸和锁紧机构等部分组成，结构简图如图1所示．简图展示了自装卸装置由未工作时90。位置至起吊重物时位置的状态‘1。．变锁图1自装卸运输车机构简图Fig．1Diagramofself_handlingtransportVe：hicle吊装机构包含伸缩臂总成与下摆臂总成两部分，采用一级油缸伸缩，简称为吊臂．作者简介：司癸卯(1963一)，男，副教授，工

7、学博士．E·mail：slmrt@chd．edu．cn中国工程机械学报第14卷1．2吊臂的作业工况分析在自装卸集装箱的过程中，吊臂主要有以下几大工况‘2

8、，如图2所示．图2吊臂变幅工作量示意图(单位：mm)Fig．2Schematicdiagramofboomamplitudeworkload(unjt：mm)(1)变幅油缸工作，伸缩臂完全伸出但未变幅装卸时，伸缩臂伸缩2065mm，整个机构受力主要来源于伸缩臂与下摆臂的自重及其附件，这时伸缩臂所受的载荷较小．(2)变幅油缸工作，伸缩臂完全伸出装卸集装箱，摆动变幅3850mm，此时伸缩臂与水平

9、面的夹角最小，为最小仰角34。．平稳起吊，集装箱重量作用于伸缩臂的吊杆位置处，此工况下设计的单臂额定起吊量为17．5t，此时整个伸缩臂所承受的弯矩为673750N·