液压自动抓梁的设计与探讨
液压机横梁结构分析与优化
液压机横梁结构分析与优化摘要：液压机的上横梁进行结构分析和优化设计，对横梁的简化模型进行静态有限元计算，并且校核了横梁的强度和刚度。
在此基础上，应用ANSYS优化设计模块对横梁进行结构上的调整和优化，降低机身的制造成本，得到了满意的结果。
关键词：液压机；结构；分析；优化；一、引言结构优化设计液压机主要由液压缸1，上横梁2，下横梁6，立柱4或者框架等零件组成，其中上下横梁、立柱4或框架为主要受力构件，它们的变形大小及其他特性将直接或间接影响到工件的加工品质。
因此必须要对液压机的各构件进行强度和刚度的校核。
传统方法将横梁简化成简支梁，采用材料力学简化计算求得横梁刚度和强度，但这种设计方法存在着设计周期长，结构不考虑梁的截面特性，使用材料偏保守导致材料的浪费等弊端。
而有限单元法（FEM）是一种对弹性力学问题提供切实易行的近似解的重要方法，它的出现为大型复杂结构的结构分析提供了一种强有力的、精确的分析手段，在液壓机的整体以及主要零部件的设计中已经成为了必不可少的重要工具。
所讨论的某型号三梁八柱式液压机，其公称力为22MN，开口行程1m。
通过应用通用有限元分析软件ANSYS，对该液压机的上横梁进行参数化建模，在校核横梁强度和刚度的基础上找出应力应变的分布规律，并且对横梁进行优化设计，以达到尽可能减轻横梁质量的目的。
二、上横梁结构优化1、机架结构调整从上述静力学分析中可以看出，梁的刚度足够，但从强度上来看局部应力较大，整体而言应力比较小，还有很多可以优化的盈余范围。
其中最高应力出现在法兰盘与横梁接触的环形部位，此处主要是因为接触面积比较小，而3个液压缸产生的反作用力都加载这3个面上，因此产生的应力比较大。
然而此处已经布置了加强筋，如果增加加强筋的厚度将可能与液压缸相干涉，因此为了解决应力集中问题，可以适当的增大法兰盘与横梁的接触面积，选用大口径的法兰盘。
通过计算得到选择外径为550mm的法兰盘时其最高应力已经降到174MPa，而且最高应力已经从环形区域转移到立柱与横梁相连接的螺栓接触面，为解决此处的应力集中问题，可以在此处加支撑板，以增加此结构的强度，筋板厚度10mm。
闸门启闭机自动抓梁改进研究
闸门启闭机自动抓梁改进研究隨着我国电力事业的不断发展，水利水电工程建设越来越受到重视，各项技术在水利水电工程中的应用也越来越多，自动抓梁是其中的重要组成部分，尤其是闸门启闭机的自动抓梁。
自动抓梁主要是通过对移动式启闭设备的利用来实现操作闸门及拦污栅功能的一种配套设备，经过长期的发展研究，它已经在水电水利工程中得到广泛的推广和应用，但是在应用过程中还存在一些问题，需要不断加以改进。
因此，本文的主旨就是对闸门启闭机的自动抓梁改进措施加以分析，分析其中存在的问题，并提出改进和优化设计的建议。
标签：闸门启闭机；自动抓梁；存在问题；改进措施闸门启闭机自动抓梁的应用适用于采用移动式启闭机对多孔口闸门或闸门进行操作过程的时候，尤其是吊杆装卸频繁时，闸门整体起吊因闸门孔口尺寸大而出现困难，如果将闸门做成叠梁门的形式可以实现自动抓梁分节起吊操作的实现。
因此，自动抓梁在闸门启闭机中的应用可以起到降低起重设备启吊力的重要作用，进而降低工程的造价，提高工作效率和工作质量。
据调查数据统计，当前在工程中所使用到的闸门启闭机自动抓梁有十一种之多，按照使用情况进行分类可分为机械自动抓梁和液压自动抓梁两大類。
水利水电工程的建设规模不断扩大，所使用到的大中型门机也越来越多，自动抓梁的优越性越来越明显，它具备承载能力大，抗水流及污物干扰能力强等优点，但是，随着相关技术的不断升级，自动抓梁也需要进行改进，提高可靠性和安全性。
1、闸门启闭机自动抓梁存在的问题以三峡工程的闸门启闭机自动抓梁为例，在经过过年的使用之后，逐渐出现闸门启闭机自动抓梁的移轴装置卡阻状况，销轴表面有拉伤，其中油箱罐上下两部分之间的密封件损害严重，从而造成泵站出现进水问题，电磁阀也出现受潮状况，进而失灵，不能正常运行。
通过对闸门启闭机自动抓梁进行检修发现，轴与套之间的几何尺寸配合出现问题，支撑环的磨损问题严重，容易在低温的工作环境下出现断裂的状况，不利于放油操作的顺利进行。
探究液压自动抓梁的设计
三抓梁改进方法
1液压换向电磁阀故障的处理
按多次抓梁故障处理经验，要降低门机抓梁操作故障率，首先应减少液压换向电磁阀的故障，最好的方式是取消故障率最高的元件环节。例如，可以采用在门机控制室直接控制抓梁电机正反转的方式，操作双向液压泵，实现抓梁的穿、退销。其效果主要是将换向的方式改变，由水下换向电磁阀改变为水上电气元件直接切换，使水下元器件简单化，从而保证水下少出或不出故障。
在抓梁体适当的部位设计出可放置配重块的结构，最好设置在抓梁端部的竖梁结构内，以便调整抓梁在自由启闭状态下的静平衡。配重块尽量放在梁体的底部，以降低抓梁的重心，配重块既要固定牢靠又要可以调整位置。抓梁吊耳板最好设计成上下贯通结构，这样对抓梁结构受力条件好，起吊力主要由两个吊耳板承担，抓梁的其它结构只要满足尺寸要求并且克服自身重量引起的变形即可。
1.2抓梁体
抓梁体一般设计成“工字形”，如果启闭容量较大，可采用箱型梁结构，抓梁体应按在水中浮力最小的结构形式设计，不要做成封闭的箱室结构，以减少抓梁在水中受到的浮力，方便抓梁下落与闸门的定位和对位。抓梁对位装置目前采用的多是套管定位销形式。由于闸定位销布置在门叶上，定位销应成对布置，确保对位准确。
当水下液压抓梁出现故障、无法正常退销时，以往是由潜水员在水下将液压油管拆除，用千斤顶将销轴顶出，将抓梁提出水面检修。但作业门槽狭小空间，有时抓梁根本就没有空间放置千斤顶，或者水下空间狭小，潜水员无法进入处理，因此有效解决水下抓梁突发故障，采用切实可行的应急措施，对于电站闸门正常运行至关重要。为此，经过研究和实验，当抓梁水下故障无法排除时，由潜水员携带快速接头的液压软管，与抓梁上配置的应急快速插头连接，再利用地面备用应急液压泵站控制的方式，实现抓梁穿退销。其次，抓梁就位传感器、位移传感器、水深传感器的配置，要求灵敏度高、防水性能好、机械强度高，能适应水流冲击、高泥沙污物等干扰，并能适应水下40 m深度的工作环境。
【CN210104679U】同步挂钩式液压自动抓梁【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201920316686.3(22)申请日 2019.03.13(73)专利权人 黄河科技学院地址 450000 河南省郑州市航海中路94号(72)发明人 吴俊峰 (51)Int.Cl.E02B 7/20(2006.01)E02B 15/06(2006.01)(54)实用新型名称同步挂钩式液压自动抓梁(57)摘要本实用新型公开了一种同步挂钩式液压自动抓梁，用于水电站工程中闸门或拦污栅的启闭，包括导向轮装置1、导向支撑装置2、梁体3和液压泵站4，和现有技术不同的是，该同步挂钩式液压自动抓梁还包括分流集流阀5、液压管路6、液压油缸7、脱钩到位传感器8、挂钩9和挂钩到位传感器10，挂脱钩改用液压驱动，并使用分流集流阀控制液压油缸同步和使用传感器到位检测，提高挂脱钩动作可靠性，同时保留了挂钩装置，可以不对现有闸门或拦污栅做任何改动，直接更换抓梁，降低设备改造成本，具有广泛的实用性。
权利要求书1页 说明书2页 附图1页CN 210104679 U 2020.02.21C N 210104679U权 利 要 求 书1/1页CN 210104679 U1.一种同步挂钩式液压自动抓梁，包括导向轮装置（1）、导向支撑装置（2）、梁体（3）和液压泵站（4），其特征在于，还包括分流集流阀（5）、液压管路（6）、液压油缸（7）、脱钩到位传感器（8）、挂钩（9）和挂钩到位传感器（10），所述的液压油缸（7）两端分别与梁体（3）、挂钩（9）铰接，并通过液压管路（6）与液压泵站（4）连接，所述的液压管路（6）中串接分流集流阀（5），所述的挂钩（9）铰接在梁体（3）上，所述的脱钩到位传感器（8）和挂钩到位传感器（10）固定安装在梁体（3）上。
2.根据权利要求1所述的同步挂钩式液压自动抓梁，其特征在于所述的脱钩到位传感器（8）和挂钩到位传感器（10）是电感型防水接近开关。
液压回转抓木器毕业设计
液压回转抓木器毕业设计目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)2 木头抓爪线形受力的理论研究与分析 (2)2.1抓爪受力的几点假设 (2)2.2抓斗受力计算 (2)2.3抓爪上的外力分布曲线 (6)2.4小结 (8)3液压抓木器机构设计 (9)3.1 基本原理研究与分析 (9)3.2杆件设计与研究与分析 (11)3.2.1抓斗反四杆机构翻转原由研究与分析 (12)3.2.2抓钩的反四杆机构的翻转储备角 (14)3.2.3抓钩的附加转角 (14)3.2.4防止抓斗反四杆机构翻转的措施 (14)3.3抓斗各方面尺寸参数设定 (15)4液压相关系统设计 (17)4.1 液压系统工作的原理 (17)4.2消除脉动的方法研究与分析 (18)4.3小结 (19)5抓斗的理论受力研究分析以及材料的选择 (20)5.1抓取阻力的理论分析 (20)5.2连杆强度计算及材料选择 (22)5.3抓爪爪瓣的材料选择 (23)5.4小结 (23)6液压抓斗中伸缩套筒式液油压缸的设计 (24)6.1伸缩套筒式液油压缸的机构设计 (24)6.2 液油压缸基本相关参数的确定 (25)6.2.1液油压缸的作用力 (26)6.2.2活塞连杆以及套筒的强度计算 (26)6.2.3.液油压缸以及套筒的壁厚 (26)6.2.4塞杆的稳定性校核 (27)7液压抓木器的评估指标 (29)7.1液压抓斗的相关指数 (29)7.2几种抓斗的评估 (30)7.3结论 (30)结论 (31)致谢 (32)参考文献 (33)1 绪论1抓木器的介绍抓斗是一个抓木头工作装置，抓木是专为特定工作需求的挖掘机自主设计、开发、制造，一台挖土机工作装置配件;抓木器分为：机械抓木与旋转抓木;无需修改挖掘机管路与液压相关系统的机械木材抓斗可以使用（一个低成本型）;需要回转挖掘机抓木线与液压相关系统的修改，以满足360度旋转（方便，实用，成本型）的需求。
自动液压抓梁与链轮式穿销系统设计
SECURITY TECHNOLOGY 76/ 2020年第14期自动液压抓梁与链轮式穿销系统设计吕 轩葛洲坝电厂 宜昌 443002摘 要: 自动液压抓梁是门式起重机的一种配套设备，而自动穿销装置是液压抓梁的重要组成部件。
在水电站的生产工作中，通常利用门式起重机操作其液压抓梁来实现水工金属闸门的提落操作，但是传统抓梁在实际生产过程中还存在一些安全隐患：例如液压抓梁故障率高，抓梁水下出现故障后无备用驱动方式等。
文中设计了一种液压配合链轮式穿销系统，可降低传统穿销装置液压方式故障率，在液压系统的基础上增加电动机械式抓梁系统，形成双系统自动抓梁，解决抓梁水下故障又无法退销的极端问题。
关键词: 门式起重机；自动液压抓梁；穿销；链轮式穿销中图分类号：TH213.5 文献标识码：A 文章编号：1001-0785（2020）14-0076-06Abstract: Automatic hydraulic grab beam is the supporting equipment of gantry crane, and automatic pin threading device is an important component of hydraulic grab beam. In the production of hydropower stations, the lifting and lowering of hydraulic metal gates are usually realized by operating the hydraulic beam grabbing of gantry cranes. However, in the actual production, there are still some potential safety hazards in the traditional grab beam: for example, the failure rate of hydraulic beam grabbing is high, and there is no backup drive mode after grab beam fails underwater. This paper designs a hydraulically matched sprocket pin threading system to decrease the failure rate of the traditional pin threading device. An electromechanical beam grabbing system is added to the hydraulic system to form a double-system automatic beam grabbing system, which solves the problem that the pin cannot be withdrawn after the underwater failure of the beam grabbing system.Keywords: gantry crane; automatic hydraulic beam grabbing: pin threading; sprocket type pin threading自动液压抓梁(如图1所示)是水利水电站门式起重机、台车式启闭机起吊闸门的关键设备。
机械转钩式全自动抓梁的设计及在南水北调中线工程的应用
机械转钩式全自动抓梁的设计及在南水北调中线工程的应用摘要：机械转钩式全自动抓梁是靠自身重力和电动葫芦的拉力，驱使抓梁吊钩循环转动来实现对叠梁检修闸门挂脱钩一种纯机械机构，具有无需人力干预、满足水下抓取、对水质无潜在污染、节能经济等优点。
它在水工启闭抓取设备上，首次实现了机械全自动抓脱闸门，在南水北调中线一期工程中得到了广泛的应用和认可。
本文详细介绍此类抓梁的工作原理、技术特点，以供同类工程金属结构设计借鉴。
关键词：转钩；机械全自动；定位装置；抓梁1.概述在南水北调中线一期工程河南段，涉及金属结构设备的各类建筑物共计近百座。
其建筑物进出口，均设有或部分设有检修叠梁门，其孔口宽度为6～9.5m宽，设计检修水头为7～11m，检修叠梁门设2m高左右为一节，一套检修叠梁门为4或5节，启闭设备均为一台MDI2×100kN移动式电动葫芦配合自动抓梁逐节抓取，利用各节门间的互换性，最终叠加至所需门高挡水检修，整个南水北调河南段需设抓梁近百套，针对如此大数量的设备选型，我们经过大量的优化筛选，最终确定选用机械转钩式全自动抓梁。
2.设备组成及设计机械转钩式全自动抓梁主要由梁架、抓梁吊耳及转钩装置、导向装置、定位装置组成。
导向装置跟闸门类似，其又包括主滑块、侧滑块和反轮组成。
2.1 梁架梁架是根据叠梁闸门及其门槽和自身机构的特点设计的抓梁载体，一般有两个槽钢、钢板和加固件焊接而成。
根据抓梁布置特点，梁架不受起吊荷载，满足构造要求并且有一定的刚度即可，其上可以根据平衡及自重的需要加配重。
2.2 抓梁吊耳和转钩装置抓梁吊耳和转钩装置往往在一起设计，是机械转钩式全自动抓梁的核心部件。
抓梁吊耳与电动葫芦吊头相连，控制抓梁的起降；转钩装置的转钩依靠抓梁的起与落，完成一个行程，使转钩在自身机构的驱动下转动90度，实现与叠梁闸门的吊耳板挂脱。
抓梁吊耳和转钩及其转动轴均为主要受力构件，需要核算其强度。
2.3抓梁的导向装置抓梁的导向装置的主滑块、侧滑块、反轮与闸门的主向、反向、侧向支撑作用相同，用于抓梁相对于闸门的粗定位，抓梁的定位装置工作前，需满足导向装置全部入槽就位。
最新-自动抓梁在水利水电的运用 精品
自动抓梁在水利水电的运用1自动抓梁布置运用采用移动式启闭设备与自动抓梁配合启闭多孔口检修闸门、叠梁闸门和拦污栅等。
该布置方式有利于简化布置，降低工程造价，运行管理灵活简便。
11多孔口的检修闸门操作当采用移动式启闭设备对多孔口的闸门进行操作时，如采用吊杆，则装卸繁琐费时；采用固定式启闭机则造价偏高。
以某工程尾水检修闸门为例，该工程尾水设3扇检修闸门，孔口尺寸为6095×2456宽×高，底槛中心高程为2562686，检修平台高程为2579570，3扇闸门共用1台移动式双吊点电动葫芦2×100-18配合自动抓梁启闭。
如采用吊杆，每扇闸门吊杆长度约15，3一节，人工穿卸销轴、起吊一扇闸门需近1小时，且检修平台须留有吊杆堆放空间，该方案耗时耗力，运行管理极为不便，在新建工程设计中除非有特殊要求，已很少采用该启闭方式。
如三扇闸门各设一台固定式卷扬式启闭机，布置闸房、排架，该方案操作简便，但工程造价偏高。
通过方案比较如表1，采用移动式启闭机设备配合自动抓梁可以减少人工工作量，缩短操作时间，工程造价适中，更为经济、合理。
12叠梁闸门操作对叠梁闸门进行操作时，如设计采用整体闸门，一方面启闭机的容量会增加，其次对应排架或者门机高度必须增加。
以某工程溢洪道叠梁检修闸门为例，该工程溢洪道设1孔叠梁检修闸门，孔口尺寸为10×112，闸门总重量约为53，闸门分为3节，运行方式为静水启闭，充水平压方式为动水提上节门叶上节门叶重量约为18，启闭机采用2×250；非检修期间，闸门存放于门库内。
该工程如采用整体闸门，闸门重量约为48，门机的轨上扬程须由66调整至12，考虑充水平压后1水头差计算启闭机容量，采用门式启闭机2×400，由于轨上扬程增加、启闭机吨位增加，因此设备造价远大于设计采用的2×250和自动抓梁配合启闭的方案。
通过方案比较表2，采用自动抓梁配合启闭叠梁闸门方案更为经济、合理。