摘 要

集装箱装卸桥桥架俯仰机构中，有一段钢丝绳是无法通过滑轮润滑系统来润滑的。钢丝绳是港口设备，起重设备中不可缺少的零部件。长期负重的情况下使钢丝绳在工作中容易产生疲劳。如果润滑不足就会使钢丝绳产生锈蚀，磨损甚至断裂，这会对设备的运行带来很大的危险。因此为防止钢丝绳的快速磨损必须有专用的润滑装置来进行润滑保养，为此开发固定式钢丝绳自动润滑机器人来进行润滑。

该润滑结构最大的特点就是润滑器上安装有电磁铁并且与一个行走装置互相配合，可以实现在不需要电动机远距离牵引的的情况下对钢丝绳进行长距离的润滑。行走装置是一个由丝杆，螺母，光杆，电磁铁等组成的框架结构，由伺服电机来提供动力。当润滑器的电磁铁得电的时候，润滑器可以紧紧吸附在钢丝绳上，这时可以通过控制伺服电机来控制行走装置的运动一定得距离，待行走装置停止运动的同时，其上安装的电磁铁得电，润滑装置的电磁铁断电。此时行走装置紧紧吸附钢丝绳，润滑装置则在丝杆的传动作用下运动一定的距离，这两个过程会形成一个循环从而实现自动润滑的目的。较电机通过滑轮来牵引润滑装置更具有实用性和更高的精度。在润滑的过程中，润滑装置与行走装置是两个相对运动的部分，一个固定时另外一个便会沿着钢丝绳运动，通过伺服电机的正反转来实现润滑装置以及行走装置的往复运动。因此对伺服电机的转速，正反转时间的控制也是至关重要的，需要编写相应的指令来实现伺服电机的控制。

关键词：固定钢丝绳、自动润滑、机器人

Abstract

窗体底端

窗体顶端

In the pitching mechanism of the container loading and unloading bridge, there is a section of wire rope that cannot be lubricated by the pulley lubrication system. Wire rope is a port equipment, an indispensable component in lifting equipment. Under long-term load conditions, the wire rope is prone to fatigue during work. If the lubrication is insufficient, the wire rope will be rusted, worn or even broken, which will bring great danger to the operation of the equipment. Therefore, in order to prevent the rapid wear of the wire rope, a dedicated lubrication device must be used for lubrication and maintenance. Therefore, a fixed wire rope automatic lubrication robot is developed for lubrication.

The biggest feature of the lubrication structure is that the lubricator is equipped with an electromagnet and cooperates with a traveling device to realize long-distance lubrication of the wire rope without requiring the motor to be hauled remotely. The walking device is a frame structure composed of a screw, a nut, a light rod, an electromagnet, and the like, and is powered by a servo motor. When the lubricator's electromagnet is energized, the lubricator can be tightly adsorbed on the wire rope. At this time, the servo motor can be controlled to control the movement of the traveling device by a certain distance. When the traveling device stops moving, it is installed on The electromagnet is energized and the electromagnet of the lubricating device is de-energized. At this time, the traveling device tightly adsorbs the steel wire rope, and the lubricating device moves under the driving force of the screw rod by a certain distance. These two processes will form a cycle to achieve the purpose of automatic lubrication. It is more practical and more accurate than the motor to pull the lubrication device through the pulley. In the lubrication process, the lubricating device and the traveling device are two parts that move relative to each other. When one is fixed, the other moves along the wire rope, and the reciprocating motion of the lubricating device and the traveling device is realized by the forward and reverse rotation of the servo motor. Therefore, it is very important to control the rotation speed of the servo motor and the forward/reverse rotation time. It is necessary to write corresponding commands to realize the servo motor control.

Key Words: Wire rope lubrication, lubricator, automatic lubri

目录

第1章 绪 论 1

1.1引 言 1

1.2国内外研究现状 2

1.3目的及意义 3

1.4论文研究的主要内容 3

第2章 润滑器的设计方案 5

2.1润滑器的运动方案 5

2.2万向球轴承的选择 5

2.3润滑器内部填充结构设计 6

2.4润滑器进油孔 7

2.5润滑器外壳设计 8

2.5.1润滑器筒体的设计 8

2.5.2润滑器筒体材料的选择 9

2.5.3端盖的设计 9

第3章 传动系统的设计 11

3.1传动系统设计方案 11

3.2丝杆的设计计算 11

3.2.1丝杆导程的设计计算 11

3.2.2丝杆的选定以及强度校核 12

3.2.3螺母的选型 14

3.2.4 丝杆支撑座的选型 16

3.3光杆传动的设计 16

3.3.1 丝杆尺寸设计 16

3.3.2直线轴承选定 17

3.4伺服电机的选型 18

3.5电磁铁的设计 19

3.6 固定平台设计 20

第4章 总结 22

4.1论文总结 22

4.2工作小结 23

参考文献 24

致谢 25

第1章 绪 论

1.1引 言

现如今，钢丝绳已经被广泛应用于集装箱起重机的提升，牵引等受力较大的运动中。它具有承载能力强，挠性好，安全可靠等优点，随着我国科技以及制造技术的提升，岸桥也向着大型化，高效率，快速度的方向发展，岸桥的前伸距离也越来越长，载荷也越来越大，这就对钢丝绳的受力有了更严格的要求。在长期重载，以及暴露在空气中的工作环境中，如果不对钢丝绳进行及时不断地润滑便会使钢丝绳的使用寿命大大缩短，这会对整个岸桥的连续工作带来很大的不便。

图1.1 岸桥钢丝绳

据统计对于岸桥作业比较比较频繁的集装箱码头公司，如果平均每年年更换钢丝绳的次数越多，那么每年总的停机所带来的潜在损失则越多。为此想要提高码头的经济效益，除了要选用合适的性能钢丝绳型号，另外比较重要的一点就是做好钢丝绳的周期保养工作，应该让每段钢丝绳都能保持一个良好的润滑状态，减缓钢丝绳在重载运动下的磨损。从长远来看，只有这样才能降低整个设备的维护成本，提升公司的效益。然而钢丝绳有运动钢丝绳和固定钢丝绳，固定钢丝绳由于其自身不运动的原因，润滑较为困难。

目前来说，固定钢丝绳润滑器装置已经较为普遍，但是润滑装置在固定钢丝绳上的运动一直都较难实现自动化，基本上都是由电机牵引润滑装置在钢丝绳上润滑，这种方式整体所占用的空间较大，装拆与搬运都不方便。因此，将润滑装置运动的自动化程度提高是很有必要的。

1.2国内外研究现状

影响集装箱装卸桥中所使用钢丝绳寿命的因素有许多种，其中主要包含如下几点1)水，盐雾对钢丝绳的锈蚀。2)重载的情况下，长时间工作产生的高温对钢丝绳的影响。3）对钢丝绳的清洁不及时致使异物嵌入从而影响钢丝绳的内部结构。4)频繁操作以及应力的不断变化使钢丝绳达到极限疲劳强度。综上所述，由于集装箱码头的钢丝绳长时间工作在高温，高湿，高载，高锈蚀，所处环境比较暴露，有异物的工作状况下，如缺乏正确的操作及与之匹配的专用润滑防护产品保护，钢丝绳的使用寿命将会受到很大影响。

我国集装箱码头的发展比发达国家的起步略晚。1971年至20世纪80年代末集装箱码头得到了较快速度的发展。集装箱化的运输范围扩大同时大型高速的第二代集装箱船出现，港口设施不断现代化并且电子计算机也开始应用于集装箱运输，这使集装箱运输管理水平得到了很大的提高。90年代我国的集装箱运输进入快速发展的阶段，到现在我国的集装箱运输已经的到了全世界航运界的密切关注。随着集装箱码头的不断发展，钢丝绳的润滑问题也成了一个需要密切关注并解决的问题。

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