龙门式起重机课程设计概论

摘要

龙门式起重机是一种重要的物料搬运设备，广泛应用于厂矿、车站、港口、电站等生产领域中。随着经济的发展，它不仅在国民经济中占有重要的位置，而且在社会生产和生活的领域的应用也不断扩大。国内各生产企业都在各自所属的领域内扩展产品种类及优化产品性能，采用一些先进的技术来开发自己的产品或通过引进国外先进技术来提高产品质量。

本文首先简要介绍了课题的研究背景和意义，以及龙门起重机的发展趋势与结构分类;然后列出了450t-38m龙门起重机设计的基本的参数，完成450t-38m龙门起重机总体的设计;计算了该龙门起重机受到的静载荷、动载荷、风载荷、偏斜运行时的水平侧向力、碰撞力等等;计算了龙门起重机的轮压，校核了起重机的稳定性、正常工作状态和非正常工作状态的防风抗滑安全性。以及对龙门式起重机的金属结构设计和计算,对龙门式起重机的小车起升机构和行走机构进行了设计与计算,对龙门式起重机的大车行走机构进行了设计与计算。

关键词：起重机；结构设计；起升机构；行走机构；

Abstract

Gantry crane is important lifting equipment and widely used in mines, railway stations, ports, power plants and manufacturing fields.They play an important role in the development of the society and their possible applications are expanding over the years. Domestic manufaeturers in their respeetive areas expand produet range and optimize Product Performanee，by introducting advaneed teehnology to develop their own Products or the foreign advanced teehnology to improve Product quality.

Firstly，the background and significance of this research were introdueed，and the development and the structural classification of the gantry crane are diseussed briefly in the paper,The 450t-38m gantry crane was designed with its basic Parameters;The static load，dynamic load，wind load，horizontal side force，collision force were computed，and stability and safty cheeked.The metal structure of gantry was designed and calculates.hoisting mechanism and walking mechanism of the car were designed and calculates; walking mechanism of the cart was designed and calculates,

Key words: Crane; Structural design；hoisting mechanism; walking mechanism；

目录

摘要.............................................................. I Abstract .............................................................. I 目录. (1)

第1章绪论 (2)

1.1起重运输机械的概述 (2)

1.1.1起重运输机械的作用 (2)

1.1.2起重运输机械的工作特点 (3)

1.2起重运输机械的发展趋势 (4)

1.2.1国内起重机的发展方向 (6)

1.2.2国外起重机的发展方向 (7)

1.2.3国内外起重机现状的比较 (8)

1.3课题的研究意义 (8)

1.4本课题研究的主要内容 (9)

第2章龙门起重机结构分类和工作原理 (10)

2.1龙门起重机的分类 (10)

2.2龙门起重机的结构 (10)

2.3龙门起重机的主要形式 (11)

2.4龙门起重机的选型 (12)

2.5龙门起重机的基本参数 (13)

2.6龙门起重机的工作类型 (14)

2.7龙门起重机的使用材料 (15)

2.7.1使用材料的种类 (15)

2.7.2使用材料的要求 (16)

2.8本章小结 (16)

第3章龙门起重机总体设计 (17)

3.1总体设计参数 (17)

3.2金属结构设计计算 (18)

3.2.1基本设计参数 (18)

3.2.2载荷 (18)

3.2.3抗倾覆稳定性 (19)

3.3金属结构的截面几何特性 (20)

3.4主梁强度计算 (21)

3.4支腿强度计算 (22)

3.5本章小结 (25)

第4章小车的起升机构和行走机构设计和计算 (26)

4.1小车的起升机构设计和计算 (26)

4.1.1钢丝绳选择 (26)

4.1.2卷筒 (27)

4.1.3电动机的选择 (27)

4.1.4减速器的选择 (28)

4.1.5制动器的选择 (29)

4.1.6机构起动时间计算 (29)

4.2小车的行走机构设计和计算 (30)

4.2.1小车运行机构的基本参数 (30)

4.2.2运行静阻力 (30)

4.2.3电动机的选择与计算 (31)

4.2.4减速器的选择与计算 (31)

4.2.5连轴器的选择 (32)

4.2.6制动器的选择 (33)

4.2.7小车车轮的强度计算 (33)

4.3本章小结 (34)

第5章大车行走机构设计计算 (35)

5.1大车运行机构的基本参数 (35)

5.2运行静阻力 (35)

5.3电动机的选择与计算 (36)

5.4减速器的选择 (36)

5.5缓冲器的选择 (36)

5.6车轮与轨道 (37)

5.7本章小结 (37)

结论 (38)

参考文献 (38)

致谢 (39)

第1章绪论

1.1起重运输机械的概述

1.1.1起重运输机械的作用

起重运输机械是起升、搬运和输送物料及产品的机具，是国民生产各部门提高劳动生产率、生产过程机械化不可缺少的大型机械设备，如图1.1所示。起重运输机械对于提高工程机械各生产部门的机械化，缩短生产周期和降低生产成本，起着非常重要的作用。

起重运输机械是现代工业生产不可缺少的设备，被广泛的应用于各种物料的起重、运输、装卸、安装和人员输送等作业中，从而大大减轻了体力劳动强度，提高了劳动生产率，是保证施工生产质量和效益的关键起重设备。有些起重运输机械还能在生产过程中进行某些特殊的工艺操作，使生产过程实现机械化和自动化。在工厂、矿山、车站、港口、建筑工地、水电站、仓库等各生产部门中，都得到广泛地应用。在现代化钢铁企业中，起重运输机械更是不可缺少的。近年来，由于工业技术的不断发展，生产水平不断提高，起重运输机械的作用已超出作为辅助设备的范围，进而直接应用于生产工艺过程中，成为生产流水作业线上的主体设备组成部分。因此，世界各国都在不断改进起重运输机械产品的性能，提高运转速度和生产能力，提高自动化水平，制造方便可靠、新型、高效能的起重机和运输机来满足生产的需要[1]。

图1.1 龙门式起重机

随着现代科学技术的飞跃发展，在国民经济各部门和基本建设中，新结构、新工艺、新技术、新材料的不断应用。一些大、中型构件、桥梁等设备的垂直运输及在高难度建

筑上的安装就位等工作，没有起重机设备是很难完成的。

我国在发明和使用起重运输机械方面，历史是最悠久的。早在奴隶社会的商朝时期，由于农业灌溉上的需要，以创造了用于汲水的起重工具，这是由杠杆和取物装置构成的简单起重装置。早在古代我国劳动人民就发明了辘护以汲取更深的井水，辘护是由支架、卷筒、绳索和曲柄等简单元件组成的，成为现代绞车的原始雏形。在公元200年左右出现了用于汲水和排水的翻车。翻车的发明，从工作原理上说，是一个很大的飞跃，它从间歇动作发展为连续动作，与现代的刮板运输机极为相似[2]。

随着我国生产制造业的发展和进步，起重运输机械制造业也得到了很大的发展和应用，起重运输机械领域也从无到有、由小到大的逐步发展起来，一批起重运输机械的科研机构和生产加工逐步建立，设计一、研制力量日趋壮大。不仅产品的种类基本齐全，而且有了自己的系列和标准。不仅能生产小型轻巧的起重机械，而且也能生产吨位很大的、技术较先进的大型起重机。但是，与世界先进水平比较，无论在产品的种类、数量方面，还是机械性能、质量等方面都存在着较大的差距。为尽快赶超世界先进水平，我们应该在独立自主的原则下，认真学习国外先进技术[3]。

1.1.2起重运输机械的工作特点

起重机是以间歇、重复的工作方式，通过起重吊钩或其他吊具起升、下降，或升降与运移物料的机械设备。他在搬运物料时，经历上料、运送、卸料及返回原处的过程，工作范围较大。

起重机械通常具有庞大和比较复杂的机构，能完成一个起升运动、一个或几个水平运动。所吊运的重物多种多样，载荷是变化的。有的重物重达几百吨甚至上千吨，有的物体长达几十米，形状很不规则。大多数起重机械需要在较大的范围内运行，有的需要设轨道和车轮，有的要安装轮胎或履带在地面上行走(如汽车吊、履带吊等)，还有的需要在钢丝绳上行走(如客运、货运架空索道)，活动空间较大，一旦造成事故影响面积也较大[4]。

有些起重机械，需要直接载运人员在轨道、平台、或钢丝绳上做升降运动(如电梯、升降平台等)，其可靠性直接影响人身安全。

起重机械的工作特点如下：

1.吊物一般具有很大的质量和很高的势能

被搬运的物料个大体重(一般物料均几吨以上)、种类繁多、形态各异(包括成件、故料、液体、固液混合等物料)，起重搬运过程是重物在高空中的悬吊运动。

2.起重作业是多种运动的组合

起重机的金属机构、传动机构和控制装置等机构组成多维运动，大量结构复杂、运

动各异的金属结构给作业安全带来了潜在的危险。速度多变的可动零部件，形成起重机械的危险点多且分散的特点，给安全防护增加难度。

3.作业范围大

金属结构横跨车间或作业场地，高居其他设备、设施和施工人群之上。起重机带载可以部分或整体在较大范围内移动运行，使危险的影响范围加大。

4.多人配合的群体作业

起重作业的程序是地面司索工捆绑吊物、挂钩;起重司机操作起重机将物料吊起，按地面指挥，通过空间运行，将吊物放到指定位置摘钩、卸料。每一次吊运循环，都必须是多人合作完成，无论哪个环节出问题，都有可能发生意外。

5.作业条件复杂多变

在车间内，地面设备多，人员集中;在室外，受气候、气象条件和场地限制的影响，特别是流动式起重机还涉及到地形和周围环境等多因素的影响。

6.暴露的、活动的零部件较多

在起重作业现场，大量机构与作业人员直接接触(如吊钩，钢丝绳等)，容易对人身安全造成伤害。

总之，重物在空间的吊运、起重机的多机构组合运动、庞大金属机构整机移动性，以及大范围、多环节的群体运作，使起重作业的安全问题尤为突出[1]。

1.2起重运输机械的发展趋势

从20世纪后期开始，国际上龙式起重机的生产向大型化、多功能化、专用化和自动化的方向发展[5]。

①重点产品大型化，高速化和专用化

由于工业生产规模不断扩大，生产效率日益提高，以及产品生产过程中物料装卸搬运费用所占比例逐渐增加，促使大型或高速起重机的需求量不断增长，起重量越来越大，工作速度越来越高，并对能耗和可靠性提出更高的要求。起重机已成为自动化生产流程中的重要环节。起重机不但要容易操作，容易维护，而且安全性要好，可靠性要高，要求具有优异的耐久性、无故障性、维修性和使用经济性。

②系列产品模块化、组合化和标准化

用模块化设计代替传统的整机设计方法，将起重机上功能基本相同的构件、部件和零件制成有多种用途，有相同联接要素以及可互换的标准模块，通过不同模块的相互组合，形成不同类型和规格的起重机。对起重机进行改进，只需针对某几个模块。设计新型起重机，只需选用不同模块重新进行组合。目前，德国、英国、法国、美国和日本的著名起重机公司都已采用起重机模块化设计，并取得了显著的效益。德国德马格公司的

标准起重机系列改用模块化设计后，比单件设计的设计费用下降12％，生产成本下降45％，经济效益十分可观。所有部件都可实现大规模生产，再根据用户的不同需求和具体物料搬运路线在短时间内将各种部件组合搭配即成。

③通用产品小型化、轻型化和多样化

有相当批量的起重机是在通用的场合使用，工作并不很繁重。这类起重机批量大、用途广，考虑综合效益，要求起重机尽量降低外形高度，简化结构，减小自重和轮压，也可命名整个建筑物高度下降，建筑结构轻型化，降低造价。德国德马格公司经过几十年的开发和创新，已形成了一个轻型组合式的标准起重机系列。起重量1-80吨，工作级别A1-A7，整个系列由工字形和箱型单梁、悬挂箱形单梁、角形小车箱形单梁和箱形双梁等多个品种组成。主梁与端梁相接以及起重小车的布置有多种型式，可适合不同建筑物及不同起吊高度的要求。根据用户需要每种规格起重机都有三种单速及三种双速供任意选择，还可以选用变频调速。操纵方式有地面手电门自行移动、手电门随小车移动、手电门固定、无线遥控、司机室固定、司机室随小车移动、司机室自行移动等七种选择。大车及小车的供电有电缆小车导电、DVS系统两种方式。如此多的选择项，通过不同的组合，可搭配成百上千种起重机，充分满足用户不同的需求。这种起重机的另一最大优点是轻型化，自重轻、轮压轻、外形尺寸高度小，可大大降低厂房建筑物的建造成3本，同时也可减小起重机的运行功率和运行成本。与通用产品相比较，起重量10t，跨度22.5m，通用双梁桥式起重机自重24t，起重机轨面以上高度1876mm，起重机宽度5980mm；德马格起重机的自重只有8.7t，重量轻了176％，起重机轨面以上高度920mm，降低了104％，起重机宽度2980mm，外形尺寸减少了100%。

④产品性能自动化、智能化和数字化

起重机的更新和发展，在很大程度上取决于电气传动与控制的改进。将机械技术和电子技术相结合，将先进的计算机技术、微电子技术、电力电子技术、光缆技术、液压技术、模糊控制技术应用到机械的驱动和控制系统，实现起重机的自动化和智能化。大型高效起重机新一代电气控制装置已发展为全电子数字化控制系统。主要由全数字化控制驱动装置、可编程序控制器、故障诊断及数据管理系统、数字化操纵给定检测等设备组成。变压变频调速、射频数据通讯、故障自诊监控、吊具防摇的模糊控制、激光查找起吊物重心、近场感应防碰撞技术、现场总线、载波通讯及控制、无接触供电及三维条形码技术等将广泛得到应用。使起重机具有更高的柔性，以适合多批次少批量的柔性生产模式，提高单机综合自动化水平。重点开发以微处理机为核心的高性能电气传动装置，使起重机具有优良的调速和静动特性，可进行操作的自动控制、自动显示与记录，起重机运行的自动保护与自动检测，特殊场合的远距离遥控等，以适应自动化生产的需要。

⑤产品组合成套化、集成化和柔性化

在起重机单机自动化的基础上，通过计算机把各种起重运输机械组成一个物料搬运集成系统，通过中央控制室的控制，与生产设备有机结合，与生产系统协调配合。这类起重机自动化程度高，具有信息处理功能，可将传感器检测出来的各种信息实施存储、运算、逻辑判断、变换等处理加工，进而向执行机构发出控制指令。这类起重机还具有较好的信息输入输出接口，实现信息全部、准确、可靠地在整个物料搬运集成系统中的传输。起重机通过系统集成，能形成不同机种的最佳匹配和组合，取长补短，发挥最佳效用。目前重点发展的有工厂生产搬运自动化系统，柔性加工制造系统，商业货物配送集散系统，集装箱装卸搬运系统，交通运输和邮电部门行包货物的自动分拣与搬运系统等[11]。

基于以上起重机的发展特点和国内外集装箱码头的现状，世界上绝大多数大型的集装箱港口都采用跨运车、轮胎式龙门起重机和轨道式龙门起重机系统。相比于跨运车，龙门起重机因其较高的堆场利用率而受到大型集装箱码头的欢迎，特别是亚洲集装箱码头，据Cargo System统计，在2004-2009年交货定单中，中国堆场龙门起重机订单占世界总订单的34%，而通用型中大型门式起重机的需求量日益剧增。因此对中大型门式起重机优化设计、轻量化设计研究已经成为该领域的热点问题[14-16]。

1.2.1国内起重机的发展方向

1.改进起重机械的结构，减轻自重

目前国内起重机己经开始采用计算机优化设计，以此提高整机的技术性能和减轻自重，并在此前提下采用新结构。如5~50t通用桥式起重机中采用半偏轨的主梁结构，与正轨箱形梁相比，可减少或取消主梁中的小加筋板，取消短加筋板，减少结构重量，节省加工时间。

2.充分吸收利用国外先进技术

目前，我国起重机行业已经明显落后于西方工业化国家。充分吸收和利用国外先及技术，可以明显缩短设计周期，提高技术质量，降低生产成本。如起重机大车运行机构采用了德国Denlang公司的“三合一”驱动装置，吊挂与端梁内侧，使其不受主梁下挠和振动的影响，提高了运行机构的性能与寿命，并使结构紧凑，外观美观，安装与维修方便。

3.向大型化方向发展

由于国家对能源工业的重视和资助，建造了许多大中型水电站，发电机组越来越大。特别是长江三峡工程的建设对大型起重机的需要量迅速上升。三峡工程左岸电站主厂房安装了两台1200/125t桥式起重机，配备了2000t大型塔式起重机。可以预计大吨位高

性能的起重机需要量是非常大的，前景广阔。

1.2.2国外起重机的发展方向

1.简化设备结构，减轻自重，降低生产成本

芬兰Kone公司生产的起重机就是一个典型的例子。其中起升结构减速器的外壳与小车架一端梁合二为一，定滑轮组与卷筒组连为一体，同时，绞车运行机构采用三合一驱动装置，这样一来整机自重大幅度减轻。国内生产的75/20t、31.5m跨度起重机自重94t，而Kone公司生产的80/20t、29.4m跨度起重机自重只有60t[3]。

2.更新零部件，提高整机性能

法国Patain公司采用窄偏轨箱形梁做主梁，其高、宽比为4~3.5左右，大筋板间距为梁高的2倍，不用小筋板。主梁与梁端的连接采用搭接方式，使垂直力直接作用于两端上盖板，由此可降低端梁的高度，便于运输[10]。

3.设备大型化

随着世界经济的发展，起重机械设备的体积和重量越来越趋于大型化，其重量和调运幅度也有所增加，为节省生产和使用费用，其服务场地和使用范围也随之增大。例如新加坡裕廊船厂要求岸边的修船门坐起重机能为两条大油轮服务，其吊运幅度为105m，而且70m幅度是能吊起100t；我国三峡工程中使用的1200t桥式起重机就对调速要求很高，为三维坐标动态控制，如图1.2所示。

图1.2 三峡工程中的1200t桥式起重机

4.机械化运输系统的组合应用

国外一些大厂为了提高生产率，降低生产成本，把起重机械有机地组合在一起，构成先进的机械化运输系统。德国Demang公司在飞机制造厂中采用了一套先进的单轨或悬挂式运输系统，大大简化了运输环节。将所运物品装入专用集装箱内(有单轨系统的

轨道)由码头运至工厂，厂内的单轨系统与集装箱内的轨道对接，物品进入厂房，并由单轨运输系统按计算机的指令入库或进入工位，实现门对门的运输[17]。

1.2.3国内外起重机现状的比较

现在，我国工程机械行业发展已经有了很好的基础，产品门类，生产规模，大、中、小企业构架和发展环境都比较好，但同国际先进的工程机械制造厂一家相比差距还比较大，主要表现在产品的可靠性、使用寿命、绿色工程设计、高新技术的创新应用以及管理模式上。相对而言，我国自主开发能力还比较薄弱，有自主知识产权的产品还比较少，新产品的关键技术大部分还依赖于引进国外技术；另一方面对国外先进技术的消化、吸收、创新不足。其次，对市场反应速度慢，产品更新周期长。而美国一些机械企业1990年已经做到了三个“3”，即产品的生命周期为3年，产品的试制周期为3个月，产品的设计周期为3个星期。我国工程机械的规格还有空缺。以上事实证明：中国工程机械市场虽然可保持持续增长的势头，但中国工程机械行业的技术发展仍然任重道远。

随着我国生产和制造业的发展和进步，起重运输机械制造业也得到了很大的发展和应用，起重运输机械领域也从无到有、从小到大逐步发展起来，一批起重运输机械的科研机构和生产工厂也逐步建立，设计、研制力量日趋壮大。不仅产品的种类基本齐全，而且有了自己的系列和标准。不仅能生产小型轻巧的起重机械，而且也能生产吨位很大的、技术较先进的大型起重机[3]。但是，与世界先进水平比较，无论在产品的品种、数量方面，还是机械的性能、质量方面都存在着较大的差距。我们应该在独立自主的基础上，积极学习国外先进技术，赶超世界先进水平。

1.3课题的研究意义

随着人类的进步，经济的发展，现代工业和现代社会越来越离不开物料搬运，物料搬运的经济意义显示在各个方面。

据不完全统计和专家们估计，如今的物料搬运费用在工业生产成本中所占比例可能超过30%。在工业发达国家，物料搬运技术己成为机械制造业最大的分支之一，被西方国家称之为第三利润的源泉。如德国，1996年其年产值为175亿马克，约占整个机械制造业产值的8%，全国约有350家企业，从业人数超过了77000人。在美国，产值约达到120亿美元。

我国的物料搬运业近年来呈增长的态势，在国民经济中的作用也越来越大。如在港口中，实际上物料搬运的费用己经超过30%，在汽车制造业，也己接近30%。据统计，1997年末，我国独立核算的物料搬运机械设备生产厂总数达958家，其中国营企业211家，全行业从业人数为35.3万人。1997年物料搬运机械总产值255亿元人民币，比上

年增长3.6%，约占当年机械工业总产值的1.7%。起重运输机械作为物料搬运工具，装备在国民经济的各个部门，在现代化生产中占有重要地位。

起重运输机械，在完成一个工作过程中，一般包括“储、装、运、卸”作业，因而对于提高生产能力、保证产品质量、减轻劳动强度、降低生产成本、提高运输效率、加快物资周转、流通等方一面均有着重要的影响，对安全生产、减少事故更有显著作用。龙门起重机作为物料搬运机械中的最主要的一种，在各行各业中得到广泛的应用，龙门起重机起重范围可以从几吨到几十吨甚至几百吨，在机械制造、冶金、钢铁、码头集装箱装运等行业都必须有龙门起重机。因此，对其进行研究，改进其结构，使其更加合理，使用更加方便，成本更加低廉，具有重要的现实意义[13-14]。

1.4本课题研究的主要内容

本文根据国内和国外的龙门式起重机总体设计及金属结构设计研究，通过大量的龙门式起重机的对比，设计了一种非常实用的龙门式起重机，本文的主要研究内容如下：

(1)研究了龙门式起重机的分类、结构、主要形式、基本参数及其选型等，还有对龙门起重机使用材料的种类以及使用材料的要求进行了研究。

(2)对龙门式起重机进行了总体设计，对主梁的强度进行了计算，以及对龙门式起重机的金属结构设计和计算。

(3)对龙门式起重机的起升机构和动行机构进行了设计与计算。

(4)对龙门式起重机的行走机构进行了设计与计算。

第2章龙门起重机结构分类和工作原理

2.1龙门起重机的分类

龙门起重机的形式很多，根据不同的分类方法，可以概括为以下几种：

(l)依据主梁数量不同，可分为单主梁龙门起重机和双主梁龙门起重机，如图2.1（a）和2.1（b）所示；

(2)依据取物装置不同，可分为吊钩式、抓斗式、电磁吸盘式等起重机；

(3)依据结构形式不同，可分为析架式、箱形梁式、管型梁式、混合结构式等起重机；

(4)依据支腿结构形式不同，可分为L形、C形单主梁龙门起重机和八字形、O形、半门形等双梁龙门起重机；

(5)依据支腿与主梁的连接方式不同，可分为两个刚性支腿、一个刚性支腿与一个柔性支腿两种结构形式的龙门起重机。柔性支腿与主梁之间可采用螺栓、球形铰和柱形铰连接或其它方式连接；

(6)依据用途不同，可分为一般用途龙门起重机、造船用龙门起重机、水电站用龙门起重机、集装箱用龙门起重机以及装卸桥用龙门起重机等；此外，还可以分为单梁或双梁，单悬臂、双悬臂或无悬臂，轨道式或轮胎式等[2]。

图2.1（a）单主梁龙门起重机图2.1（b）双主梁龙门起重机

2.2龙门起重机的结构

总体来说，无论龙门起重机的形式如何，其组成主要分为三大部分：机械部分、结构部分和电气部分。具体来说，龙门起重机主要由门架结构、载重小车、大车运行机构、电气设备和驾驶室等几部分组成。

1门架结构

门架结构主要由主梁和支腿组成。主梁用以支撑载重小车，并且通过支腿沿轨道运行。小型龙门起重机采用单梁，大型龙门起重机采用双梁。主梁的结构通常有箱形和析

课程设计-----桥式起重机(DOC)

桥式起重机课程设计 一. 起重机设计的总体方案 本次起重机设计的主要参数如下： 起重量10 t，跨度15 m，起升高度为7 m，起升速度7 m/min 小车运行速度v = 40 m/min，大车运行速度v = 85 m/min，大车运行传动方 式为分别传动：桥架主梁型式，箱型梁，小车估计重量4t，起重机的重量16.8 t。 1.起重机的介绍 2.主梁跨度15 m，是由上、下盖板和两块垂直的腹板组成封闭箱形截面实体板梁连接，主梁横截面腹板的厚度为6mm，翼缘板的厚度为10mm，主梁上的走台的宽度取决于端梁的长度和达成运行机构的平面尺寸，主梁跨度中部高度取H=L/17，主梁和端梁采用搭接形式，主梁和端梁连接处的高取 H0=0.4-0.6H，腹板的稳定性有横向加劲板和纵向加劲条或者角钢来维持，纵向加劲条的焊接采用连续点焊，主梁翼缘板和腹板的焊接采用贴角焊缝，主梁通 常会产生下挠变形，但加工和装配时采用预制上拱。 大车的设计 一．设计的基本原则和要求 大车运行机构的设计通常和桥架的设计一起考虑，两者的设计工作要交叉 进行，一般的设计步骤： 1. 确定桥架结构的形式和大车运行机构的传方式 2. 布置桥架的结构尺寸 3. 安排大车运行机构的具体位置和尺寸 4. 综合考虑二者的关系和完成部分的设计 对大车运行机构设计的基本要求是： 1. 机构要紧凑，重量要轻 2. 和桥架配合要合适，这样桥架设计容易，机构好布置 3. 尽量减轻主梁的扭转载荷，不影响桥架刚度 4. 维修检修方便，机构布置合理 二．大车运行机构具体布置大车运行机构的零部件时应该注意以几点：

1. 因为大车运行机构要安装在起重机桥架上，桥架的运行速度很高，而且受载之后向下挠曲，机构零部件在桥架上的安装可能不十分准确，所以如果单从保持机构的运动性能和补偿安装的不准确性着眼，凡是靠近电动机、减速器和车轮的轴，最好都用浮动轴。 2. 为了减少主梁的扭转载荷，应该使机构零件尽量靠近主梁而远离走台栏杆；尽量靠近端梁，使端梁能直接支撑一部分零部件的重量。 3. 对于分别传动的大车运行机构应该参考现有的资料，在浮动轴有足够的长度的条件下，使安装运行机构的平台减小，占用桥架的一个节间到两个节间的长度，总之考虑到桥架的设计和制造方便。 4. 制动器要安装在靠近电动机，使浮动轴可以在运行机构制动时发挥吸收冲击动能的作用。 小车的设计： 小车主要有起升结构、运行结构和小车架组成。 起升机构采用闭式传动方案，电动机轴与二级圆柱齿轮减速器的高轴速轴之间采用两个半齿联轴器和一中间浮动轴联系起来，减速器的低速轴鱼卷筒之间采用圆柱齿轮传动。 运行机构采用全部为闭式齿轮传动，小车的四个车轮固定在小车架的四周，车轮采用带有角形轴承箱的成组部件，电动机装在小车架的台面上，由于电动机轴好和车轮轴不在同一平面上，所以运行机构采用立式三级圆柱齿轮减速器，在减速器的输入轴与电动机轴之间以及减速器的两个输出轴与车轮之间均采用带浮动的半齿联轴器的连接方式。 小车架的设计，采用粗略的计算方法，靠现有资料和经验来进行，采用钢 板冲压成型的型钢来代替原来的焊接横梁。 1．特征 一）起升和运行机构由独立的部件构成 端梁的设计： 端梁部分在起重机中有着重要的作用，它是承载平移运部分运输的关键部件。 端梁部分是有仇车轮组合端梁架组成，端梁部分主要有上盖板，腹板和下盖

毕业设计20～25TM自升式塔式起重机液压系统设计

前言 (3) 第一章设计任务书 (4) 1．设计题目 (4) 2．设计任务 (4) 第二章液压缸各部分尽寸计算和结构设计 (5) 第一节：计算液压缸的主要结构尺寸 (5) 第二节：缸筒壁厚计算 (10) 第三节：液压缸结构设计 (14) 1．缸体缸的连接形式 (14) 2.活塞杆与活塞的连接结构 (16) 3.活塞与活塞杆处密封选用 (16) 4.液压缸的缓冲装置 (17) 5.液压缸的排气装置 (17) 第三章液压系统主要参数分析计算 (19) 第一节：工况分析 (19) 1、液压缸载荷的组成与计算 (19) 第二节:初选系统工作压力 (20) 第四章液压元件的选择 (22) 第一节：液压泵工作压力的泵定 (22) 第二节：计算液压缸或液压马达所需流量 (22) 第五章拟定液压系统回路 (29) 第一节:调速方案拟定 (29) 1、进油节流调速回路 (29) 2、回油节流调速回路 (30) 3、旁路节流调速 (30) 第二节:方向控制回路拟定 (32) 第三节:液压动力源选择 (33) 第四节:液压系统的组合 (34) 第五节:绘制液压系统图 (35) 第六章、液压系统主要性能估算 (36) 第一节：液压系统压力损失 (36) 第二节：液压系统发热温升计算 (39) 参考文献 (45) 中文摘要

本设计是依据现场收集的数据资料而进行的液压系统设计，针对原始数据对液压系统的工况进行了分析，并确定了系统的工作压力和主要元件的结构参数。对液压元件进行了选择，拟定了液压系统图。对液压缸各部分尺寸进行了计算，各部分结构进行了设计。 关键词：液压系统，工况分析，元件选择，系统图确定，液压缸尺寸计算，结构设计

建筑塔式起重机事故分析及其预防示范文本

建筑塔式起重机事故分析及其预防示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

建筑塔式起重机事故分析及其预防示范 文本 使用指引：此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 近年来，随着城市建设的快速发展和高层建筑物的增 加，塔式起重机(以下简称塔机)的使用越来越普遍，重大伤 害事故的发生率也在不断提高。因此，针对起重机械使用 安全状况包括建筑工程建设工地使用的起重机械安全状 况，各有关单位联合对在用的塔机进行了全面的检验检 查，对存在的问题、隐患和已发生的事故进行全面的总结 和分析，提出相应的补救或预防措施，以供参考。 1 塔式起重机事故或隐患的分类及预防 1．1制造质量的问题 (1)结构的材质质量和焊接质量问题结构件的质量问题 包括构件的材料质量与焊接质量。

①起重机材料质量问题包括材质的正确选用及材料质量保证(材质宏观质量和化学成份微观质量)，特别是起重机金属结构的关键件用材，比如：平衡臂架、起重臂架、塔身标准件、拉杆、转台、小车架和底架等。20xx年某台QqZ25型塔式起重机在其塔身主弦杆断裂处取样检验的材料质量分析中，其角钢的厚度测量有多处未达到材料厚度标准的规定，且金相检验表明，其材料存在大量硅酸盐、氧化物夹杂。当这些缺陷遇热影响区、高应变速率及高应力集中等特定因素时，这些因素对内在缺陷的扩展直至材料破坏起到了重要的作用。20xx年某台塔机，从塔身标准件主肢角钢折断的断口分析中，发现角钢的材质存在严重问题：所用材质冶金质量太差，夹杂物多、杂质元素过多、存在夹层和明显的纵向裂纹。由于多次刷涂油漆，安装人员和检验人员在安装、检验的宏观目测过程中很难发现缺陷。

双梁桥式起重机课程设计说明书

目录 第1章绪论 (2) 第2章载荷计算 (6) 2.1 尺寸设计 (6) 2.1.1.桥架尺寸的确定 (6) 2.1.2.主梁尺寸 (6) 2.1.3.端梁尺寸 (6) 2.2 固定载荷 (7) 2.3 小车轮压 (8) 2.4 动力效应系数 (9) 2.5 惯性载荷 (9) 2.6 偏斜运行侧向力 (10) 2.6.1满载小车在主梁跨中央 (10) 2.6.2 满载小车在主梁左端极限位置 (11) 2.7扭转载荷 (11) 第3章主梁计算 (13) 3.1 内力 (13) 3.1.1垂直载荷 (13) 3.1.2水平载荷 (15) 3.2强度 (17) 3.3 主梁稳定性 (21) 3.3.1 整体稳定性 (21) 3.3.2 局部稳定性 (21) 第4章端梁计算 (22) 4.1 载荷与内力 (22) 4.1.1垂直载荷 (22) 4.1.2水平载荷 (24) 4.2疲劳强度 (27) 4.2.1 弯板翼缘焊缝 (27) 4.2.2 端梁中央拼接截面 (28) 4.3 稳定性 (29) 4.4 端梁拼接 (30) 4.4.1 内力及分配 (30) 4.4.2翼缘拼接计算 (32) 4.4.3腹板拼接计算 (33) 4.4.4端梁拼接接截面1-1的强度 (35) 第5章主梁和端梁的连接 (37) 第6章总结 (38) 参考文献 (40)

第1章绪论 桥式起重机是桥架在高架轨道上运行的一种桥架型起重机，又称天车。桥式起重机的桥架沿铺设在两侧高架上的轨道纵向运行，起重小车沿铺设在桥架上的轨道横向运行，构成一矩形的工作范围，就可以充分利用桥架下面的空间吊运物料，不受地面设备的阻碍。 桥式起重机广泛地应用在室内外仓库、厂房、码头和露天贮料场等处。桥式起重机可分为普通桥式起重机、简易梁桥式起重机和冶金专用桥式起重机三种。 普通桥式起重机一般由起重小车、桥架运行机构、桥架金属结构组成。起重小车又由起升机构、小车运行机构和小车架三部分组成。 起升机构包括电动机、制动器、减速器、卷筒和滑轮组。电动机通过减速器，带动卷筒转动，使钢丝绳绕上卷筒或从卷筒放下，以升降重物。小车架是支托和安装起升机构和小车运行机构等部件的机架，通常为焊接结构。 起重机运行机构的驱动方式可分为两大类：一类为集中驱动，即用一台电动机带动长传动轴驱动两边的主动车轮；另一类为分别驱动、即两边的主动车轮各用一台电动机驱动。中、小型桥式起重机较多采用制动器、减速器和电动机组合成一体的“三合一”驱动方式，大起重量的普通桥式起重机为便于安装和调整，驱动装置常采用制动器、减速器和电动机分散安装的驱动方式。 起重机运行机构一般只用两个主动和两个从动车轮，如果起重量很大，常用增加车轮的办法来降低轮压。当车轮超过四个时，必须采用铰接均衡车架装置，使起重机的载荷均匀地分布在各车轮上。 桥架的金属结构由主梁和端梁组成，分为单主梁桥架和双梁桥架两类。单主梁桥架由单根主梁和位于跨度两边的端梁组成，双梁桥架由两根主梁和两根端梁组成。主梁与端梁刚性连接，端梁两端装有车轮，用以支承桥架在高架上运行。主梁上焊有轨道，供起重小车运行。桥架主梁的结构类型较多比较典型的有箱形结构、四桁架结构和空腹桁架结构。 箱形结构又可分为正轨箱形双梁、偏轨箱形双梁、偏轨箱形单主梁等几种。正轨箱形双梁是广泛采用的一种基本形式，主梁由上、下翼缘板和两侧的垂直腹

龙门起重机 小车运行机构设计 说明书

第1章绪论 1.1 概述 起重机是指在一定范围内垂直提升和水平搬运重物的多动作起重机械。又称吊车。属于物料搬运机械。起重机的工作特点是做间歇性运动，即在一个工作循环中取料、运移、卸载等动作的相应机构是交替工作的。 架型起重机的雏形。14世纪，西欧出现了人力和畜力驱动的转动臂架型起重机。19世纪前期，出现了桥式；起重机的重要磨损件如轴、齿轮和吊具等开始采用金属材料制造，并开始采用水力驱动。19世纪后期，蒸汽驱动的起重机逐渐取代了水力驱动的起重机。20世纪20年代开始，由于电气工业和内燃机工业迅速发展，以电动机或内燃机为动力装置的各种起重机基本形成。主要包括起升机构、运行机构、变幅机构、回转机构和金属结构等。起升机构是起重机的基本工作机构，它们大多是由吊挂系统和绞车组成，也有通过液压系统升降重物的。运行机构用以纵向水平运移重物或调整起重机的工作位置，一般是由电动机、减速器、制动器和车轮组成。变幅机构只配备在臂架型起重机上，臂架仰起时幅度减小，俯下时幅度增大，分平衡变幅和非平衡变幅两种。回转机构用以使臂架回转，是由驱动装置和回转支承装置组成。金属结构是起重机的骨架，主要承载件如桥架、臂架和门架可为箱形结构或桁架结构，也可为腹板结构，有的可用型钢作为支承梁。 起重机是减轻笨重的体力劳动、提高工作效率、实现安全生产的起重运输设备。在国民经济各部门的物质生产和物资流通中，起重机作为关键的工艺设备或主要的辅助机械，应用十分广泛。 图1.1 双悬臂集装箱龙门起重机

图1.2 无悬臂集装箱龙门起重机 长期以来，龙门起重机仅小车运行机构采用交流驱动，近年来，起升机构和大车运行也相继采用了交流驱动技术，这样减少了维护和修理费，降低了营运成本。最近日本三井公司成功地采用了交流变频调速装置，解决了起升机构位势负载和车轮支承压力变化导致车轮转速变化的关键技术，达到了集装箱堆场作业的使用要求。德国派纳公司将其在自动控制领域所拥有的丰富经验成功地应用在大型轨道吊上,满足了现 代化集装箱堆场对自动化控制的需要。 1.2 集装箱龙门起重机的分类和特点 1.2.1 集装箱龙门起重机的分类 集装箱龙门起重机是用于集装箱堆场的车辆装卸、集装箱的堆码、拆垛和转运的专用机械。集装箱龙门起重机分为轮胎式集装箱龙门起重机和轨道式集装箱龙门起重机。 1.2.3 轨道式集装箱龙门起重机的特点 轨道式集装箱龙门起重机是集装箱码头货场进行装卸、堆码集装箱的专用机械。它由两片双悬臂的门架组成，两侧门腿用下横梁连接，两侧悬臂用上横梁连接，门架通过大车运行机构在地面铺设的轨道上行走。在港口多采用双梁箱型焊接结构的轨道式集装箱龙门起重机，个别采用L型单梁箱型焊接结构。在集装箱专用码头上，岸边集装箱起重机将集装箱从船上卸到码头前沿的拖挂车上，拖到堆场，用轨道式集装箱龙门起重机进行装卸堆码作业，或者相反。轨道式集装箱龙门起重机结构较为简单，操作容易，维修方便，有利于实现自动化控制。

建筑力学-塔吊分析

建筑力学作业 平面一般力系实际工程的应用——塔吊分析 1.塔吊介绍 塔吊，即塔式起重机。机身 很高，像塔，有长臂，轨道上 有小车，可在轨道上移动，工 作面很大，主要用于建筑工地 等处。塔吊一般用于建筑施工、 货物搬运、部分事故现场处理 等场合，主要作为材料、货物 等的高空运输或质量较大物体 的运送的工具。 塔吊一般由外套架、回转轴承、塔冒、平衡臂、平衡臂拉杆、起重臂（吊臂）、起重臂拉杆、电源、支架、变幅小车，起重吊钩、驾驶室等几部分组成。 塔吊一般用于建筑施工、货物搬运、部分事故现场处理等场合，主要作为材料、货物等的高空运输或质量较大物体的运送的工具。

如下图，塔吊可简化为所示主体结构模型 塔吊主体结构模型 塔吊结构图 根据塔吊的组成、用处及发展历程，我们可以对塔吊的结构有一个更加深入的了解。如下图1-2塔吊的主体结构模型图所示，塔吊的各个部分均已经标出在图上。

2.塔吊静力学分析 对塔吊整体为研究对象． 要保证机身满载是平衡而不向右倾倒，则必须 ∑M B=0, W2(a+b)-F A b-W1-W max l max=0； 限制条件F A≥0． 再考虑空载时的情形，这时W＝0. 要保证机身空载时平衡而不向左倾倒，则必须满足平衡方程： ∑M A＝0， W2 a+F B b-W1(b+e)=0； 限制条件F B≥0．

1)对塔吊的平衡臂，由平衡条件得： ∑F x =0, F 1cos θ=F x ； ∑F y =0, F 1sin θ+F y =W 2+m 1g ； ∑M=0， (F 1sin θ-W 2)l 1=m 1gl 2； 2)如左图塔吊吊臂，由平衡条件得 ∑Fx=0, F x =F 2cos α+F 3cos β； ∑F y =0, F 2sin α+F 2sin β+F `y =m 2g+W ； ∑M=0, F 2sin αl 3+F 3sin βl 4=m 2gl 5+Wl ． 3)如右图塔吊吊帽与拉杆的受力情况，则由共点力的平衡条件可得平衡方程如下： ∑Fx=0, F 1cos α= F 2cos β+ F 3cos γ ∑F y =0, F 1sin α+F 2sin β+ F 3sin γ=F L 1

浅析塔式起重机钢结构损坏原因及维修

浅析塔式起重机钢结构损坏原因及维修 [摘要]塔式起重机的现场安全生产管理极其重要，施工过程中发生钢结构损坏应及时修复，平时必须做好塔式起重机钢结构的维护保养工作，发现钢结构受损，必须排除事故隐患，确保安全生产顺利进行。 [关键词]塔式起重机；钢结构；损坏原因；维修 塔式起重机在建筑施工中已成为必不可少的施工机械设备，塔机在建筑施工中的现场安全生产管理工作中极其重要。长期以来，人们在维护塔机时只重视对传动及电气设备的养护，而忽视了对钢结构的检查及修复，给施工带来各种事故隐患。在此我们结合多年来的实际经验，谈谈塔机的钢结构在施工使用中的损坏原因及维修。 1 钢结构的损坏形式及原因 1．1表面锈蚀

塔机的工作环境比较恶劣，经常在含酸碱等腐蚀性气体灰尘下作业，加上运行过程中的碰撞及防锈油漆的自然老化、脱落，使表面失去保护，加上维护保养工作不及时，造成局部腐蚀氧化，不同程度地出现表面锈蚀现象，降低钢结构强度，久而久之使塔机的钢结构变形。 1．2裂纹 实践证明，虽然裂纹不一定导致断裂，发现裂纹不及时修复，塔机长期带患工作，往往是断裂的初期阶段，尤其是过渡性及危险性裂纹，具有进一步扩展的危险，及时发现并处理是很重要的。一般裂纹主要产生在焊接部位及应力集中的地方，如塔身下部、下支座、回转塔身、塔顶联接耳板等，通常在复合受力最大处。 如果机构启动和制动过猛、越级换速、反车作紧急制动，使塔机钢结构增大冲击力，过大的惯性可导致塔机钢结构的焊缝开裂，处理不及时，会引发较大的危险事故。在浙江某工地的qtz31．5塔机，由于司机操作不当，起升机构启动过猛，并且超载工作，使塔

机前后摆动很大，使塔机上支座内的筋板全部开裂，幸亏发现得早，及时处理，未发生重大事故。 1．3变形 包括局部弯曲变形和扭曲、偏心。根据金属结构检验要求，杆 件沿全长纵向轴线的直线度公差为1／750；使用中主弦杆变形量应 不大于3‰～5‰；腹杆变形量不大于2～4mm；杆件连接螺栓孔距误差不超过装配间隙的1／2；且螺孔的圆度误差不超过装配间隙的l ／2；当超过上述范围即视为变形。变形原因有：①由于碰撞、敲打 等原因，造成钢结构局部弯曲变形；②由于连接螺栓松动，使得螺 孔磨损成椭圆，造成各节臂、杆件之间偏心产生附加弯曲力矩；③ 误动作造成钢结构意外碰撞变形．如操作机构失灵使吊臂失控后仰，与塔身相撞会引起严重变形；④长期超载使用，使钢结构产生屈服 变形(永久变形)。 如顶升时不注意调整上部结构的平衡，没有将顶起部份的重心 落在顶升油缸上，使顶部结构失去平衡乃至重心偏移较大，爬升架 的导轮对标准节主弦杆的压力太大，使塔身主弦杆发生弯曲变形， 塔机钢结构产生失稳而造成事故。

桥式起重机开题报告

毕业设计开题报告 一、毕业设计课题名称 25/8t×13.5m桥式起重机的设计 二、起重机毕业设计的目的及研究意义 学习本课程之前，我们应通过机械制图、理论力学、材料力学、机械原理和机械零件及其课程设计等课程内容，基本上掌握一般机器零部件的设计方法；同时去桥式起重机等典型起重机的构造型式、工作原理和机构计算等也有了初步的了解。 本课程设计的目的是综合运用以前学过的基本理论知识，对整体起重机的主要部分进行设计，学习设计方法，熟悉零件的工艺性、机器装配和安全技术等方面的知识，从而培养学生具有结构分析和结构设计的初步能力，分析问题和解决问题的能力使学生树立正确的设计思想、理论联系实际和实事求是的工作作风。 本次设计课题为25/8t×13.5m桥式起重机整车设计，主要包括大车小车、起升、运行等机构及其安全装置的设计计算和装配图与零部件图的绘制。将我们所学的知识最大限度的贯穿起来，使我们学以至用、理论联系实际。培养我们的设计能力及理论联系实际过程中分析问题、解决问题的能力。 三、起重机课程设计的要求 课程设计要像正式设计一样，以高度的责任感，严肃认真，一丝不苟的态度进行设计，充分发挥主观能动性，通过课程设计树立起正确的设计思想和良好的工作作风。 课程设计中应深入研究现有的资料和典型结构，并充分利用国家标准规范；既不盲目抄袭，也不脱离实际的“闭门造车”；应该在学习和继承的基础上调查研究，进行改造和创新。设计中还应考虑所选用的零部件工艺性要好，易拆装、检修，操作方便和使用安全。此外，还要注意减少材料的消耗，降低机器的重量和成本，为国家节省投资。 四、国内外桥式起重机的发展动向 1. 国内桥式起重机发展方向 目前国内销售市场对起重机械的需求量正在不断增加，据分析，目前全国的桥式、门式起重机的市场份额每年大约有200多亿。而其中桥式类型起重机就广泛应用于大型的生产车间、装配车间、以及冶金车间等等,是现代化生产中合理组织生产必不可少的生产设备。我国起重机应从以下几方面进行起重机的研究与改进：

塔式起重机设计毕业设计

塔式起重机设计毕业设计 目录 第一章关于塔式起重机…………………………………… 1.1 设备特点与安全装置 (1) 1.2 塔式起重机的安全使用与管理…………………（1-4） 1.3 塔式起重机的检验要点 (5) 第二章塔机小车吊臂设计………………………………… 2.1吊臂的主要结构形式及主要寸 (5) 2.2 吊臂的主要材料 (5) 2.3 吊臂的机构形式 (5) 2.4 吊臂的尺寸…………………………………………(5-6) 2.5 吊点位置的确定 (6) 2.6 吊臂运输单元划分…………………………………(6-7) 2.7 吊臂计算简图、载荷、内力计算及在和组合 (7) 2.8 吊臂自重小车及变幅机构引起的内力………… (7-8) 2.9 吊重引起的内力……………………………………(8-10) 2.9.1 水平反力HA(HB)产生的偏心弯矩…………… (10-11) 2.9.2 风载引起的内力…………………………… (11-12) 2.9.3 回转水平惯性力……………………………… (12-13) 2.9.4 起升绳牵引力产生的轴心压力 (13) 2.9.5 小车轮压产生下弦局部弯矩 (14) 第三章吊臂截面的选择计算………………………

3.0 吊臂的几何特征尺寸计算…………………… (14-19)

3.1 整体稳定性的计算……………………………(19-23) 3.2 单肢(上、下弦杆)验算………………………(23-26) 3.3 缀条的计算……………………………………(26-28) 3.4 整体强度计算…………………………………(28-29) 参考文献……………………………………………………… 致谢……………………………………………………………

塔式起重机的静力学分析

塔式起重机结构的静力学分析 摘要：强度和振动特性是设计塔式起重机的金属结构的重要指标。文章从有限元的基础理论出发,利用ANSYS软件,对塔式起重机进行静力学分析,获得了其应力应变结果,比较了三种典型的工况,指出了极限吊重情况下静态极限强度的位置,并分析了塔式起重机的振动频率和振型,为研究塔式起重机的其他动力响应提供了依据。

关键词：塔式起重机静力学分析有限元 ANSYS 引言：塔式起重机（tower crane）简称塔机，亦称塔吊，起源于西欧。动臂装在高耸塔身上部的旋转起重机。作业空间大，主要用于房屋建筑施工中物料的垂直和水平输送及建筑构件的安装。由金属结构、工作机构和电气系统三部分组成。当起重臂架绕塔式起重机的回转部分作360°回转、吊重载荷沿起重臂架运行并升降时以及由于驱动控制系统电机抖动等原因，都会使塔式起重机引起振动。在此情况下，吊重荷载等动荷载对塔式起重机结构所引起的内力和变形，要比同样大小的静荷载所引起的大，有时甚至大得多。由于塔式起重机结构及构件承受的动荷载一般都很大，而且加载次数较为频繁，更容易产生疲劳破坏。作为大型设备,塔机的工作特点是根据建筑需要将物品在很大空间内升降和搬运,属于危 险作业。目前,在建筑施工中,由塔机引起的人员伤亡和设备事故屡禁不止,重大事故发生率居高不下。 塔机的强度和振动频率是影响塔机寿命和稳定性的重要因素，因此对塔式起重机进行静力学和振动的研究是十分要必要的。本文利用有限元分析软件ＡＮＳＹＳ对塔式起重机ＱＴＺ630进行建模，分析了三种加载在塔式起重机上的 典型的工况，得出了塔式起重机在三种工况下的静力学应力和应变云图，找出塔式起重机各个工况下的危险位置，为其塔机的改进提供参考。提取出塔机的前５阶振动模态，为其他动力学响应提供研究依据。 1.塔式起重机的结构及性能参数 1.1塔式起重机的结构 塔式起重机主要由机械部分、金属结构和电气三大部分组成。 机械部分主要是指起升机构、运行机构、变幅机构、回转机构、行走机构、架设机构等等，这些机构根据工作需要或有或无，但起升机构是必不可少的。 金属结构是构成起重机械的躯体，是安装各机构和支托它们全部重量的主体部分。金属结构主要由门架、塔身、其中避、塔顶与塔顶撑架、平衡臂、转台等组成，其中门架是起重机的基础，所有物机和压重均装于其上。门架由两个侧架和一个长方形平台组成。塔身结构也成为塔架，是塔式起重机结构的主题，主要指自底架以上的垂直塔桅部分，它支撑着塔式起重机上部结构的全部重量，并将其转至底架和台车，进而分布给轨道基础。 电气是起重机械动作的能源，各机构都是单独驱动的。 在结构的力学分析中，主要分析塔身、塔臂和塔顶的杆件受力。 1.2性能参数 起重能力：Rmax =50 m ，Q =1.2 t R=2~15.44 m ，Q=5 t 起升速度： 100/80/50/40/5 m/min 回转速度： 0.6/0.4 r/min 变幅速度： 45/16 m/min 2.创建塔式起重机的有限元模型 塔机的金属结构主要包括塔顶、起重臂架、平衡臂、变幅小车、吊钩以及上下转台等组成．根据塔机设计规范的规定，建立塔机结构几何模型过程中，忽略结构阻尼，不考虑非线性关系和过渡圆角．为了有限元建模更加合理，应考虑：模型能全面准确地反映塔机结构特点；模型受力应与塔机在工作时外载荷作用

起重机课设

焊接结构课程设计任务书 设计题目：门式起重机焊接箱形梁的设计校核 课程名称焊接结构课程设计班级09513 地点自定起止时间2012.12.3～2012.12.19 设计内容及要求1．箱型梁式桥架结构的构造及尺寸，满足强度、刚度及稳定性的要求，考虑主梁上拱度及上翘度等问题。 2．制定主梁的制造工艺过程，根据板厚等条件确定坡口形式及尺寸，并考虑焊接变形的控制。 3．绘制装配图及零件图。 4．设计说明书1份。要求说明书能以“工程语言和格式”阐明自己的设计观点、设计方案的优劣及设计数据的合理性；按照设计步骤、进程，科学地编排设计说明书的格式与内容，书写工整、叙述简明，约20页左右。 设 计参数起重量40/10t 起升高度12/18m 轮距3.7m 轨距2.5m 工作级别A6净跨度30m 进度要求 阶段进度 第一阶段 查阅文献资料，熟悉焊接结构设计的思路，初步了解起重机主梁的 设计方法及程序 第二阶段对结构进行合理设计，并进行相关的计算； 第三阶段绘制设计的焊接结构； 第四阶段对设计的结构进行合理性审查，并选择合适的加工制造方案 第五阶段检查图纸、编写设计说明书 参考资料推荐［1］《起重机课程设计》陈道南、盛汉中. [M].北京：冶金工业出版社，1993 ［2］《起重机设计手册》起重机设计手册编写组.北京：机械工业出版社,1980 ［3］《起重机设计手册》张文质、虞和谦、王金诺等.北京：中国铁道部出版社，1998.3 ［4］《材料力学》材料成型与控制工程专业（本科）《材料力学》课现用教科书［5］《焊接手册》第三卷机械工程学会焊接学会编..北京: 机械工业出版社,2001.8 ［6］《焊接结构》田锡唐.北京：机械工业出版社,1994.10 ［7］《起重机设计规范》GBT3811-2008

塔式起重机设计说明书讲解

设计题目：QTZ40塔式起重机总体及塔身的优化设计设计人： 设计项目计算与说明结果 前言 塔式起重机概述 塔式起重机发展情况 第1章前言 1.1 塔式起重机概述 塔式起重机是一种塔身竖立起重臂回转的起重机械。在工业与民用建筑施工中塔式起重机是完成预制构件及其他建筑材料与工具等吊装工作的主要设备。在高层建筑施工中其幅度利用率比其他类型起重机高。由于塔式起重机能靠近建筑物，其幅度利用率可达全幅度的80%，普通履带式、轮胎式起重机幅度利用率不超过50%，而且随着建筑物高度的增加还会急剧地减小。因此，塔式起重机在高层工业和民用建筑施工的使用中一直处于领先地位。应用塔式起重机对于加快施工进度、缩短工期、降低工程造价起着重要的作用。同时，为了适应建筑物结构件的预制装配化、工厂化等新工艺、新技术应用的不断扩大，现在的塔式起重机必须具备下列特点： 1.起升高度和工作幅度较大，起重力矩大。 2.工作速度高，具有安装微动性能及良好的调速性能。 3.要求装拆、运输方便迅速，以适应频繁转移工地的需要。 QTZ40型自升式塔式起重机，其吊臂长40米，最大起重量4吨，额定起重力矩40吨米。是一种结构合理、性能比较优异的产品，比较目前国内外同规格同类型的塔机具有更多的优点，能满足高层建筑施工的需要，可用于建筑材料和构件的调运和安装，并能在市内狭窄地区和丘陵地带建筑施工。整机结构不算太大，可满足中小型施工的要求。 本机以基本高度（独立式）30米。用户需高层附着施工，只需提出另行订货要求，即可增加某些部件实现本机的最大设计高度100米，也就是附着高层施工可建高楼32层以上。 1.2 塔式起重机发展情况 塔式起重机是在二次世界大战后才真正获得发展的。战后各国面临着重建家园的艰巨任务，浩大的建筑工程量迫切需要大量性能良好的塔式起重机。欧洲率先成功，1923年成

汽车起重机液压系统设计开题报告

附件2 许昌学院本科毕业论文（设计）开题报告 学生姓名张彬彬学号0613090120 所在学院电信学院专业机械设计制造及其自动化 指导教师董永强职称副教授 论文题目起重机液压传动系统 填表说明： 选题的依据及意义： 汽车式起重机是把起重机安装安置在载重汽车底盘上的一种工程机械。最近几年来由于汽车载重功能和性能的水平不断提高，各种各样的特定的汽车底盘的应运而生，导致大吨位的汽车式起机不断的被生产出来。特别在近几年，中国汽车起重机有了迅速的发展。汽车起重机是以汽车底盘为基础的自行式设备，具有较高的行驶速度，可以与装运工具的汽车编队行驶，机动性能好；广泛用于建筑、货站及野外吊装作业等，可在冲击、振动、温度变化大的环境较差的条件下工作。因此，液压传动在现代机械工程领域得到广泛的应用。 毕业设计的基本思路 本课题主要针对汽车起重机的功能、组成和工作特点进行以下研究工作： 1）分析已有的汽车起重机，对液压元件进行选择。 2）对个工作机构液压回路进行设计，对各个回路的组成原理进行分析。 3）根据本液压系统工作参数和各个机构主要参数对液压系统进行设计计算。 4）对整个液压系统的验算及维护和检修。 参考文献 [1] 陈道南等编.《起重运输机械》. 冶金工业出版社, 1988年 [2] 陈道南、盛汉中.《起重机课程设计》.北京：冶金工业出版社，1983年 [3] 《通用机械》. 化学工业出版社,2004年 [4] 《机械设计手册》.机械工业出版社，2004年 [5] 《运输机械设计选用手册》.北京：化学工业出版社，1999年 [6] 起重机设计手册编写组编.《起重机设计手册》.机械工业出版社，1979年

哈尔滨工业大学机械设计课程大作业螺旋起重机的设计千斤顶哈工大

工业大学 机械设计课程大作业 螺旋起重机的设计 （最终版） 设计人：段泽军 学号： 1120810810 院系：机电工程学院 专业：机械设计制造及其自动化 班级： 1208108

目录 机械设计大作业任务书 .................................. - 1 -一，螺杆、螺母材料的选择 .............................. - 2 -二，耐磨性设计........................................ - 2 -三，螺杆强度设计...................................... - 2 -四，螺母螺纹牙强度校核 ................................ - 2 -五，自锁条件校核...................................... - 3 -六，螺杆的稳定性校核 .................................. - 3 -七，螺母外径及凸缘设计 ................................ - 4 -八，手柄设计.......................................... - 4 -九，底座设计.......................................... - 6 -十，其他配件设计...................................... - 7 -十一，参考文献........................................ - 7 -

塔式起重机课程设计说明书

目录 摘要-------------------------------------------------------- 3 1.绪论------------------------------------------------------- 5 1.1 动臂塔式起重机发展状况---------------------------------------------- 5 1.2 动臂塔机发展趋势---------------------------------------------------- 5 2.整机方案设计----------------------------------------------- 7 2.1 设计原则和参数------------------------------------------------------ 7 2.1.1工作级别-------------------------------------------------------- 7 2.2部件方案的确定------------------------------------------------------ 8 3.整体稳定性校核-------------------------------------------- 13 3.1 钢筋混凝土基础的选择----------------------------------------------- 13 3.2 钢筋混凝土基础的计算----------------------------------------------- 15 3.2.1 计算理论------------------------------------------------------- 15 3.2.2 15°固定式基础计算-------------------------------------------- 16 4.起重臂的稳定性计算---------------------------------------- 36 4.1 起重臂材料的选择与截面特性的计算----------------------------------- 36 4.2:拉杆拉力计算------------------------------------------------------- 40 4.3起重臂自重引起的载荷计算------------------------------------------- 42 4.4风载荷计算--------------------------------------------------------- 43 4.5起升时拉杆拉力产生的弯矩------------------------------------------- 45 4.6回转时的臂节离心力和回转惯性力和回转惯性力力矩的计算--------------- 46 4.7起升钢丝绳拉力，水平惯性力等的计算--------------------------------- 51

桥式起重机运行机构大车设计说明

东北林业大学 起重机械课程设计 学院工程技术学院 专业班级08级森工三班 姓名XXX 学号20080611 指导老师孟春 组号21000 设计部分大车运行机构 2011年7 月16 日

起重机设计参数 ：32 m）：28 m/s）：0.5 工作级别：M4 JC%值：40 大车运行机构：采用分别传动的方案 方案：采用4车轮、对面布置、分别驱动。 部件：电机、减速器、联轴器、车轮、轨道。 桥架自重G=0.45Q+0.82L=37.36t=373.6kN，小车自重q=0.4Q=12.8t=128kN，小车运行极限位置距轨道中心线距离l=2m。 （1）车轮与轨道 269.4kN 空载最大轮压：120.8kN 66kN 使用双轮缘车轮，轮缘高为25mm—30mm。根据工作级别M40.86，大车运行速度30m/min，初选车轮踏面直径，车轮材料，轨道及其材料。 根据表3-8-12查得：车轮直径700mm，轨道型号QU70，许用轮压30.7t，车 轮材料ZG310-570、HB320。轴承型号为7524 车轮踏面疲劳验算：按照点接触验算

与材料有关的许用点接触应力常数（N/mm2）；根据表3-8-6选取，K2=0.1； R —曲率半径，取车轮曲率半径与轨面曲率半径中之大值（mm），R=700mm； m—有轨道顶面与车轮的曲率半径之比（r/R）所确定的系数，根据表3-8-9选取，m=0.468。 转速系数，根据表3-8-7选取，C1=1； 工作级别系数，根据表3-8-8选取，C2=1.12。 故车轮的踏面的疲劳强度满足要求。 （2）阻力计算 只考虑摩擦阻力。 320+373.6+128）*0.006=4.93kN=4930N 式中。G—桥架自重载荷； Q—起升载荷； q—小车自重载荷； 摩擦阻力系数，初步计算时按表8-12。 （3）电机的计算与选择 3.1静功率 1.37kW m—驱动电动机总数，m=2； v—初选运行速度，0.5m/s； F j —起重机（小车）只考虑摩擦阻力运行时的静阻力，F j kW 室工作及装卸桥小车运行机构的，取1.2~2.6（对应速度30~180m/min）

起重机课程设计

起重机课程设计

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第２章 小车副起升机构计算 2.１ 确定传动方案选择滑轮组和吊钩组 按照构造宜紧凑的原则,决定采用下图的传动方案。如图图2-１所示，采用了单联 滑轮组.按Q=５t,取滑轮组倍率h i =2,因而承载绳分支数为 Z ＝4。0G 吊具自重载荷,其自 重为：G=2.0％?q P =0．0２?20０ｋＮ=4kN 图2-1 副起升机构简图 2．2 选择钢丝绳 若滑轮组采用滚动轴承， 当h i =2，查表得滑轮组效率h =０.９85，钢丝绳所受最 大拉力: kN x i Q G S h 88.1297 .04198 .049h h 0max =??+=??+= 按下式计算钢丝绳直径d ： d ＝c ? max S ＝0．０96?88.12=10.８９５mm c ： 选择系数,单位ｍm ／N ，选用钢丝绳b σ =1８50N/mm 2,根据M5及b σ查表得 c 值为0.０96。 选不松散瓦林吞型钢丝绳直径d=1０mm ， 其标记为6Ｗ(１9)-1０-185-I －光-右顺（G Ｂ11０2-74）。 ２.３ 确定卷筒尺寸并验算强度 卷筒直径： 卷筒和滑轮的最小卷绕直径 D : m in 0D ≥h ?d 式中h 表示与机构工作级别和钢丝绳结构的有关系数; 查表得:卷筒1h =18；滑轮2h =2０ 卷筒最小卷绕直径 m in 0D =1h ? d=18?２0=3６0 滑轮最小卷绕直径m in 0D ＝2h ?ｄ=20?20=4０0

建筑塔式起重机的故障分析和结构改进方法

建筑塔式起重机的故障分析和结构改进方法 摘要：经济的不断发展，加速了城市化的进程，建筑工程的需求量也逐年攀升。高层建筑日益增多，塔式起重机由于可以显著提高工程质量、缩短工期，已成为 建筑活动过程中不可缺少的重要物质条件。近年来，由于塔式起重机租赁市场发 展迅速，出现了以租赁代替维修、维修与保养，忽视了服务质量；使用方管理制 度不健全，维修与保养不及时、不到位，也是引发事故的主要原因；同时，塔式 起重机自身体积大、重量大、技术要求高、危险性大，从业人员业务素质偏低， 从而导致了不少机毁人亡重大安全事故的发生，严重威胁了人民生命安全，给国 家财产造成了重大损失。本文就建筑塔式起重机的故障分析和结构改进方法展开 探讨。 关键词：塔式起重机；故障诊断；改进方法 引言 起重机电气故障不但会延误工期，影响整个工程的生产效率，甚至会危及工 作人员的人身安全。因此，了解常见的起重机电气故障原因，掌握一些解决起重 机电气故障的方法就显得非常有必要。 1桥式起重机电气故障分析 1.1起重机电气故障的分析 （1）转子电阻被破坏。转子电阻是起重机中的重要部分，一旦被烧坏，那么就会使得转子回路之间的断性开路闭合运行，引发严重的后果。一般情况下，电 阻运行的温度过高，也会造成电阻烧坏。在起重机运行的过程中，必须不停的打 开电气设备，又关闭电气设备，每次打开和关闭都会造成温度升高，同时使得转 子的回路发生问题，转子电阻被烧坏。（2）凸轮控制器出现问题。需要注意的是，在起重机运行的过程当中，两台电动机不能在同一时间运行，因为两台电动 机都是由同一台凸轮控制器来进行控制的，控制器通过两个触点可以使电机开始 运转，但是却会出现凸轮触点被烧坏的情况，一旦被烧坏，档位就会出现不准确 的现象。两个触点没有在同一个时间段内闭合，也就不能在进行正常的调整。在 这样的情况下，凸轮控制器会不断的磨损，甚至会烧坏电机。（3）转子线的搭 配错误。工作人员在操作的过程当中，时常将转子线的顺序搭错，一旦顺序错误，那么在起重机运行的时候，电动机的转子中的电流就会发生变化，这样就降低了 电机的使用寿命。因此，不能将转子线的顺序搞错。 1.2非电气故障分析 非电气故障引起电机烧坏的原因主要有操作不当和机械磨损。操作人员不按 规定，长时间使起重机处于工作状态，电动机超负载运行时间过长，使得电动机 被烧坏；另外由于起重机本身的机械磨损也可能使电机超负载运转，进而烧坏电机。 2塔式起重机故障诊断的方法 从出现诊断塔式起重机的故障开始到现在约有40年的历史了，这期间产生了不少的理论，但总的来说，主要的诊断方法一共有三类：（1）通过解析模型的 故障诊断法。这类方法又包含了状态估计法、等价空间法和参数估计法。这类诊 断方法的关键之处就是建立从征兆域至故障域映射的精确数学模型，但塔式起重 机由于结构复杂，并不十分适用于此类故障诊断方法。（2）通过识别模式的故 障诊断法。不同的故障类型具有不同的故障特征，也具有不同的故障状态和故障 特征样本，通过匹配就能够识别出正确的故障类型。通过识别模式判断故障类型