【正文】 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文橋式起重機(jī)結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計橋式起重機(jī)是橫架于車間和 料場上空進(jìn)行物料調(diào)運(yùn)的起重設(shè)備。由于它兩端坐落在高大的水泥柱或金屬架上，形狀似橋，所以俗稱“天車”。橋式起重機(jī)是現(xiàn)代工業(yè)和起重運(yùn)輸中實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程機(jī)械化、自動化的重要工具與設(shè)備，可減輕操作者的勞動強(qiáng)度，可大大提高生產(chǎn)率。橋式起重機(jī)在工礦企業(yè)、鋼鐵化工、鐵 路交通、港口碼頭以及物流周轉(zhuǎn)等部門和場所應(yīng)用的最為廣泛，是人們生產(chǎn)生活不可或缺的一種設(shè)備。隨著工業(yè)的迅速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，橋式起重機(jī)在結(jié)構(gòu)設(shè)計及自動化程度上相繼出現(xiàn)了一些新的變化和新的特點(diǎn)，在結(jié)構(gòu)上，國內(nèi)起重設(shè)備已采用計算機(jī)優(yōu)化設(shè)計，以提高起重機(jī)的機(jī)械性能，在起重質(zhì)量方面逐步向大型化發(fā)展，大型橋式起重機(jī)正在鋼鐵、水利、發(fā)電等行業(yè)不斷出現(xiàn)，令人世人矚目的三峽發(fā)電廠安裝了兩臺1200T/125T的橋式起重機(jī)，2007年9月，起重量達(dá)2萬噸的橋式起重機(jī)在山東煙臺佛士船廠投入使用，它標(biāo)志這我國起重機(jī)行業(yè)以達(dá)到世界先進(jìn)水平?？傊?，隨著科技的迅速發(fā)展，國內(nèi)各種先進(jìn)的電氣控制和機(jī)械技術(shù)正逐步應(yīng)用到起重機(jī)上，起重機(jī)的自動化程度越來越高，結(jié)構(gòu)日趨簡單，性能愈加可靠，起重量越來越大，品種也越來越全。對于起重量大、跨距大的起重設(shè)備多采用箱型雙梁式，箱型雙梁橋式起重機(jī)有一個由兩根箱型主梁和兩根橫向端梁構(gòu)成的雙梁橋架，在橋架上運(yùn)行小車，可起吊和水平搬運(yùn)各類物件。它適用于機(jī)械加工和裝配車間、倉庫和料場等場所。 箱型雙梁結(jié)構(gòu)具有加工零件少、工藝性好、通用性好及安裝檢修方便等優(yōu)點(diǎn)，因而在生產(chǎn)中廣泛使用。第1章 橋式起重機(jī)的概述橋式起重機(jī)是橋架型起重機(jī)的一種，主要依靠起升機(jī)構(gòu)和在水平面內(nèi)的兩個相互垂直方向移動的運(yùn)行機(jī)構(gòu)，能在矩形場地及其上空作業(yè)，是工礦企業(yè)廣泛使用的一種其中運(yùn)輸機(jī)械。它具有承載能力大、工作可靠性高、制造工藝相對簡單的優(yōu)點(diǎn)。 橋式起重機(jī)一般有大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的橋架、起升機(jī)構(gòu)和小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的起重小車、電氣設(shè)備、司機(jī)室等機(jī)構(gòu)組成，外形像一個兩端支撐在平行的兩條架空軌道上平移運(yùn)行的單跨平板橋。起升機(jī)構(gòu)用來垂直升降物品，起重小車用來帶著載荷作橫向移動，以達(dá)到在跨度內(nèi)和規(guī)定高度內(nèi)組成三維空間里做搬運(yùn)和裝卸貨物用。 橋式起重機(jī)是使用最廣泛、擁有量最大的一種軌道運(yùn)行式起重機(jī)，其額定起重量從及噸到幾百噸。最基本的形式是通用吊鉤橋式起重機(jī)，其他形式的橋式起重機(jī)都是在通用吊鉤橋式起重機(jī)的基礎(chǔ)上派生發(fā)展出來的。 橋式起重機(jī)分類及工作特點(diǎn)橋式起重機(jī)的外觀像一條金屬的橋梁，所以人們稱它為橋式起重機(jī)。橋式起重機(jī)俗稱“天車”、“行車”。橋式起重機(jī)一般由裝有起升機(jī)構(gòu)和小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的橋架，大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)，操縱室，小車導(dǎo)電裝置，起重機(jī)總電源導(dǎo)電裝置組成。橋式起重機(jī)是在固定的跨間內(nèi)裝卸和搬運(yùn)物料的機(jī)械設(shè)備，被廣泛用于車間、倉庫或者露天場地。隨著工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，橋式起重機(jī)的種類越來越多，根據(jù)使用吊具不同，可分為吊鉤式起重機(jī)，抓斗式起重機(jī)和電磁吸盤式起重機(jī)，根據(jù)用途不同，可分為通用橋式起重機(jī)、冶金專用橋式水電站用橋式起重機(jī)、大起升高度橋式起重機(jī)等。按主梁結(jié)構(gòu)形式可分為：箱型結(jié)構(gòu)橋式起重機(jī)、桁架結(jié)構(gòu)橋式起重機(jī)、管型結(jié)構(gòu)橋式起重機(jī)。還有型鋼和鋼板制成的簡單截面梁的起重機(jī)，稱為梁式起重機(jī)。起重機(jī)是以間隙、周期的工作方式，通過起重吊鉤或其他取物裝置的起升或起升加移動重物的機(jī)械設(shè)備。綜合起重機(jī)械的工作特點(diǎn)，從安全技術(shù)角度分析，可概括如下：（1）其中機(jī)械通常結(jié)構(gòu)龐大，機(jī)構(gòu)復(fù)雜，能完成一個起升運(yùn)動、一個或幾個水平運(yùn)動。例如，橋式起重機(jī)能完成起升呢個、大車運(yùn)行和小車運(yùn)行3個運(yùn)動。在作業(yè)過程中，常常是幾個不同方向的運(yùn)動同時操作，技術(shù)難度較大。（2）所吊運(yùn)的重物多種多樣，載荷是變化的。有的重物重達(dá)幾百噸乃至上前噸，有的物體長達(dá)幾十米，形狀也很不規(guī)則，有散粒、熱融狀態(tài)、易燃易爆危險品等，吊運(yùn)過程復(fù)雜而危險。（3）橋式起重機(jī)需要在較大的空間范圍內(nèi)運(yùn)行，要裝設(shè)軌道和車輪，活動空間較大，一旦造成事故其影響的范圍也較大。暴露、活動的零部件較多，且常與吊運(yùn)作業(yè)人員直接接觸（如吊鉤、鋼絲繩等），潛在許多偶發(fā)的危險因素。（4）作業(yè)環(huán)境復(fù)雜。從大型鋼鐵、冶金、石化企業(yè)到現(xiàn)代化港口、建筑工地、鐵路樞紐等，都有橋式起重機(jī)機(jī)械在運(yùn)行；作業(yè)場所常常會遇有高溫、高壓、易燃易爆、輸電線路、強(qiáng)磁等危險因素，對設(shè)備和作業(yè)人員形成威脅。（5）作業(yè)中常常需要多人配合，共同進(jìn)行。一個操作，要求指揮、困扎。駕駛等作業(yè)人員配合熟練、動作協(xié)調(diào)、互相照應(yīng)。作業(yè)人員應(yīng)有處理現(xiàn)場緊急情況的能力。多個作業(yè)人員之間的密切配合。通常存在較大的難度。（6）起重機(jī)的上述工作特點(diǎn)，決定了他與安全生產(chǎn)的關(guān)系重大。如果對起重機(jī)的設(shè)計制造、安裝使用和維修等環(huán)節(jié)上稍有疏忽，就有可能造成傷亡或設(shè)備事故。一方面造成人員的傷亡，另一方面也會造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。 橋式起重機(jī)的用途橋式起重機(jī)的用途和使用范圍很廣。它廣泛應(yīng)用在工業(yè)企業(yè)、港口車站、倉庫料場、水電站等國民經(jīng)濟(jì)個部門。在冶金企業(yè)中，從原料進(jìn)廠、冶煉軋制到產(chǎn)品出廠都需要大量的橋式起重機(jī)、加料起重機(jī)、鑄造起重機(jī)等，如一個300噸轉(zhuǎn)爐煉鋼車間所需起重機(jī)有幾十臺。一個大型冶金聯(lián)合企業(yè)用有數(shù)百臺之多的各種類型起重機(jī)。在港口碼頭上，船舶貨物的裝卸及搬運(yùn)作業(yè)，主要依靠各種起重機(jī)來完成。在一個年吐量為1500多萬噸的貨物港口，就約100多臺各種起重機(jī)，其中，橋式起重機(jī)占有相當(dāng)大的比例，在電力工業(yè)中，各種水火電站和核電站就需要大起重量的橋式起重機(jī)。在機(jī)械制造業(yè)中，企業(yè)車間內(nèi)部、露天場地、倉庫等場合大量應(yīng)用著各種橋式起重機(jī)。不同類型的橋式起重機(jī)所搬運(yùn)的物料不同：吊鉤起重機(jī)搬運(yùn)各種成件物品；抓斗起重機(jī)搬運(yùn)各種散粒物品，如煤、焦炭、砂等；電磁起重機(jī)搬運(yùn)導(dǎo)磁的金屬材料，如型鋼、鋼板、廢鋼等；兩用起重機(jī)是為了生產(chǎn)效率，在一臺小車上裝有可換的吊鉤和抓斗或者電磁吸盤和抓斗，但每一個工作循環(huán)只能使用其中的一種取物裝置，可運(yùn)送成件、散粒物品或者到此的金屬材料，但每次搬運(yùn)物品時，只能使用其中一種；防爆起重機(jī)用于搬運(yùn)有易爆氣體或有易爆介質(zhì)的車間、庫房等場所的成件物品，起重機(jī)上的電氣設(shè)備和有關(guān)裝置具有防爆特性，以免發(fā)生火花；絕緣起重機(jī)用于搬運(yùn)電解車間的各種成件物品，起重機(jī)上有關(guān)部分具有可靠的絕緣裝置，保證安全操作。 橋式起重機(jī)的基本參數(shù)橋式起重機(jī)的技術(shù)參數(shù)是橋式起重機(jī)工作性能的指標(biāo)。橋式起重機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)包括：起重量、跨度、起升高度、各機(jī)構(gòu)的工作速度以及工作級別等，為了保證橋式起重機(jī)的合理使用、安全運(yùn)行和防止事故的發(fā)生，橋式起重機(jī)司機(jī)必須掌握橋式起重機(jī)的技術(shù)參數(shù)。主要參數(shù)：1. 起重量起重量是指被起升重物的質(zhì)量，用G表示。（1）額定起重量 起重機(jī)所允許吊起的最大重物或者物料的質(zhì)量稱為額定起重量，用Cn表示，單位用噸（t）,額定起重量不包括吊鉤、吊環(huán)之類吊具的質(zhì)量，但包括抓斗、電磁盤、盛鋼桶、料罐之類可分吊具的質(zhì)量。（2）總起重量 起重機(jī)能吊起的重物或物料，連同可分吊具和長期固定在起重機(jī)上的吊具或?qū)倬撸òǖ蹉^、滑輪組、起重鋼絲繩…….）等質(zhì)量總和，總起重用Gt表示。2. 跨度和軌距橋式起重機(jī)的大車運(yùn)行軌道中心線之間的距離稱為橋式起重機(jī)的跨度，用L表示，單位為m。橋式起重機(jī)的小車運(yùn)行軌道兩條鋼軌中心線之間的距離為小車軌距，用t表示，單位為m,跨度依廠房的而定。3. 起升高度起升高度是橋式起重機(jī)取物裝置上下移動極限位置之間的距離，用H表示，單位為m。下極限位置通常以工作場地的地面為準(zhǔn)，上極限的位置，使用吊鉤時以鉤口中心為準(zhǔn)，使用抓斗時以抓斗最低點(diǎn)為準(zhǔn)。4. 工作速度工作速度是指起重機(jī)個機(jī)構(gòu)（起升、運(yùn)行）的運(yùn)行速度，其中：額定起升速度是指起升機(jī)構(gòu)的電動機(jī)在額定轉(zhuǎn)速下，取物裝置的上升速度；小車額定運(yùn)行速度是指小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)電動機(jī)在額定轉(zhuǎn)速下的小車運(yùn)行速度；大車額定運(yùn)行速度是指大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的電動機(jī)在額定轉(zhuǎn)速下的運(yùn)行速度。各類速度用v表示，單位為m/min。橋式起重機(jī)的工作速度根據(jù)工作要求而定：一般用途的橋式起重機(jī)采用中等的工作速度，這樣可以使驅(qū)動電機(jī)功率不致過大；安裝工作有時就要求很低的工作速度；吊運(yùn)輕件，要求提高生產(chǎn)效率，可取較高的工作速度??；吊運(yùn)重件，要求工作平穩(wěn)，作業(yè)效率不是主要矛盾，可取較低的工作速度。5. 起重機(jī)的總質(zhì)量G包括燃料、油液、潤滑劑和水等在內(nèi)的起重量各部分質(zhì)量的總和，單位用t表示。6. 外形尺寸外形尺寸指起重機(jī)長、寬、高的的尺寸，單位用m表示。 橋式起重機(jī)主要零部件吊鉤是吊裝作業(yè)中最常用的取物裝置，是各類起重機(jī)，也是常用吊索、起重工具、專用吊具上的重要組成部分。根據(jù)制造方式，吊鉤可分為鍛造鉤和板式鉤，鍛造鉤一般應(yīng)用GB699—1988中規(guī)定的20號鋼，經(jīng)過鍛造和沖壓、退火處理，再進(jìn)行機(jī)械加工而成。熱處理后要求表面硬度為95135HB。鍛造可以制成單鉤和雙鉤，單鉤主要用在70噸以下的起重機(jī)上，雙鉤用在50100噸的起重機(jī)上。板式鉤一般用在起重量較大的起重機(jī)上，板式鉤有厚度為30mm成型板片重疊鉚合而成。板式鉤上有護(hù)板，板式鉤一般應(yīng)用GB7001988《普通碳素鋼結(jié)構(gòu)鋼技術(shù)條例》中規(guī)定的Q235A、Q235B或GB15191988《低合金結(jié)構(gòu)鋼技術(shù)條件》中規(guī)定的16Mn鋼，軌制鋼制成。板式鉤由于其板片不可能同時斷裂，所以可靠性好，修理方便。但是板式鉤的斷面形狀只能制成矩形，因此鉤體的材料不能充分利用。板式鉤也分單鉤和雙鉤兩種。單鉤多用于鑄造起重機(jī)上。吊鉤鉤身的斷面形狀有圓形、矩形、梯形和T字形等，吊鉤的安全使用規(guī)范：（1）新吊鉤在投入使用前，應(yīng)進(jìn)行檢查，應(yīng)有制造廠的制造合格證，否則不準(zhǔn)投入使用，新吊鉤的開口度要進(jìn)行測量并符合規(guī)定。（2）新鉤應(yīng)做負(fù)荷試驗(yàn)，其檢驗(yàn)荷載按起重量的不同而不同，%。（3）對吊鉤三個危險斷面應(yīng)用火油清洗，用放大鏡看有無裂紋；對板式鉤應(yīng)檢查其襯套、銷子磨損情況。（4）在起重吊裝作業(yè)中使用的吊鉤，其表面要光滑，不能有剝裂、刻痕、銳角、接縫和裂紋等缺陷。（5）吊鉤在使用過程中，應(yīng)進(jìn)行定期檢查，主要檢查是否有變形、裂紋、磨損、腐蝕等現(xiàn)象，并應(yīng)做好記錄。（6）吊鉤不準(zhǔn)超負(fù)荷作業(yè)，吊鉤不得補(bǔ)焊，且吊鉤上應(yīng)裝有防止脫鉤的安全裝置。（7）吊鉤停止使用時，應(yīng)對其它進(jìn)行仔細(xì)的清洗、除銹，上好防銹油放在通風(fēng)干燥的地方。鋼絲繩是由高強(qiáng)度碳素鋼絲圍繞繩芯繞捻而成的，被廣泛應(yīng)用于起重作業(yè)。其中吊運(yùn)用鋼絲繩通常指起重滑車組使用的起重或牽引繩、立扒桿用的綁扎繩和纜風(fēng)繩及吊具索具使用的鋼絲繩。其有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）重量輕、強(qiáng)度高、能承受沖擊載荷。（2）撓性較高，使用靈活。（3）鋼絲繩磨損后，外表會產(chǎn)生許多毛刺，易于檢查。破段前有斷絲預(yù)兆，其整根鋼絲繩不會立即斷裂。（4）其中作業(yè)用鋼絲繩成本低。主要缺點(diǎn)剛性大，不易彎曲。起重作業(yè)選用的鋼絲繩一般為點(diǎn)接觸類型，如果配用的滑輪直徑過小或直角彎折，鋼絲繩易受損壞且影響安全使用和縮短使用壽命。鋼絲繩的種類1. 根據(jù)鋼絲繩的捻向分類（1）交互捻鋼絲繩 繩與股的捻向相反，這是常用的鋼絲繩，由于繩與股的自行松捻趨勢相反，互相抵消，沒有扭轉(zhuǎn)打結(jié)的趨勢，使用方便。根據(jù)繩的捻向，又分別有右捻和左捻繩。起重機(jī)多用右捻鋼絲繩。（2）同向捻鋼絲繩 繩與股的捻向相同，在自行松捻和扭轉(zhuǎn)的趨勢，容易打結(jié)。由于其撓性較好。通常用于具有剛性的導(dǎo)軌的牽引。近來在制造工藝中采用預(yù)變形方法，成繩后消除了自行松散扭轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。這種繩又稱為不松散繩。（3）混合捻鋼絲繩 有半數(shù)股左旋，另半數(shù)股右旋。這種鋼絲繩應(yīng)用較少。（1）點(diǎn)接觸繩 繩股中各層鋼絲繩直徑相同，股中相鄰各層鋼絲的捻距不等，相互交叉，在交叉點(diǎn)上接觸，因此，點(diǎn)接觸繩易于磨損，壽命低。（2）線接觸繩 繩股中各層鋼絲的捻距相等，外層鋼絲位于里層鋼絲之間的溝槽里，內(nèi)外層鋼絲相互接觸在一條螺旋線上，改變了接觸，增長了壽命，增加了撓性。相同直徑的鋼絲繩，線接觸型比點(diǎn)接觸型的金屬斷面面積大，因而承載能力大。（3）面接觸繩 股與股之間成面接觸，制作工藝復(fù)雜，多用于纜索起重機(jī)和架空索道的支承纜索。按繩芯的不同有麻芯、棉紗芯、石棉芯和軟鋼芯，其中帶浸油麻芯及棉紗芯、的鋼絲繩，比較溫軟，容易彎曲，芯中含油可經(jīng)常潤滑鋼絲，但不耐高溫高壓；帶石棉芯的鋼絲繩能耐高溫；帶軟鋼芯的鋼絲繩能耐高溫高壓，但芯硬不易彎曲。使用要根據(jù)具體條件選用。1. 根據(jù)繩股數(shù)和每股中鋼絲繩數(shù)量分類按繩股數(shù)和每股中鋼絲繩數(shù)量不同表示，例如常用普通結(jié)構(gòu)鋼鋼絲繩中分為76163661等種類（前者數(shù)字表示股數(shù)，后者數(shù)字表示每股絲數(shù)）。鋼絲繩中鋼絲越細(xì)越不耐磨，但比較柔軟，彈性較好，鋼絲繩月粗越耐磨，但比較硬不易彎曲，故應(yīng)視用途不同而選用。在滾筒直徑