【正文】 20噸L型單梁吊鉤門式起重機畢業(yè)設(shè)計1摘要L型單梁吊鉤門式起重機是通用門式起重機的一種，廣泛用于鐵路貨場，港口和工廠。它主要由三大工作機構(gòu)（起升機構(gòu)、小車運行機構(gòu)和橋架運行機構(gòu)）、金屬結(jié)構(gòu)部分和電氣設(shè)備構(gòu)成，其中橋架運行機構(gòu)和金屬結(jié)構(gòu)部分一起組成大車運行機構(gòu)。本論文首先介紹了起重運輸機械的用途和發(fā)展趨勢，然后根據(jù)任務(wù)書給定參數(shù)，結(jié)合所學(xué)相關(guān)專業(yè)知識，按照相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)及起重機設(shè)計手冊，對各機構(gòu)布置方案進行總體設(shè)計，對各機構(gòu)和部件進行研究及計算并對主要技術(shù)指標(biāo)進行校核，對相關(guān)電氣設(shè)備及部件進行選擇，最后依據(jù)計算和校核選擇正確的部件，進行組合，參照國標(biāo)選擇部件尺寸，完成總圖一張和若干工作裝置圖。通過本次的起重機設(shè)計計算，我知道了起重機的設(shè)計計算過程，鞏固了自己所學(xué)的專業(yè)知識，通過繪圖提升了自己的繪圖能力，為以后的社會實踐及工作奠定了知識基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：門式起重機 工作機構(gòu) 大車運行機構(gòu) 電氣設(shè)備AbstractLtype single girder gantry crane gantry crane is a mon and widely used in railway yard, ports and factories. It mainly consists of three working bodies (lifting mechanism, trolley traveling mechanism, bridge run institution), metal structural parts and electrical equipment structure, in which the structural part of the bridge run institutions and metal together make traveling mechanism.This paper introduces the use and development trend of material handling equipment, and relevant expertise learned the given parameters according to the mission statement, bined, in accordance with the relevant national standards and crane design manual for agencies overall design layout scheme, each institutions and research and puting ponents and the main technical indicators to be checked for electrical equipment and ponents related to selection and matching, and finally on the basis of the calculation and verification of choosing the right ponents, bined with reference GB select ponent sizes, plete general plan and a number of working device of FIG.Through this crane design calculations, familiar with the crane design calculation process, consolidate their expertise by drawing graphics to enhance their ability to lay the foundation for future practice and work.Keywords: gantry crane； working bodies ；traveling mechanism ；electrical equipment第一章 引言 L型單梁吊鉤門式起重機概述門式起重機一般是由大車運行機構(gòu)的門架、裝有起升機構(gòu)和小車運行機構(gòu)的起重小車、電氣設(shè)備等幾大部分組成。外形就像一個屹立在工作場所的大門。起升機構(gòu)用來垂直升降物品，起重小車用來帶著載荷作橫向移動，以達到在跨度內(nèi)和規(guī)定高度內(nèi)組成的三維空間里做搬運和裝卸貨物用。圖11 L型單梁吊鉤門式起重機門式起重機是現(xiàn)在使用最廣泛、擁有量最大的一種軌道運行式起重機，其額定起重量可以從幾噸到幾百噸。最基本的形式是通用吊鉤門式起重機，其他形式的門式起重機都是在通用吊鉤門式起重機的基礎(chǔ)上派生發(fā)展出來的。本論文設(shè)計的L型單梁吊鉤門式起重機為中級（A5）工作制，主要由門架、大車運行機構(gòu)、小車運行機構(gòu)、起升機構(gòu)、電氣設(shè)備等組成，橋架采用單梁箱型焊接結(jié)構(gòu)，大車運行機構(gòu)采用分別驅(qū)動，全部機構(gòu)均在操縱室內(nèi)操縱。①供電方式：小車采用軟纜供電，大車采用滑觸線供電。②為防止傾翻和大車滑行，特設(shè)置手動別軌器及地錨固定。③為了安全使用，在起重機上裝有避雷裝置。④窗戶安裝玻璃，能開窗玻璃易擦潔更換，內(nèi)設(shè)凸輪控制器，操作方便 課題研究思路和設(shè)計方案在設(shè)計過程中，結(jié)合起重機的實際工作條件，應(yīng)該注意以下幾方面的要求：整臺起重機與工作場所的配合，以及小車與門架的配合。小車與門架的相互配合，主要在于：小車軌距（車輪中心線間的水平距離）和門架上的小車軌距應(yīng)相同，其次，在于小車的緩沖器與門架上的擋鐵位置要配合好，小車的撞尺和門架上的行程限位裝置要配合好。小車的平面布置愈緊湊小車愈能跑到靠近門架的兩端，起重機工作范圍也就愈大。小車的高度小，相應(yīng)的可使起重機的高度減小，從而減少了起重機的自重，節(jié)約了材料。小車上機構(gòu)的布置及同一機構(gòu)中各零件間的配合要求適當(dāng)。起升機構(gòu)和小車平面的布置要合理，二者之間的距離不應(yīng)太小，否則維修不便，或造成小車架難以設(shè)計。但也不應(yīng)太大，否則小車就不緊湊。小車車輪的輪壓分布要求均勻。如果能滿足這個要求，則可以獲得最小的車輪，輪軸及軸承箱的尺寸，并且使起重機門架主梁上受到均勻的載荷，一般最大輪壓不應(yīng)該超過平均輪壓得20%。小車架上的機構(gòu)與小車架配合要適當(dāng)。為使小車上的起升、運行機構(gòu)與小車架配合得好，要求二者之間的配合尺寸相符；連接零件選擇適當(dāng)和安裝方便。在設(shè)計原則上，要以機構(gòu)為主，盡量用小車架去配合機構(gòu)；同時機構(gòu)的布置也要盡量符合鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計制造和運行機構(gòu)的要求設(shè)計，但在不影響機構(gòu)的工作的條件下，機構(gòu)的布置也應(yīng)配合小車架的設(shè)計，使其構(gòu)造簡單，合理和便于制造。盡量選用標(biāo)準(zhǔn)零部件，以提高設(shè)計與制造的工作效率，降低生產(chǎn)成本。小車各部分的設(shè)計應(yīng)考慮制造，安裝和維護檢修的方便，盡量保證各部件拆下修理時而不需要移動鄰近的部件?？傊骖櫢鱾€方面的相互關(guān)系，做到各部分之間的配合良好。 小車設(shè)計方案小車機構(gòu)主要由主副起升機構(gòu)、小車運行機構(gòu)、小車架等機構(gòu)組成。 主副起升機構(gòu)主副起升機構(gòu)均由由電動機、聯(lián)軸器、制動器、減速器、卷筒、鋼絲繩、動滑輪、定滑輪、取物裝置等零部件組成。起動機電動機一般為YZR冶金電動機。主副起升機構(gòu)均采用兩套制動器結(jié)構(gòu)形式。主鉤采用雙月牙板鉤，副鉤采用鍛造單鉤。 小車運行機構(gòu)小車運行機構(gòu)采用集中驅(qū)動結(jié)構(gòu)形式，由電動機、聯(lián)軸器、制動器、傳動軸 、減速器、車輪組等組成。為保證輪壓，小車運行機構(gòu)采用4車輪驅(qū)動方式.。小車臺車布置如圖，主動輪和被動輪各半。且四個主動輪位于一側(cè)。圖12 小車布置示意圖圖13小車臺車布置如圖，小車運行參數(shù)性能如下表：序號項 目 單 位數(shù) 值備 注1主動輪數(shù)目m/min22被動輪數(shù)目m/min23小車最大輪壓KN5004小車速度m/min3816表11 小車運行參數(shù)小車架小車架采用剛性框架焊接結(jié)構(gòu)，設(shè)計保證車架足夠的強度、剛度，小車架受載變形后不影響機構(gòu)的正常工作；并且車架的構(gòu)造設(shè)計考慮起升機構(gòu)和小車運行機構(gòu)的布置要求，小車架上的設(shè)備支座經(jīng)加工后焊接在小車架上。小車架所允許的最大剛度為f=1/2000 大車初定大車機構(gòu)由橋架、大車運行機構(gòu)組成，大車整體布置如圖所示：圖14 大車布置示意圖圖15大車車輪布置示意圖大車運行機構(gòu)大車的傳動系統(tǒng)為閉式傳動。大車運行機構(gòu)采用四角驅(qū)動型式，由四套機構(gòu)組成。機構(gòu)由電動機、制動器、聯(lián)軸器、減速器、車輪組等組成。大車運行機構(gòu)位于主梁內(nèi)。大車運行機構(gòu)有16個車輪8個臺車組成組成，每個角由四個車輪組成，為保證起動和制動時不打滑，每個角有兩個主動輪和兩個被動輪組成。如圖22。大車運行參數(shù)如表序號項 目單 位數(shù) 值備 注1主動輪數(shù)目m/min82被動輪數(shù)目m/min83小車最大輪壓KN5004小車速度m/min54表12 大車運行參數(shù) 門架門架主要由主梁和端梁組成，橋架主梁采用整根梁箱形結(jié)構(gòu)，中間不分段。端梁亦采用箱形梁結(jié)構(gòu)，為便于運輸，采取分兩段形式，端梁接頭形式為頂部翼緣板和腹板采用角鋼對接。橋架的主梁與端梁采用高強度螺栓連接。 其它結(jié)構(gòu)初定起重機除了小車和大車結(jié)構(gòu)外，還有司機室，電氣設(shè)備等。本次設(shè)計中，橋式起重機采用安全滑觸線供電，滑觸線布置在司機室的對側(cè)。而司機室布置在主梁一邊。起重機走臺上通道的寬度不小于600mm，走臺上方的凈空高度不小于1800mm。走臺能承受3kN移動的集中載荷而不產(chǎn)生永久變形。走臺板面具有防滑性能。在橋架上設(shè)有高度不低于1100mm的欄桿，并設(shè)有間距不大于350mm的水平橫桿，底部設(shè)有不低于80mm的圍護板；欄桿上任何一處都能承受1kN來自任何方向的載荷而不會產(chǎn)生塑性變形。橋式起重機的通道和門一般設(shè)置在司機室的一側(cè)?？紤]到整機供電的安全性，起重機金屬機構(gòu)及所有電器設(shè)備的金屬外殼、管槽、電纜金屬外皮及變壓器低壓側(cè)要全部接地。序號項 目單 位數(shù) 值備 注1起重機跨度m302工作級別A53吊鉤起重量t20/5吊鉤起升高度m10主鉤起升速度m/min716副鉤起升速度m/min19184大車速度小車速度 m/min m/min5438165大車最大輪壓小車最大輪壓KNKN5006起重機兩邊懸臂長度m107起升機構(gòu)行走軌道扭矩Kg/m42表13起重機相關(guān)參數(shù)根據(jù)起重機性能參數(shù)，該起重機主副鉤均可采用一組雙聯(lián)卷筒、一組動滑輪、一組定滑輪、一個吊鉤結(jié)構(gòu)形式，由2根鋼絲繩起吊，每根鋼絲繩一端固定于卷筒的外端，另一端固定于定滑輪旁邊的平衡桿上；小車運行機構(gòu)采用集中驅(qū)動方式；大車運行機構(gòu)采用四角分別驅(qū)動方式；門架采用全偏軌箱形主梁、箱形端梁的單梁結(jié)構(gòu)，小車架采用剛性框架焊接結(jié)構(gòu)，為減輕整機重量，提高整機的性能，主要承載構(gòu)件材質(zhì)可采用Q345A材料。第二章 起重機起升機構(gòu)的設(shè)計計算 主起升機構(gòu)設(shè)計 電動機通過聯(lián)軸器和減速器的高速軸相聯(lián)系，為了安裝便利且提高補償能力，通常如上圖那樣將齒輪軸用一段浮動軸聯(lián)接。 門式起重機主起升機構(gòu)設(shè)計參數(shù) 主起重量 Q=20t工作級別 A5最大起升高度 H=10m主鉤起升速度 Va=716m/min 確定傳動方案，選擇滑輪組按照傳動機構(gòu)布置易緊湊的原則，決定采用如上圖所示的傳動方案。如圖所示，選擇滑輪組倍率a=4的雙聯(lián)滑輪組，其鋼絲繩的纏繞方式如圖所示。 圖23 雙聯(lián)滑輪組 鋼絲繩的選擇 根據(jù)起重機的額定起重量,選擇雙聯(lián)起滑輪組，倍率為ih=4，承載繩的分支數(shù)Z=2ih=8. 若滑輪組采用滾動軸承，當(dāng)ih=4查得鋼絲繩滑輪組效率ηh=。(1) 鋼絲繩所受最大靜拉力