【正文】 設(shè)計 概述總體設(shè)計是畢業(yè)設(shè)計中至關(guān)重要的一個環(huán)節(jié)，它是后續(xù)設(shè)計的基礎(chǔ)和框架。整臺的上回轉(zhuǎn)塔機主要由金屬結(jié)構(gòu)，工作機構(gòu)，液壓頂升系統(tǒng)，電器控制系統(tǒng)及安全保護裝置等五大部分組成。人字架式塔尖部件由一個平面型鋼焊接桁架和兩根定位系桿組成。塔冒用無縫鋼管焊接而成，頂部設(shè)有連接平衡臂拉桿和吊臂拉桿的鉸銷吊耳，以及穿繞起升鋼絲繩的定滑輪，頂部應(yīng)裝有安全燈和避雷針。雙吊點小車變幅臂架結(jié)構(gòu)自重輕，據(jù)分析與同等起重性能的單吊點小車變幅臂架相比，自重均可減輕5%10%。本次設(shè)計選用標(biāo)準(zhǔn)節(jié)長度為6m，另加上2m長的延接節(jié)。4） 腹桿布置和桿件材料選用矩形截面臂架的腹桿體系宜采用人字式布置方式，而三角形截面起重臂的腹桿體系既可采用人字式布置方式，也可 采用順斜置式。因此本設(shè)計選用20號無縫圓鋼管。吊點以左可看作簡支梁，以右可看作懸臂梁。平衡重與平衡臂的長度成反比關(guān)系，而平衡臂長度與起重臂之間又存在一定關(guān)系，因此，平衡臂的合理設(shè)計可節(jié)約材料，降低整機造價。平衡臂結(jié)構(gòu)選用型式的原則是：自重比較輕；加工制造簡單，造型美觀與起重臂匹配得體?；顒悠胶庵刂饕糜谧陨剿C，其特點是可以移動，易于使塔身上部作用力矩處于平衡狀態(tài)，便于進行頂升接高作業(yè)。 4. 拉桿QTZ40塔式起重機采用雙吊點式拉桿結(jié)構(gòu)，拉桿由焊件組成，其材料為16Mn，拉桿節(jié)之間用過渡節(jié)連接，由受力特性計算出其拉桿點作為位置，其中在平衡臂和吊臂上設(shè)有拉板和銷軸用來連接用。由型鋼或鋼管焊成的空間桁架，其成本比較低，且能滿足工作需要。斜腹桿和水平腹桿可采用同一規(guī)格，腹桿有三角形，K字型等多種布置形式。4） 塔身結(jié)構(gòu)設(shè)計（1） 輕、中型自升塔機和內(nèi)爬式塔機宜采用整體式塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)。爬梯寬度不宜小于500mm，梯級間距應(yīng)上下相等，并應(yīng)不大于30mm。上回轉(zhuǎn)自升式塔機的轉(zhuǎn)臺多采用型鋼和鋼板組焊成的工字型斷面環(huán)梁結(jié)構(gòu)，它支撐著塔頂結(jié)構(gòu)和回轉(zhuǎn)塔架 ，并通過回轉(zhuǎn)支承及承座將上部載荷下傳給塔身結(jié)構(gòu)。為保證軸承裝置正常工作，對固定軸承座圈的機架要求有足夠的剛度。本次設(shè)計采用的是帶撐桿的x底架。套架用無縫鋼管焊接而成。套架本身就是一個空間桁架結(jié)構(gòu)。缺點是：頂升重量大，頂升時錨固裝置必須松開。絲杠爬升機構(gòu)的絲杠裝在內(nèi)塔架中軸線處，或裝在塔身的側(cè)面內(nèi)外塔架的空隙里。液壓缸上端固定在橫梁鉸點處。本次設(shè)計的QTZ40塔式起重機采用側(cè)頂式。1） X形整體基礎(chǔ)的形狀及平面尺寸大致與塔式起重機X形底架相似。塔機的塔身結(jié)構(gòu)通過塔身基礎(chǔ)節(jié)、預(yù)埋塔身框架或預(yù)埋塔身主角鋼等固定在鋼筋混凝土基礎(chǔ)上?；A(chǔ)的土質(zhì)應(yīng)堅固牢實，混凝土基礎(chǔ)的深度﹥1100mm 。為了提高起重機的工作效率和安全可靠性，要求起升機構(gòu)具有適合的調(diào)速性能。起升機構(gòu)的調(diào)速困難、操作麻煩、但工作可靠?？紤]經(jīng)濟性、工作情況、工作效益等，本次設(shè)計采用電力傳動。本設(shè)計選用多速電機起升機構(gòu)。4） 起升機構(gòu)的制動器 起升機構(gòu)的制動器可布置在高速軸上，也可布置在低速軸上?；剞D(zhuǎn)運動的產(chǎn)生是通過上、下回轉(zhuǎn)支座分別裝在回轉(zhuǎn)支承的內(nèi)外圈上并由回轉(zhuǎn)機構(gòu)驅(qū)動小齒輪。但造價較高。經(jīng)過力偶合器至行星齒輪減速機到主動小齒輪，再驅(qū)動回轉(zhuǎn)支承大齒輪。按照小車沿吊臂弦桿行走方式，小車式變幅機構(gòu)分為自行式和繩索牽引式兩類。2） 變頻調(diào)速變幅機構(gòu)這是一種新型的無級變速變幅機構(gòu)。變幅機構(gòu)及鋼絲繩纏繞方式如圖213所示：變幅機構(gòu)簡圖圖213 變幅機構(gòu)及鋼絲繩纏繞簡圖1變幅卷筒 2擺線針輪減速機 3制動器 4電動機安全裝置是塔式起重機必不可少的關(guān)鍵設(shè)備之一，其作用是防止誤操作和違章操作，以避免由誤操作或違章操作所導(dǎo)致的嚴(yán)重后果。3） 小車行程限位開關(guān)。4. 力矩限制器自升塔式起重機上用的力矩限制器大都裝設(shè)于塔帽結(jié)構(gòu)主弦桿處。5. 風(fēng)速儀風(fēng)荷是塔式起重機的基本載荷，風(fēng)荷與風(fēng)速有關(guān)，還會隨高度升高而增大。 總體設(shè)計原則 整機工作級別塔式起重機的工作級別與它的利用等級（工作頻繁程度）和載荷狀態(tài)（受載荷的輕重和頻繁程度）有關(guān)。平衡重的設(shè)計要求：滿載工作時，塔身承受的前傾彎矩接近于空載非工作狀態(tài)時塔身的后傾彎矩。根據(jù)GB/T 1375292《塔式起重機設(shè)計規(guī)范》.《塔式起重機設(shè)計規(guī)范》，風(fēng)壓選擇如表27所示：表27 風(fēng)壓選擇序號適應(yīng)情況。由塔式起重機使用手冊P31表231及GB/T 1375292《塔式起重機設(shè)計規(guī)范》P77附錄L表L1取定起升機構(gòu)、回轉(zhuǎn)機構(gòu)、變幅機構(gòu)、頂升機構(gòu)的工作級別如表22所示：起升機構(gòu)回轉(zhuǎn)機構(gòu)變幅機構(gòu)頂升機構(gòu)Km=Km=Km=Km=T4L2M4T4L3M3T3L2M3T1L2M1表22工作機構(gòu)級別 T―機構(gòu)利用等級；L―機構(gòu)載荷狀態(tài)； M―機構(gòu)工作級別；Km―名義載荷譜系數(shù)采用前傾截錐柱式塔頂采用小車變幅水平臂架選用標(biāo)準(zhǔn)節(jié)長度為6m，另加上2m長的延接節(jié)采用正三角形截面上弦選用20號無縫圓鋼管、下弦選用角鋼采用雙吊點采用平面框架式平衡臂采用固定式平衡重采用鋼筋混凝土式平衡重采用方形斷面結(jié)構(gòu)采用三角形采用套柱螺栓聯(lián)接采用整體式塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)選用球式回轉(zhuǎn)支承采用帶撐桿的x底架采用上頂升加節(jié)接高采用側(cè)頂式選用x基礎(chǔ)采用電力傳動選用多速電機起升機構(gòu)選用圓柱齒輪減速器采用塊式制動器回轉(zhuǎn)機構(gòu)采用單回轉(zhuǎn)采用水平臂小車變幅選用多速電機變幅機構(gòu)工作級別為A4起升機構(gòu)、回轉(zhuǎn)機構(gòu)、變幅機構(gòu)、頂升機構(gòu)的工作級別依次為MMMM1設(shè)計項目計算與說明結(jié)果主要技術(shù)性能參數(shù)平衡重的計算起重機各部件對塔身的中心力矩起重特性曲線各幅度時起重量起重特性曲線塔機的風(fēng)力計算工作工況Ⅰ平衡臂風(fēng)力計算風(fēng)力系數(shù)選取由平衡臂的設(shè)計尺寸計算迎風(fēng)面積風(fēng)力計算起升機構(gòu)的風(fēng)力計算平衡重風(fēng)力計算起重臂風(fēng)力計算牽引機構(gòu)風(fēng)力計算塔頂風(fēng)力計算上下支座風(fēng)力計算塔身風(fēng)力計算工作工況Ⅱ平衡臂風(fēng)力計算起升機構(gòu)風(fēng)力計算平衡重風(fēng)力計算起重臂風(fēng)力計算牽引機構(gòu)風(fēng)力計算塔頂風(fēng)力計算上下支座風(fēng)力計算塔身風(fēng)力計算非工作工況Ⅲ平衡臂風(fēng)力計算起升機構(gòu)風(fēng)力計算平衡重風(fēng)力計算起重臂風(fēng)力計算牽引機構(gòu)風(fēng)力計算塔頂風(fēng)力計算上下支座風(fēng)力計算塔身風(fēng)力計算起重機抗傾覆穩(wěn)定性計算工作工況Ⅰ平衡臂部分起重臂部分塔身部分基礎(chǔ)部分工作工況Ⅱ平衡臂部分起重臂部分塔身部分基礎(chǔ)部分慣性載荷坡度載荷風(fēng)載荷非工作工況Ⅲ平衡臂部分起重臂部分塔身部分基礎(chǔ)部分風(fēng)載荷工作工況Ⅳ平衡臂部分起重臂部分塔身部分基礎(chǔ)部分風(fēng)載荷固定基礎(chǔ)穩(wěn)定性計算