【文章內容簡介】 的阻礙。 橋式起重機廣泛地應用在室內外倉庫、廠房、碼頭和露天貯料場等處。橋式起重機可分為普通橋式起重機、簡易梁橋式起重機和冶金專用橋式起重機三種。 普通橋式起重機一般由起重小車、橋架運行機構、橋架金屬結構組成。起重小車又由起升機構、小車運行機構和小車架三部分組成。 起升機構包括電動機、制動器、減速器、卷筒和滑輪組。電動機通過減速器，帶動卷筒轉動，使鋼絲繩繞上卷筒或從卷筒放下，以升降重物。小車架是支托和安裝起升機構和小車運行機構等部件的機架，通常為焊接結構。起重機運行機構的驅動方式又可以分為兩類：一類為集中驅動，即用一臺電動機帶動長傳動軸驅動兩邊的主動車輪；另一類為分別驅動、即兩邊的主動車輪各用一臺電動機驅動。中、小型橋式起重機較多采用制動器、減速器和電動機組合成一體的“三合一”驅動方式，大起重量的普通橋式起重機為便于安裝和調整，驅動裝置常采用萬向聯軸器。 從結構上來說起重機(crane)運行機構一般只用四個主動和從動車輪，如果起重量很大，常用增加車輪的辦法來降低輪壓。當車輪超過四個時，必須采用鉸接均衡車架裝置，使起重機的載荷均勻地分布在各車輪上[3]。 　 橋架的金屬結構由主梁和端梁組成，分為單主梁橋架和雙梁橋架兩類。單主梁橋架由單根主梁和位于跨度兩邊的端梁組成，雙梁橋架由兩根主梁和端梁組成。 　主梁與端梁剛性連接，端梁兩端裝有車輪，用以支承橋架在高架上運行。主梁上焊有軌道，供起重小車運行。橋架主梁的結構類型較多比較典型的有箱形結構、四桁架結構和空腹桁架結構。 　 箱形結構又可分為正軌箱形雙梁、偏軌箱形雙梁、偏軌箱形單主梁等幾種。正軌箱形雙梁是廣泛采用的一種基本形式，主梁由上、下翼緣板和兩側的垂直腹板組成，小車鋼軌布置在上翼緣板的中心線上，它的結構簡單，制造方便，適于成批生產，但自重較大。偏軌箱形雙梁和偏軌箱形單主梁的截面都是由上、下翼緣板和不等厚的主副腹板組成，小車鋼軌布置在主腹板上方，箱體內的短加勁板可以省去，其中偏軌箱形單主梁是由一根寬翼緣箱形主梁代替兩根主梁，自重較小，但制造較復雜。四桁架式結構由四片平面桁架組合成封閉型空間結構，在上水平桁架表面一般鋪有走臺板，自重輕，剛度大，但與其他結構相比，外形尺寸大，制造較復雜，疲勞強度較低，已較少生產。 　 空腹桁架結構類似偏軌箱形主梁，由四片鋼板組成一封閉結構，除主腹板為實腹工字形梁外，其余三片鋼板上按照設計要求切割成許多窗口，形成一個無斜桿的空腹桁架，在上、下水平桁架表面鋪有走臺板，起重機運行機構及電氣設備裝在橋架內部，自重較輕，整體剛度大，這在中國是較為廣泛采用的一種型式。普通橋式起重機主要采用電力驅動，一般是在司機室內操縱，也有遠距離控制的。起重量可達五百噸，跨度可達60米。 為了確保起重作業(yè)安全可靠，起重機裝有較完善的安全裝置，以便在意外的情況下，起到保護機件或提醒操作人員注意，從而起到安全保護作用[4]。 　　（1）液壓系統(tǒng)中各溢流閥：可抑制回路中的異常高壓，以防止液壓油泵及馬達的損壞，并防止處于過載狀態(tài)。 　?。?）.吊臂變幅安全裝置：當不測事故發(fā)生，吊臂變幅油缸回路中的高壓軟管或油管爆裂或切斷時，液壓回路中的平衡閥就起作用，鎖閉來自油缸下腔的工作油，使吊臂不致下跌，從而確保作業(yè)的安全性。 　?。?）.吊臂伸縮安全裝置：當不測事故發(fā)生，吊臂伸縮油缸回路中的高壓軟管或油管爆裂或切斷時，液壓回路中的平衡閥就起作用，鎖閉來自油缸下腔的工作油，使吊會自己縮回，從而確保作業(yè)的安全性。 　?。?）.高度限位裝置：吊鉤起升到規(guī)定的高度后，碰觸限位重錘，打開行程開關，過繞指標燈即亮，同時切斷吊鉤起升、吊臂伸出、吊臂伏到等動作的操作而確保安全。這時只要操縱吊鉤下降，吊臂縮回或吊臂仰起(即向安全方操作)等手柄時，使限位重錘解除約束，操作即恢復正常。在特殊的場合，如仍需要作微量的過繞操作，可按下儀表盒上的釋放按鈕，此時限位的作用便解除，但此時的操作必須十分謹慎小心，以防發(fā)生事故。 　?。?）.支腿鎖定裝置：當不測事故發(fā)生，通往支腿垂直油缸的高壓軟管或油管破裂或切割時，液壓系統(tǒng)中的雙向液壓鎖能封鎖支腿封鎖油缸兩腔的壓力油，使支腿不縮或甩出，從而確保起重作業(yè)的安全性。 　?。?）.起重量指示器：起重量指示器設置在基本臂的合側方(即操縱室的右側面)，操作者坐在操縱室內便能清楚地觀察到，能準確地指示出吊臂的仰角及對應工況下起重機允許的額定起重量。 （7）.起重特性表：設置在操縱室內前側下墻板上，該表列出了各種臂長和各種工作幅度下的額定起重量和起重高度，以便操作時查閱。起重作業(yè)時，切不可超過表中規(guī)定的數值。為了確保起重作業(yè)安全可靠，起重機裝有較完善的安全裝置，以便在意外的情況下，起到保護機件或提醒操作人員注意，從而起到安全保護作用。 橋式起重機設計的總體方案 起重機課程設計的主要參數: 起重機課程設計參數 工作級別A5跨度L（m）主起升副起升小車運行大車運行起升重量Q（t）163 起升高H(m)1214工作V(m/min)74工作級別A5A5A5A5JC%75%75%75%75% 主梁和橋架的設計 ,主要構件是上蓋板、下蓋板和兩塊垂直腹板，主梁和端梁采用搭接形式，走臺的寬度取決于端梁的長度和大車運行機構的平面尺寸，司機室采用閉式一側安裝，腹板上加橫向加勁板和縱向加勁條或者角鋼來固定，縱向加勁條的焊接采用自動焊，主梁翼緣板和腹板的焊接采用貼角焊縫，腹板的下邊和下蓋板硬做成拋物線形。 端梁的設計端梁采用箱型的實體板梁式結構，是由車輪組合端梁架組成，端梁的中間截面也是由上蓋板，下蓋板和兩塊腹板組成；通常把端梁制成制成三個分段，端梁是由兩段通過連接板和角鋼用高強螺栓連接而成。端梁的主要尺寸是依據主梁的跨度，大車的輪距和小車的軌距來確定的；大車的運行采用分別驅動的方案。在裝配起重機的時候，先將端梁的一段與其中的一根主梁連接在一起，然后再將端梁的兩段連接起來。 下面對主梁，端梁，橋架進行詳細計算和校核。2 大車運行機構的設計 設計的基本原則和要求大車運行機構的設計通常和橋架的設計一起考慮，兩者的設計工作要交叉進行，一般的設計步驟：1. 確定橋架結構的形式和大車運行機構的傳方式2. 布置橋架的結構尺寸3. 安排大車運行機構的具體位置和尺寸4. 綜合考慮二者的關系和完成部分的設計 對大車運行機構設計的基本要求是：1. 機構要緊湊，重量要輕2. 和橋架配合要合適，這樣橋架設計容易，機構好布置3. 盡量減輕主梁的扭轉載荷，不影響橋架剛度4. 維修檢修方便，機構布置合理 機構傳動方案大車機構傳動方案，基本分為兩類：分別傳動和集中傳動，橋式起重機常用的跨度（）范圍均可用分別傳動的方案。 大車運行機構具體布置的主要問題1. 聯軸器的選擇2. 軸承位置的安排3. 軸長度的確定這三著是互相聯系的。在具體布置大車運行機構的零部件時應該注意以幾點：1. 因為大車運行機構要安裝在起重機橋架上，橋架的運行速度很高，而且受載之后向下撓曲，機構零部件在橋架上的安裝可能不十分準確，所以如果單從保持機構的運動性能和補償安裝的不準確性著眼，凡是靠近電動機、減速器和車輪的軸，最好都用浮動軸。2. 為了減少主梁的扭轉載荷，應該使機構零件盡量靠近主梁而遠離走臺欄桿；盡量靠近端梁，使端梁能直接支撐一部分零部件的重量。3. 對于分別傳動的大車運行機構應該參考現有的資料，在浮動軸有足夠的長度的條件下，使安裝運行機構的平臺減小，占用橋架的一個節(jié)間到兩個節(jié)間的長度，總之考慮到橋架的設計和制造方便。4. 制動器要安裝在靠近電動機，使浮動軸可以在運行機構制動時發(fā)揮吸收沖擊動能的作用。 大車運行機構的計算參數：起重機估計總重G=，橋架跨度L=，起重量Q=16t，大車運行速度Vdc=74m/min，工作級別為A5級，機構運行持續(xù)率為JC%=25%，小車的重量為Gxc=，橋架為箱形結構。 確定機構傳動方案 本起重機設計的傳動方案如圖所示： 大車運行機構1—電動機 2—制動器 3—高速浮動軸 4—聯軸器 5—減速器 6—聯軸器 7低速浮動軸 8—聯軸器 9—車輪 大車車輪與軌道的選擇及其強度校核 如圖所示的重量分布，計算大車車輪的最大輪壓和最小輪壓。 大車輪壓受力圖滿載時，最大輪壓：Pmax= （）= =空載時，最小輪壓：P‘min= （） = = 式中的e為主鉤中心線離端梁的中心線的最小距離e=車輪踏面疲勞計算載荷： P==（2*+）/3= （） 車輪材料，采用ZG340640(調制)，σ=700MP，σ=380MP，由附表18選擇車輪直徑D=500mm，由 [1]表51 查得軌道型號為QU70（起重機專用軌道）按車輪與軌道為點接觸和線接觸兩種情況來驗算車輪的接觸強度 1）點接觸局部擠壓強度驗算： P=kRcc/m=281257N （） k許用點應力常數(N/mm),由【1】表52，取k= R曲率半徑，由車輪和軌道兩者曲率半徑中取最大值。取QU70的曲率半徑為400mm M由軌頂和車輪的曲率半徑之比（r/R）所確定的系數,由【1】表55查得，m=c轉數系數，由【1】表53，車輪轉速n=/πD=74/π/=,c=. c工作級別系數,由表54，M級別，c=1 PP 故驗算通過 2）線接觸局部擠壓強度驗算 P=kDlcc= （）式中， k 許用點應力常數(N/mm),由【1】表52，取k= l車輪與軌道的有效接觸長度，QU70中，l=70mm c轉數系數，由【1】表53，車輪轉速n=/πD=74/π/=,c=. c工作級別系數,由表54，M級別，c=1 PP 故驗算通過 運行阻力運算 摩擦總阻力距 Mm=β（Q+G）（K+μ*d/2）由【3】 Dc=500mm車輪的軸承型號為：7520， 軸承內徑和外徑的平均值為：（100+180）/2=140mm由【2】中表92到表94查得：滾動摩擦系數K=，軸承摩擦系數μ=，附加阻力系數β=，代入上式中：當滿載時的運行阻力矩：Mm（Q=Q）= Mm(Q=Q)=b(Q+G)( k +m) =（160000+305000）（+） =1116Nm （）運行摩擦阻力：Pm（Q=Q）===4464N （）空載時：Mm（Q=0）=βG（K+μd/2） （） =305000（+） =732N P m（Q=0）= Mm（Q=0）/（Dc/2） （） =7322/ =2928N 選擇電動機電動機靜功率：Nj=PjVdc/（1000m ） （）=446474/1000/60/式中 Pj=Pm（Q=Q）—滿載運行時的靜阻力(P m（Q=0）=4464N) m=2驅動電動機的臺數初選電動機功率：N=Kd*Nj=*=式中Kd電動機功率增大系數，由【2】表76查得Kd=查【1】表3127選用電動機YZR160M1；Ne=，n1=927r/min，（GD2）=，電動機的重量Gd=154kg 驗算電動機的發(fā)熱條件等效功率：Nx=K25rNj ） = = （）式中K25—工作類型系數，由[1]查得當JC%=25時，K25=r—由[1]按照起重機工作場所得tq/tg=，r=由此可知：NxNe,故初選電動機發(fā)熱條件通過。 選擇電動機：YZR160M1 減速器的選擇車輪的轉數：nc=Vdc/（πDc）=74/（）機構傳動比： i。=n1/nc=927/= （） 查[【1】表35，選用兩臺ZQ350V1Z減速器i‘=；[N]=，當輸入轉速為1000r/min時，可見Nj[N]。 驗算運行速度和實際所需功率實際運行的速度：V=Vdc i。/ i?！?74（）誤差：ε=（VdcV）/ Vdc=（）/74100%=4%15%合適 （）實際所需的電動機功率：N=NjV/ Vdc=（）由于N‘jNe,故所選的電動機和減速器都合適 驗算起動時間起動時間：t= （）式中n1=927r/min m=2(驅動電動機臺數) Mq=9550N/n1=9550m滿載時運行靜阻力矩：Mj（Q=Q）===m （）空載運行時靜阻力矩：Mj（Q=0）= ()==m初步估算高速軸上聯軸器的飛輪矩：(GD2)ZL+(GD2)