【文章內(nèi)容簡介】 業(yè)的安全問題尤其突出。 起重機械今后的發(fā)展方向近年來隨著建設(shè)工程規(guī)模的不斷擴大，起重安裝工程量越來越大，尤其是現(xiàn)代化大型石油、化工、冶煉、電站、大型室內(nèi)體育館以及高層建筑的安裝作業(yè)逐年增多。因此，對大功率的工程起重機需要量日益增加，隨著現(xiàn)代科學的發(fā)展，各種新技術(shù)、新材料、新結(jié)構(gòu)、新工藝在工程起重機上得到廣泛的應(yīng)用。根據(jù)國內(nèi)外現(xiàn)有工程起重機產(chǎn)品和技術(shù)資料分析，近年來起重機械的發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面[5]。(1)廣泛應(yīng)用液壓技術(shù)。由于也發(fā)傳動具有體積小、質(zhì)量小、結(jié)構(gòu)緊湊、能無級調(diào)速、操縱簡便輕巧、運輸平穩(wěn)和工作安全可靠等優(yōu)點，因此國內(nèi)外各種類型的工程起重機廣泛采用液壓傳動。液壓技術(shù)尤其適合中小型起重機械。(2)大型化。為了滿足大型石油、化工、冶煉設(shè)備和高層建筑、大型板材、構(gòu)件的安裝，起重機必須向大型化發(fā)展。(3)多用途、高效率。由于建筑規(guī)模、使用場合條件的復雜多變，各國開始注意一機多用途、高效能的問題。即轉(zhuǎn)換工作狀態(tài)要快，能配多種工作裝置（吊鉤、抓斗、拉鏟、電磁吸盤、抓取器、打樁設(shè)備等）；裝有各種先進的安全警報、遙控、新式傳動裝置、工業(yè)電視及采用電子計算機等最新技術(shù)，從而極大提高了機械的工作效率。(4)提高“三化”程度，實行專業(yè)生產(chǎn)。提高“三化”程度，在不同程度上擴大了產(chǎn)品標準化、參數(shù)尺寸規(guī)格化（系列化）、零部件通用化的范圍，為起重機械制造的機械化、自動化、連續(xù)作業(yè)提供了方便的條件。中國對橋式起重機、輪胎式起重機和塔式起重機分別制定了基本參數(shù)系列，統(tǒng)一了產(chǎn)品型號和等級，并制定了技術(shù)條件標準。國外有的國家甚至廢除了本國標準而直接采用國際標準（ISO）。 起重機械的主要參數(shù)起重機的技術(shù)參數(shù)是說明起重機工作性能的指標，表征起重機的作業(yè)能力，也是設(shè)計的依據(jù)。起重機的主要參數(shù)有：起重量（起重力矩）、起升高度、跨度（橋式類型起重機）、幅度（臂架類型起重機）、各機構(gòu)的工作速度及生產(chǎn)率。(1)額定起重量Q和起重力矩M起重機在正常工作時允許起吊的物品重量和可以從起重機上取下的取物裝置重量之總和稱為額定起重量?；蚱鹬貦C正常工作時一次起升的最大質(zhì)量稱為額定起重量。額定起重量不包括吊鉤、吊環(huán)之類吊具的重量，但包括抓斗、起重電磁鐵、料罐、盛鋼桶、真空吸盤之類吊具的重量。某些旋轉(zhuǎn)臂架類型起重機，如塔式起重機、汽車起重機、輪胎起重機、履帶起重機、鐵路起重機以及門座起重機等，除起重量外還有起重力矩M這個參數(shù)，它是起吊重物的重量Q和臂架幅度R的乘積，這個參數(shù)決定了起重機工作過程中抗傾覆穩(wěn)定性的能力。在起重力矩一定的前提下，這類起重機的起重量是隨幅度變化的，這時的額定起重量是指最小幅度時的最大起重量。額定起重量系列國家標準及國際標準見表2所示[2]。表2 額定起重量系列國家標準（GB78387）及國際標準（ISO2374：1983）11．6245810（）12．5（14）16（18）20（）25（28）32（36）40（45）50（56）63（71）80（90）100（112）125（140）160（180）200（225）250（280）320（360）400（450）500（560）630（710）800（900）1000注：應(yīng)避免需要括號中的起重量數(shù)值(2)起升高度H起升高度是指從地面或起重機運行軌道頂面到取物裝置最高起升位置的鉛垂距離（吊鉤取鉤口中心，當取物裝置使用抓斗時，則指至抓斗最低點的距離），以H表示，單位為m。當取物裝置可以放到地面或軌道頂面以下時，其下方距離稱為下放深度。起升高度和下放深度之和稱為總起升高度。在確定起重機的起升高度時，除考慮起吊物品的最大高度以及需要越過障礙主高度外，還應(yīng)考慮吊具所占的高度[2]。表3列出了30～2500KN電動橋式起重機起升高度系列，即GB79165。抓斗橋式起重機的起升高度為16m和22m。表4為輪胎和汽車起重機的起升高度標準。表3 30～2500KN電動橋式起重機起升高度系列（GB79165）主鉤起重量/10KN3～5080100125160200250起升高度/m主鉤1216203020302030243019301630副鉤1418223022322232263221321832表4 輪胎和汽車起重機的起升高度標準起重量/10KN3581216254065100起升高度/m基本臂作業(yè)7891011最長主臂作業(yè)11121825303436(3)跨度L起重機運行軌道軸線間的水平距離稱為跨度，以L表示，單位為m。橋式起重機的跨度L依廠房的跨度而定。表5示出了GB79065規(guī)定的30～2500KN電動橋式起重機跨度的標準值。龍門起重機的跨度，一般多由工作需要和場地決定。表5 30～2500KN電動橋式起重機跨度的標準值（GB79065）廠房跨度Lc/m9121518212427303336起重機跨度L/mQ=30～500kn22．5—710131619222528312—Q=800～2500KN———16192225283134(4)幅度R對于旋轉(zhuǎn)臂架式起重機，幅度及時起重機回轉(zhuǎn)中心線至取物裝置中心鉛垂線之間的距離，用R表示，單位為m。對于非旋轉(zhuǎn)臂架式起重機常用有效幅度表示，有效幅度是指臂架所在平面內(nèi)的起重機內(nèi)側(cè)輪廓與取物裝置鉛垂線之間的距離。如輪胎起重機是指在使用支腿側(cè)向工作時吊鉤中心線至該支腿中心線的水平距離。(5)工作速度V起重機的工作速度包括起升、變幅、旋轉(zhuǎn)和運行四個機構(gòu)的工作速度。對伸縮臂架式起重機還包括吊臂伸縮速度和支腿收放速度[6]。(a)起升速度，是指取物裝置的上升速度（或下降速度），單位為m/s。(b)變幅速度，是指臂架式起重機的取物裝置從最大幅度到最小幅度的平均線速度，單位為為m/s。(c)旋轉(zhuǎn)速度，是指起重機旋轉(zhuǎn)時每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)，單位為r/min。(d)運行速度，是指橋式類型起重機大車、小車的運行速度，單位為為m/s[4]。表6列出了常用起重機的工作速度。表6 常用起重機的工作速度起重機的工作速度起重機類型工作速度/ms1起升速度一般用途起重機～裝卸用起重機～安裝用起重機﹤運行速度橋式起重機與龍門起重機小車～裝卸橋小車3～4橋式起重機大車～2龍門起重機大車～1門座起重機及裝卸橋大車～輪胎起重機10～20Km/h汽車起重機50～65Km/h變幅速度門座起重機（工作性）～1浮式起重機（工作性）～汽車及輪胎起重機（調(diào)整性）～旋轉(zhuǎn)速度門座起重機n≈2r/min汽車及輪胎起重機n≈2～浮游起重機n≈～2r/min(6)生產(chǎn)率起重機在一定的工作條件下，單位時間內(nèi)完成的物品作業(yè)量稱為生產(chǎn)率。 起重機的工作機構(gòu)起重機有四個工作機構(gòu)：起升機構(gòu)、變幅機構(gòu)、回轉(zhuǎn)機構(gòu)和行走機構(gòu)。因為在本次設(shè)計中只是引用了起重機的部分機構(gòu)，在這里只有采用起升機構(gòu)和回轉(zhuǎn)機構(gòu)。 起升機構(gòu)(1)起升機構(gòu)的組成起重機多采用單卷筒單軌式的起升機構(gòu)，由電動機、制動器、減速器、卷筒、鋼絲繩、滑輪組、吊鉤等組成，如圖1所示。電動機、減速器、卷筒多布置在塔身下部的卷揚機房里，通過鋼絲繩與起重臂頂端的滑輪組相聯(lián)系。帶有平衡臂的運行小車式（如自升附著式）的起升機構(gòu)布置在平衡臂上[6]。(2)起升機構(gòu)的工作原理如圖9所示。升降吊鉤時，需打開制動器4，使電動機1輸出的動力經(jīng)聯(lián)軸器2和減速器3驅(qū)動起升卷筒6旋轉(zhuǎn)，收放鋼絲繩10帶動吊鉤7升降；當升降到預(yù)定高度后則停止電機轉(zhuǎn)動，同時制動器4制動，使傳動軸減速并最終停止轉(zhuǎn)動，吊鉤及重物就可以停止在空中，完成起升運動。減速箱上的操縱手柄5撥到另一位置時，動力改由卷筒6輸出，實現(xiàn)架設(shè)繩的收放。圖9 起升機構(gòu)簡圖1—電動機；2—離合器；3—聯(lián)軸器；4—制動器；5—減速器；6—卷筒；7—吊鉤；8—滑輪組；9—導向滑輪；10—鋼絲繩(3) 起升機構(gòu)的起吊貨物的過程起升機構(gòu)工作是，由地面起吊貨物的過程，可以分為三個階段：第一階段，開動起升機構(gòu)，卷筒卷繞松弛的起升繩，知道起重繩被拉直但仍不受力，此時起升機構(gòu)可認為已處于穩(wěn)定運動狀態(tài)[6]。第二階段，起升機構(gòu)繼續(xù)運動，起升繩開始受力且發(fā)生了彈性伸長，金屬結(jié)構(gòu)產(chǎn)生位移和振動。此時貨物仍處于靜止狀態(tài)。這一階段終了時，起升繩的總拉力正好等于貨物的重力，金屬結(jié)構(gòu)的位移等于y1。第三階段，貨物離開地面，結(jié)構(gòu)處于振動狀態(tài)。 回轉(zhuǎn)機構(gòu)(1)回轉(zhuǎn)機構(gòu)的定義起重機能將起