1、4010-144010-14 噸電動橋式起重機設計噸電動橋式起重機設計 目錄目錄 摘要.1 緒論.3 1 起重機的技術參數.6 1.1 起重量與自重載荷 .6 1.2 起升高度與起升載荷 .7 1.3 跨度 .8 1.4 運行速度 .8 1.5 工作級別 .8 1.6 起重機的材料 .10 1.7 結構連接 .11 1.8 生產率 .11 2 起重機的機構.13 2.1 起升機構 .13 2.2 運行機構 .16 2.3 金屬結構 .18 2.4 性能參數表 .19 3 起重機的零件.22 3.1 鋼絲繩 .22 3.2 滑輪組.23 3.3 卷筒組 .24 3.4 吊鉤組 .24 3.5 制

2、動裝置 .25 3.6 減速機 .26 3.7 聯軸器 .27 3.8 緩沖器 .29 3.9 超載限制器 .30 3.10 電器 .31 4 起重機的安裝與使用.33 4.1 起重機安裝 .33 4.2 機構的潤滑 .34 4.3 運轉實驗 .35 4.4 起重機的交工驗收 .36 結 論.37 參考文獻.38 致 謝.39 內容摘要：內容摘要：40/10-14 噸電動橋式起重機主要由橋架，大車運行機構和裝有起升， 運行機構的小車組成。其橋架由鋼板焊成的正規箱體主梁，端梁和走臺等組成。主梁 上鋪設了供小車運行的鋼軌。兩主梁的外側裝有走臺。一側為安裝及檢修大車運行機 構而設。另一側為安裝小車導

3、電裝置而設。在主梁下面懸掛著全視野的操縱室，操縱 室內裝有聯動控制臺和單個控制器，操縱室與走臺裝有斜梯，主梁連接在中間帶有接 頭的兩端梁上。大車運行機構采用分別驅動形式。起重機大車輪為四個，車輪與帶有 滾動軸承的角形軸承箱組裝以后安裝在端梁的兩端。起重機小車由起升機構和小車運 行機構所組成。此起重機的跨距大車為 14m，小車 3m，起重量主起升 40t，副起升 10t，工作級別 a3，運行速度為大車 1-10m/s，小車為 2-20m/s。復合本起重機實際要 求。 關鍵字：橋架；大車運行；小車運行；主梁；端梁；走臺 abstract：40/10-14 tons of electric brid

4、ge-style cranes consists mainly of bridge, traveling mechanism and equipped with lifting mechanism, the car. the bridge by steel box girder of regular welded, girders and taiwan, etc. the car was laid for the girder of rail operation. two of the girder with walk. side for installation and maintenanc

5、e during operation. the other side of the car for installation and conductive device. in view of the hanging below the control room, manipulation of indoor and individual controller with linkage console, room with taiwan with inclined ladder, walk in the middle of the girder connection with joint at

6、 both ends of the beam. traveling mechanism driven by respectively. crane wheels for the big four wheels and rolling bearings with the angular bearing assembly installed on the client after both ends of the beam. crane car by lifting mechanism and the car run institutes. this crane span for 14m, car

7、 3m cart, weight lifting, lord 40t 10t hoisting working level, and speed as a3 cart 1-10m/s, car for 2-20m/s. the actual requirements of crane. key words: bridge, during operation, cars run, girders, end, walking machin 緒論緒論 被人們譽為“巨人之臂” ， “畫在天空中的弧” ， “力與美的象征”的起重機，是廣 泛用于國民經濟各部門進行物質生產和裝卸搬運的重要設備。起重機的設計

8、制造，從 一個側面反映了國家的工業現代化水平。 1.1 起重機械的概述 起重機械是用來對物料進行起重，運輸，裝卸和安裝作業的機械。它可以完成靠 人力無法完成的物料搬運工作，減輕人們的體力勞動，提高勞動生產率，在工廠，礦 山，港口，車站，建筑工地，倉庫，水電站等多個領域和部門中得到廣泛的應用。隨 著生產規模日益擴大，特別是現代化，專業化生產的要求，我國專門用途的起重機相 繼產生，在許多重要的部門中，它不僅是生產過程中的輔助機械，而且已成為生產流 水作業線上不可缺少的重要機械設備，它的發展對國民經濟建設起著積極地促進作用。 起重機械是一種循環的，間歇工作的，短程搬運物料的機械。一個工作循環一般 包

9、括上料，運送，卸料及回到原位的過程，即取物裝置從取物地點由起升機構把物料 提起，由運行，回轉或變幅機構把物料移位，然后物料在指定地點下放，接著進行相 反動作，使取物裝置回到原位，以便進行下一次的工作循環。在兩個工作循環之間一 般有短暫的停歇。起重機工作時，各機構經常是處于起動，制動以及正向，反向等相 互交替的運動狀態之中。 1.2 起重機械的發展 我國起重機制造業奠基于 20 世紀 50 年代，70 年代以來，起重機的類型，規格， 性能和技術水平獲得很大的發展。除了滿足國民經濟建設對起重機日益增長的需要外， 還向國外出口各種類型的高性能，高水平的起重機。 隨著現代科學技術的發展，各種新技術，新

10、材料，新結構，新工藝在工程起重機 上得到廣泛的應用。所有這些因素都促進了工程起重機的發展。根據國內外現有工程 起重機產品和技術資料的分析，近年來工程起重機的發展趨勢主要體現在以下幾個方 面： （1） 廣泛采用液壓技術 由于液壓傳動具有體積小，重量輕，機構緊湊，能無級調速，操縱簡便，運轉平 穩和工作安全的優點。近年來在國內外各種類型的起重機上已得到廣泛應用。 （2） 通用型起重機以中小型為主，專用起重機向大型大功率發展。 為了提高建筑工程的裝卸和安裝作業的機械化程度，工程起重機的發展，仍然是 以輕便靈活的中小型起重機為主。 在中小型起重機得到廣泛應用的同時，大型工程用起重機也得到了很好的發展。

11、目前超過 100 噸級的輪式起重機的品種逐漸增多，總的來看，大型和特大型輪式起重 機以發展桁架臂式起重機為主，而伸縮臂式起重機，由于受伸縮臂的重量和行駛狀態 的長度限制，其發展有待于技術和材料的進一步研究。由于大型高爐，大型電站，化 工建設和高層建設的需要，塔式起重機，門座起重機的起重量，幅度，工作速度，起 升高度都有了大幅度的提高，橋式起重機，龍門起重機的起重量不但提高，纜式起重 機的起重性能不斷完善。 （3） 重視“三化” ，逐步過渡采用國際標準。 三化是指：標準化，系統化，通用化。一些國家對工程起重機制訂了國家標準， 規定了起重量系列。有些國家雖然沒有對起重量進行統一的規定，但制造成自成

12、系列， 注意使用通用零部件，為生產和使用提供了有利條件。 目前世界上許多國家，不僅重視制定本國的產品標準，而且非常重視采用國際標 準（iso） 。有的國家甚至廢除了本國國家標準而直接采用國際標準，我國政府也提出： 全面加速采用國際標準和國外先進標準，盡快縮短我國產品質量水平與世界先進水平 的差距，改變我國產品質量落后的面貌。 （4） 發展一機多用產品。 為了充分發揮工程起重機的作用，擴大其使用范圍，有的國家在設計起重機是重 視了產品的多樣性。例如在工作裝置設計方面，除了使用吊鉤外，還設計配備了電磁 吸盤抓斗，拉鏟和木料抓取器等取物裝置。有的還設計成使用于建筑基礎工程中，如 裝設鉆孔裝置和掀動打

13、樁拔樁裝置等一機多用的產品。又如在整機設計方面，塔式起 重機的組合設計在國外發展較快，為了適應不同用戶的不同需要，國外的大型塔式起 重機廠還有著完整的系列，國內外在提高塔式起重機的工作性能方面做了大量的工作。 長吊臂固定式自升塔式起重機有著服務范圍大，成本低，適應性強等優點，受到越來 越多的人們的重視。 （5） 采用新技術，新材料，新結構，新工藝。 為了減輕起重機的自重，提高起重機的性能，保證起重機可靠地工作，各國都采 用新技術，新材料，新結構，新工藝來生產起重機械。 新技術的應用除表現在廣泛采用液壓傳動外，有的起重機還采用液力傳動。液力 變矩器與發動機的恰當匹配，使發動機扭矩自動地適應行駛條

14、件；采用動力換擋變速 箱和液壓轉向裝置以減輕司機的操作強度。 采用新技術特別是電子技術和信息控制技術，進一步完善操作條件，提高控制性 能，是國內外發展工程機械的一個普遍傾向，即所謂機電一體化。起重機械也不例外， 為了進一步改善司機操作環境，除司機室做的寬敞，視野良好，保溫隔熱和各隔聲外， 還裝置有遠程聯系設備和工業電視設備等。 為了減輕起重機的自重，除了采用高強度鋼材外，在結構形式方面的改進也是十 分重要的。設計先進合理的箱型吊臂目前已引起了各國的普遍重視，近年來輪式起重 機出現了盆形底座，其上車通過同轉支承安裝在盆形底座上。依托盆形底座在對角方 向安裝四個輻射式支腿。這樣吊重負荷經由盆形底座

15、直接傳遞給支腿，使起重機底盤 只承受行駛時的自重，從而減輕起重機的自重。新材料，新結構的應用，促使采用各 種新的加工工藝。國外為了擴大高強度鋼材的應用。非常重視高強度鋼的焊接工藝等 技術的研究和應用。 1.3 起重機的種類 起重機的種類很多，通常按主要用途和構造特征對其進行進行分類，按主要用途 可分為通用起重機，建筑起重機，冶金起重機，鐵路起重機，造船起重機，甲板起重 機等。按構造特征可分為龍門起重機，塔式起重機，門坐式起重機，履帶起重機，輪 式起重機，橋式起重機，固定卷揚起重機等。 本文所介紹的是 40/1014 a3 吊鉤橋式起重機。本起重機主要由橋架，大車運行 機構和裝有起升，運行機構的

16、小車組成。其橋架由鋼板焊成的正規箱體主梁，端梁和 走臺等組成。應用范圍較廣，在各起重行業得到廣泛應用。 1 1 起重機的技術參數起重機的技術參數 1.11.1 起重量與自重載荷起重量與自重載荷 1.1.11.1.1 起重量起重量 起重機正常工作時允許一次起升的最大質量稱為額定起重量。起重機的起重量常 用符號 q 或 p,c 等表示，起重量是質量單位（kg） ，但習慣用起重量單位為噸（t） ，這 可視為非國際單位制的質量單位（1t=1000kg） ，當起重量視為載荷時，起升載荷的單 位為牛（n）或千牛（kn） ，常以 p 表示，p=qq10q。 此起重機為吊鉤起重機，其額定起重量不包括吊鉤和動滑

17、輪組的自重，而且其為橋 式起重機，起重量是定值，主起升起重量定為 40t，因為橋式類型起重機的付起升起 重量由作業要求確定，是主起升起重量的 1/51/3.定位付起升起重量為 10t。 1.1.21.1.2 自重載荷自重載荷 自重載荷是指起重機金屬結構，機構，動力或電氣設備，以及裝在起重機上的料 倉，連續輸送機及相應的物料等質量的重力（起升質量的重力除外） 。在起重機設計計 算的初始階段，自重載荷尚屬未知，必須預先估出。最常用的估算方法是參考相近或 相似的現有起重機，或利用統計經驗公式和圖標，進行初估，最后加以校核修正。 自重載荷的作用方式視計算類型和作用特點而定。起重機總體計算時，將自重載荷

18、 視為通過各個部件重心的集中力。進行結構強度和剛度計算時，此起重機為桁架結構， 自重載荷分布在各個節點。 考慮物品起吊離地或下降制動時對起重機金屬結構的振動影響，必須對起重機質量 （自重）產生的重力，乘以系數1，1稱為起升沖擊系數。1=1。在計算起重機金 屬結構及其支承時，必須考慮起升沖擊系數1，為了反映震動脈沖影響的上下限，一 般都給出1的兩個值。 本起重機的總質量（包括主梁，端梁，小車，大車運行機構，司機室和電氣設備等） 可根據下式估算： g=0.45q+0.82l （1-1） 起重小車的質量 gt 為： gt=0.4q （1-2） 式中 q 額定起重量（t） l 起重機跨度（m） 額定起

19、重量為 50t，起重機總跨度為 17m，則本起重機的總質量為 32.39t。 1.21.2 起升高度與起升載荷起升高度與起升載荷 1.2.11.2.1 起升高度起升高度 起升高度是指從地面或軌道頂面至取物裝置最高起升位置的鉛垂距離（本機吊鉤 取物環中心） ，單位為米。本機的取物裝置能下放到地面，從地面到取物裝置最低下放 位置間的鉛垂距離稱為下放深度。本機的總起升高度 h 為軌面以上的起升高度 h1和軌 面以下的下方深度 h2之和，即 h=h1+h2. 參考表 1-1： 表表 1-11-1： 3t3t160t160t 電動橋式起重機起升高度系列電動橋式起重機起升高度系列 （gb79165） 起重

20、機 q（t） （主鉤） 350 80100125160 主鉤 12152030203020302430 起升 高度 h（m ） 副鉤 14202232223222322632 本機的主起升最大起升高度為 22m，負起升最大起升高度為 30m。 1.2.21.2.2 起升載荷起升載荷 起升載荷是指起升質量的重力。起升質量包括允許起升的最大物品，取物裝置 （下滑輪組，吊鉤，吊梁，起重電磁鐵等） ，以及其他隨同升降的設備重量。 1.31.3 跨度跨度 本起重機為吊鉤橋式起重機，其大車運行軌道中心線之間的水平距離稱為跨度 （l）.橋式起重機的跨度小于廠房跨度，根據本機的自身條件與業主的需要，所選取 大

21、車跨度 l=14m，小車跨度 l=3m。 1.41.4 運行速度運行速度 運行速度是指運動機構電動機在額定轉速時，或油泵輸出額定流量時，起重機或 小車的運行速度。運行速度與起重機的類型和用途有關。輪胎和汽車其匯總及需作長 距離轉移，常與汽車結隊行駛，運行速度用公里/小時表示。浮式起重機的運行速度常 以“節”表示（1 節=1mile/h=1.85km/h） 。鐵路，輪胎，汽車，履帶，浮式起重機的 運行速度按空載情況考慮，其他類型的起重機按滿載確定運行速度。本機為橋式起重 機，運行距離較短，運行速度一般用 m/min 表示。大車運行速度定為 1-10m/min，小 車運行速度定為 2-20m/mi

22、n。 1.51.5 工作級別工作級別 起重機在有效壽命期間有一定的總工作循環數。起重機作業的工作循環是從準備 起吊物品開始，到下一次起吊物品為止的整個作業過程。確定適當的使用壽命時，要 考慮經濟，技術和環境因素，同時也要計及設備老化的影響。這些決定了起重機的利 用等級。而載荷狀態是起重機分級的另一個基本參數，它表明起重機的主要機構起 升機構受載的輕重程度。(如果無法獲得起重機在使用壽命期間起升載荷的次數盒起升 物品的質量等數據，應由用戶和制造廠家對名義載荷狀態的選擇協商一致)。 確定了起重機的利用等級和載荷狀態以后，按表 1-1,1-2 確定起重機整機的工作級 別，起重機整機的工作級別分為 a

23、1a8 八級。 表表 1-21-2： 橋式和門式起重機按工作條件整機及橋式和門式起重機按工作條件整機及 機構工作級別劃分指南機構工作級別劃分指南 （摘自 iso 43015 : 1991） 機構的工作級別 起重機用途工作條件 整機的 工作 級別 起升小車運行大車運行 人力驅動 起 重 機 a1m1m1m1 電站用 a1m2m1m3 起重機 車 間 起重機 經常輕負荷使用 a2m3m2m3 車 間 起重機 經常繼續使用 a3m4m3m4 車 間 起重機 繁忙使用 a4m5m3m5 貨場用 起重機 吊鉤式，經常輕負 荷使用 a3m3m3m3 貨場用 起重機 抓斗或電磁鐵式， 繁忙使用 a6m6m6

24、m6 表表 1 13 3：起重機工作級別舉例表：起重機工作級別舉例表 （摘自摘自 gbgb 381138118383） 起 重 機 類 型工作級別 電站安裝及檢修用a1a3 車間及倉庫用a3a5 吊 鉤 式繁重工作車間及倉庫用a6a7 間斷裝卸用a6a7 橋式起重機 抓斗式 連續裝卸用 a8 一般用途吊鉤式a5a6 裝卸用抓斗式a7a8 電站用吊鉤式a2a3 造船安裝用吊鉤式a4a5 門式起重機 裝卸集裝箱用a6a8 料場裝卸用抓斗式a7a8 港口裝卸用抓斗式 a8 裝卸橋 港口裝卸集裝箱用a6a8 因為本機為 40/10 吊鉤式電動橋式起重機，根據本機的自身條件和用途，選用本機 的工作級別為

25、 a3,主起升，付起升，大車運行，小車運行的工作級別均為 m3。 1.61.6 起重機的材料起重機的材料 起重機機構零件，金屬結構，聯接件和附件均由黑色金屬，有色金屬和非金屬等 材料加工制成。設計起重機時，應根據起重機機構和結構的載荷狀態，利用等級，安 全要求和經濟合理等因素，正確選擇材料。 1.6.11.6.1 機構零件材料機構零件材料 本機機構零件由鍛件，軋制件，焊接件，鍛件作為柸件，經機械加工而成。鍛件， 軋件和焊接件主要采用碳素結構鋼和低合金結構鋼。機構零件通過不同的熱處理方法， 獲得與其受載情況相適應的機械性能。 按照零件的載荷性質和工作要求，逐漸采用鑄鋼，鑄鐵。為了改善材料的機 械

26、性能，提高零件的承載能力和使用壽命，鑄件進行了熱處理。 1.6.21.6.2 金屬結構材料金屬結構材料 本起重機使用的結構材料主要是鋼材。鋁合金雖然堅固耐用，但鋁合金比鋼的比 重小，延伸率大，彈性模量僅為鋼的 1/3，價格昂貴，國內起重機金屬結構均尚未采 用。 普通碳素鋼 q235 是制造起重機金屬結構最常用的材料。與碳素鋼相比，低合金鋼 具有更高的屈服極限與拉伸強度，更好的抗低溫冷脆性和耐磨性，較好的可焊性，但 有效應力集中系數較高。如果結構的強度由最大載荷控制，不決定于受變載荷作用的 疲勞壽命，這種情況下采用 16mn 低合金鋼效果最好。 起重機金屬結構主要承載構件應符合 gb70088普

27、通碳素結構鋼鋼號和一般技 術條件的規定，又由于普通碳素鋼 q235 比較常用，則本機的金屬結構選擇的材料為 普通碳素鋼 q235b。 1.6.31.6.3 聯接材料聯接材料 焊接中，焊條或焊絲型號應與主題金屬強度相適應。由于本機工作級別高以及客 戶的要求，保證焊條或焊絲材料有足夠的韌性和塑性。本機的制造采用氣體保護焊， 選用的是焊縫質量與主題金屬材料性能相似的實心焊絲。各個部件的焊接采用的是二 氧化碳（co2）氣體保護焊。所選用的焊條型號多為 e506 電焊條，焊絲為 h08a 自動焊 或半自動焊焊絲。 螺栓聯接的常用材料符合 gb 309882緊固件機械性能的規定。因為本起重 機在常溫下（-

28、20以上）工作，采用的是非絞制孔螺栓和螺母聯結，螺栓和螺母使用 的是材料是 q235 碳素結構鋼。 1.71.7 結構連接結構連接 起重機的金屬結構所采用的連接方式有焊接連接，鉚釘連接，普通螺栓連接和高 強度螺栓連接。本機主要采用焊接連接與普通螺栓連接。 焊接連接是起重機金屬結構最主要的連接形式。焊接連接又分電弧焊，接觸焊， 氣焊和電渣焊等。本機主要采用的是電弧焊，又稱焊縫連接。焊縫連接分為對接，搭 接和 t 形接。焊縫有對接焊縫和角焊縫兩種。對接焊縫的靜力和動力工作性能較好， 而且省料，但加工要求較高。角焊縫構造簡單，施工方便，但靜力及動力性能較差。 在正常情況下，焊縫厚度不大于 50mm。

29、在設計時不能任意加大焊縫。 普通螺栓分為精制螺栓和粗制螺栓兩種。精制螺栓是經機械加工制成的，表面光 潔，尺寸準確，一般孔徑比栓徑大 0.3mm0.5mm，安裝時需輕輕敲打才能裝入，因此 精制螺栓安裝比較困難，僅適用于受剪力的連接。粗制螺栓的螺桿表面不經特別加工， 相配合的孔徑比栓徑大 2mm4mm，由于配合間隙較大，當傳遞剪力時，其連接變形較 大，故只能用于受拉力的連接或作安裝臨時固定用。 1.81.8 生產率生產率 起重機在一定作業條件下，單位時間內完成的物品作業量叫生產率。生產率可用 小時，工班，天，月，年或用起重機整個使用壽命期間累計完成的物品作業量來表示 （質量（t） ，體積（m3）

30、，件數等） 。 生產率分計算生產率（理論生產率）和技術生產率（實際生產率） 。按額定起重量， 額定工作速度和規一化作業周期算出的生產率為計算生產率。公式： 計算生產率 p 按下式計算： pqen=3600qe /te （1-3） 式中 qe起重機每個作業循環吊運的物品質量，即起重量（t） （或體積（m3） ）或數 量（件） ； n 每小時作業循環數，n=3600/ te ； te 作業循環周期（s） 。 起重機作業時實際達到的生產率叫技術生產率。影響生產率的因素有很多，一般 只能由統計方法得到。 生產率是起重機的綜合技術參數，它受起重機的起重量，機構工作質速度，起升 和運行速度，物品包裝和吊具

31、完善情況，司機操作熟練程度等因素的影響。設計本起 重機，根據給定的生產率 p 按式（1-3）確定起重機的起重量 qe 和機構工作速度。 2 2 起重機的機構起重機的機構 2.12.1 起升機構起升機構 在起重機中，用以提升或下降貨物的機構稱為起升機構。起升機構是起重機中最 重要，最基本的機構，其工作的好壞直接影響整臺起重機的工作性能。 2.1.12.1.1 起升機構的組成起升機構的組成 本機起升機構由驅動裝置，鋼絲繩卷繞系統，取物裝置和安全保護裝置等組成。 驅動裝置包括電動機，聯軸器，制動器，減速機，卷筒等部件。鋼絲繩卷繞系統包括 鋼絲繩，卷筒，定滑輪和動滑輪。取物裝置為吊鉤式。安全保護裝置有

32、超負荷限制器， 起升高度限位器等。 起升機構有內燃機驅動，電動機驅動和液壓驅動三種驅動方式。本機的驅動方式 主要為電動機驅動。直流電動機的機械特性適合起升機構工作要求，調速性能好，但 獲得直流電源較為困難。交流電動機驅動能直接從電網取得電能，操作簡便，維護容 易，機組重量輕，工作可靠。所以本機采用的是交流電動機驅動。 設計起升機構時需給定的主要參數有：起重量，工作級別，起重高度和起升高度 （數值見第一章） 。由于本起重機的起重量高于 10t，則本機設有兩個起升機構，即主 起升機構和副起升機構。主升機構的起重量大（40t） ，用以起吊重的貨物。副起升機 構的起重量小（10t） ，用以起吊較輕的貨

33、物或作輔助性工作，提高工作效率。 2.1.22.1.2 起升機構計算起升機構計算 起升機構的計算是在給定了設計參數，并將機構布置方案確定后進行的。通過計 算，選用機構中所需要的標準部件（如電動機，減速機，制動器，聯軸器，鋼絲繩等） 。 鋼絲繩計算 采用雙聯滑輪組，鋼絲繩的最大靜拉力 s = q/（2mz12） (2-1) 式中 q 起升載荷,q=q0 +q，qc為額定起升載荷，q 為取物裝置的重力，可采考 表 2-1，當起升高度大于 50m 時，起升鋼絲繩的重力亦應計入（n） ； m 滑輪組倍率（表 2-2） z 滑輪組效率 1，2 導向滑輪效率（表 2-3） 起升載荷已給出，其它效率與倍率可

34、通過查表得到，即可計算出鋼絲繩的最大靜拉力。 表表 2-12-1：吊鉤自重載荷：吊鉤自重載荷 q q 與額定起升載荷與額定起升載荷 q q0 0的關系的關系 額定起升載荷 q0（kn）吊鉤自重載荷 q（kn） 3280 100200 320500 6301250 16002500 2% q0 2.5% q0 3% q0 3.5% q0 4% q0 表表 2-22-2：滑輪組倍率：滑輪組倍率 m m 額定起重量 q（t） 3581216254065100 倍率 m 23 46 6 68810 10 12161620 表表 2-32-3：與包角：與包角 a a 有關的導向滑輪效率值有關的導向滑輪效

35、率值 a0154590100 滑動軸承 0.9850.9750.960.95 滾動軸承 0.990.9870.9850.98 主起升：q=q0 +q=40+402%=40.8kn s = q/（2mz12） =40.8/2100.9850.975=2.124kn 副起升：q=q0 +q=10+102%=10.2kn s = q/（2mz12） =10.2/260.9850.975=0.885kn （二）電動機功率計算 電動機靜功率 pj= qv /1000（kw） (2-2) 式中 q,v 起升載荷及起升速度； 機構總效率，=zdtc ，在此 z為滑輪組效率，見表 2- 2，d為導向滑輪效率，

36、見表 2-3t為卷筒效率，dt ；c為傳動效率，本機 計算時 c0.900.92。 則知道了起升載荷與起升速度，通過查表確定各個效率參數值，即可得到起升機 構電動機功率,起升機構總電功率為 23.2kw。本機起升機構選用的電動機型號 dv160l8，功率 7.5kw，轉速 720r/min。 （三）減速機傳動比 起升機構傳動比按下式計算 it=n/nt （2-3） 式中 n 電動機額定轉速（r/min） ； nt 卷筒轉速（r/min） 。 按所采用的傳動方案考慮傳動比分配，選用標準減速機或進行減速裝置的設計，根據 it確定出實際傳動比 io。其值見性能參數表。 （四）制動轉矩的計算 制動轉矩

37、滿足下式要求: tzkzqdo/2mi (nm) （2-4） 式中 tz 制動器制動轉矩（nm） ； kz 制動安全系數，與機構重要程度和機構工作級別有關； q 額定起升載荷（n） ； do 卷筒卷繞直徑（m） ； 機構總功率； m 滑輪組倍率； i 傳動機構傳動比。 根據計算所得的制動轉矩選擇制動器。其值性能參數表。 2.1.32.1.3 起升機構的維修起升機構的維修 1.起升機構的制動器是起重機重要部件每班工作前應試一下制動器是否可靠，制 動器調整應參照通用零部件使用說明書。 2.安全開關失靈 安全開關失靈多是由于開關內部構件的卡滯或移動所造成，在調整和使用中應 注意以下幾點： 上升極限安

38、全開關要嚴格按照起升限位開關附加圖安裝。 每更次或串動鋼絲繩后，均應重新調整安全開關。 每個班次的開始都應試用一下，以檢查開動開關的可靠性。 司機不得依靠安全開關的斷電動作來代替自己的正常操作。 2.22.2 運行機構運行機構 起重機的運行機構分為有軌運行和無軌運行兩類。本機采用有軌運行機構，起重 機在專門鋪設的軌道上運行，負荷能力大，運行阻力小。采用電力驅動，但工作場地 范圍有限。本運行機構主要用于水平運移物品，調整起重機工作位置以及將作用在起 重機上的載荷傳遞給基礎建筑。 2.2.12.2.1 軌行式運行機構的組成軌行式運行機構的組成 軌行式運行機構主要由運行支承裝置與運行驅動裝置兩大部分

39、組成。運行支承裝 置用來承受起重機的自重和外載荷，并將所有這些載荷傳遞給軌道基礎建筑，主要包 括均衡裝置，車輪和軌道等。運行驅動裝置用來驅動起重機在軌道上運行，主要由電 動機，減速機，制動器等組成。 2.2.22.2.2 軌行式運行機構的形式軌行式運行機構的形式 軌行式運行機構分為小車運行機構與大車運行機構。小車運行機構采用低速軸集 中驅動，電動機通過固定在小車架上的立式減速機，聯軸器和傳動軸驅動車輪，主動 輪取總輪數的一半，制動器放在電動機另一端的外伸軸上。這種驅動型式的優點是可 以采用標準部件，安裝和維修方便。將立式減速機布置在小車架中心線。大車運行機 構采用的是分別驅動，安裝在走臺上，兩

40、邊車輪分別由兩套獨立的無機械聯系的驅動 裝置驅動，省去中間傳動軸，自重輕，部件分組性好，安裝和維修方便。 2.2.32.2.3 運行機構計算運行機構計算 運行機構的計算是在給定了設計參數，并將機構布置方案確定后進行的。通過計 算，才可以選用機構中所需要的標準部件（如電動機，減速機，制動器，聯軸器等） 。 （1）電動機的靜功率 pj=fivo/1000m（kw） (2-5) 式中 fi起重機或小車運行靜阻力（n） ； vo初選運行速度； 機構傳動功率，可取 =0.850.95； m 電動機個數。 則運行機構電動機的靜功率為 23kw。 運行機構電動機型號：大車運行：dv132s6,功率 23kw

41、,轉速 930r/min。小車運 行：dv112m6,功率 2.2kw，轉速 960r/min。 （2）減速機的傳動比 i0=nd/60000vo (2-6) 式中 n電動機額定轉速（min-1） ； d車輪踏面直徑（mm） ； vo初選運行速度（m/s） ； i0計算傳動比。 按所采用的傳動方案考慮傳動比分配，并選用標準減速器或進行減速裝置的設計， 確定出實際傳動比。其值見性能參數表。 （3）制動器制動轉矩計算 運行機構的制動器根據起重機滿載，順風和下坡運行工況選擇，制動器應使 起重機在規定的時間內停車，制動轉矩按下式計算： tz=fd/2000im，+1/ m，t20.975（q+g）v2

42、/n+ k（j1+j2）nm/9.55(nm) (2-7) 式中 f 穩定運行的靜阻力； m，制動器個數； m 電動機個數； t2 制動時間。 根據已知數據與查表得出數據可以計算出制動器轉動力矩。 其值性能參數表。 (4)聯軸器計算扭矩 高速軸聯軸器的計算扭矩 tr1應滿足: tr1=n1tatt （nm） （2-8） 式中 n1 聯軸器安全系數； 剛性動載系數； ta 電動機額定轉矩（nm） ； tt 聯軸器許用扭矩（nm） ； 低速軸聯軸器的計算扭矩 tr2= n1taitt（2-9） 其值見性能參數表。 2.2.42.2.4 大，小車運行機構維修大，小車運行機構維修 1.車輪的啃道與調整

43、 起重機的正常運行是“蛇”形前進的。因此，車輪的輪緣貼在軌道的側面運行， 車輪的輪緣與軌道的側面有輕微的摩擦，這是屬于正常的導向。 車輪的啃道是指輪緣與軌道的嚴重抵觸，在向同一方向運行時，車輪一側的輪緣 始終抵在軌道側面，并且發出響聲或產生劇烈的震動，在 12 年的時間內，輪緣便被 磨去一半需要更換。因此應該及時對車輪進行調整，調整時選擇某一個車輪為調整輪， 調整輪盡量地選擇在從動輪上，因從動輪與傳動機構無關。使被調整的車輪懸空，調 整水平偏斜，在角形軸承箱的垂直支承面下加墊；調整跨度或軌距，需將原墊鏟后重 新加新墊，再焊牢，做到一次調整。 2.主動車輪打滑 車輪滾動面為在一個水平面上，應在角

44、形軸承箱水平支承面處加墊調整。 軌道面上絕對禁止有油膩存在，必要時可在軌面上撒細沙等物以增加摩擦系數。 軌道面在高低方向有波浪或在同一截面上兩軌道高低差超差時應重新調整軌道 使之達到要求。 調整制動力矩，不要使之制動過猛。 禁止經常打反車緊急制動。 2.32.3 金屬結構金屬結構 橋式起重機的金屬結構（橋架）主要由主梁（主桁架） ，端梁，欄桿（副桁架） ， 走臺（水平桁架） ，軌道和操縱室（司機室）等構件組成。本起重機的金屬結構形式為 雙梁橋架。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。本起重機橋架主梁為箱體結構，是正規箱體雙梁。 主梁由

45、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。起重機的橋梁及其它主要金 屬結構至少每年進行一次全面檢查，檢查所有連接螺栓，檢查主要焊縫，檢查主梁的 上拱度及其它主要件的變形，起重機和小車運行軌道一年應檢查一次。起重機的金屬 結構，視前一次的油漆情況，可在 35 年涂油漆一次涂前應仔細清除舊漆及除銹，油 漆涂二層，第一層底漆涂紅色光明丹，第二層面漆。 圖 2-1 主梁簡圖 2.42.4 性能參數表性能參數表 通過上述計算以及本起重機使用的環境，使用方法得出大車運行，小車運行及起 升機構，運行機構的性能參數表，如下： 表表

46、2-42-4：大車運行性能參數表：大車運行性能參數表 起 重 量 t40/10 跨 度 m14 制 動型 號ywz-200/25 工 作 級 別 m3 制動力據 nm2200 運行速度 m/mi n 2-20 器 液壓推動器型號 yt1-25z/2 型 號 zqda400-x- 1/2(95) 電 源三相交流 380v50hz減速 機 傳動比 i92.21 型 號 dv132s6 緩沖行程 mm140 功率 kw23 車輪直徑 mm700 電 動 機轉速 r/mi n 930 車輪軸承內經 mm120 表表 2-52-5：小車運行性能參數表小車運行性能參數表 起 升 機 構 機構名稱 項目主起

47、升副起升 機構名稱 項目 運 行 機 構 起重量 t4010 軌距 mm3000 起升速度 m/min0.1-10.5-5 運行速度 m/min1-10 工 作 級 別 m3m3 工 作 級 別 m3 起升高度 m2230 基距 mm3250 電 源三相電源 50hz 380v 結 構 22nat619w+fc17 70 14nat619w+fc15 70 緩沖行程 mm60 支 數 86 鋼軌型號 38kg/m 鋼 絲 繩 工作拉力 kn51.717.4 車輪直徑 mm400 卷筒直徑 mm650400 最大輪壓 kn127.3 型 號 dv160l8dv160l8 型 號 dv112m 6

48、 功率 kw7.57.5 功率 2.2kw 電 動 機 轉速 r/min720720 電 動 機 轉速 960 型號 zqda850-1-7cazqda500-xii-3ca 型 號 zsc600 +125- ii-i 減 速 機 傳動比 i317.2865.54 減 速 機 傳動比 120 制 動 型號 ywz-300/45ywz-300/45 制 動 型號 ywz- 200/25 制 動 力 矩 nm2630630 制動力 據 /nm 200 器 推動器 型號 yt1-45z/6yt1-45z/5 器 推動器 型號 yt1- 25zb/4 重錘 lx10-31 限位開關 旋轉 dxz 限位

49、開關 lx10- 11 表表 2-62-6：起升，運行機構運行參數表：起升，運行機構運行參數表 起 升 機 構運 行 機 構 機構名稱 項目 主起升副起升 機構名稱 項目 小 車大 車 起 重 量 t4010 軌 距 m314 起升速度 m/min0.1-10.5-5 運行速度 m/min1-102-20 工 作 級 別 m3m3 工 作 級 別 m3m3 最大起升 高度 m2230 緩沖行程 mm100150 s（m ） 14 最大輪壓 kn127.20330 各機構電動機 功率之和 kw23.2 鋼 軌 型 號 38kg/mqu80 電 源三相交流 380v 50hz 3 3 起重機的零件

50、起重機的零件 3.13.1 鋼絲繩鋼絲繩 鋼絲繩是廣泛用于起重機中的撓性構件。它具有承載能力大，卷繞性好，運動平 穩無噪音，極少容易斷裂，工作可靠等優點。 本起重機使用圓形截面的鋼絲繩，繩股截面也是圓形。 按鋼絲繩股內相鄰層鋼絲的接觸狀態，分點接觸，線接觸和面接觸。本機選用的 為線接觸（x 型）鋼絲繩，股內各層鋼絲在全長上平行捻制，呈線接觸。線接觸鋼絲 繩承載能力大，耐磨性好，使用壽命長，在相同使用條件下，比點接觸（d 型）鋼絲 繩壽命高 50%100%。因而在起重機中，凡是繞過滑輪和繞入卷筒的鋼絲繩，都應選 用線接觸鋼絲繩。本鋼絲繩的機芯為浸透油脂的麻繩，有利于防止鋼絲繩銹蝕，減少 鋼絲的磨

51、損。由于鋼絲繩的強度越高，僵性越大，卷繞性越差，所以本鋼絲繩中鋼絲 的強度極限以 14001850（n/mm2）為宜。 鋼絲繩的直徑公式 d=c （3-1） s 式中 c選擇系數（mm/）; n s鋼絲繩最大工作靜拉力（n） 。 則根據上述公式和第二章中鋼絲繩最大靜拉力的計算，可以確定本機所使用的鋼 絲繩。型號為：主起升所用 22nat619w+fc1770，副起升所用 14nat619w+fc1570。 表表 3-13-1：鋼絲繩長度及質量表：鋼絲繩長度及質量表 起升高度 m 682230 長度 m 8298210 主 起 升 質量 kg 144172368 長度 m 5769201 副 起

52、 升 質量 kg 4757167 圖 3-1 鋼絲繩纏繞方式 3.23.2 滑輪組滑輪組 滑輪用以支撐鋼絲繩，并能改變鋼絲繩的走向，平衡鋼絲繩分支的拉力，組成滑 輪組，達到省力或增速的目的。 滑輪大多裝在滾動軸承上。鋼絲繩出入滑輪繩槽的偏角過大時（50） ，繩槽側壁 將受到較大橫向力的作用，容易使槽口損壞，是鋼絲繩脫槽。為了減小鋼絲繩的磨損， 在滑輪繩槽中可用鋁或聚酰胺作為襯托材料，但這會使滑輪構造復雜，只有當鋼絲繩 很長，在技術和經濟上對鋼絲繩壽命有特殊要求時，才可以推薦使用。所以本機由于 繩和其它方面的原因，沒有使用上述構造的滑輪。 滑輪的主要尺寸是滑輪直徑 d，輪轂寬度 b 和繩槽尺寸。

53、起重機常用鑄造滑輪， 其結構尺寸已標準化（zbj80006.187）.滑輪結構尺寸可按鋼絲繩直徑進行選定。 工作滑輪直徑 do doed （3-2） 式中 do按鋼絲繩中心計算的滑輪直徑（mm） ； d鋼絲繩直徑（mm） ； e輪繩直徑比系數，與機構工作級別和鋼絲繩結構有關。見表 3-2 表表 3-23-2：輪繩直徑比系數：輪繩直徑比系數 e e 機構工作級別 e m1m8 16 m418 m520 m622.4 m725 m828 則已知鋼絲繩直徑，輪繩直徑比系數由查表得到。 大滑輪：doed=1622=352mm 小滑輪：doed=1614=224mm 則可以確定本機滑輪組的型號，滑輪組

54、40t 代號 g260，滑輪組 10t 代號 g254。 3.33.3 卷筒組卷筒組 卷筒組是起升機構和牽引機構中卷繞鋼絲繩的部件。常用卷筒組類型有齒輪聯接 盤式，周邊大齒輪式，短袖式和內裝行星齒輪式。本機選用的是齒輪聯接盤式卷筒組， 其為封閉式傳動，分組性好，卷筒軸不承受扭矩，是目前橋式起重機卷筒組的典型結 構，缺點是檢修時需沿軸向外移卷筒。 鋼絲繩端在卷筒上的固定必須安全可靠，便于檢查和更換鋼絲繩。本機為壓板固 定，因為其構造簡單，檢查拆裝方便。鋼絲繩繞進和繞出卷筒時，鋼絲繩偏離螺旋槽 兩側的角度不大于 3.5o，以避免亂繩。 本機所選用的卷筒組為：卷筒組 4002500，代號 09s01

55、4-t384g;卷筒組 6502500,代號 09s014-t386g。本起重機卷筒材質 zg270-500。 3.43.4 吊鉤組吊鉤組 吊鉤組是起重機上應用最廣的一種取物裝置，它由吊鉤，吊鉤螺母，推力軸承， 吊鉤橫梁，滑輪，滑輪軸承，吊鉤拉板等零件組成。 吊鉤組分為短鉤型吊鉤組和長鉤型吊鉤組。本機選用的是短鉤型吊鉤組，吊鉤橫 梁位于滑輪軸下方，吊鉤直桿部分較短，滑輪組軸向尺寸較小，鋼絲繩偏角較小，鋼 繩分支數的偶奇不受限制。不過缺點是整體高度尺寸較大。 吊鉤有單購，c 型鉤，雙鉤，片式鉤等類型。本機選用的是單購。用模鍛鑄造， 鉤的頭部具有直柄開有螺紋。而且為了防止系物繩自動脫鉤，在吊鉤上加

56、裝有安全閉 鎖裝置。吊鉤的材料必須用平爐，電爐或氧氣頂吹轉爐冶煉。本吊鉤采用的是鍛造， 鍛造之后進行熱處理。其表面不允許有裂紋，如有裂紋，應予報廢，不能再使用。其 缺陷就是不允許焊補。 吊鉤直徑的計算公式為： 單鉤 d（3035） （mm） （3-3） q 式中 q額定起重量（t） 。 主起升：d（3035）=190220mm； 40 副起升：d（3035）=95110mm。 q 根據起重量與起升機構工作級別選中吊鉤： 分別為 40 噸吊鉤組 g260，10 噸吊鉤組 g254。 3.53.5 制動裝置制動裝置 制動裝置是保證起重機安全正常工作的重要部件。制動裝置用以防止懸吊的物品 或吊臂下落

57、，防止轉臺或起重機在風力或坡道分力作用下溜動，使起重機鉤減速停車， 在特殊情況下調節或限制機構的運行速度。 制動裝置分機械制動器和停止器兩大類。停止器只能使軸單方向自由旋轉。機械 制動器利用固體摩擦，使機構減速，運行停止；停止器不吸收能量，支持物品靜止不 動。起重機的工作機構必須安裝可靠的制動器。本機選用的制動裝置為制動器。 起重機的制動器應滿足以下條件： （1） 具有機構所要求的制動轉矩； （2） 制動平穩； （3） 上閘和松閘動作迅速； （4） 制動器受力構件具有足夠的強度和剛度； （5） 檢查，維修，調整方便； （6） 摩擦副的磨損小，使用壽命長； （7） 制動力據穩定，工作可靠； （8

58、） 摩擦面溫度不超過允許值； （9） 外形尺寸和重量小。 為了減小制動器的磨損，制動器與電力制動并用。電力制動只能用來消耗動能， 使機構安全減速，不能止動。與電力制動并用，對制動器的各項要求仍應滿足原有的 規定，不能降低。 制動器的主要組成部分： （1） 制動器機架與殼體； （2） 上閘裝置，如踏板，杠桿，彈簧，重塊。 （3） 松閘裝置，或稱驅動裝置。 （4） 摩擦副，即制動輪（盤） ，制動瓦塊（帶）和摩擦襯墊； 制動器選用的一般原則有： （1）根據國內現有系列產品選擇制動器?？焓街苿悠骷夹g嫻熟，使用可靠，價格 適中，維修方便，在起重機中應用最廣，在同等條件下可優先選用。 （2）制動器一般裝在

59、機構的高速軸上，以減小制動轉矩。如果在起升和變幅機構 的傳動系中有離合器或撓性傳動件，制動器必須在卷筒上，以確保安全。起升和變幅 機構必須使用自動作用或操縱的常閉式制動器。必須使用常開式操縱制動器時，應加 裝停止器。 （3）在起升，變幅機構中用于支持物品和吊臂的制動器，制動轉矩必須有足夠的 儲備。 （4）選制動器應注意經濟性，維修性和使用可靠性。 根據上述的原則以及第二章制動器制動力據的計算，本機所選的制動器為：大車運 行制動器型號：ywz-200/25,制動力據為 2200n.m。小車運行：起升機構制動器型號 為 ywz-300/45,制動力據為 3630n.m；運行機構制動器型號為 ywz

60、-200/25，制動力 據為 200n.m。 圖 3-2 制動輪簡圖 3.63.6 減速機減速機 起重機的起升，運行中都要使用減速機。各個機構的共同特點是周期性工作，承 受間歇性載荷。齊聲機構使用的減速機，齒輪單面受力。運行機構使用的是雙面受力， 而且啟動制動時的慣性力較大。 起升機構的傳統布置方式要求采用中心高度小，重量輕的臥式平行軸減速器。減 速器的輸入軸和輸出軸在箱體的同一側，為了保證電動機和卷筒之間有一定的間距， 減速器的中心距不能太小。由于卷筒的一端直接支承在減速器輸出軸軸端上，要求輸 出軸端能承受較大的徑向力。本機采用的是立式安裝的減速器。減速器齒輪精度采用 jb17983 中的