龙门式起重机总体结构设计及金属结构设计(有设计图纸)
50吨双梁龙门起重机金属结构设计
设计任务书设计题目：50吨双梁龙门起重机金属结构设计设计要求：1.能提升重物并使重物沿水平方向移动，即起重机能够提升重物一道水平面内不同的地点，而不像升降机只是一种提升机械。
门式起重机的承重梁不是支撑在像桥式起重机的高架牵引箱上，而是支撑在能在地面钢轨上行驶的行走箱上。
这样，可以在露天的场地行动自如。
2.双梁龙门起重机适用于工矿企业、车站、港口、露天仓库及物资部门的货场等，在固定跨距间对各种物料进行装卸及起重搬运工作。
3.本起重机由电器设备、小车、大车运行机构、门架四大部分组成。
按工作繁忙程度和载荷状态分为轻级、中级、重级、特种级四种。
标准电源为三相交流、50赫、380伏，电源线为架空滑线、电缆两种。
本论文设计的起重机是一台50T-35m，U型变频，箱形双主梁集装箱龙门起重机总起重量50T，吊具以下起重量为50T，全长59m，跨度35m,有效悬臂9m，工作级别A5。
设计进度要求：第一周：确定题目, 借阅相关的材料第二周：深入现场进行实践，针对门机常有问题请教有关技师，准备编稿第三、四周：编写硬软件手写稿第五、六周：上机编写电子稿第七周：调试程序,找出问题,改进设计第八周：撰写论文,准备答辩指导教师（签名）：摘要龙门起重机是提高装卸作业效率、减轻工人劳动强度、用途十分广泛的大型起重设备。
在铁路货场、港口码头装卸集装箱，在水电站起吊大坝闸门，在建筑工地进行施工作业，在贮木场堆积木材等都得到了广泛的应用。
根据要求和用途不同，龙门起重机的参数、规格和结构形式也是各式各样。
由于偏轨箱形龙门起重机具有许多优点，目前，国内外生产的龙门起重机以偏轨箱形龙门起重机居多，本论文主要研究偏轨箱形龙门起重机金属结构的设计计算，按照《起重机设计规范》规定的载荷组合，分析起重机的受力情况，计算起重机承受的自重载荷、起升载荷、水平惯性载荷、起重机运行时的风载荷等，并将上述各种载荷分为垂直载荷和水平载荷计算主梁所受的内力。
根据相应的计算结果校核主梁危险截面（即小车位于跨中时的跨中截面和小车位于有效悬臂端时的支座截面）的强度、刚度及稳定性，从而判断该主梁结构的是否满足设计要求。
龙门式起重机的结构设计及其应用分析
龙门式起重机的结构设计及其应用分析龙门式起重机是一种常见的起重设备，广泛应用于工矿企业、港口、码头等各种场所。
它具有结构简单、稳定性好、起重能力强等特点，适用于各种吊装、装卸作业，并能满足不同场合的各种要求。
一、龙门式起重机的结构设计1. 主要结构组成龙门式起重机主要由两道立柱、横梁、螺母、螺杆、钢丝绳、卷筒、壳体和电动机等组成。
立柱是支撑起重机的重要组成部分，它承受吊臂和荷载的重量，并通过螺杆和螺母实现升降运动。
横梁用于支撑卷筒和钢丝绳，在起重操作中起到支撑和引导的作用。
卷筒则是卷绕钢丝绳的装置，通过电动机驱动实现卷绕和拉伸钢丝绳的功能。
2. 结构设计原则（1）安全性设计：龙门式起重机的设计应确保其在运行过程中能够保持稳定性和可靠性，承载能力要符合相关标准要求。
（2）高效性设计：起重机设计应尽可能降低自身重量和体积，提高起重效率和作业速度。
（3）灵活性设计：起重机设计应考虑适应不同的作业环境和场所需求，具备一定的智能化和自动化功能。
（4）经济性设计：结构设计应考虑成本压缩，选用经济可行的材料和工艺，提高设备的使用寿命。
二、龙门式起重机的应用分析1. 工矿企业在工矿企业中，龙门式起重机主要应用于吊运和装卸重物，如钢铁厂、煤矿、石化厂等。
由于其承载能力强和操作灵活性好的特点，能够满足工矿企业大型货物吊运的需求，提高生产效率和工作安全性。
2. 港口码头在港口码头的货物装卸作业中，龙门式起重机被广泛应用。
它能够高效地完成集装箱、散货等重物的装卸作业，提高港口货物处理能力和吞吐量。
此外，其具备足够的自由度和作业空间，适用于不同码头的场地布置和货物装卸需求。
3. 建筑工地在城市建设和大型工程中，龙门式起重机扮演着重要的角色。
它能够进行大型吊装作业，如钢结构的安装、混凝土构件的搬运等。
通过龙门式起重机的应用，能够提高施工效率、降低人力成本，同时也能确保施工安全。
4. 水电站和风电场在水电站和风电场的建设过程中，龙门式起重机是必不可少的设备之一。
龙门式起重机的结构设计与性能优化分析
龙门式起重机的结构设计与性能优化分析龙门式起重机是一种常见的大型起重设备，广泛应用于港口、工地、仓库等场所。
在结构设计和性能优化方面，龙门式起重机需要综合考虑其承载能力、稳定性、工作效率和安全性等因素。
一、结构设计1. 主梁设计：主梁是龙门式起重机的主要承载结构，需要按照所需的起重能力和跨度进行合理设计。
主梁材料通常选择钢结构，高强度、刚性好，能够满足起重机的工作要求。
2. 支腿设计：龙门式起重机通常有两根支腿，支腿的设计需要考虑平衡起重机的重心，稳定机身。
支腿通常采用跨字式结构，可以提供更好的稳定性。
3. 提升机构设计：提升机构是起重机的核心部分，需要具备良好的承载能力和操作灵活性。
提升机构包括卷扬机、钢丝绳、滑轮等组成，能够提供可靠的起升功能。
4. 小车设计：小车是起重机上横移的装置，通常由电动机、行走轮、驱动机构等组成。
小车设计应考虑平稳移动、灵活操作和较大的承载能力。
二、性能优化分析1. 结构强度优化：通过材料选取和结构设计优化，提高起重机的结构强度和刚度，使其能够承受更大的起重能力和外力冲击。
2. 运动性能优化：通过优化起重机的运动机构，减小摩擦力和阻力，提高起重机的运动速度和精度，提高工作效率。
3. 能耗优化：采用先进的节能技术，如变频调速技术和能量回收技术，减少起重机的能耗，降低运营成本。
4. 安全性优化：加强起重机的安全保护装置，如限位器、断路器、防碰撞装置等，确保起重过程中的安全性。
5. 自动化控制优化：应用自动化控制系统，提高起重机的智能化水平，实现远程控制和自动化操作，降低人为操作错误的风险。
6. 维护性优化：设计起重机时，考虑易维修性和易保养性，减少故障发生的可能性，并方便维修和维护工作的进行。
结构设计和性能优化是龙门式起重机研发过程中重要的一环。
通过合理的结构设计和性能优化，可以提升起重机的承载能力、工作效率和安全性，满足不同场所的具体需求。
同时，结构设计和性能优化也应考虑可持续性发展的原则，采用环保和节能的设计理念，为工业发展和环境保护做出贡献。
龙门式起重机的结构设计与运行原理分析
龙门式起重机的结构设计与运行原理分析龙门式起重机是一种常用的起重设备，广泛应用于码头、工地、仓库等场所。
它以其稳定的结构和高效的工作能力，成为现代工业中重要的装卸工具。
本文将对龙门式起重机的结构设计和运行原理进行深入分析。
一、结构设计1. 主体框架：龙门式起重机的主体框架采用钢结构，包括上梁、立柱、下台架等部分。
这些部件经过合理计算和设计，以确保起重机在工作时具有足够的强度和刚性。
主体框架的结构设计对于起重机的性能和安全性至关重要。
2. 起重机机构：龙门式起重机的起重机机构包括起升机构和大车机构。
起升机构由电机、减速机、卷筒、钢丝绳等组成，用于提升和放下货物。
大车机构由电机、减速机、轨道等组成，用于在主体框架上水平移动。
这些机构的设计要考虑到起重机的额定负荷和工作速度，以确保起重机在工作时的安全和可靠性。
3. 控制系统：龙门式起重机的控制系统包括电气控制系统和液压控制系统。
电气控制系统用于控制起升机构和大车机构的动作，通过控制开关、按钮或者遥控器来实现。
液压控制系统用于控制起升机构的一些重要组件，如液压缸和阀门。
这些控制系统的设计要考虑到起重机的安全性和灵活性，以满足各种工作要求。
二、运行原理分析1. 起升原理：起升机构通过驱动电机带动减速机，使卷筒回转，从而让钢丝绳缠绕在卷筒上。
当驱动电机反向运转时，钢丝绳会缓慢放松，从而使起重物体下降。
起升机构通过提升和放下货物，实现起重的功能。
2. 移动原理：大车机构通过驱动电机带动减速机，使大车移动。
大车上的轮具在轨道上运动，从而实现起重机在主体框架上的水平移动。
大车机构通过控制电机的正反转实现前进、后退或停止。
3. 控制原理：起重机的控制系统通过传感器、开关、按钮等监测和控制起重机的动作。
当操作员按下按钮或操作遥控器时，控制系统会接收信号并执行相应的动作。
控制系统还可以设定起重机的工作速度和限位开关，以确保起重机在工作时的安全性。
综上所述，龙门式起重机的结构设计和运行原理分析包括主体框架的设计、起重机机构的设计、控制系统的设计以及起升、移动和控制的原理。
龙门式起重机结构设计与工作原理分析
龙门式起重机结构设计与工作原理分析龙门式起重机是一种广泛应用在工业领域的起重设备，其结构设计与工作原理对于起重机的性能和安全性具有重要影响。
本文将就龙门式起重机的结构设计与工作原理进行分析和介绍，以便更好地理解和应用这种起重设备。
一、龙门式起重机的结构设计1. 主梁结构设计龙门式起重机的主梁是承担起重作业的重要构件，其设计需考虑起重物的负荷、工作环境和使用寿命等因素。
主梁一般由钢材制成，常见的形状有箱形、桁架形和悬臂形等。
根据不同的工况和要求，可以选择适当的主梁结构形式。
2. 起升机构设计起升机构是龙门式起重机的核心组成部分，直接用于提升和降低物体。
通常采用电动葫芦或电动绞盘作为动力源。
在设计时需要考虑起重能力、提升速度、稳定性和安全性等因素。
还需要选择合适的起重溜车和卷筒等附件，使起升机构能够满足具体工作要求。
3. 运行机构设计龙门式起重机的运行机构包括大车、小车和铁轨等组成部分。
大车负责水平移动，小车负责沿主梁竖直方向移动。
铁轨的选择和布置要考虑起重机的运行速度、平稳性和行程长度等因素。
在设计时需合理选择传动方式和支撑方式，以确保运行机构的可靠性和安全性。
4. 控制系统设计龙门式起重机的控制系统负责控制起重机的各项运动，包括起升、运行和停止等。
需要选择适合的控制设备和传感器，以实现精确的控制。
控制系统的设计要考虑到起重机的操作要求和自动化程度，确保操作简单、安全可靠。
二、龙门式起重机的工作原理分析1. 起升原理龙门式起重机的起升原理是通过起升机构提升重物。
电动葫芦或电动绞盘提供驱动力，通过钢丝绳传递动力给起重钩，使物体上升或下降。
起升机构的电机控制方向和速度，实现物体的精确起升。
2. 运行原理龙门式起重机的运行原理是通过运行机构实现起重机的运动。
大车和小车的电机提供驱动力，通过传动装置和铁轨使起重机在水平和竖直方向上运行。
运行机构的电机控制方向和速度，确保起重机的平稳和安全移动。
3. 控制原理龙门式起重机的控制原理是通过控制系统实现起重机的运动控制。
STRU-08-第八章 箱形龙门起重机金属结构的设计计算
式中
2．横向框架抗扭刚度校核
横向框架抗扭刚度用两竖杆相对错移量D来表示：
2 M n b0 D 96E
1 1 h0 1 1 I I b I I 0.001 ~ 0.002b0 2 0 4 3 1
3．主梁的动刚度校核
b 1 1 ~ 对宽翼缘箱形梁 L 14 17 对窄翼缘箱形梁： b 1 ~ 1 L 30 50
10%W
6% W
三、跨中截面的总应力
约束弯曲和约束扭转正应力之和可近似取为
w ˆ 15%W
所以跨中截面总应力为
W w W ˆ 1.15
ˆ 1．约束扭转正应力
B ˆ I ˆ
约束扭转正应力的简化计算： 对宽翼缘箱形梁 对窄翼缘箱形梁
b 0.8～1.0 h
b 0.4～0.6 h
ˆ (2%～5%) W
ˆ 8% W
式中σW——自由弯曲正应力。
二、薄壁箱形梁的约束弯曲正应力
约束弯曲正应力σφ的简化计算：
② 满载小车位于有效悬臂端时悬臂端的挠度
( P1 P2 ) 2 f l ( L l ) C3 [ f ] 3EI
式中
P2 C3 1 P 1P 2 b 3 L 1 b 3 l l 2 l 2 l Ll
司机室惯性力 PHs KGs
端梁惯性力 PHd KGd
qH
惯性载荷引起的主梁危险截面的水平弯矩为：
Z Z Z Z Z M HP M Hq M Hcs M Hd 跨中截面水平弯矩： M Hs
A A A A M M M M 支座截面水平弯矩： Hs HP Hq Hd
龙门式起重机的设计（含全套CAD图纸）
由于没有起重机械，不仅工作效率低，劳动强度大，甚至难以工作。高层建筑的施 工，上万吨级或几十万吨级的大型船舶的建造，火箭和导弹的发射，大型电站的施 工和安装，大重件的装卸与搬运等，都离不开起重机的作业。 起重机不仅可以作为 辅助的生产设备，完成原料、半成品、产品的装卸、搬运，工艺操作中的必须的装备。再如冶金工 业生产中的炉料准备、加料、钢水浇铸成锭、脱模取锭等，必须依靠起重机进行生 产作业。据统计，在国内的冶金、煤炭部门的机械设备总数量或总自重中，起重运 输机械约占quot。起重机是机械化作业的重要的物质基础，是一些工业企业中主要 的固定资产。对于工矿企业、港口码头、车站库场、建筑施工工地，以及海洋开发、 宇宙航行等部门，起重机已成为主要的生产力要素，在生产中进行着高效的工作， 构成合理组织批量生产和机械化流水作业的基础，是现代化生产的重要标志之一。 现代企业管理，也应该重视围绕生产力管理这个中心。起重机的管理与正确使用， 就是按照这种生产力本身的客观规律，运用组织、计划、指导、监督、检查等基本 活动，科学地对起重机、人员和资金等因素进行综合管理，充分发挥起重机效能， 努力提高这种装备的技术素质和作业水平，高效、优质、低消耗地完成施工、生产、 装卸作业任务，追求其寿命周期费用最经济，获取最佳的经济投资效益，促进企业 生产持续发展，增强企业活力。 第二章 起重机管理的意义、现状及其发展 在企业 生产活动中，人员、设备及原材料作为输入，经组织和处理后输出产品。输入项目 的管理是定员管理、设备管理、物质管理，输出的管理则是生产管理、质量管理、 成本管理、劳动管理等。生产产品的质量、产量，以及安全、环境、卫生、职工劳 动情绪等都与设备紧密相关。可见，设备是影响企业经济效益的主要因素之一，设 备管理在企业管理中有着举足轻重的地位。一、起重机管理的意义起重机在一些行 业与部门得到广泛使用，并在企业设备中占有相当的比重，如港口公司和冶金车间， 起重机则是命脉性设备，其作业情况直接影响到企业的经营管理。因此，起重机管 理是这些企业和部门企业管理的重要内容，是施工、安装、生产和装卸作业的保证， 是提高企业经济效益的重要环节。（一）起重机管理关系到企业生产力要素的管理 一个生产企业在生产活动中的首要任务是按照生产运动规律、自然规律和生产关系 运动规律，科学地组织好生产力要素，优质、高效、低耗地进行生产，创造出最佳 的经济效益。生产力中的劳动力、劳动手段和劳动对象中，具有活力的要素是劳动 力和劳动手段。起重机是一种机械方式作业的劳动手段。起重机通过司机的操作来 实现对物料的装卸搬运或对机械电器设备进行吊运与安装，在生产过程中形成了生 产力。因此，起重机的管理不仅是管理起重机这种劳动手段，而且直接或间接地管 理着操作和使用起重机的司机、机组人员和管理者等劳动力。起重机管理实际上管 理着生产力三要素中最具有活力的要素，即一部分劳动力和主要劳动手段，亦即管 理着企业生产力的重要要素。（二）起重机管理关系到企业固定资产管理大型专业 化港口装卸码头、专业建筑安装企业的起重机是其固定资产的重要组成部分，固定 资产管理又是企业管理的重要成分。随着改革开放与建设事业的发展，一些专业化 企业拥有和使用着引进的或国产的起重机，这些机型所共有的特点是：大型化、高 速化、高效化、技术先进、结构复杂、单机价格昂贵、管理要求严格，而这些大型 起重机都是安装、装卸作业中的关键设备。如果对起重机只重使用，而管理不善， 则容易发生损机故障。加强起重机管理，有利于企业固定资产管理。（三）起重机
起重运输机金属结构第九章 桁架式龙门起重机( 装卸桥 ) 的金属结构
PHx （小车运行惯性载荷）
②副桁架上的载荷：
Gf
（副桁架自重）；
(Gsp+Gztg)/2（水平桁架和走台栏杆自重）；
Gd/4 、Gm/4 、Gs/2 （端梁、马鞍、司机室自重）； GGR=2KN （检修人员重力） ③上水平桁架的载荷：
PH1 、PH2（大车启制动时,移动载荷引起的惯性力） PHd×2/3 （大车启制动时,主梁自重引起的惯性力） Pw×3/4 （主梁风载荷） ③下水平桁架的载荷：
2.桁架杆件受力分析
危险杆件 主桁架上弦杆 副桁架下弦杆
最不利计算工况 小车位于跨中或悬臂端时： 主桁架上弦杆和副桁架下弦杆应取小车不动的工况； 主桁架下弦杆和副桁架上弦杆由应取小车运行的工况。
计算载荷及载荷组合 见表9-1。 将空间桁架分解为平面桁架计算时，垂直桁架与水平桁架
共用弦杆的内力计算时应该迭加。
④双主梁的主梁间距：取决于小车轨距b。 ⑤支腿长度h：取决于大车轴距B和起升高度H。
⑥马鞍净空高度hm：取决于小车高度。 一般hm>1.7m。
⑦司机室安装位置ℓs：取决于跨度和悬臂长度。 一般靠近某一个支腿。
第二节 四桁架式双梁龙门起重机 桁架主梁的计算
一、四桁架式主梁的主要尺寸
1. 主梁高h
当Q＜200kN时，
⑦大车制动时，移动载荷引进的局部弯矩Myjz、Myjd；
⑧工作状态风载荷引起的杆件内力NW。
2．主桁架上弦杆的疲劳强度计算
⑴当小车位于跨中时
节中的疲劳强度:
mjzax = N q +N Q + M xjz [rc ]
A
W2
jd
A
W1
⑵当小车位于悬臂端极限位置时
max
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前言
龙门起重机的种类很多，按龙门起重机龙门架的七部结构型式可以分为单梁龙门起重机、双梁龙门起重机和尺寸的5%时，即应更换。
检验时，将桁架臂放在一个支承点上，使起升钢丝绳放松，手推滑轮如果晃动量很大，就须拆下用尺来测量，否则加些油就可以了。
对连接顶部臂节(吊钩滑轮组)、中间臂节(伸缩缸固定)、基础臂节(与转台、变幅缸、挡绳滑轮轴)等处的销轴也要经常检查。
当其磨损量达到原尺寸的5%时，须及时更换。
检查时，也是将桁架臂放在一个支承点上，拆下一根，检查一根，再安装一根，逐根检查，直至检查完毕。
检查吊钩的标记和防脱装置是否符合要求，吊钩有无裂纹、剥裂等缺陷；吊钩断面磨损、开口度的增加量、扭转变形，是否超标；吊钩颈部及表面有无疲劳变形、裂纹及相关销轴、套磨损情况。
检查钢丝绳规格、型号与滑轮卷筒匹配是否符合设计要求。
钢丝绳固定端的压板、绳卡、契块等钢丝绳固定装置是否符合要求。
钢丝绳的磨损、断丝、扭结、压扁、弯折、断股、腐蚀等是否超标。
制动器的设置，制动器的型式是否符合设计要求，制动器的拉杆、弹簧有无疲劳变形、裂纹等缺陷；销轴、心轴、制动轮、制动摩擦片是否磨损超标，液压制动是否漏油；制动间隙调整、制动能力能否符况；减速机润滑油选择、油面高低、立式减速机润滑油泵运行，开式齿轮传动润滑等是否符合要求。
车轮的踏面、轮轴是否有疲劳裂纹现象，车轮踏面轮轴磨损是否超标。
运行中是否出现啃轨现象。
造成啃轨的原因是什么。
联轴器零件有无缺损，连接松动，运行冲击现象。
联轴器、销轴、轴销孔、缓冲橡胶圈磨损是否超标。
联轴器与被连接的两个部件是否同心。
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魏喜斌：龙门式起重机总体设计及金属结构设计
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