桥式起重机的起升结构设计
桥式起重机设计小车起升机构汇总

华东交通大学理工学院毕业设计引言桥式起重机是一种桥架型起重机。
它的常用类型是箱形双梁桥式起重机,由一个两根箱形主梁和两根横向端梁组合而成的双梁桥架,它是依靠起升机构和在水平面内的两个相互垂直方向移动的机构运行,它广泛用在仓库、现代机械加工车间、装配车间和露天贮料场等生产场所。
桥式起重机一般由大车运行机构的桥架、起升机构和起重小车、电气设备、司机室等组成。
起重小车又分为主起升机构、副起升机构和小车架三部分组成。
起升机构用来上下升降物料,起重小车用来带着物料作横向移动,以达到在一定空间范围内组成的三维空间里做搬运和装卸物料。
桥式起重机是使用较广泛,工作效率高的一种轨道运行式起重机,其额定起重量可以达到上百吨。
最原始的形式是通用吊钩桥式起重机,其它种类桥式起重机都是在通用吊钩桥式起重机的形式上研发出来的。
其结构具有机械加工零件少、工艺性能好、通用性好及机构安装检修维护方便等众多优点,因此它被广泛用于现代工业中。
我国桥式起重机大多采用计算机辅助优化设计,能够极大地提高起重机的技术性能和减轻自身重量,并能开发出新型结构。
由于我国对能源工业的重视和资助,建造了很多大中型水电站,发电机组比以前多许多。
尤其是长江三峡的建设工程对大型起重机的需求量迅速提高。
三峡发电场需要1200t桥式起重机和2000t大型塔式起重机。
而小型的遥控起重机的需要量随着国民经济高速发簪也越来越大,它能极大地提高作业安全性,同时减少劳动力。
在我国的桥式起重机大、小车运行机构采用的是德国Demang公司研发的“三合一”驱动装置,吊挂于端梁内侧,这样吊挂就不会受主梁下挠和振动的影响,提高了大小运行机构的性能和寿命,并且使其结构紧凑,外观简洁,安装维护方便。
而国外桥式起重机发展更注重简化设备结构,减轻自重,降低生产成本。
他们不断的更新起重机的零部件,从而提高整机性能。
随着世界经济的高速发展,起重机械设备的体积和重量趋于大型化,起重量和吊运幅度也有很大增幅,为节省生产和维修成本,其服务场地和使用范围也随之变大。
16t通用桥式起重机起升及运行机构设计解析

毕业论文(设计)论文(设计)题目:16/3.2t通用桥式起重机起升及运行机构设计姓名 xxxxxx学号 xxxxxxxxxxx院系 xxxxxxxxxxxxxx专业 xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx年级 xxxxxxxxxxxx指导教师 xxxxxxx2013年 5 月 6 日目录摘要 (1)Abstract (2)第1章绪论 (3)1.1对起重机研究意义 (3)1.2国内外起重机 (3)1.2.1国外起重机 (3)1.2.2国内起重机发展方向 (4)1.3设计内容 (4)第2章主起升机构的设计 (5)2.1确定起升机构传动方案,选择滑轮组和吊钩组 (5)2.2 选择钢丝绳 (5)2.3 确定滑轮主要尺寸 (6)2.4 确定卷筒尺寸并验算强度 (7)2.5选电动机 (9)2.6验算电动机发热条件 (9)2.7选择减速器 (10)2.8验算起升速度和实际所需功率 (10)2.9校核减速器输出轴强度 (10)2.10选择制动器 (11)2.11选择联轴器 (11)2.11.1高速轴联轴器 (11)2.11.2低速轴联轴器 (12)2.12验算起动时间 (12)2.12.1起动时间t验算 (12)q2.12.2起动平均加速度q a (13)2.13验算制动时间 (13)2.13.1满载下降制动时间 (14)2.13.2制动平均减速度 (14)2.14高速浮动轴验算 (14)2.14.1疲劳验算 (14)2.14.2静强度计算 (15)第3章小车运行机构 (17)3.1确定机构传动方案 (17)3.2选择车轮与轨道并验算其强度 (17)3.3运行阻力计算 (18)3.4选电动机 (19)3.5验算电动机发热条件 (20)3.6选择减速器 (20)3.7验算运行速度和实际所需功率 (20)3.8验算起动时间 (20)3.9按起动工况校核减速器功率 (21)3.10验算起动不打滑条件 (22)3.11选择制动器 (22)3.12选择高速轴联轴器及制动轮 (23)3.13选择低速轴联轴器 (24)3.14验算低速浮动轴强度 (24)3.14.1疲劳验算 (24)3.14.2强度验算 (25)第4章副起升机构设计 (26)4.1确定传动方案,选择滑轮组和吊钩组 (26)4.2选择钢丝绳 (26)4.3确定卷筒尺寸并验算强度 (27)4.4计算起升静功率 (27)4.5初选电动机 (28)4.6选用减速器 (28)4.7电动机过载验算和发热验算 (28)4.8选择制动器 (29)4.9选择联轴器 (30)4.10验算起制动时间 (30)4.12高速轴计算 (31)4.12.1疲劳计算 (31)4.12.2静强度计算 (32)第5章大车运行机构的设计 (34)5.1确定机构的传动方案 (34)5.2选择车轮与轨道,并验算其强度 (34)5.3选择车轮轨道并验算起强度 (35)5.4运行阻力计算 (36)5.5选择电动机 (37)5.6验算电动机发热条件 (37)5.7选择减速器 (37)5.8验算运行速度和实际所需功率 (38)5.9验算起动时间 (38)5.10起动工况下校核减速器功率 (39)5.11验算起动不打滑条件 (40)5.12选择制动器 (41)5.13选择联轴器 (42)5.13.1机构高速轴上的计算扭矩 (42)5.13.2低速轴的计算扭矩 (43)5.13.3浮动轴的验算 (43)参考文献 (45)致谢 (46)摘要根据机械设计标准和起重机设计标准及各零部件的选择标准,依据所给参数和具体工作环境,设计出了桥式起重机小车大车各个机构。
双梁桥式起重机设计开题报告

江汉大学毕业论文开题报告题目:双梁桥式起重机——起升机构的设计学院: 机电与建筑工程学院专业: 机械设计制造及其自动化学号: 200806101335学生姓名: 吴明煌指导教师: 易建钢日期: 2012-2-28课题名称:双梁桥式起重机的设计(起升机构的设计)1 前言随着世界经济及工业技术的不断发展,特别是电动葫芦及其驱动装置“三合一”(电动机,减速器,制动器三合为一)部件的技术发展,以电动葫芦为起升机构的葫芦试起重机,以其高度的标准化、系列化和通用化程度为前期在世界主要工业发达国家不断更新发展,并逐步替代在主要性能参数相近的通用桥式起重机产品。
近年来,我们对本国的桥式和梁式起重机的生产及其使用情况进行了调查和分析,对国外的起重机产品进行研究,从起重机的使用性能、安全可靠性及主要配套适合我国国情入手,克服旧型葫芦起重机专业化标准化,协作化程度不高的缺点。
为此,新型葫芦双梁桥式起重机(LHG型),在主要性能参数、工作级别、外形尺寸及厂房的轮压值等方面,符合国内最新的起重机设计规范,并与国外起重机标准接轨。
随着现代工业的迅速发展,电子计算机的广泛应用,系统工程、优化工程、创造性工程、人机工程等现代化理论的发展,大大加快了现代工业的发展进程,使社会生产力又跃上了一个新水平。
当今世界工业生产,由于市场竞争的需要,生产方式由单一品种的大批量向着多品种的变批量方向发展。
30年代以来,物料搬运技术仅指的是各类起重运输设备,而90年代的物料搬运系统逐渐增加了许多自动化内容,包括自动识别、自动导向、自动计数、自动称重等。
为了使生产和流动能够紧密配合,构成更大、更高效的物流系统,计算机技术得到了广泛的应用,起重机的很多工作将被机器人和其它机器所取代。
目前世界销售市场对起重机械的需量正在不断增加,从而使国外各种制造起重机企业在生产中更多地采用优化设计、机械自动化和自动化设备去提高劳动生产率,这对世界销售市场、制造商和用户都产生了巨大的影响。
门、桥式常用起升机构计算步骤

起升机构设计计算1、运行部分1.1运行速度:1()D V i i⨯⨯=⨯电机转速n 3.14车轮直径车轮周长=速比 1.752Q D T m iη⋅⋅≥⋅⋅式中 m---- 滑轮倍率Q-----起重量 Ni-----速比D------卷筒直径 mη------一般取1.5,重级1.75,双制动1.251.2运行功率:P = 0.0031 *Q*V=Q*0.017*V/6120*0.9Q----起重量 t1V ------运行速度 m/min2、起升部分2.1起升速度:3.14()n D d V m i⨯⨯+=⨯ 2.2起升功率:6120QV P η==QV/5.5=0.182QV η-----0.852.3卷筒长度 1223.14()H a L n t l l l D d ⎧⎫⎡⎤⎛⎫⨯⎪⎪'=+⨯++⨯+⎨⎬⎢⎥ ⎪⨯+⎝⎭⎪⎪⎣⎦⎩⎭H----起升高度ma-----倍率n-----附加安全圈数1.5-3t-----绳槽节距 t=d+(2-4) mml '----光槽长度1l ---无绳槽卷筒端部尺寸,根据卷筒结构而定2l ----固定钢丝绳所需要的长度 2l =3t2.4.50T 以下小车自重可以按下列经验公式粗略计算:吊钩式:0.35XC G Q =抓斗式:XC G Q =电磁式:0.45XC G Q = 小车轮压估算方法:3.5 1.2Q Q P ⨯+=⨯小车轮数 桥门式起重机起升电机功率经验计算公式:0.1875N V Q =⨯⨯例如20t 桥式起重机配ZQ650减速机,速比48.57,卷筒直径500mm,如果配 标电机,电机转速粗算720r/min, m=4求起升功率。
起升速度: 3.14()n D d V m i⨯⨯+=⨯=5.8m/min 起升功率:0.1875N V Q =⨯⨯=21.75查电机手册A5级起重机。
25%工作制配电机YZR225M-8-26KW门、桥式常用双联滑轮组倍率。
桥式起重机主起升机构系统原理

桥式起重机主起升机构系统原理
具体来说,桥式起重机的主要起升机构系统工作原理如下:
1.电机传动:主起升机构通常由电动机驱动,电机通过吊装机构的装
接与上部固定联接,并采用激光切割工艺进行焊接,以确保传动系统的稳
定性和可靠性。
2.减速器:电机通过减速机将高速旋转的电机输出轴减速,并将扭矩
分配到各个传动装置上。
减速器通常由行星式齿轮或圆柱齿轮传动装置构成,以实现大扭矩、平稳运行。
3.工作机构:工作机构是起升机构的装备组件,由轨道、卷筒、钢丝
绳等物料构成。
在起升过程中,工作机构通过卷筒来收缩或拉伸钢丝绳,
从而上升或下降运送货物。
工作机构的设计必须满足安全可靠、耐磨、短
工作周期等要求。
4.制动器:制动器是主起升机构中必不可少的安全装置。
它通过紧密
地包裹在电机下部的制动器机构,通过手动或电动操作控制制动,使得起
升机构在不工作时能保持固定位置,防止设备运行中出现滑动或滚动的情况。
5.过载保护系统:桥式起重机的主起升机构系统通常还包括过载保护
系统,用于监测货物的重量,当超过额定载荷时,自动停止起升机构的工作,以保证设备的安全运行。
总之,桥式起重机的主起升机构系统主要由电机、减速器、工作机构、制动器和过载保护系统等组成。
通过电机驱动下的传动装置,将电能转化
为机械能,通过工作机构实现起重物体的升降运输。
与其他起重设备相比,
桥式起重机的主起升机构系统具有结构简单、运行平稳、操作方便等优点,广泛应用于各个行业。
第2章 桥式起重机总体设计

第2章桥式起重机总体设计2.1 起重机整机通用桥式起重机一般由桥架、起升机构、大车运行机构、小车运行机构、电气设备、司机室等几大部分组成。
根据参考文献[36],所设计的桥式起重机主要性能参数如下:序号项目单位数值备注1 起重机跨度m 22.52 工作级别A53吊钩起重量t 250/50 吊钩起升高度m 18主钩起升速度m/min 2.5(四档) 副钩起升速度m/min 7(四档) 调速方式定子调压调速4 大车速度小车速度m/minm/min45(四档)16(四档)5 大车最大轮压小车最大轮压KNKN5006 起重机整机宽度mm 110007大车轨顶至小车顶部高度大车端部至大车轨顶中心距离mmmm52004508 吊钩横向移动至大车左端轨道中心最小距离右端mmmm14003100根据起重机性能参数,该起重机主副钩均可采用一组双联卷筒、一组动滑轮、一组定滑轮、一个吊钩结构形式,由2根钢丝绳起吊,每根钢丝绳一端固定于卷筒的外端,另一端固定于定滑轮旁边的平衡杆上;小车运行机构采用集中驱动方式;大车运行机构采用四角分别驱动方式;桥架采用全偏轨箱形主梁、箱形端梁的双梁结构,小车架采用刚性框架焊接结构。
由于本起重机为大吨位起重机,故为减轻整机重量,提高整机的性能,主要承载构件材质可采用Q345-B材料。
2.2 小车初定小车机构主要由主副起升机构、小车运行机构、小车架等机构组成。
小车布置情况如图2-1。
2.2.1 主副起升机构主副起升机构均由由电动机、双制动器、传动轴、减速器、卷筒组、吊钩组、定轮组等零部件组成。
起动机电动机一般为YZR冶金电动机。
依据投标文件,主副起升机构均采用两套制动器结构形式。
主钩采用双月牙板钩,副钩采用锻造单钩。
图2-1 小车布置示意图2.2.2 小车运行机构小车运行机构采用集中驱动结构形式,由电动机、联轴器、制动器、传动轴、减速器、车轮组等组成。
为保证轮压,小车运行机构采用4台车8车轮驱动方式.。
桥式起重机起升机构的设计

桥式起重机起升机构的设计1.起升机构的结构设计起升机构通常由卷筒、钢丝绳、钢丝绳传动机构以及导向轨道等组成。
在起升机构的设计中,需要确定起升机构的起升速度、起升高度、负载能力等参数。
起升速度是指起升机构每分钟的起升高度,一般情况下,起升速度的选择应根据实际使用要求和工作环境来确定。
起升高度是指起升机构能够提升的最大高度,需要根据实际使用情况和场地条件来确定。
负载能力是指起升机构能够承受的最大负载,需要根据实际使用要求和工作环境来确定。
负载能力的确定包括起升机构的结构强度计算和钢丝绳的选择。
在起升机构的设计中,还需要考虑安全系数、防护装置、限位装置等。
安全系数是指起升机构的承载能力与实际使用负载之间的比值,一般情况下,安全系数应大于1.5防护装置主要包括起升机构的防护罩、防护门、防护栏等,用于保护起升机构和操作人员的安全。
限位装置主要用于限制起升机构的行程范围,避免超过安全范围造成事故。
2.动力传动设备的选择起升机构的动力传动设备主要包括电动机、减速机、制动器等。
在选择电动机时,需要考虑起升机构的负载能力和起升速度,同时还需要考虑电动机的功率和转速。
减速机的选择需要根据起升机构的起升速度和负载能力来确定。
减速机的作用是将电动机的高速旋转转换为合适的起升速度,同时还可以提供足够的扭矩来驱动起升机构。
制动器的选择需要考虑起升机构的安全性和可靠性,制动器主要用于控制起升机构的停止和保持,一般情况下,制动器应具有足够的制动力和制动稳定性。
在动力传动设备的选择中,还需要考虑电动机和减速机的安装方式、轴的对齐和平行度等。
同时,还需要考虑电动机和减速机的维护和保养。
总结起来,桥式起重机起升机构的设计需要考虑结构设计和动力传动设备的选择。
在结构设计中,需要确定起升速度、起升高度和负载能力等参数,并考虑安全系数、防护装置和限位装置等。
在动力传动设备的选择中,需要选择合适的电动机、减速机和制动器,并考虑安装方式和轴的对齐。
桥式起重机的结构组成

桥式起重机的结构组成桥式起重机是一种常见的起重设备,其结构组成主要包括起重机梁、支撑系统、行走系统、起升系统以及控制系统等部分。
起重机梁是桥式起重机的主要承载部分,通常由两根主梁和多根横梁组成。
主梁一般采用钢结构,具有较高的强度和刚度,能够承受起重机的工作负荷。
横梁连接在主梁上,起到增加刚度和稳定性的作用。
起重机梁的设计和制造要求严格,需要考虑各种工况下的安全性和稳定性。
支撑系统是桥式起重机的支撑结构,用于支撑和固定起重机梁。
支撑系统通常包括支撑柱和地脚螺栓。
支撑柱一般由钢结构制成,通过地脚螺栓固定在地基上,起到支撑和稳定起重机梁的作用。
支撑系统的设计和选型需要考虑地基承载能力和起重机梁的重量等因素。
行走系统是桥式起重机的移动装置,用于实现起重机在工作区域内的行走。
行走系统通常由行走轮、行走机构和行走驱动器等组成。
行走轮固定在起重机梁下方,通过行走机构和行走驱动器实现起重机的水平移动。
行走系统的设计和选型需要考虑起重机的行走速度、行走平稳性和工作环境等因素。
起升系统是桥式起重机的起重装置,用于实现起重物体的垂直运动。
起升系统通常由起重机钩、起升机构和起升驱动器等组成。
起重机钩通过起升机构和起升驱动器实现起重物体的垂直抬升和下降。
起升系统的设计和选型需要考虑起重物体的重量、高度和起升速度等因素。
控制系统是桥式起重机的操作和控制装置,用于实现起重机的各项功能。
控制系统通常包括主控制柜、操作台和控制器等设备。
主控制柜集中控制起重机的各个部分,操作台用于操作和监控起重机的工作状态,控制器用于接收和处理起重机的控制信号。
控制系统的设计和配置需要考虑起重机的工作要求和操作人员的操作习惯。
桥式起重机的结构组成包括起重机梁、支撑系统、行走系统、起升系统和控制系统等部分。
这些部分相互配合,共同实现起重机的各项功能,为各行各业的物料搬运提供了便利和效率。
通过合理的设计和选型,桥式起重机能够在各种工况下安全可靠地进行起重作业,为生产和建设领域提供了重要的技术支持。
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目录1 绪论 (1)1.1 起重机的基本组成 (1)1.2 起重机运行机构的基本构造及其特点 (1)1.3 起重机运行机构的驱动方式 (2)1.4 起重机设计参数 (5)2 大车运行机构计算 (5)2.1 确定传动方案 (5)2.2 选择车轮与轨道并验算其强度 (6)2.3 运行阻力计算 (7)2.4 选电动机 (8)2.5 验算电动机发热条件 (9)2.6 选择减速器 (9)2.7 验算运行速度和实际所需功率 (10)2.8 启动时间验算 (10)2.9 起动工况下减速器功率校核 (12)2.10 起动不打滑验算 (12)2.10.1 二台电动机空载时同时起动 (12)2.10.2 事故状态 (13)2.11 选择制动器 (15)2.12 联轴器选择 (16)2.12.1 运行机构高速轴的扭矩计算 (16)2.12.2 低速轴的扭矩计算 (17)2.13 浮动轴的验算 (17)2.13.1 疲劳强度验算 (17)2.13.2 静强度验算 (18)3 回转小车运行机构计算 (19)3.1 小车运行机构计算 (19)3.2 选择车轮与轨道并验算其强度 (19)3.2.1 车轮踏面疲劳计算 (20)3.2.2 线接触局部挤压强度验算 (21)3.3 运行阻力计算 (21)3.4 选电动机 (22)3.5 电动机发热条件验算 (23)3.6 选择减速器 (23)3.7 验算运行速度和实际所需功率 (23)3.8 启动时间验算 (24)3.9 起动工况下校核减速器功率 (25)3.10 验算起动不打滑条件 (26)3.11 选择制动器 (27)3.12 高速轴联轴器及制动轮选择 (28)3.12.1 高速轴联轴器计算扭矩 (28)3.12.2 高速轴制动轮选择 (29)3.13 低速轴联轴器选择 (29)3.14 低速浮动轴强度验算 (30)3.14.1 疲劳验算 (30)3.14.2 强度验算 (31)4 结束语 (31)参考文献 (33)致谢 (34)1 绪论1.1 起重机的基本组成[1]桥式起重机是桥架在高架轨道上运行的一种桥架型起重机,又称天车。
桥式起重机的桥架沿铺设在两侧高架上的轨道纵向运行,起重小车沿铺设在桥架上的轨道横向运行,构成一矩形的工作范围,就可以充分利用桥架下面的空间吊运物料,不受地面设备的阻碍。
桥式起重机广泛地应用在室内外仓库、厂房、码头和露天贮料场等处。
桥式起重机可分为普通桥式起重机、简易粱桥式起重机和冶金专用桥式起重机三种[13]。
普通桥式起重机一般由起重小车、桥架运行机构、桥架金属结构组成。
起重小车又由起升机构、小车运行机构和小车架三部分组成。
起重机运行机构一般只用四个主动和从动车轮,如果起重量很大,常用增加车轮的办法来降低轮压。
当车轮超过四个时,必须采用铰接均衡车架装置,使起重机的载荷均匀地分布在各车轮上。
桥架的金属结构由主梁和端梁组成,分为单主梁桥架和双梁桥架两类。
单主梁桥架由单根主梁和位于跨度两边的端梁组成,双梁桥架由两根主梁和端梁组成。
主梁与端梁刚性连接,端梁两端装有车轮,用以支承桥架在高架上运行。
主梁上焊有轨道,供起重小车运行。
桥架主梁的结构类型较多比较典型的有箱形结构、四桁架结构和空腹桁架结构。
起升机构包括电动机、制动器、减速器、卷筒和滑轮组。
电动机通过减速器,带动卷筒转动,使钢丝绳绕上卷筒或从卷筒放下,以升降重物。
小车架是支托和安装起升机构和小车运行机构等部件的机架,通常为焊接结构。
1.2 起重机运行机构的基本构造及其特点大车运行机构一般由运行支承装置(包括均衡梁,车台架,传动车轮组等)和运行驱动装置(包括电动机、联轴器制动器、减速器等)以及运行安全装置(包括夹轨器、顶轨器、防爬装置、锚定装置和缓冲器等)所组成。
大车运行机构的设计主要依据整机的结构型式、机构工作级别、运行速度、整机的质量以及码头、货场等基础的承载能力和支承轨道型式等。
一般以车轮的许用轮压和轨道型式作为设计的基本条件之一。
在保证均衡粱、台车架、车轮和轴等主要受力构件安全可靠的条件下,必须保证各传动部件能正常工作。
为了避免车轮在运行过程中的啃轨现象,设计中必须保证多轮台车组具有自位适应的能力,即使在支承轨道具有少量下沉、微量弯曲等情况下,起重机也要能正常行驶。
为此对均衡粱和台车组应设计自位回转装置。
比较通用的结构形式有以下两种:即台车相对于均衡粱自位回转和均衡粱相对于门腿自位回转。
作为安全装置的夹轨器、顶轨器、防爬器、锚定装置和缓冲器等,主要是为了防止起重机在作业过程中滑行和起重机受大风影响而发生无控自行,引起机与机相撞重大事故而设置的,通常都与运行机构一同考虑。
小车的传动方式有两种,即减速器位于小车主动轮中间或减速器位于小车主动轮一侧。
减速器位于小车主动轮中间的小车传动方式,使小车减速器输出轴及两侧传动轴所承受的扭矩比较均匀。
减速器位于小车主动轮一侧的传动方式,安装和维修比较方便,但起车时小车车体有左右扭摆现象。
在运行传动装置中,减速器常用的有圆锥圆柱齿轮减速器和蜗轮蜗杆减速器。
1.3 起重机运行机构的驱动方式[2]起重机运行机构的驱动方式可分为两大类:一类为集中驱动,即用一台电动机带动长传动轴驱动两边的主动车轮;另一类为分别驱动、即两边的主动车轮各用一台电动机驱动。
中、小型桥式起重机较多采用制动器、减速器和电动机组合成一体的“三合一”驱动方式,大起重量的普通桥式起重机为便于安装和调整,驱动装置常采用万向联轴器。
起重机运行机构一般只用四个主动和从动车轮,如果起重量很大,常用增加车轮的办法来降低轮压。
当车轮超过四个时,必须采用铰接均衡车架装置,使起重机的载荷均匀地分布在各车轮上。
而对于在磁盘环形桥式起重机运行机构设计中,起重量为15t+15t,所以只用四个主动和从动车轮起重机的运行机构分为有轨运行和无轨运行两类。
桥式起重机的运行机构基本上都是用轨行式的。
因为起重机在专门铺设的轨道上运行时,具有负荷能力大,运行阻力小,可以采用电力驱动等特点。
轨行式运行机构主要用于水平运移物品,调整起重机的工作位置以及将作用在起重机上的载荷传递给基础建筑。
结合本次设计的要求,在毕业设计中将使用轨行式的运行机构。
对于大车运行机构,其设计的基本要求[8]为:a.机构要紧凑,重量要轻;b.和桥架配台要合适;c.尽量减轻主粱的扭转载荷,不影响桥架的刚度;d维护检修方便,机构布置合理。
使司机从驾驶室上、下走台方便。
便于装拆零件和操作。
大车运行机构的典型形式与选择[3]。
第一种为集中驱动,即由一台电动机通过传动轴驱动两边车轮转动,称为集中驱动,如图1.1。
图1.1 集中驱动布置简图(a)低速轴驱动;(b)高速轴驱动;(c)中速轴驱动根据传动轴的转速可以分为低速轴驱动(如图1.1 a),高速轴驱动(如图1.1b),中速轴驱动(图1.1c)三种。
采用集中驱动对走台的刚性要求高。
低速轴驱动可靠,由于低速轴传递的扭矩大,轴径粗,自重也大。
高速轴驱动的传递轴细而轻,但振动较大,安装精度要求较高,需要两套减速器成本也高。
中速轴驱动机构复杂,分组性差。
集中驱动的大车运行机构主要用于早期生产的一些桥式起重机。
由于集中驱动的驱动零部件多,自重大,安装复杂,成本高,维修不便。
分别驱动就是第二中驱动方式,这种驱动方式两边车轮分别由两套独力的无机械联系的驱动装置驱动如图 1.2。
省去了中间传动轴,自重轻,部件分组性好,安装和维修方便。
在起重机大车运行机构上广泛采用,故在本次设计中使用分别驱动的形式。
图1.2 分别驱动布置简图桥式起重机大车运行机构装在走台上,采用带浮动轴的分别驱动装置[4](如图1.3)。
使安装和维修更加方便。
大吨位桥式起重机的分别驱动一般在低速轴端增设浮动轴,如图1.4。
图1.3 桥式起重机分别驱动布置简图(a) (b)图1.4 低速轴带浮动轴布置简图浮动轴两端可用齿轮联轴器或采用万向联轴器。
其中卧式减速器也可改用立式减速器,连同电动机,制动器固定于焊接在主梁上的支撑上。
这种方案除安装检修稍差外,它的整体结构紧凑,对走台刚度要求不高,使用效果良好。
在中小起重机的桥式起重机中,采用“三合一”传动装置的传动机构分别驱动方案已日益广泛,如图1.5,减速器可直接套装在车轮轴上。
这种形式结构紧凑,重量轻,组装性好,机构安装与走台无关,不受走台变形的影响,是一种有发展前途的驱动方式。
图1.5 “三合一”大车运行机构1.4 起重机设计参数起重量15t+15t;起升高度5m;跨度22.5m;起升速度13.6m/min;旋转速度4r/min;大车运行速度88m/min;小车运行速度43m/min。
起重机运行机构的驱动方式2 大车运行机构计算2.1 确定传动方案跨度22.5m为中等跨度,为减轻总量,决定采用如图2.1所示方案。
图2.1 传动方案2.2 选择车轮与轨道并验算其强度按图2.2所示的质量分布,计算大车车轮的最大轮压和最小轮压。
图2.2 轮压计算图满载时,最大轮压:Le L G Q G G P XC XC -⨯++-=24max (2.1)空载时,最小轮压: L G G G P XC XC 124min ⨯+-=(2.2) 车轮踏面疲劳计算载荷:32min max P P P C +⨯= (2.3) 车轮材料:选择车轮直径Dc=700mm,按车轮与轨道为点接触和线接触两种情况来验算车轮的接触强度。
点接触局部挤压强度验算:21322''c c m R k P c = (2.4) 式中:k2——许用点接触应力常数(N/mm2),R ——曲率半径m ——由轨顶和车轮的曲率半径之比(r/R )所确定的系数,得m=0.405; c1——转速系数,车轮转速min /04.407.014.388r D v n c dc c =⨯==π时,c1=0.99; c2——工作级别系数,当M6级时c2=0.9;''c P > c P ,故验算通过。
线接触局部挤压强度验算:211'c lc D k P c c =式中:k1——许用线接触应力常数(N/mm2)l ——车轮与轨道的有效接触长度,而Qu70的l=70mm;Dc ——车轮直径(mm );c1;c2——同前;'c P > c P ,故验算通过。
2.3 运行阻力计算摩擦总阻力矩:)2)((dk G Q M m μβ++=运行摩擦阻力:N D M P cQ Q m Q Q m 50.548227.088.19182)()(=====(2.5) 当无载时:m N M Q m ⋅=⨯+⨯==38.951)216.002.00006.0(2950005.1)0((2.6)N D M P cQ m Q m 21.271827.038.9512)0()0(===== (2.7) 2.4 选电动机按运行静阻力、运行速度及机构效率计算机构运行的静功率,根据运行机构静功率和接电持续率初选电动机。