龙门起重机的设计
解决
方案
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穆祥贞-,白广利2.刘广东1。届铁军1。郭宇-
(1.黑龙江省机械科学研究院,哈尔滨150040;2.黑龙江省科学院自动化研舞所,哈尔滨150090)
摘要:介绍了一种桁架式龙门起重机,不仅自重轻,而且受风面积小,承载能力大。主梁横截面采用倒三角形结构,结
构简单,承载能力强,有效地解决了小车的平稳运行。运行机构设计采用电动机分别驱动的型式,其中大车运行机构采
用套装立式减速器,这样使结构更为紧凑,安装、维护方便。小车运行机构采用牵引式,不但自重轻、结构简单、维护简
便,而且有效地避免了驱动轮打滑现象,对于坡度大、高速运行的小车具有实际意义。
关键词:龙门起重机;桁架:大车;小车:驱动
中图分类号:TH213.5 文献标识码:A 文章编号:100|2—2333(2009)07—0143—02
1设计要求
最大额定起重量:30t(主钩)/10t(电葫芦);跨距:
32m;悬臂长度:8.4m;起升高度:10.5m(主钩)/llm(电葫
芦);起升速度:4.5ndmin(主钩)/'/m/rain(电葫芦);运行速
度:大车22m/rain,小车21m/rain,电葫芦20m/min。
2总体设计方案
2..,整机尺寸的确定
本机的外形尺寸确定参考山东电力建设第一工程公
司设计制造的成品,并在此基础上进行改善。最大外形尺
寸:长×宽X高(不超过)40400mmx9188minxl5815ram;主
要参数的确定包括:主梁高度、主梁宽度、大车轮距、小车
轮距、跨距、小车轨距、悬臂长度;设计参数中已给出跨
距=32m,悬臂长--8.4m。
2.2主粱高度的确定
由文献[1]可知主梁高度:^。=(1/3—1/5)£I,式中,工广
悬臂长度,m。故h1-(1/3—1/5)x8.4=I.68以.8m,则取主梁
高度h1--2.55m。
2.3主梁宽度的确定
由文献[I]可知,主梁宽度:Ⅳ。=1/12—1/20,式中:£一跨
距,m。因此,日=(1/12.1/20)x32=2.67~2.1m,则取主梁宽
度H=2.55ra。
2.4小车轨距
根据小车运行机构特点,取小车轨距与主梁宽度—致。
2.5大车轮距的确定
由文献[1]可知大车轮距:口≥}£,式中,£一跨距,m。
U
即:曰≥导×32=5.3m,取大车轮距B=7.85m。
o
2.6小车轮距的确定
类似大车轮距,小车轮距一般取为大于等于小车轨
距的1/6。则取小车轮距为1.842m。
3钢丝绳的设计计算
由钢丝绳最大工作静拉力按下式计算钢丝绳最小直
径:d=e、/了
式中,c一选择系数,c=O.1mm/Nf‘;5一钢丝绳最大工作静拉
力,s=阿(2,聊组),式中:仇一起升载荷。Q毫=313000N;m一
滑轮组倍率,m--4;,,组一滑轮组效率,'7组---0.98;即:$----
313000/(2x4x0.98)=39540N。
则:d=O.1、/菊丐万=19.8ram,故选d=20mm。
根据钢丝绳所在机构工作级别的安全系数选择钢丝
绳直径。即: 局≥5拓
较笨拙也是比较实用的办法就是靠经验的积累了。我们
可以把日常用到的各类螺纹加工底孔大小,把它们进行
一一归类,用
表格
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的形式进行统计输入电脑。以后如果用
到相应的螺纹底孔加工时,只要查表就可以得出了。
3结语
综上所述,如何快速地确定底孔刀具的大小,原则
是:先查表,再凭经验,尽量选择偏大一点的钻头,最后通
过试制加工确定刀具的大小。
【参考文献】
[1]盂少农.机械加工工艺
手册
华为质量管理手册 下载焊接手册下载团建手册下载团建手册下载ld手册下载
[M].机械工业出版社,1991.
[2]欧士机(上海)精密工具有限公司.OSG综合工具[z].
(it辑明涛)
作者简介:何雏(1981一),男,助理工程师。从事摩托车化油暑和汽车
摹部件本体的加工工艺工作。
牧稿日期:2009-05-05
机械工程师2009年第7期I143
万方数据
魑.夹方案
式中:R一所选钢丝绳的破断拉力,N;n一钢丝绳最小安全
系数,n=4。
则:R339540x4=158160N。
由文献[1]可知:所选钢丝绳型号为6-19W+NF一
1770ZS233147GB/T8918。
4滑轮的选择及制动器的选择计算
由JB/T9005.2—1999所示滑轮直径与钢丝绳直径匹
配关系,本设计中运行机构滑轮直径为tM50mm,材料为
QT42-10,型号-:A20x450-65。
制动装置是保证起重机安全正常工作的重要部
件。制动装置用以防止悬吊的物品或吊臂下落,防止转
台或起重机在风力或坡道分力作用下溜动,使起重机
机构减速停车,在特殊情况下调节或限制机构的运动
速度。
大车制动转矩按下式计算:
结(研肛R)荔+÷[o.975(Q+G)VZ'q+盟磐]
,n fZ n y·)]
式中:肛坡道阻力,Fe=2736N;如一风阻力,凡=11979N;
R一满载运行时最小摩擦阻力,F.=3699N;D~车轮踏面
直径,D=710mm;k一计及其他传动件飞轮影响的系数,折
算到电动机轴上可取k=1.2;n一电动机额定转速,n----
930dmin;JJ一电动机转子转动惯量,A=0.114kg·m2;^一电
动机轴卜带制动轮联轴器的转动惯量,A=O.12kg-m2;m一
电动机个数,m=2;m7一制动器个数,m7=2;tz--制动时间,
tz=8so
B口.Tz=(2736+11979-3699)器+击×
[o.975(313000+602⋯00。0)x0.362x0.9一+
卫垃坐萼挈地垫堕]:29N.m
o‘C o
⋯
由文献[1]可知选YWZr-200/30。
5联轴器及车轮的选择
参考山东电力建设第一工程公司同类产品,本设计
中将采用带制动轮的联轴器,并根据制动轮的设计计算
来选择。由文献[1]可知选择型号为MLL5一I一200联轴
器,其材料为铸钢ZG35。
起重机用车轮按有无轮缘可分为:(1)双轮缘车轮,
用于桥、门式起重机大车走行轮,轮缘高为25ram一
30mm;(2)单轮缘车轮,常用于桥、门式起重机的小车走
行轮,轮缘高为20ram一25ram,小车跨度小,刚度好,不易
脱轨;(3)无轮缘车轮,没有轮缘阻挡,车轮容易脱轨,因
而使用范围受到限制。按车轮踏面可分为:(I)圆柱形车
轮,应用最为广泛。(2)圆锥形车轮,常采用锥度为l:
10,大端在内侧。驱动轮在用正锥法安装,运行平稳,自
动走直效果好。(3)鼓形车轮,踏面为圆弧形,主要用于
电葫芦悬挂小车和圆形轨道起重机,用以消除附加阻力
和磨损。
144l机械工程师2009年第7期
参考山东电力建设第一工程公司同类产品并由文献[1]
可知,大车车轮选用双轮缘圆形踏面,其直径为710ram,
轮缘大径为760mm。小车采用单轮缘圆形踏面,其直径为
315ram,轮缘大径为350mm。
6运行打滑验算
为了使起重机运行时可靠地起动或制动,防止出现
驱动轮在轨道卜的打滑现象,避免车轮影响起重机的正
常-I=作和加剧车轮的磨损,应该分别对驱动轮起制动时
的打滑验算。
对于小车运行机构按空载运行工况验算,对于桥式
起重机大车运行机构验算空载小车位于桥架一端时轮压
最小的驱动轮。 ,
(1)起动时按下式验算
(叁学慨。≥等卫[%一型学逝口]
(2)制动时按下式验算(砉一学虬≥警[珐学吻]
式中:咖一粘着系数,咖=0.12;K一粘着安全系数,K=I.05;p一
轴承摩擦系数,肛=0.015;d一轴承内径,d=120mm;D一车轮
踏面直径,D=710mm;R.。一驱动轮最小轮压,Rd。=
229182N;‰一打滑一侧电动机的平均起动转矩,‰=
96N·m;k一计及其他传动件飞轮影响的系数,k=1.1;^一电
动机转子转动惯量,^=0.114kg·m2;.,2-电动机轴上带制动
轮联轴器的转动惯量,A=o.12kg·ill2;沪起动平均加速度。
a=0.09m/s2;d:一制动平均减速度,吼=0.045m/s2;z≯打滑一
侧的制动器的制动转矩,兄=29N·m。
起动时大车验算结果:(等+学)×229182≥趔黹盟陆地业踹华×o.09]
得:25782322877,验算合格。
制动时大车验算结果:(等一警)×2291823篙堂[29一婴业喘半×0.045]09x710. 710 ~
得:2291838503,验算合格。
7结论
本设计本着继承和创新的原则,对301/10t龙门起重机
总体及运行机构进行了设计和计算。整机采用电力—机械驱
动.各机构可由独立的电机分别驱动,使机械传动装置和操
纵机构大为简化。操纵方便灵活,维修也比较方便。
[参考文献]
【1]张质文.起重机设计手册【M].北京:中国铁路出版社,1998.
(编辑立明)
作者简介:穆祥贞(1978一),男.助理工程师.从事科研管理工作。
收稿日期:2009—05—30
万方数据