4010-14吨电动桥式起重机设计毕业设计(编辑修改稿)

4010-14吨电动桥式起重机设计毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

13 2 起重机的机构 起升机构 在起重机中，用以提升或下降货物的机构称为起升机构。 起升机构是起重机中最重要，最基本的机构，其工作的好坏直接影响整台起重机的工作性能。 起升机构的组成 本机起升机构由驱动装置，钢丝绳卷绕系统，取物装置和安全保护装置等组成。 驱动装置包括电动机，联轴器，制动器，减速机，卷筒等部件。 钢丝绳卷绕系统包括钢丝绳，卷筒，定滑轮和动滑轮。 取物装置为吊钩式。 安全保护装置有超负荷限制器，起升高度限位器等。 起升机构有 内燃机驱动，电动机驱动和液压驱动三种驱动方式。 本机的驱动方式主要为电动机驱动。 直流电动机的机械特性适合起升机构工作要求，调速性能好，但获得直流电源较为困难。 交流电动机驱动能直接从电网取得电能，操作简便，维护容易，机组重量轻，工作可靠。 所以本机采用的是交流电动机驱动。 设计起升机构时需给定的主要参数有：起重量，工作级别，起重高度和起升高度（数值见第一章）。 由于本起重机的起重量高于 10t，则本机设有两个起升机构，即主起升机构和副起升机构。 主升机构的起重量大（ 40t），用以起吊重的货物。 副起升机构的起重量小（ 10t），用以起吊较轻的货物或作辅助性工作，提高工作效率。 起升机构计算 起升机构的计算是在给定了设计参数，并将机构布置方案确定后进行的。 通过计算，选用机构中所需要的标准部件（如电动机，减速机，制动器，联轴器，钢丝绳等）。 ㈠钢丝绳计算 采用双联滑轮组，钢丝绳的最大静拉力 S = Q/（ 2mη zη 1η 2„ ） (21) 14 式中 Q — 起升载荷 ,Q=Q0 +q， Qc 为额定起升载荷， q 为取物装置的重力，可采考表 21，当起升高 度大于 50m 时，起升钢丝绳的重力亦应计入（ N）； m — 滑轮组倍率（表 22） η z— 滑轮组效率 η 1，η 2„ — 导向滑轮效率（表 23） 起升载荷已给出，其它效率与倍率可通过查表得到，即可计算出钢丝绳的最大静拉力。 表 21：吊钩自重载荷 q 与额定起升载荷 Q0 的关系 额定起升载荷 Q0（ KN） 吊钩自重载荷 q（ KN） 32～ 80 100～ 200 320～ 500 630～ 1250 1600～ 2500 2% Q0 % Q0 3% Q0 % Q0 4% Q0 表 22：滑轮组倍率 m 额定起重量 Q（ t） 3 5 8 12 16 25 40 65 100 倍率 m 2 3 4～ 6 6 6～ 8 8～ 10 10 12～ 16 16～ 20 表 23：与包角 a 有关的导向滑轮效率值 a0 15 45 90 100 η 滑动轴承 滚动轴承 主起升： Q=Q0 +q=40+40 2%= S = Q/（ 2mη zη 1η 2„ ）= 10 = 副起升： Q=Q0 +q=10+10 2%= S = Q/（ 2mη zη 1η 2„ ）= 6 = （二）电动机功率计算 电动机静功率 Pj= Q v /1000η（ KW） (22) 式中 Q,v — 起升载荷及起升速度； η — 机构总效率，η =η zη dη tη c ，在此η z 为滑轮组 效率， 15 见表 22，η d 为导向滑轮效率，见表 23η t 为卷筒效率，η d≈η t ；η c 为传动效率，本机计算时η c≈ ～。 则知道了起升载荷与起升速度，通过查表确定各个效率参数值，即可得到起升机构电动机功率 ,起升机构总电功率为。 本机起升机构选用的电动机型号 DV160L8，功率 ，转速 720r/min。 （三）减速机传动比 起升机构传动比按下式计算 it=n/nt （ 23） 式中 n— 电动机额定转速（ r/min）； nt— 卷筒转速（ r/min）。 按所采用的传动方案考虑传动比分配，选用标准减速机或进行减速装置的设计，根据 it 确定出实际传动比 io。 其值见性能参数表。 （四）制动转矩的计算 制动转矩满足下式要求 : Tz≥ Kz Q Doη /2m I (N m) （ 24） 式中 Tz — 制动器制动转矩（ N m）； Kz — 制 动安全系数，与机构重要程度和机构工作级别有关； Q — 额定起升载荷（ N）； Do — 卷筒卷绕直径（ m）； η — 机构总功率； m — 滑轮组倍率； I — 传动机构传动比。 根据计算所得的制动转矩选择制动器。 其值性能参数表。 起升机构的维修 可靠，制动器调整应参照通用零部件使用说明书。 安全开关失灵多是由于开 关内部构件的卡滞或移动所造成，在调整和使用中应注意以下几点： ①上升极限安全开关要严格按照起升限位开关附加图安装。 ②每更次或串动钢丝绳后，均应重新调整安全开关。 ③每个班次的开始都应试用一下，以检查开动开关的可靠性。 ④司机不得依靠安全开关的断电动作来代替自己的正常操作。 16 运行机构 起重机的运行机构分为有轨运行和无轨运行两类。 本机采用有轨运行机构，起重机在专门铺设的轨道上运行，负荷能力大，运行阻力小。 采用电力驱动，但工作场地范围有限。 本运行机构主要用于水 平运移物品，调整起重机工作位置以及将作用在起重机上的载荷传递给基础建筑。 轨行式运行机构的组成 轨行式运行机构主要由运行支承装置与运行驱动装置两大部分组成。 运行支承装置用来承受起重机的自重和外载荷，并将所有这些载荷传递给轨道基础建筑，主要包括均衡装置，车轮和轨道等。 运行驱动装置用来驱动起重机在轨道上运行，主要由电动机，减速机，制动器等组成。 轨行式运行机构的形式 轨行式运行机构分为小车运行机构与大车运行机构。 小车运行机构采用低速轴集中驱动，电动机通过固定在小车架上的立式减速 机，联轴器和传动轴驱动车轮，主动轮取总轮数的一半，制动器放在电动机另一端的外伸轴上。 这种驱动型式的优点是可以采用标准部件，安装和维修方便。 将立式减速机布置在小车架中心线。 大车运行机构采用的是分别驱动，安装在走台上，两边车轮分别由两套独立的无机械联系的驱动装置驱动，省去中间传动轴，自重轻，部件分组性好，安装和维修方便。 运行机构计算 运行机构的计算是在给定了设计参数，并将机构布置方案确定后进行的。 通过计算，才可以选用机构中所需要的标准部件（如电动机，减速机，制动器，联轴器等）。 17 （ 1）电动机的 静功率 Pj=Fi vo/1000η m（ KW） (25) 式中 Fi— 起重机或小车运行静阻力（ N）； vo— 初选运行速度； η — 机构传动功率，可取η =～ ； m — 电动机个数。 则运行机构电动机的静功率为 2 3KW。 运行机构电动机型号：大车运行： DV132S6,功率 2 3KW,转速 930r/min。 小车运行： DV112M6,功率 ，转速 960r/min。 （ 2）减速机的传动比 i0=π n D/60000vo (26) 式中 n— 电动机额定转速（ min1）； D— 车轮踏面直径（ mm）； vo— 初选运行速度（ m/s）； i0— 计算传动比。 按所采用的传动方案考虑传动比分配，并选用标准减速器或进行减速装置的设计，确定出实际传动比。 其值见性能参数表。 （ 3）制动器制动转矩计算 运行机构的制动器根据起重机满载，顺风和下坡运行工况选择，制动器应使 起重机在规定的时间内停车，制动转矩按下式计算： Tz=F Dη /2020i m， +1/ m， t2〔 （ Q+G） v2η /n+ k（ J1+J2） n m/〕 (N m) (27) 式中 F — 稳定运行的静阻力； m， — 制动器个数； m — 电动机个数； t2 — 制动时间。 根据已知数据与查表得出数据可以计算出制动器转动力矩。 其值性能参数表。 (4)联轴器计算扭矩 高速轴联轴器的计算扭矩 Tr1应满足 : Tr1=n1φ ξ Ta≤ Tt （ N m） （ 28） 式中 n1 — 联轴器安全系数； φ ξ — 刚性动载系数； Ta — 电动机额定转矩（ N m） ； Tt — 联轴器许用扭矩（ N m） ； 低速轴联轴器的计算扭矩 Tr2= n1φ ξ Ta iη≤ Tt（ 29） 其值见性能参数表。 18 大，小车运行机构维修 起重机的正常运行是“蛇”形前进的。 因此，车轮的轮缘贴在轨道的侧面运行，车轮的轮缘与轨道的侧面有轻微的摩擦，这是属于正常的导向。 车轮的啃道是指轮缘与轨道的严重抵触，在向同一方向运行时，车轮一侧的轮缘始终抵在轨道侧面，并且发出响声或产生剧烈的震动，在 1— 2 年的时间内，轮缘便被磨去一半需要更换。 因此应该及时对车轮进行调整，调整时选择某一个车轮为调整轮，调整轮尽量地选择在从动轮上，因从动轮与传动机构无关。 使被调整的车轮悬空，调整水平偏斜，在角形轴承箱的垂直支承面下加垫；调整跨度或轨距，需将原垫铲后重新加新垫，再 焊牢，做到一次调整。 ①车轮滚动面为在一个水平面上，应在角形轴承箱水平支承面处加垫调整。 ②轨道面上绝对禁止有油腻存在，必要时可在轨面上撒细沙等物以增加摩擦系数。 ③轨道面在高低方向有波浪或在同一截面上两轨道高低差超差时应重新调整轨道使之达到要求。 ④调整制动力矩，不要使之制动过猛。 ⑤禁止经常打反车紧急制动。 金属结构 桥式起重机的金属结构（桥架）主要由主梁（主桁架），端梁，栏杆（副桁架），走台（水平桁架），轨道和操纵室（司机室）等构件组成。 本起重机的金属结构形式为 双梁桥架。 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。 本起重机桥架主梁为箱体结构，是正规箱体双梁。 主梁由上，下翼缘板和两侧的垂直腹板组成，小车钢轨布置在上翼缘板的中心线上，它的结构简单，制造方便，适于成批生产，但自重较大。 起重机的桥梁及其它主要金属结构至少每年进行一次全面检查，检查所有连接螺栓，检查主要焊缝，检查主梁的上拱度及其它主要件的变形，起重机和小车运行轨道一年应检查一次。 起重机的金属结构，视前一次的油漆情况，可在 3～ 5 年涂油漆一次涂前应仔细清除旧漆 及除锈，油漆涂二层，第一层底漆涂红色光明丹，第二层面漆。 19 图 21 主梁简图 性能参数表 通过上述计算以及本起重机使用的环境，使用方法得出大车运行，小车运行及起升机构，运行机构的性能参数表，如下： 表 24：大车运行性能参数表 起 重 量 t 40/10 制 动 器 型 号 YWZ200/25 跨 度 m 14 工 作 级 别 M3 制动力 据 N m 2 200 运行速度 m/min 220 液压推动器型号 YT125Z/2 减速机 型 号 ZQDA400X1/2(φ 95) 电 源 三相交流380V50HZ 传动比 i 缓冲行程 mm 140 电 动 机 型 号 DV132S6 功率 KW 2 3 车轮直径 mm φ 700 转速 r/m。