180t-61m造船用龍門起重機(jī)及其下小車設(shè)計(jì)含開題【含6張CAD圖紙+文檔全套】
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2008屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題任務(wù)書
系(部)： 專業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
指導(dǎo)教師
職稱
學(xué)生姓名
課題名稱
180t61m造船用龍門起重機(jī)及其下小車設(shè)計(jì)
內(nèi)
容
及
任
務(wù)
設(shè)計(jì)180t-61m造船龍門起重機(jī)與小車起升、運(yùn)行機(jī)構(gòu)。
橋架結(jié)構(gòu)采用偏軌箱形截面梁，這種形式具有能夠克服中軌箱型梁上翼板局部彎曲的問(wèn)題，且具有較強(qiáng)的抗扭剛度，受扭后扭轉(zhuǎn)角一般不超過(guò)1度，從而不致影響小車的正常工作，而且具有制造工藝較型鋼簡(jiǎn)單，組裝方便等優(yōu)點(diǎn)。
驅(qū)動(dòng)裝置采用交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，造船用門式起重機(jī)在拼裝分段時(shí)，由于分段對(duì)接要求精確對(duì)位，因此對(duì)起重機(jī)調(diào)速性能要求較高。
通過(guò)本次設(shè)計(jì)，了解中國(guó)造船業(yè)的現(xiàn)狀、造船中起重機(jī)的應(yīng)用及有關(guān)龍門起重機(jī)的設(shè)計(jì)、改進(jìn)知識(shí)，完成所要求的起重機(jī)整機(jī)方案有關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)算及小車起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，從而掌握和加深有關(guān)對(duì)專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)和鞏固。學(xué)習(xí)有關(guān)的計(jì)算機(jī)知識(shí)，并進(jìn)一步掌握有關(guān)辦公軟件、畫圖軟件和分析軟件。
擬
達(dá)
到
的
要
求
或
技
術(shù)
指
標(biāo)
1.造船龍門起重機(jī)的總體布置方案選型論證，總體設(shè)計(jì)計(jì)算，繪制造船龍門起重機(jī)總圖1張；
2.下小車主、副起升機(jī)構(gòu)和小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算，繪制下小車總圖1張、主起升機(jī)構(gòu)裝配圖1張、卷筒裝配圖1張、運(yùn)行機(jī)構(gòu)圖1張、下小車車輪圖1張。
3.設(shè)計(jì)（論文）工作量：
（1）撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中英文摘要和畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告。
（2）撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告書（設(shè)計(jì)計(jì)算書）一份，其字?jǐn)?shù)1萬(wàn)字以上。
（3）完成設(shè)計(jì)圖紙折合A0圖紙3張以上。
（4）專業(yè)外文翻譯3000漢字以上。需交外文資料原文和翻譯稿。
（5）專業(yè)文獻(xiàn)資料檢索12篇，其中外文資料2篇，每篇摘要為200~300個(gè)中文字。論文格式和內(nèi)容符合長(zhǎng)沙學(xué)院的統(tǒng)一格式和規(guī)范要求。
進(jìn)
度
安
排
起止日期
工作內(nèi)容
4.1以前
熟悉課題、調(diào)研、收集資料、翻譯文獻(xiàn)
4.1 – 4.17
系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)
4.18 – 5.31
編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書，繪制圖紙，翻譯稿
檢查圖紙和論文的格式、規(guī)范等是否符合統(tǒng)一要求
6.1 – 6.9
準(zhǔn)備答辯
主
要
參
考
資
料
[1] 張質(zhì)文, 王金諾. 起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè). 北京：中國(guó)鐵道出版社. 1998
[2] 陳瑋璋, 顧迪民. 起重機(jī)械金屬結(jié)構(gòu). 北京：人民交通出版社. 1986
[3] 蔣國(guó)仁, 畢華林. 港口起重機(jī)械. 大連：大連海事大學(xué)出版社. 1995
[4] GB3811-83起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范. 北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社. 1984
[5] TJ17-74鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范. 北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社. 1975
[6] GB6067-85起重機(jī)安全規(guī)程. 北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社. 1986
[7]何慶生. 300t大型造船門式起重機(jī)的設(shè)計(jì).《造船設(shè)備》. 2000.3
[8]張浩星, 胡桂軍. 480t門式起重機(jī).《機(jī)械設(shè)備》. 2001.12
[9]徐兆君. 中小型造船龍門起重機(jī)和橋式起重機(jī). 《造船技術(shù)》. 1995年第8期
[10] 劉鴻文主編. 材料力學(xué). 北京：高等教育出版社. 2004
[11] 潘淑清主編. 幾何精度規(guī)范學(xué). 北京：北京理工大學(xué)出版社. 2003
[12] 彭文生主編. 機(jī)械設(shè)計(jì). 武漢：華中理工大學(xué)出版社，1999
[13] 倪慶紅主編. 起重機(jī)械. 上海：上海交通大學(xué)出版社，1990
[14] 楊叔子主編. 機(jī)械工程控制基礎(chǔ). 武漢：華中科技大學(xué)出版社，2002
[15] F.A.A. Crane and J.A. Charles. Selection and use of engineering materials。Butterworths,1984
[16] Higgins R A.．The Properties of Engineer Materials．Hooder and Stonghton，1977 D.H. Campbell. Mobile crane manual。Butterworths，1985
[17] Rangwala S C．Enginneering Materials．Charotor Book stoll，1980
[18] complied by D.E.Dickie,Douglas Short. Crane handbook。Butterworths, c1981
教研室
意見
簽名：
年 月 日
系(部)主管領(lǐng)導(dǎo)意見
簽名：
年 月 日
注：本任務(wù)書一式三份，由指導(dǎo)教師填寫，經(jīng)教研室審批后一份下達(dá)給學(xué)生，一份由指導(dǎo)教師保留，一份交系部存檔。
本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告
（2008屆）
系 部：
機(jī)電工程系
專 業(yè)：
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
學(xué) 生 姓 名：
班 級(jí)：
學(xué)號(hào)
指導(dǎo)教師姓名：
職稱
職稱
2008年 3 月 1 日
XI
題目：180t61m造船龍門起重機(jī)及其下小車設(shè)計(jì)
1. 結(jié)合課題任務(wù)情況，查閱文獻(xiàn)資料，撰寫1000字以上的文獻(xiàn)綜述。
起重機(jī)最有特點(diǎn)的就是那長(zhǎng)長(zhǎng)的臂架，在裝卸和安裝大型物品及設(shè)備的時(shí)候，臂架起著重要的作用。起重機(jī)也叫吊車。它在運(yùn)作中發(fā)揮著怎樣的作用呢？比如一件大型的設(shè)備要從甲地運(yùn)到乙地，運(yùn)輸工具有了，但怎么把它裝到運(yùn)輸工具上呢？靠我們?nèi)肆隙ㄊ遣恍械?，這就用到了起重機(jī)。在起重機(jī)的操作過(guò)程中除了有司機(jī)操縱外，信號(hào)員的作用也是不容忽視的。信號(hào)員主要負(fù)責(zé)在吊運(yùn)過(guò)程中，給操作人員適當(dāng)?shù)闹甘拘盘?hào)，使吊運(yùn)工作順利進(jìn)行。
起重機(jī)是現(xiàn)代化生產(chǎn)必不可少的重要機(jī)械設(shè)備，它對(duì)于減輕繁重的體力勞動(dòng)、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的機(jī)械化、自動(dòng)化以及改善人民的物質(zhì)、文化生活需要都具有重大的意義。
起重機(jī)廣泛用于工礦企業(yè)、港口碼頭、車站倉(cāng)庫(kù)、建筑工地、海洋開發(fā)、宇宙航行等各個(gè)工業(yè)部門，可以說(shuō)陸地、海洋、空中、民用、軍用各個(gè)方面都有起重機(jī)在進(jìn)行著有效的工作。
起重機(jī)不僅可以作為輔助的生產(chǎn)設(shè)備，完成原料、半成品、產(chǎn)品的裝卸、搬運(yùn)，進(jìn)行機(jī)電設(shè)備的安裝、維修，而且它是一些生產(chǎn)過(guò)程工藝操作中的必須設(shè)備。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在我國(guó)冶金、煤炭部門的機(jī)械設(shè)備總臺(tái)數(shù)或總重中，起重運(yùn)輸機(jī)械約占25%-65%。
起重機(jī)的主要發(fā)展趨勢(shì)是：研制更合理的金屬結(jié)構(gòu)、機(jī)構(gòu)和零部件，以減少金屬消耗量；發(fā)展大起重量的起重機(jī)；提高工作速度、擴(kuò)大調(diào)速范圍；研究結(jié)構(gòu)振動(dòng)問(wèn)題；提高金屬結(jié)構(gòu)、機(jī)構(gòu)和電氣設(shè)備的可靠性和使用壽命；改善司機(jī)操作的條件，保證作業(yè)安全提高自動(dòng)化控制程度和擴(kuò)大遠(yuǎn)距離控制系統(tǒng)的使用范圍尤其是把它們應(yīng)用到作業(yè)頻繁的倉(cāng)庫(kù)堆垛起重機(jī)和環(huán)境惡劣的冶金起重機(jī)上。
起重機(jī)械與運(yùn)輸機(jī)械發(fā)展到現(xiàn)在，已成為合理組織成批大量生產(chǎn)和機(jī)械化流水作業(yè)的基礎(chǔ)，是現(xiàn)代化生產(chǎn)的重要標(biāo)志之一。
隨著我國(guó)造船工業(yè)的不斷發(fā)展，各中小型船廠都在進(jìn)行技術(shù)改造和擴(kuò)建。但是，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，如何縮短造船周期，主要是縮短船塢(臺(tái))的使用周期，已成為國(guó)內(nèi)造船業(yè)的主要課題。目前，各船廠采用的方法主要是采用大分段建造方式，即分段在船體分廠預(yù)制，通過(guò)平移設(shè)備移至分段堆場(chǎng)，然后利用大型的起重設(shè)備或在分段堆場(chǎng)上拼裝成更大的分段或直接吊入船塢(臺(tái))進(jìn)行總體拼裝，這就要求與之相應(yīng)的起重機(jī)的起吊能力越來(lái)越大。隨著我國(guó)造船工業(yè)的不斷發(fā)展，各中小型船廠都在進(jìn)行技術(shù)改造和擴(kuò)建。由于造船工藝的完善，先進(jìn)工藝路線的推廣應(yīng)用，中小型船廠紛紛在船臺(tái)區(qū)和分段建造區(qū)增建較大跨度的造船龍門起重機(jī)，以滿足分段建造、拼裝、吊運(yùn)和翻身等焊制工藝的要求，以提高生產(chǎn)效率，縮短造船周期，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，保證產(chǎn)品質(zhì)量。?
由于造船工藝的完善，先進(jìn)工藝路線的推廣應(yīng)用，中小型船廠紛紛在船臺(tái)區(qū)和分段建造區(qū)增建較大跨度的造船龍門起重機(jī)，以滿足分段建造、拼裝、吊運(yùn)和翻身等焊制工藝的要求，以提高生產(chǎn)效率，縮短造船周期，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，保證產(chǎn)品質(zhì)量。為了滿足了中小型船廠及其船體車間生產(chǎn)發(fā)展的需要，我們?cè)O(shè)計(jì)了這臺(tái)180t—61m具有結(jié)構(gòu)型式實(shí)用，使用操作方便，制造價(jià)格較低，維護(hù)保養(yǎng)簡(jiǎn)便等特點(diǎn)的造船用龍門起重機(jī)。
2.選題依據(jù)、主要研究?jī)?nèi)容、研究思路及方案。
根據(jù)課題所給定的180t—61m造船龍門起重機(jī)與下小車起升機(jī)構(gòu)的技術(shù)要求和原始數(shù)據(jù)，本人主要的任務(wù)是造船龍門起重機(jī)總體設(shè)計(jì)，即：
1）造船龍門起重機(jī)的總體布置方案選型論證，總體設(shè)計(jì)計(jì)算，繪制造船龍門起重機(jī)總圖；
2）下小車主、副起升機(jī)構(gòu)和小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算，繪制、主起升機(jī)構(gòu)裝置裝配圖、卷筒裝配圖、主要零件圖；
3）設(shè)計(jì)說(shuō)明書。
3.工作進(jìn)度及具體安排。
07年10月： 熟悉課題，查閱相關(guān)資料；
07年12月： 集整理資料，完成開題報(bào)告；
08年3月： 畢業(yè)實(shí)習(xí)；
08年4月1日—17日： 明確設(shè)計(jì)過(guò)程和制定設(shè)計(jì)進(jìn)度表；
08年4月18日—30日： 180t61m造船龍門起重機(jī)與下小車起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和計(jì)算；
08年5月1日—31日： 繪制總圖和零件圖，完成說(shuō)明書、論文、翻譯；
08年6月1日—9日： 準(zhǔn)備答辯。
4.指導(dǎo)教師意見。
該學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)具有可行性，課題具有一定得深度和廣度，工作量較飽滿。雖然其中的設(shè)計(jì)內(nèi)容還有待完善，但可以看出設(shè)計(jì)者對(duì)這方面的興趣和努力，相信通過(guò)本次設(shè)計(jì)能較好的考察設(shè)計(jì)者查閱資料，計(jì)算，繪圖的能力，同時(shí)對(duì)所學(xué)知識(shí)也是一個(gè)很好的復(fù)習(xí)、總結(jié)和提高。
指導(dǎo)教師：
年 月 日
教研室意見
教研室主任：
年 月 日
說(shuō)明：開題報(bào)告作為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一，此報(bào)告應(yīng)在導(dǎo)師指導(dǎo)下，由學(xué)生填寫，將作為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績(jī)考查的重要依據(jù)，經(jīng)導(dǎo)師審查后簽署意見生效。
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期報(bào)告
系(部)
機(jī)電工程系
班級(jí)
機(jī)本5班
學(xué)生姓名
賀禮慧
指導(dǎo)教師
朱宗銘
課題名稱：180t61m造船用龍門起重機(jī)及其下小車機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
課題主要任務(wù)：
1. 龍門起重機(jī)整體設(shè)計(jì)。
2. 下小車機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。
1、簡(jiǎn)述開題以來(lái)所做的具體工作和取得的進(jìn)展或成果
（1）潛心研究，查閱了很多的資料，積累了一定的資料。進(jìn)行了可行性方案的分析，有了基本的設(shè)計(jì)方案！
（2）用cad設(shè)計(jì)了總裝配圖。
2、下一步的主要研究任務(wù)，具體設(shè)想與安排
（1）設(shè)計(jì)下小車的裝配圖和其他主要機(jī)構(gòu)圖；
（2）對(duì)說(shuō)明書進(jìn)行修改、整理、排版、打印及裝訂；
（3）檢查全部設(shè)計(jì)資料，熟悉全部資料以準(zhǔn)備答辯。
3、存在的具體問(wèn)題
任務(wù)重，畫圖較慢，有些東西要在畫圖的過(guò)程中進(jìn)行修改。
4、指導(dǎo)教師對(duì)該生前期研究工作的評(píng)價(jià)
指導(dǎo)教師簽名：
日 期：
200 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)教師評(píng)閱表
系（部）：
學(xué)生姓名
學(xué) 號(hào)
班 級(jí)
專 業(yè)
指導(dǎo)教師姓名
課題名稱
評(píng)語(yǔ)：（包括以下方面，①學(xué)習(xí)態(tài)度、工作量完成情況、材料的完整性和規(guī)范性；②檢索和利用文獻(xiàn)能力、計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力；③學(xué)術(shù)水平或設(shè)計(jì)水平、綜合運(yùn)用知識(shí)能力和創(chuàng)新能力；）
選題與文獻(xiàn)綜述（20分）
分值：
創(chuàng)新性(15分)
分值：
基礎(chǔ)理論和專門知識(shí)(35分)
分值：
作者寫作、表達(dá)能力(30分)
分值：
合 計(jì)
分值：
是否同意參加答辯：
是□ 否□
指導(dǎo)教師評(píng)定成績(jī)
分值：
指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日
說(shuō)明：各項(xiàng)成績(jī)的百分比由各系部自己確定，但應(yīng)控制在給定標(biāo)準(zhǔn)的20％左右。
00 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)閱教師評(píng)閱表
系（部）：
學(xué)生姓名
學(xué) 號(hào)
班 級(jí)
專 業(yè)
評(píng)閱教師姓名
課 題
評(píng)語(yǔ)：（對(duì)論文學(xué)術(shù)評(píng)語(yǔ)。包括選題意義；文獻(xiàn)利用能力；所用資料可靠性；創(chuàng)新成果及寫作規(guī)范化和邏輯性）
選題與文獻(xiàn)綜述（20分）
分值：
創(chuàng)新性(15分)
分值：
基礎(chǔ)理論和專門知識(shí)(35分)
分值：
作者寫作、表達(dá)能力(30分)
分值：
合 計(jì)
分值：
是否同意參加答辯
是□ 否□
評(píng)閱人（簽名）： 年 月 日
說(shuō)明：各項(xiàng)成績(jī)的百分比由各系部自己確定，但應(yīng)控制在給定標(biāo)準(zhǔn)的20％左右。
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯評(píng)審表
學(xué)生姓名
學(xué)號(hào)
班級(jí)
答辯日期
課題名稱
指導(dǎo)教師
地點(diǎn)
答
辯
小
組
成
員
姓 名
職務(wù)（職稱）
姓 名
職務(wù)（職稱）
姓 名
職務(wù)（職稱）
答辯中提出的主要問(wèn)題及回答的簡(jiǎn)要情況記錄：
會(huì)議主持人：
記 錄 人：
年 月 日
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯評(píng)審表
成績(jī)?cè)u(píng)定
評(píng)定內(nèi)容
分值
評(píng) 定
小計(jì)
教師1
教師2
教師3
教師4
教師5
報(bào)告內(nèi)容
思路清新：語(yǔ)言表達(dá)準(zhǔn)確，概念清楚，論點(diǎn)正確；實(shí)驗(yàn)方法科學(xué)，分析歸納合理；結(jié)論嚴(yán)謹(jǐn)，論文（設(shè)計(jì)）有應(yīng)用價(jià)值。
40
報(bào)告過(guò)程
準(zhǔn)備工作充分，具備必要的報(bào)告影象資料；報(bào)告在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)作完報(bào)告。
10
答 辯
回答問(wèn)題有理論依據(jù)，基本概念清楚。主要問(wèn)題回答簡(jiǎn)明準(zhǔn)確
50
合 計(jì)
100
答辯評(píng)分
分值（平均分）：
答辯小組長(zhǎng)簽名：
答辯成績(jī)：a:
×35％＝
指導(dǎo)教師評(píng)分
分值：
指導(dǎo)教師評(píng)定成績(jī)b：
×50％＝
評(píng)閱教師評(píng)分
分值：
評(píng)閱教師評(píng)定成績(jī)c：
×15％＝
最終評(píng)定成績(jī)
分?jǐn)?shù)： 等級(jí)：
教學(xué)系主任簽名：
年 月 日
學(xué)校意見
負(fù)責(zé)人（簽名）：
年 月 日
說(shuō)明：最終評(píng)定成績(jī)＝a+b+c，三個(gè)成績(jī)的百分比由各系部自己確定，但應(yīng)控制在給定標(biāo)準(zhǔn)的20％左右。
摘 要
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)龍門起重機(jī)的性能要求越來(lái)越高，為了滿足了中小型船廠及其船體車間生產(chǎn)發(fā)展的需要，我們?cè)O(shè)計(jì)了這臺(tái)180t61m的造船用龍門起重機(jī)，并通過(guò)合理選型設(shè)計(jì)，使其具有結(jié)構(gòu)型式簡(jiǎn)單實(shí)用，使用操作方便，制造價(jià)格低廉，維護(hù)保養(yǎng)簡(jiǎn)便等特點(diǎn)。按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，參照以前龍門起重機(jī)的設(shè)計(jì)，本計(jì)算說(shuō)明書詳細(xì)記錄了造船龍門起重機(jī)總體布置方案的選型論證，整機(jī)載荷計(jì)算。其中包括運(yùn)行阻力的計(jì)算，各種設(shè)備的選型，起動(dòng)制動(dòng)時(shí)間的驗(yàn)算，過(guò)載和發(fā)熱驗(yàn)算和整機(jī)以及下小車的打滑驗(yàn)算。
關(guān)鍵詞：龍門起重機(jī) 運(yùn)行機(jī)構(gòu) 起升機(jī)構(gòu)
ABSTRACT
With the development of China's economic, we hope Gantry cranes have morne high performance requirements, In order to meet the hull of the small and medium-sized shipyards and development of the workshop production, we design the 180t61m of shipbuilding gantry crane and the under trolley. and through rational design Selection. To have a structure of simple and practical, easy to operate , low-cost to manufacture, easy to maintenance, and to have other good characteristics. According to national standards, in the light of the design before gantry cranes, the calculation sheet detailed records of shipbuilding gantry cranes general layout verification program selection, whole load calculation, and traveling mechanism design, under trolley’s the main and deputy lifting mechanism, traveling mechanism design. Including the calculation of running resistance, selection of equipment, checking of starting and braking time, overload and fever, under trolley’s slipping.
Keywords: gantry crane, traveling mechanism, lifting mechanism
目 錄
緒 論 1
第1章 設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)
1.1 設(shè)計(jì)參數(shù) 2
1.2 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 2
第2章 整機(jī)總體方案的選型 3
2.1 起升機(jī)構(gòu)方案 3
2.2 運(yùn)行機(jī)構(gòu)方案 4
2.3 門架結(jié)構(gòu)形式的選擇 5
2.4 司機(jī)室 6
2.5 梯子 欄桿 電器設(shè)備 6
2.6 起重機(jī)安全與輔助裝置 7
2.6.1 電氣保護(hù)設(shè)備 7
2.6.2 門架結(jié)構(gòu)形式的選擇 7
2.7 總體設(shè)計(jì)方案 8
第3章 龍門起重機(jī)總體設(shè)計(jì)計(jì)算 9
3.1 載荷計(jì)算 9
3.1.1 龍門起重機(jī)重量及重心位置估算表 9
3.1.2 迎風(fēng)面積及風(fēng)力矩 10
3.1.3 基本參數(shù) 11
3.1.4 相關(guān)系數(shù) 11
3.1.5 運(yùn)行慣性力 11
3.1.6 制動(dòng)時(shí)的慣性力 12
3.1.7 風(fēng)載荷 13
3.1.8 貨物偏擺載荷 14
3.1.9 貨物載荷 14
3.1.10 碰撞載荷 14
3.1.11 輪壓計(jì)算 14
3.2 起重機(jī)穩(wěn)定性校核 15
3.3 緩沖器的選型 17
3.3.1 大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的緩沖器型號(hào)的選擇 17
3.4 抗滑力的計(jì)算 17
第4章 下小車的設(shè)計(jì)計(jì)算 19
4.1 運(yùn)行機(jī)構(gòu)計(jì)算 19
4.1.1 設(shè)計(jì)參數(shù) 19
4.1.2 運(yùn)行阻力計(jì)算 19
4.1.3 三合一電機(jī)選型計(jì)算 20
4.1.4 起制動(dòng)時(shí)間驗(yàn)算 20
4.1.4.1 起動(dòng)時(shí)間驗(yàn)算 20
4.1.4.2 起動(dòng)加速度 21
4.1.4.3 制動(dòng)時(shí)間驗(yàn)算 21
4.1.4.4 制動(dòng)加速度 21
4.1.4.5 制動(dòng)時(shí)間驗(yàn)算 21
4.1.5 電機(jī)過(guò)載與發(fā)熱校核 22
4.1.5.1 電機(jī)過(guò)載能力校核 22
4.1.5.2 電機(jī)發(fā)熱校核 22
4.1.5.3 制動(dòng)加速度 22
4.1.5.4 制動(dòng)時(shí)間驗(yàn)算 22
4.1.6 打滑驗(yàn)算 22
4.1.6.1 起動(dòng)時(shí)的打滑驗(yàn)算 22
4.1.6.2 制動(dòng)時(shí)的打滑驗(yàn)算 23
4.2 主起升機(jī)構(gòu)計(jì)算 24
4.2.1 計(jì)算參數(shù) 24
4.2.2 鋼絲繩選型計(jì)算 24
4.2.3 滑輪選型計(jì)算 25
4.2.4 卷筒幾何尺寸計(jì)算 25
4.2.5 起升電機(jī)選型計(jì)算 26
4.2.6 減速器選型計(jì)算 26
4.2.7 制動(dòng)器選型計(jì)算 26
4.2.8 聯(lián)軸器選型 26
4.2.9 起升速度校核 26
4.2.10 起制動(dòng)時(shí)間驗(yàn)算 27
4.2.11 電機(jī)過(guò)載與發(fā)熱校核 28
4.3 副起升機(jī)構(gòu) 29
4.3.1 計(jì)算參數(shù) 29
4.3.2 鋼絲繩選型計(jì)算 29
4.3.3 滑輪選型計(jì)算 30
4.3.4 卷筒幾何尺寸計(jì)算 30
4.3.5 起升電機(jī)選型計(jì)算 30
4.3.6 減速器選型計(jì)算 31
4.3.7 制動(dòng)器選型計(jì)算 31
4.3.8 聯(lián)軸器選型 31
4.3.9 起升速度校核 31
4.3.10 起制動(dòng)時(shí)間驗(yàn)算 31
4.3.11 電機(jī)過(guò)載與發(fā)熱校核 33
結(jié)論 34
參考文獻(xiàn) 35
致謝 36
附錄1 37
附錄2 42
文獻(xiàn)綜述
1、 起重機(jī)簡(jiǎn)述：
起重機(jī)最有特點(diǎn)的就是那長(zhǎng)長(zhǎng)的臂架，在裝卸和安裝大型物品及設(shè)備的時(shí)候，臂架起著重要的作用。起重機(jī)也叫吊車。它在運(yùn)作中發(fā)揮著怎樣的作用呢？比如一件大型的設(shè)備要從甲地運(yùn)到乙地，運(yùn)輸工具有了，但怎么把它裝到運(yùn)輸工具上呢？靠我們?nèi)肆隙ㄊ遣恍械?，這就用到了起重機(jī)。在起重機(jī)的操作過(guò)程中除了有司機(jī)操縱外，信號(hào)員的作用也是不容忽視的。信號(hào)員主要負(fù)責(zé)在吊運(yùn)過(guò)程中，給操作人員適當(dāng)?shù)闹甘拘盘?hào)，使吊運(yùn)工作順利進(jìn)行。
起重機(jī)是現(xiàn)代化生產(chǎn)必不可少的重要機(jī)械設(shè)備，它對(duì)于減輕繁重的體力勞動(dòng)、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的機(jī)械化、自動(dòng)化以及改善人民的物質(zhì)、文化生活需要都具有重大的意義。
起重機(jī)廣泛用于工礦企業(yè)、港口碼頭、車站倉(cāng)庫(kù)、建筑工地、海洋開發(fā)、宇宙航行等各個(gè)工業(yè)部門，可以說(shuō)陸地、海洋、空中、民用、軍用各個(gè)方面都有起重機(jī)在進(jìn)行著有效的工作。
起重機(jī)不僅可以作為輔助的生產(chǎn)設(shè)備，完成原料、半成品、產(chǎn)品的裝卸、搬運(yùn)，進(jìn)行機(jī)電設(shè)備的安裝、維修，而且它是一些生產(chǎn)過(guò)程工藝操作中的必須設(shè)備。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在我國(guó)冶金、煤炭部門的機(jī)械設(shè)備總臺(tái)數(shù)或總重中，起重運(yùn)輸機(jī)械約占25%-65%。
2、 起重機(jī)的主要發(fā)展趨勢(shì)：
起重機(jī)的主要發(fā)展趨勢(shì)是：研制更合理的金屬結(jié)構(gòu)、機(jī)構(gòu)和零部件，以減少金屬消耗量；發(fā)展大起重量的起重機(jī)；提高工作速度、擴(kuò)大調(diào)速范圍；研究結(jié)構(gòu)振動(dòng)問(wèn)題；提高金屬結(jié)構(gòu)、機(jī)構(gòu)和電氣設(shè)備的可靠性和使用壽命；改善司機(jī)操作的條件，保證作業(yè)安全提高自動(dòng)化控制程度和擴(kuò)大遠(yuǎn)距離控制系統(tǒng)的使用范圍尤其是把它們應(yīng)用到作業(yè)頻繁的倉(cāng)庫(kù)堆垛起重機(jī)和環(huán)境惡劣的冶金起重機(jī)上。
起重機(jī)械與運(yùn)輸機(jī)械發(fā)展到現(xiàn)在，已成為合理組織成批大量生產(chǎn)和機(jī)械化流水作業(yè)的基礎(chǔ)，是現(xiàn)代化生產(chǎn)的重要標(biāo)志之一。
隨著我國(guó)造船工業(yè)的不斷發(fā)展，各中小型船廠都在進(jìn)行技術(shù)改造和擴(kuò)建。但是，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，如何縮短造船周期，主要是縮短船塢(臺(tái))的使用周期，已成為國(guó)內(nèi)造船業(yè)的主要課題。目前，各船廠采用的方法主要是采用大分段建造方式，即分段在船體分廠預(yù)制，通過(guò)平移設(shè)備移至分段堆場(chǎng)，然后利用大型的起重設(shè)備或在分段堆場(chǎng)上拼裝成更大的分段或直接吊入船塢(臺(tái))進(jìn)行總體拼裝，這就要求與之相應(yīng)的起重機(jī)的起吊能力越來(lái)越大。隨著我國(guó)造船工業(yè)的不斷發(fā)展，各中小型船廠都在進(jìn)行技術(shù)改造和擴(kuò)建。由于造船工藝的完善，先進(jìn)工藝路線的推廣應(yīng)用，中小型船廠紛紛在船臺(tái)區(qū)和分段建造區(qū)增建較大跨度的造船龍門起重機(jī)，以滿足分段建造、拼裝、吊運(yùn)和翻身等焊制工藝的要求，以提高生產(chǎn)效率，縮短造船周期，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，保證產(chǎn)品質(zhì)量。?
3、 設(shè)計(jì)任務(wù)：
由于造船工藝的完善，先進(jìn)工藝路線的推廣應(yīng)用，中小型船廠紛紛在船臺(tái)區(qū)和分段建造區(qū)增建較大跨度的造船龍門起重機(jī)，以滿足分段建造、拼裝、吊運(yùn)和翻身等焊制工藝的要求，以提高生產(chǎn)效率，縮短造船周期，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，保證產(chǎn)品質(zhì)量。為了滿足了中小型船廠及其船體車間生產(chǎn)發(fā)展的需要，我們準(zhǔn)備設(shè)計(jì)這臺(tái)180t—61m具有結(jié)構(gòu)型式實(shí)用，使用操作方便，制造價(jià)格較低，維護(hù)保養(yǎng)簡(jiǎn)便等特點(diǎn)的造船用龍門起重機(jī)。
4、 設(shè)計(jì)選型：
我們對(duì)比決定橋架結(jié)構(gòu)采用偏軌箱形截面梁，這種形式具有能夠克服中軌箱型梁上翼板局部彎曲的問(wèn)題，且具有較強(qiáng)的抗扭剛度，受扭后扭轉(zhuǎn)角一般不超過(guò)1度，從而不致影響小車的正常工作，而且具有制造工藝較型鋼簡(jiǎn)單，組裝方便等優(yōu)點(diǎn)。
驅(qū)動(dòng)裝置采用交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，造船用門式起重機(jī)在拼裝分段時(shí)，由于分段對(duì)接要求精確對(duì)位，因此對(duì)起重機(jī)調(diào)速性能要求較高。
通過(guò)本次設(shè)計(jì)，了解中國(guó)造船業(yè)的現(xiàn)狀、造船中起重機(jī)的應(yīng)用及有關(guān)龍門起重機(jī)的設(shè)計(jì)、改進(jìn)知識(shí)，完成所要求的起重機(jī)整機(jī)方案有關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)算及小車起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，從而掌握和加深有關(guān)對(duì)專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)和鞏固。學(xué)習(xí)有關(guān)的計(jì)算機(jī)知識(shí)，并進(jìn)一步掌握有關(guān)辦公軟件、畫圖軟件和分析軟件。
參考文獻(xiàn)：
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3
緒 論
目前，我們正面臨著世界造船業(yè)正加速向我國(guó)轉(zhuǎn)移的良好態(tài)勢(shì)。2005年我國(guó)造船總量已經(jīng)達(dá)到了1200萬(wàn)噸，占世界造船總量的18%，穩(wěn)居世界造船第三大國(guó)。中國(guó)造船能力平均以年40%以上的速度遞增，不僅引起世界造船業(yè)同行的關(guān)注，同樣也引起國(guó)內(nèi)關(guān)心造船業(yè)發(fā)展人士的注意。日韓等造船大國(guó)紛紛把資金投向山東、江浙這些最適合造船的地區(qū)，建造分段加工廠。國(guó)內(nèi)民營(yíng)資本和國(guó)有資本也看中這利好的市場(chǎng)機(jī)遇，加大了投資力度，不僅對(duì)現(xiàn)有造船企業(yè)加快技術(shù)改造的步伐，加大技術(shù)創(chuàng)新資金的投入，提高內(nèi)涵擴(kuò)大再生產(chǎn)的能力。而且注重投資新建造船設(shè)施，提高外延擴(kuò)大再生產(chǎn)的能力。提高整體中國(guó)造船業(yè)正處于群雄逐鹿的春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期。特別是國(guó)家提出有能力建設(shè)自己的航母以來(lái), 造船業(yè)的整體提升迫在眉睫,因此如何提高競(jìng)爭(zhēng)力縮短造船周期已成為國(guó)內(nèi)造船業(yè)研究的主要課題。
目前，各船廠采用的方法主要是采用大分段建造方式，即分段在船體分廠預(yù)制，通過(guò)平移設(shè)備移至分段堆場(chǎng)，然后利用大型的起重設(shè)備或在分段堆場(chǎng)上拼裝成更大的分段或直接吊入船塢(臺(tái))進(jìn)行總體拼裝，這就要求與之相應(yīng)的起重機(jī)的起吊能力越來(lái)越大。由于造船工藝的完善，先進(jìn)工藝路線的推廣應(yīng)用，中小型船廠紛紛在船臺(tái)區(qū)和分段建造區(qū)增建較大跨度的造船龍門起重機(jī)，以滿足分段建造、拼裝、吊運(yùn)和翻身等焊制工藝的要求，以提高生產(chǎn)效率，縮短造船周期，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，保證產(chǎn)品質(zhì)量。為了滿足了中小型船廠及其船體車間生產(chǎn)發(fā)展的需要，我們?cè)O(shè)計(jì)了這臺(tái)180t61m的造船用龍門起重機(jī)，并通過(guò)合理選型設(shè)計(jì)，使其具有結(jié)構(gòu)型式簡(jiǎn)單實(shí)用，使用操作方便，制造價(jià)格低廉，維護(hù)保養(yǎng)簡(jiǎn)便等特點(diǎn)。
這則計(jì)算說(shuō)明書結(jié)合此次設(shè)計(jì)任務(wù)，從造船龍門起重機(jī)的總體布置方案選型論證、總體設(shè)計(jì)計(jì)算出發(fā)，詳細(xì)闡述了下小車的設(shè)計(jì)計(jì)算，并結(jié)合相關(guān)圖紙進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明。
第1章 設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)
1.1設(shè)計(jì)參數(shù)
(1)起重量：上小車2×60t，下小車60t/15t，上下小車共同起重180t；
(2)跨度：61m；
(3)起升高度：上小車45m /下小車45m；
(4)工作級(jí)別：A5；
(5)工作速度：
1)上小車起升機(jī)構(gòu)：0.7～4.8 m/min；
下小車主鉤：0.7～4.8 m/min；
副鉤：2～15.5m/min。
2)上下小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)：3.5～25 m/min；
大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)：2.5～23 m/min。
1.2設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
(1)GB3811-83 《起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》
(2)GB6067-85 《起重機(jī)安全規(guī)范》
(3)GB/T14406-93 《通用龍門起重機(jī)》
(4)GB10183-88 《橋式和龍門起重機(jī)制造及軌道公差》
圖1.1 工作中的龍門起重機(jī)
第2章 整機(jī)總體方案的選型
2.1起升機(jī)構(gòu)方案
任何起重機(jī)械都必須有使物品獲得升降運(yùn)動(dòng)的起升機(jī)構(gòu)。因此，起升機(jī)構(gòu)是起重機(jī)械中最主要和最基本的機(jī)構(gòu)，是起重機(jī)不可缺少的組成部分。它的工作好壞對(duì)整臺(tái)起重機(jī)的性能有著最直接的影響。
圖2.1 起升機(jī)構(gòu)傳動(dòng)簡(jiǎn)圖
起升機(jī)構(gòu)主要由下列部分組成：驅(qū)動(dòng)裝置、傳動(dòng)裝置、卷筒、制動(dòng)裝置、卷繞系統(tǒng)、取物裝置以及安全輔助裝置等組成。
起升機(jī)構(gòu)的總體布置方案在很大程度上取決于驅(qū)動(dòng)裝置的型式，驅(qū)動(dòng)裝置由電動(dòng)機(jī)，連軸器，制動(dòng)器，卷筒，減速器等部件組成。驅(qū)動(dòng)型式有兩種：集中驅(qū)動(dòng)和分別驅(qū)動(dòng)。目前其中集中驅(qū)動(dòng)通常用于以內(nèi)燃機(jī)為原動(dòng)機(jī)的流動(dòng)起重機(jī)，它的缺點(diǎn)是傳動(dòng)裝置復(fù)雜，操縱機(jī)構(gòu)也復(fù)雜。在使用電源方便的地方，起重機(jī)的每個(gè)機(jī)構(gòu)宜采用這種驅(qū)動(dòng)型式，故本方案決定采用電力驅(qū)動(dòng)。直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性適合起升機(jī)構(gòu)工作要求，調(diào)整性能好，但獲得直流電源較困難，常采用內(nèi)燃機(jī)和直流發(fā)電機(jī)實(shí)現(xiàn)直流傳動(dòng)，交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)能直接從電網(wǎng)取得電能，操作簡(jiǎn)單，維修方便，機(jī)組重量輕，在電動(dòng)起升機(jī)構(gòu)中被廣泛采用。且具有內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)所不能達(dá)到的優(yōu)點(diǎn)，因此本機(jī)采用交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的方式。造船用門式起重機(jī)在拼裝分段時(shí)，由于分段對(duì)接要求精確對(duì)位，因此對(duì)起重機(jī)的調(diào)速性能要求較高。現(xiàn)在國(guó)內(nèi)正在使用中的幾臺(tái)大型門式起重機(jī)有兩種調(diào)速方式，一種是直流調(diào)速，一種是變頻調(diào)速，這兩種調(diào)速方式效果較好，但相應(yīng)造價(jià)較高。由于本機(jī)的最大起升速度不大(4.8m/ min)，為了降低造價(jià)，我們采用了調(diào)速比達(dá)1：10 ,即最小速度可達(dá)到0.4m/ min，已能滿足實(shí)際使用要求的閉環(huán)渦流調(diào)速方式，且該方式在閉環(huán)情況下，具有較硬的機(jī)械特性，系統(tǒng)的速度變化率小于5%的優(yōu)良特性。
鋼絲繩卷繞系統(tǒng)由鋼絲繩，卷筒，滑輪組成。取物裝置有吊鉤，吊環(huán)，抓斗，吊具，掛梁等多種形式。安全保護(hù)裝置有超負(fù)荷限制器，起升高度限位器，超速保護(hù)開關(guān)等，根據(jù)實(shí)際需要配用。
2.2運(yùn)行機(jī)構(gòu)方案
運(yùn)行機(jī)構(gòu)的任務(wù)是使起重機(jī)和小車作水平運(yùn)動(dòng)。有時(shí)用于搬遠(yuǎn)物品；有時(shí)用于調(diào)整起重機(jī)的工作位置。運(yùn)行機(jī)構(gòu)通常由支撐裝置、運(yùn)行驅(qū)動(dòng)裝置、運(yùn)行安全裝置三部分組成。根據(jù)需要，本設(shè)計(jì)選擇自行式有軌運(yùn)行的方案。又由于起重量比較大，可以通過(guò)采用增加車輪數(shù)的方法來(lái)降低輪壓，同時(shí)為使每個(gè)車輪的輪壓均勻，采用均衡臺(tái)的支承裝置。安全裝置是為了保證起重機(jī)和起重小車安全運(yùn)行而設(shè)，應(yīng)包含行程限位開關(guān)、緩沖器、防風(fēng)裝置、偏軌裝置、偏斜指示器和軌道清掃器。
在運(yùn)行驅(qū)動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)中，自動(dòng)輪的布置方式選擇為半數(shù)驅(qū)動(dòng)對(duì)面布置。主動(dòng)輪的驅(qū)動(dòng)方式有兩種，集中驅(qū)動(dòng)和分別驅(qū)動(dòng)。集中驅(qū)動(dòng)是由一臺(tái)電機(jī)帶動(dòng)，其特點(diǎn)是可以減少電機(jī)減速和傳動(dòng)裝置懂得數(shù)量，但是需要復(fù)雜而笨重的傳動(dòng)軸系統(tǒng)，安裝和維修不便，成本較高，此外承載結(jié)構(gòu)發(fā)生變形時(shí)，這種結(jié)構(gòu)對(duì)傳動(dòng)裝置的工作性能也會(huì)帶來(lái)不利影響，故在本方案中不予采用。分別驅(qū)動(dòng)是在每個(gè)支腿上的一個(gè)或一組主動(dòng)輪由單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，自重輕分組性好，安全維修方便金屬受載變形后對(duì)運(yùn)行性能影響較小，因此在本方案中選擇分別驅(qū)動(dòng)的方式。
但在分別驅(qū)動(dòng)中，由于兩邊主動(dòng)輪車輪直徑的加工和車輪組裝配誤差，及軌道安裝誤差，兩邊驅(qū)動(dòng)電機(jī)不同步等原因，會(huì)產(chǎn)生車輪跑偏啃軌現(xiàn)象，產(chǎn)生一系列不利影響。因此如何保持雙腿同步運(yùn)行是一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，為了確保安全，提高可靠性本機(jī)設(shè)置了兩套糾偏裝置。第一套設(shè)在大車二邊行走機(jī)構(gòu)上，用標(biāo)準(zhǔn)的防偏斜滾輪，引入光電編碼器測(cè)量大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)走過(guò)的路程，光電編碼器采集p位置信號(hào)后，交由PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，最后由變頻器來(lái)進(jìn)行糾偏，以保持雙腿同步運(yùn)行。一般而言，偏斜與門吊跨度之比1/1000時(shí)，起重機(jī)就開始自動(dòng)糾偏。另一套放在柔性鉸處，用主梁與柔性腿之間相對(duì)轉(zhuǎn)角反映大車二邊的偏斜，當(dāng)偏斜度達(dá)3/1000時(shí)，使起重機(jī)停止運(yùn)行，并發(fā)出報(bào)警信號(hào)．第一套糾偏是主要的，第二套備用。
小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)采用自行式，其起升機(jī)構(gòu)和小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)都裝設(shè)在小車架上采用一套驅(qū)動(dòng)裝置集中驅(qū)動(dòng)小車兩側(cè)的一個(gè)行走輪。對(duì)于起重小車的運(yùn)行驅(qū)動(dòng)裝置，電機(jī)減速器安裝在小車架上，為補(bǔ)償小車架變形和裝配等造成的誤差，電機(jī)和減速器之間用用一個(gè)全齒連軸器相連，車輪和減速器之間用兩個(gè)半齒聯(lián)軸器和一根軸相連，主動(dòng)輪選為總輪數(shù)一半。
圖2.2 大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖
2.3門架結(jié)構(gòu)形式的選擇
橋架主要由主梁和端梁組成，根據(jù)結(jié)構(gòu)形式分為單梁式橋架、雙梁式橋架和四桁架式橋架，本結(jié)構(gòu)采用雙梁式橋架結(jié)構(gòu)形式。雙梁式橋架結(jié)構(gòu)有箱形雙梁橋架、桁架式雙梁橋架及板梁桁架混合式雙梁橋架。梁分為型鋼梁和組合梁，型鋼梁由單根軋鋼制型鋼——槽鋼，普通工字鋼和輕工字鋼等制成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，成本低廉。但由于型鋼受扎制條件有限制，其截面尺寸的大小和面積的分布均有一定的局限性。最大型鋼的截面尺寸有限，有時(shí)不能滿足構(gòu)件的強(qiáng)度和剛度要求。為了克服型鋼梁強(qiáng)度、剛度不能滿足要求的缺點(diǎn)，我們選用組合梁，組合梁中最常用的有工字型截面和箱型截面梁。箱型梁具有側(cè)向剛性和扭轉(zhuǎn)剛性高的特點(diǎn)，故本結(jié)構(gòu)選選擇這種截面形式的梁。
箱形結(jié)構(gòu)分為中軌箱形結(jié)構(gòu)和偏軌箱形結(jié)構(gòu)，中軌箱形結(jié)構(gòu)又稱普通箱形結(jié)構(gòu)，其特點(diǎn)是軌道布置在箱形梁上翼板的中心線上，它具有零件部件數(shù)量少，便于自動(dòng)焊等優(yōu)點(diǎn)。但由于翼板在集中輪壓作用下產(chǎn)生局部彎曲，為減少局部彎曲應(yīng)力，必需在上翼板下側(cè)布置比較密集的短隔板或承軌梁。偏軌箱型梁能夠克服中軌箱型梁上翼板局部彎曲的問(wèn)題，且具有較強(qiáng)的抗扭剛度，受扭后扭轉(zhuǎn)角一般不超過(guò)1度，不致影響小車的正常工作，而且其制造工藝較型鋼簡(jiǎn)單，組裝方便等優(yōu)點(diǎn)，因此本方案采用偏軌箱型結(jié)構(gòu)。
從設(shè)計(jì)、制造、安裝、使用、維護(hù)方面考慮，主梁與門腿之間不采用焊接聯(lián)接，而采用螺栓連接，這樣便于在工廠制造，在現(xiàn)場(chǎng)安裝，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，在某一部件損壞后，也便于更換，同時(shí)，為了保障工人的安全，在需要維修的地方要設(shè)置護(hù)欄。
2.4司機(jī)室
軌道式造船龍門起重機(jī)的司機(jī)室一般是固定在剛性支腿上，為了使起重機(jī)發(fā)揮更大的作用，對(duì)司機(jī)室設(shè)計(jì)提出以下一系列要求：
(1)司機(jī)室的安裝位置應(yīng)該使司機(jī)能夠最方便的看到作業(yè)情況，同時(shí)又處于當(dāng)?shù)母叨壬稀?
(2)司機(jī)室對(duì)待裝的船體的了望必須有良好的視野，窗戶框階梯都要有合理的布置，不影響視野，司機(jī)的視野應(yīng)盡可能的變廣。
(3)司機(jī)室內(nèi)的各種開關(guān)，按鈕，操縱臺(tái)，手柄等應(yīng)配置在司機(jī)最適宜操作的地方，使司機(jī)能輕松的操作。
(4)司機(jī)室的安裝應(yīng)牢固可靠，有減震措施，良好的工作環(huán)境。
圖2.3 司機(jī)室簡(jiǎn)圖 （a）敞開式 （b）封閉式
2.5 梯子 欄桿 電器設(shè)備
(1)通往司機(jī)室、電氣設(shè)備室、走臺(tái)及機(jī)械和電氣部件安裝平臺(tái)的梯子必須通行方便，安全可靠。梯子的最小通行（寬度）尺寸不宜小于。
(2)走臺(tái)和作業(yè)平臺(tái)的鋪板應(yīng)采用具有防滑性能的鋼板制成。在用戶同意時(shí)，亦可采用穿孔鋼板或格子板，但孔(格)的面積不得超過(guò)。
(3)梯子的最大斜度一般不超過(guò)60°，走臺(tái)和作業(yè)平臺(tái)都必須設(shè)置牢固的欄桿。欄桿離鋪板的垂直高度不得小于，離鋪板約處應(yīng)有中間扶桿，欄桿的尺寸同走臺(tái)上的欄桿布置方式相同，底部有不低于的擋板。
(4)工作梯超過(guò)時(shí)，應(yīng)分段轉(zhuǎn)接，各轉(zhuǎn)接處必須設(shè)置休息平臺(tái)。
(5)當(dāng)司機(jī)室和電氣設(shè)備室的布置影響到起重機(jī)的運(yùn)輸、安裝和拆卸時(shí)，司機(jī)室和電氣設(shè)備室與支承構(gòu)件的連接必須是可拆的，此時(shí)連接螺栓應(yīng)按受剪設(shè)計(jì)。
(6)起重機(jī)常用電器屬于低壓電器，按產(chǎn)品種類分為：
(7)電器傳動(dòng)控制
起重機(jī)對(duì)電器傳動(dòng)的要求有：調(diào)速，平穩(wěn)，和快速起制動(dòng)。大車運(yùn)行和電器同步，吊重的止擺的感，其中調(diào)速要求最為重要。隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，起重機(jī)現(xiàn)在已多采用交流變頻調(diào)速，交流變頻調(diào)速存在著低速時(shí)轉(zhuǎn)差損耗大，工作電流較大的缺點(diǎn)，起重機(jī)幾種機(jī)構(gòu)的負(fù)載都接近恒轉(zhuǎn)速（不隨速度而變化），因此低速的持續(xù)時(shí)間較短（或接電持續(xù)率較小），這樣可減免交流調(diào)速所存在的缺點(diǎn)，保留交流調(diào)速的優(yōu)點(diǎn)，交流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，維護(hù)方便，價(jià)格便宜，慣量小。
2.6 起重機(jī)安全與輔助裝置
2.6.1電氣保護(hù)設(shè)備
(1)電機(jī)過(guò)熱和短路保護(hù)
交流繞線式電機(jī)采用過(guò)電流繼電器保護(hù)，切實(shí)用反對(duì)時(shí)限特性的過(guò)流繼電器，使其既能具有短路保護(hù)，又有過(guò)載保護(hù)的功能。
(2)失壓保護(hù)
對(duì)于主令控制器操縱的機(jī)構(gòu)，在控制站加零點(diǎn)壓繼電器做失壓保護(hù)，對(duì)于凸輪控制器操作的機(jī)構(gòu)，用保護(hù)箱中做失壓保護(hù)的線路接觸器兼作該機(jī)構(gòu)失壓保護(hù)。
(3)控制器零位連鎖
為了避免送上電源后由于手動(dòng)復(fù)位的主令或凸輪控制器等不處于零位，而使起重機(jī)發(fā)生危險(xiǎn)的動(dòng)作，控制器應(yīng)有零位連鎖。一般采用主零或凸輪控制器僅在零位閉合的觸頭和對(duì)該機(jī)構(gòu)起失壓保護(hù)的零點(diǎn)繼電器串聯(lián)，并由該繼電器（接觸器）常開觸頭與控制器零位觸頭并聯(lián)起保護(hù)作用，來(lái)實(shí)現(xiàn)零位連鎖。
2.6.2 安全裝置
(1)設(shè)置預(yù)警裝置
(2)防碰預(yù)警裝置和緩沖裝置
(3)上升高度限位器，行程限位器，安全開關(guān)
(4)偏斜調(diào)整和指示裝置和超載限制器
2.7 總體設(shè)計(jì)方案
經(jīng)過(guò)考察，決定選用如下圖造船龍門起重機(jī)方案總圖而設(shè)計(jì)，因?yàn)榇朔N結(jié)構(gòu)，省力抗風(fēng)，性能穩(wěn)定，造價(jià)較便宜，顧客反映良好
圖2.4 180t造船龍門起重機(jī)方案總圖
1—上小車；2—下小車；3—司機(jī)室；4—主梁； 5—橋架梯子欄桿；
6—電纜卷筒供電裝置；7—錨定裝置；8—大車行走機(jī)構(gòu)
第3章 龍門起重機(jī)總體設(shè)計(jì)計(jì)算
3.1 載荷計(jì)算
3.1.1龍門起重機(jī)重量及重心位置估算表
表1 重量及重心位置估算表
名稱
重量(t)
重心位置(m)
X
Y
Z
固
定
部
分
主梁
240
0
0
38
行走機(jī)構(gòu)
106
0
0
2
剛性支腿
110
32
0
24
柔性支腿
50
-30.5
0
24
扶欄扶梯
5
33
5.5
18
駕駛室
1
29
0
24
錨定裝置
2.4
0
0
2
電氣控制
5
31
0
42
小計(jì)
519.4
+4.51
0
+25.90
活
動(dòng)
部
分
上小車
76.998
0
0
43
下小車
48
0
0
41
小計(jì)
124.9
0
0
42.2
整機(jī)
723.8
3.24
0
25.9
貨物
180
0
0
0
圖3.1示重心估意圖
3.1.2迎風(fēng)面積及風(fēng)力矩
表2 迎風(fēng)面積及風(fēng)力矩
(m2)
(m2)
形心位置(m)
風(fēng)力矩(N)
門架
454.02
233.45
32.4
24.5
14710.25
5719.53
扶梯
6
20
18
18
108
360
電纜卷筒
23
6
2.5
2.5
7.5
15
大車
10
60
2
2
20
120
電氣設(shè)備
6
3
42
42
252
126
固定部分小計(jì)
479.02
322.45
31.52
19.66
15098.71
6339.37
上小車
8.15
24.14
43
43
350.45
1038.02
下小車
7.94
6.47
41
41
325.54
265.27
活動(dòng)部分小計(jì)
16.09
30.61
42
42.58
675.99
1303.29
貨物
39
39
25
25
975
975
整機(jī)
534.11
392.06
31.36
21.98
16749.7
8617.66
3.1.3 基本參數(shù)
(1)跨度 61m 起重量 180t
(2)自重
(3)起升載荷 鋼絲繩繩重不計(jì)
3.1.4 相關(guān)系數(shù)
(1)起升沖擊系數(shù)
v=4.8m/min=0.03m/s
所以
(2)起升載荷運(yùn)載系數(shù)
(3)起升質(zhì)量突然卸載時(shí)的運(yùn)載系數(shù)(起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè) 14頁(yè) 1—3—11式)
式中:
——從起升載荷卸除或墜落的部分(kg)；
m——起升質(zhì)量(kg)；
——0.5用于使用抓斗或類似慢速卸載裝置的起重機(jī)；
——1用于使用電磁鐵或類似快速卸載裝置的起重機(jī)。
(4)運(yùn)行沖擊系數(shù)(起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè) 14頁(yè) 1—3—12式)
式中：
v——運(yùn)行速度(m/s)；
h——軌道接頭處的軌面高差(mm)
m/s
m/s
3.1.5 運(yùn)行慣性力
(起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè) 14頁(yè) 1—3—14式)
式中：
m——運(yùn)行部分質(zhì)量
a——起（制）動(dòng)加速度
——驅(qū)動(dòng)車輪與鋼軌的粘著力
——系數(shù)，取=1.5
(1)上小車運(yùn)行慣性力
N
(2)下小車運(yùn)行慣性力
N
(3)大車運(yùn)行慣性力
N
(4)起升慣性力
1)貨物突然離地起升（或下降制動(dòng)）時(shí)起重機(jī)自重產(chǎn)生的沖擊載荷
N
2)貨物突然離地提升（或下降制動(dòng)）時(shí)產(chǎn)生的附加動(dòng)載荷
N
3)起升質(zhì)量突然卸載時(shí)的動(dòng)載荷
N
3.1.6制動(dòng)時(shí)的慣性力
(1)大車制動(dòng)時(shí)引起的水平慣性力
式中：
——主梁自重，（kN）；
——主梁重心至從動(dòng)輪的水平距離，（m）；
——車輪與軌道之間的摩擦系數(shù)，=1/7；
——主梁重心至大車軌道面的垂直距離，（m）。
1)大車制動(dòng)時(shí)引起的橋架水平慣性力
N
2)大車制動(dòng)時(shí)引起的貨物水平運(yùn)行慣性力
N
3)大車制動(dòng)時(shí)引起的上小車的水平慣性力
N
4)大車制動(dòng)時(shí)引起的下小車的水平慣性力
N
(2)小車制動(dòng)時(shí)引起的水平慣性力
1)小車制動(dòng)時(shí)引起的貨物的水平慣性力
N
2)上小車制動(dòng)時(shí)引起的水平慣性力
N
3)下小車制動(dòng)時(shí)引起的水平慣性力
N
3.1.7 風(fēng)載荷
(起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè) 15頁(yè) 1—3—16式)
式中：
c——風(fēng)力系數(shù)，用以考慮受風(fēng)結(jié)構(gòu)物體型、尺寸等因素對(duì)風(fēng)壓的影響；
——風(fēng)力高度變化系數(shù)；
q——計(jì)算風(fēng)壓(N/)；
A——起重機(jī)或起吊物品垂直于風(fēng)向的迎風(fēng)面積()。
迎風(fēng)面積=392.06 m2 m2
(1)工作狀態(tài)：
N
N
(2)非工作狀態(tài)：
N
N
3.1.8 貨物偏擺載荷
貨物偏擺角度按考慮
N
3.1.9 貨物載荷
3.1.10 碰撞載荷
(1)上小車的碰撞動(dòng)能
上小車的碰撞速度 m/min
(2)下小車的碰撞動(dòng)能
下小車的碰撞速度 m/min
(3)大車的碰撞動(dòng)能
大車的碰撞速度 m/min
3.1.11輪壓計(jì)算
(1)起重機(jī)支承反力的計(jì)算（港口起重機(jī)械 278頁(yè) 11—7式）
式中：
；
；
——作用在橋架和小車上的工作狀態(tài)最大風(fēng)力；
——作用在貨物上的工作狀態(tài)最大風(fēng)力；
——大車制動(dòng)時(shí)引起的橋架水平慣性力；
——大車制動(dòng)時(shí)引起的貨物水平慣性力；
——大車制動(dòng)時(shí)引起的小車水平慣性力；
——橋架和小車擋風(fēng)面的形心高度；
——起升機(jī)構(gòu)上部定滑輪組至軌頂?shù)母叨龋?
——小車重心高度；
——橋架重心高度；
——小車制動(dòng)時(shí)引起的貨物水平慣性力；
——小車制動(dòng)時(shí)引起的小車水平慣性力；
——小車重心至相鄰起重機(jī)支點(diǎn)的距離；
——起重機(jī)（除小車重量外）的總重量；
——小車重量。
N
N
可計(jì)算出：
由以上可知大車車輪受壓最大側(cè)的輪壓之和
N
即 N
(1)大車輪壓的計(jì)算
式中 ：
V——支承反力；
m——車輪數(shù)。
由目前可知
初步定下每個(gè)支承點(diǎn)下的車輪數(shù)
大車許用輪壓
因此輪壓滿足要求
3.2 起重機(jī)穩(wěn)定性校核
根據(jù)“起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范”的規(guī)定，對(duì)于無(wú)懸臂的門式起重機(jī)，只須驗(yàn)算非工作狀態(tài)暴風(fēng)侵襲下起重機(jī)的橫向（軌道方向）穩(wěn)定性。（港口起重機(jī)械 284頁(yè) 12—8式）
非工作狀態(tài)暴風(fēng)侵襲工況下的橫向穩(wěn)定性，起重機(jī)抗傾覆穩(wěn)定性的計(jì)算公式為
式中：
——沿軌道方向作用在起重機(jī)上的非工作狀態(tài)最大風(fēng)力（N）
其余符號(hào)與計(jì)算風(fēng)載荷時(shí)含義相同
計(jì)算得：
因此滿足穩(wěn)定性要求。
圖3.2 橫向抗傾覆穩(wěn)定性
3.3 緩沖器的選型
3.3.1大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的緩沖器型號(hào)的選擇
選用橡膠緩沖器。因大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)無(wú)自動(dòng)減速裝置或限位開關(guān)。碰撞速度按85%的額定運(yùn)行速度取植。（起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè) 366頁(yè)）
緩沖行程：
最大沖撞力：
kg=736kg
由上式可得方程：
解得
D=l=100mm
故，大車行走機(jī)構(gòu)的緩沖器選用的是圓柱橡膠式，直徑和長(zhǎng)度均為100mm。
3.4抗滑力的計(jì)算（起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè) 485頁(yè) 3—14—4式）
式中：
——非工作狀態(tài)下沿軌道方向作用在起重機(jī)上的最大風(fēng)力(N)，按該地區(qū)可能出現(xiàn)的最大非工作風(fēng)壓計(jì)算，對(duì)裝有錨定裝置的起重機(jī)夾軌鉗，可按600＼800計(jì)算；
——在軌道最大坡度時(shí)，由起置機(jī)自重產(chǎn)生的下滑力(N)，由 計(jì)算；
其中：
——最大坡度，
G——起重機(jī)自重(N)；
——起重機(jī)的運(yùn)行摩擦阻力(N)，由公式計(jì)算，對(duì)滑動(dòng)軸承，運(yùn)行摩擦
阻力系數(shù)＝0.015； 對(duì)滾動(dòng)軸承，＝0.006。
KN
第4章 下小車的設(shè)計(jì)計(jì)算
4.1 運(yùn)行機(jī)構(gòu)計(jì)算
4.1.1 設(shè)計(jì)參數(shù)
(1)運(yùn)行重量： Q =600KN 運(yùn)行速度：v= 25m/min
(2)工作制： M5 迎風(fēng)面積： 17.3m2
(3)小車重量： = 480kN
4.1.2 運(yùn)行阻力計(jì)算
(1)摩擦阻力Fm ：
運(yùn)行重量： Q = 600kN 小車重量： G =480kN
附加摩擦阻力系數(shù)： k = 1.5 滾動(dòng)摩擦系數(shù)： f = 0.8
車輪直徑 =600mm 車輪軸承摩擦系數(shù)： = 0.015
車輪軸徑： d =115mm
= N
(2)坡度阻力：
N
(3)風(fēng)阻力 ：
3394N
(4)總阻力：
N
4.1.3 三合一電機(jī)選型計(jì)算
(1)電機(jī)靜功率：
kW
式中：
v =23m/min = 0.92
(2)輸出軸轉(zhuǎn)速：
(3)克服扭矩
Nm
選兩個(gè)電機(jī)： FA107 DV 132S4 BMG8-HF/TF P = 5.5kW
圖4.1 小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)型式
4.1.4起制動(dòng)時(shí)間驗(yàn)算
4.1.4.1 起動(dòng)時(shí)間驗(yàn)算
(s)
n=1440 r/min
Nm
Nm
=0.03496+0.91405
=0.94901kgm2
s
通過(guò)電氣控制起動(dòng)時(shí)間為3s。
4.1.4.2 起動(dòng)加速度
m/s2
4.1.4.3制動(dòng)時(shí)間驗(yàn)算
(s)
NNm
kgm2
將制動(dòng)力矩調(diào)到45 Nm使用
s
4.1.4.4制動(dòng)加速度
m/s2
4.1.5 電機(jī)過(guò)載與發(fā)熱校核
4.1.5.1 電機(jī)過(guò)載能力校核
其中：=1.7 kgm2
tq=2.48s N
=8.2kW
Ps＝8.2kW=7.5=9.625kW
4.1.5.2電機(jī)發(fā)熱校核
其中：G=0.8 ω=0.015 N t
kW=7.5=9.625kW
滿足要求。
4.1.6 打滑驗(yàn)算
4.1.6.1 起動(dòng)時(shí)的打滑驗(yàn)算
＝0.12 K = 1.1 = 0.015
d = 115mm D = 600mm i = 117.99
= 0.92 J1 = 0.0146 kgm2 J2=0.0158 kgm2 k=1.1 aq=0.168 m/s2
N
N<30500N
4.1.6.2制動(dòng)時(shí)的打滑驗(yàn)算
N
=N
N>N
故，驗(yàn)算合格。
4.2主起升機(jī)構(gòu)計(jì)算
4.2.1計(jì)算參數(shù)
(1)起重量： 靜載 Q=60 t 吊鉤組自重：Q0=2 t
(2)起升高度： H=45 m 起升速度： v=4.8 m/min
(3)工作級(jí)別： M5
4.2.2鋼絲繩選型計(jì)算
(1)鋼絲繩靜拉力計(jì)算：
kN
其中，倍率 m=6
滑輪組效率：（港口起重機(jī)械 70頁(yè) 4-9式）
==0.9513
kN
(3)鋼絲繩因素載荷計(jì)算：
作業(yè)系數(shù)：
φ1= 1.0, φ2=1.0213
kN
(3)鋼絲繩的選型：
安全系數(shù)： n=5
破斷拉力：（起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè) 195頁(yè) 3—1—3式）
n
式中： ——所選鋼絲繩的整繩破斷拉力（N）；
S——鋼絲繩最大工作靜拉力（N）；
n——安全系數(shù)。
=5×55.5＝277.5 kN
鋼絲繩型號(hào)：6W(19) -20-1700--光-右交（GB1102-74） kN
4.2.3 滑輪選型計(jì)算
滑輪直徑:
mm
取滑輪直徑:
D滑=500mm
滑輪代號(hào)：
LGS11.0×500-215-100
4.2.4 卷筒幾何尺寸計(jì)算
(1)卷筒形式：?jiǎn)螌与p聯(lián)卷筒(卷筒簡(jiǎn)圖如下圖)
(2)卷筒槽底直徑D: D=780 mm ； ＝800mm
每聯(lián)繞繩圈數(shù) （起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè) 228頁(yè) 表3—3—1）
n=；
式中：H——起升高度（m）；
m——起升倍率；
——卷筒直徑（m）。
(3)卷筒長(zhǎng)度Ld : （起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè) 228頁(yè) 表3—3—1）
繩槽節(jié)距t=24 mm
L0=mm;
L1=50mm ;Lg=100mm
Ld =2×（L0+L1）+Lg
Ld =2×(2114.4 +50)+100=4428.8mm
取Ld＝4450mm ，
4.2.5 起升電機(jī)選型計(jì)算
電動(dòng)機(jī)靜功率：（起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè) 95頁(yè) 2—2—4式）
kW
電機(jī)型號(hào)： 上海電機(jī)廠 YZR315S-8 75kW 750r/min
4.2.6 減速器選型計(jì)算
(1)傳動(dòng)比計(jì)算：（起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè) 96頁(yè) 2—2—7式）=800mm
(2)減速器選型： 型號(hào)：M3PL60-71 i=71
4.2.7 制動(dòng)器選型計(jì)算
每套驅(qū)動(dòng)裝置所需要制動(dòng)力矩為：
按電機(jī)能力選制動(dòng)器型號(hào)： YP31-1250-500×30-B-RL.H 380V/50Hz
4.2.8 聯(lián)軸器選型（帶制動(dòng)盤）
Nm
聯(lián)軸器型號(hào)：MLPK9
4.2.9 起升速度校核
實(shí)際起升速度： m/min
4.2.10 起制動(dòng)時(shí)間驗(yàn)算
(1)起動(dòng)時(shí)間驗(yàn)算：（起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè) 97頁(yè) 2—2—14式）
(s)
式中 n——電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速（r/min）；
——電動(dòng)機(jī)平均起動(dòng)轉(zhuǎn)矩(Nm)；
——電動(dòng)機(jī)靜阻力矩，按下式計(jì)算：
——機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)質(zhì)量換算到電動(dòng)機(jī)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，按下式計(jì)算：
其中 ——電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，
——制動(dòng)輪和聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。
n=750 r/min
Nm
Nm
kgm2
s
(2)起動(dòng)加速度
m/s2
(3)制動(dòng)時(shí)間驗(yàn)算：
(s)
r/min
Nm
kgm2
s
(4)制動(dòng)加速度
m/s2
4.2.11 電機(jī)過(guò)載與發(fā)熱校核
(1)電機(jī)過(guò)載能力校核：（起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè) 96頁(yè) 2—2—6式）
式中 ——在基準(zhǔn)接電持續(xù)率時(shí)的電動(dòng)機(jī)額定功率(kW)；
——電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù)；
——電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的允許過(guò)載倍數(shù)；
——考慮電壓降及轉(zhuǎn)矩允差以及靜載試驗(yàn)超載(試驗(yàn)載荷為額定載荷的1.25倍)的系數(shù)，繞線異步電動(dòng)機(jī)取2.1；籠型異步電動(dòng)機(jī)取2.2；直流電動(dòng)機(jī)取1.4。
kW<75kW
(2)電機(jī)發(fā)熱校核：（起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè) 846頁(yè) 5—1—7式）
式中 ——穩(wěn)態(tài)平均功率（kW）；
——穩(wěn)態(tài)負(fù)載平均系數(shù)；
——起升載荷（N）。
kW<75kW
4.3副起升機(jī)構(gòu)
4.3.1計(jì)算參數(shù)
(1)起重量： 靜載 Q=15 t 吊鉤組自重：Q0=0.8 t
(2)起升高度： H=45 m 起升速度： v=15.5 m/min
(3)工作級(jí)別： M5
4.3.2鋼絲繩選型計(jì)算
(1)鋼絲繩靜拉力計(jì)算：
kN
其中，m=3
==0.98
kN
(2) 鋼絲繩因素載荷計(jì)算：
作業(yè)系數(shù)：φ1= 1.0, φ2=1.0213
kN
(3) 鋼絲繩的選型：
安全系數(shù)： n=5
破斷拉力：
n=5×27.44＝137.2kN
鋼絲繩型號(hào)：6W(19) -14.5-1550--光-右交（GB1102-74） kN
4.3.3滑輪選型計(jì)算
滑輪直徑:mm
取滑輪直徑: D滑=355mm
滑輪代號(hào)：WX2202（355-415-85-96）
4.3.4卷筒幾何尺寸計(jì)算
(1) 卷筒形式：?jiǎn)螌与p聯(lián)卷筒(卷筒簡(jiǎn)圖如下圖)
卷筒槽底直徑D:
D=500 mm；
＝514.5mm
每聯(lián)繞繩圈數(shù)
n=；
(2) 卷筒長(zhǎng)度Ls :
繩槽節(jié)距t=16 mm
L0=mm ;
L1=100mm ;Lg=300mm
Ld =2×（L0+L1）+Lg=2×(1040 +100)+300=2580mm
取Ld＝2500mm
4.3.5 起升電機(jī)選型計(jì)算
kW
電機(jī)型號(hào)： YZB280M-8 55 kW 700.3Nm 750r/min
4.3.6減速器選型計(jì)算
(1) 傳動(dòng)比計(jì)算：
(2)減速器選型：型號(hào)：M3PLHT-50-31.5
4.3.7制動(dòng)器選型計(jì)算
每套驅(qū)動(dòng)裝置所需要制動(dòng)力矩為：
=1.75223.84=391.72
其中，
按電機(jī)能力選制動(dòng)器型號(hào)： YP1-800-500×30-IA-RL.H 380V/50Hz
4.3.8聯(lián)軸器選型（帶制動(dòng)盤）
Nm
聯(lián)軸器型號(hào)：MLPK9
4.3.9起升速度校核
實(shí)際起升速度：
m/min
4.3.10起制動(dòng)時(shí)間驗(yàn)算
(1)起動(dòng)時(shí)間驗(yàn)算：
(s)
n=750 r/min
Nm
kgm2
s
(2)起動(dòng)加速度
m/s2
(3)制動(dòng)時(shí)間驗(yàn)算：
(s)
r/min
Nm
kgm2
s
(4)制動(dòng)加速度
m/s2
4.3.11電機(jī)過(guò)載與發(fā)熱校核
(1)電機(jī)過(guò)載能力校核：
kW<55kW
(2)電機(jī)發(fā)熱校核：
kW<55kW
- 69 -
結(jié) 論
經(jīng)過(guò)半年多的時(shí)間，我查閱了大量的書籍和資料，其中包括《起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB3811-83）、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50017-2003）、《通用門式起重機(jī)》（GB/T14406-93）、《起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)》、《港口起重機(jī)械》等，完成了整機(jī)方案選型，各大機(jī)構(gòu)和金屬結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算， 繪制了相關(guān)的圖紙，整理出設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書一份，順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書規(guī)定的各項(xiàng)任務(wù)。
通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我對(duì)所學(xué)的專業(yè)知識(shí)有了更深的認(rèn)識(shí)，使自己獨(dú)立應(yīng)用設(shè)計(jì)手冊(cè)和CAD制圖、pro/e等軟件解決起重機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算問(wèn)題的能力得到加強(qiáng)。主要體現(xiàn)在能夠根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)完成各大機(jī)構(gòu)的選型計(jì)算、主梁和支腿等金屬結(jié)構(gòu)件的截面尺寸、強(qiáng)度、剛度等設(shè)計(jì)計(jì)算。同時(shí)使自己的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)有所提高，通過(guò)對(duì)計(jì)算說(shuō)明書的整理，基本掌握了Windows Word 軟件的文檔排版、公式編輯等，一定程度上提高了自己的業(yè)務(wù)工作能力。
在畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我們組還充分體現(xiàn)了分工合作的精神。任務(wù)重，難度大，我們就求助于老師和同學(xué)們，他們都非常熱心的幫助了我們，我們就在合作的基礎(chǔ)上獨(dú)立完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書規(guī)定的任務(wù)。我在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中學(xué)到了很多東西，包括知識(shí)方面的，更重要的是培養(yǎng)了我們團(tuán)隊(duì)協(xié)作的精神、勤奮工作的習(xí)慣和認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度，對(duì)我們將來(lái)的工作和學(xué)習(xí)帶來(lái)很大的益處。
參考文獻(xiàn)
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致 謝
最后，感謝各位評(píng)委老師審閱我的設(shè)計(jì)，并提出寶貴意見。
在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，我遇到了很多的問(wèn)題，朱老師給了我很多具體的指導(dǎo)和幫助。甚至幫我們查閱了一些資料，像我們需要的《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》就是朱老師給我們找來(lái)的。朱老師的指導(dǎo)才使我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)如此順利的按時(shí)按質(zhì)完成。感謝朱老師！
同時(shí)感謝幾年以來(lái)辛苦言傳身教給我的老師們，你們給予的不僅僅是知識(shí)，還有很多的做人道理，這些都是我一生用之不竭的財(cái)富。感謝各位老師！
在學(xué)習(xí)的幾年中，很多同學(xué)也給了我無(wú)私的幫助，在今天這個(gè)即將離別的日子，我衷心感謝師兄弟、師姐妹的幫助、支持和啟發(fā)，他們令我度過(guò)了一個(gè)美好而充實(shí)的學(xué)習(xí)生活。感謝同學(xué)們！
謝謝！
學(xué)生簽名：賀禮慧
日 期：2008.6
附 錄 1
（1）.轉(zhuǎn)運(yùn)龍門起重機(jī)走行系統(tǒng)設(shè)計(jì) 建筑機(jī)械化 2003/6
【論文題名】轉(zhuǎn)運(yùn)龍門起重機(jī)走行系統(tǒng)設(shè)計(jì)
【論文作者】何建華
【中圖分類號(hào)】 TH2022； TH213.5
【 標(biāo)識(shí)碼 】 B
【 關(guān)鍵詞 】 起重機(jī)； 轉(zhuǎn)運(yùn)龍門起重機(jī)； 走行系統(tǒng)； 設(shè)計(jì)
【文章編號(hào) 】 1000－1366（2003）06－0034－02
【文摘語(yǔ)種】 中文文摘
【 文 摘 】行走系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是確保轉(zhuǎn)運(yùn)龍門起重機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)軌枕能力的關(guān)鍵，本文介紹PC-NTC型無(wú)縫線路鋪軌機(jī)組的轉(zhuǎn)運(yùn)龍門起重機(jī)走行系統(tǒng)的設(shè)計(jì),提出一種滿足轉(zhuǎn)運(yùn)龍門起重機(jī)內(nèi)凈空及機(jī)車車輛運(yùn)輸限界等要求、在狹窄空間內(nèi)走行系統(tǒng)的布置方式。本走行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)滿足轉(zhuǎn)運(yùn)龍門起重機(jī)的內(nèi)凈空及機(jī)車車輛的運(yùn)輸限界等空間要求,其門型布置方式解決了在狹窄空間的布置難題;采用雙向變量油泵、定量液壓馬達(dá)、減速器傳動(dòng)可無(wú)級(jí)調(diào)速,且傳遞效率較高;同時(shí)操作簡(jiǎn)便、成本較低。
（2）.門式起重機(jī)小車架計(jì)算方法的探討
【論文題名】門式起重機(jī)小車架計(jì)算方法的探討
【論文作者】張建明
【中圖分類號(hào)】U294.27
【 標(biāo)識(shí)碼 】A
【 關(guān)鍵詞 】 小車架； 剛度； 剛度； 門式起重機(jī)；
【文章編號(hào) 】 1004－2024（2000）05－0019－04
【文摘語(yǔ)種】 中文文摘
【 文 摘 】傳統(tǒng)的起重機(jī)小車架剛度的計(jì)算方法是用降低許用應(yīng)力的方法來(lái)滿足的，但這種計(jì)算方法存在著材料浪費(fèi)，小車自重過(guò)大，也嚴(yán)重影響小車的承載能力。小車結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)主要受剛度的影響，但是強(qiáng)度與剛度之間不存在因果和轉(zhuǎn)化關(guān)系，因此，沒(méi)有必要人為的將許用應(yīng)力降低。安裝在小車架上的起升機(jī)構(gòu)和運(yùn)行機(jī)構(gòu)是靠齒輪聯(lián)軸器來(lái)傳遞動(dòng)力的，兩聯(lián)軸器的偏角不能太大，這是小車剛度的主要要求所在，因此將小車架的角位移作為剛度的設(shè)計(jì)和檢驗(yàn)依據(jù)要比中間擾度作為依據(jù)更加合理。本文給出了結(jié)合實(shí)踐和計(jì)算給出了，給出了的推薦值，并針對(duì)應(yīng)用列舉了算例。
（3）．軌道龍門起重機(jī)小車改造 港口裝卸 2003年第1期
【論文題名】軌道龍門起重機(jī)小車改造
【論文作者】龔賢 馬福霖
【文摘語(yǔ)種】 中文文摘
【 文 摘 】在鐵路車站工作的龍門起重機(jī)，受到自身結(jié)構(gòu)的限制，要求起重小車在底盤車上吊起集裝箱后能回轉(zhuǎn)90度，為解決這一問(wèn)題，我們將原小車分成兩部分,即上小車和下小車。上小車上設(shè)置吊具回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu),下小車上設(shè)置小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)。這樣就能完成從底盤車上起吊到裝入鐵路車箱內(nèi)的一個(gè)工作循環(huán),從而解決目前軌道龍門起重機(jī)不能裝運(yùn)集裝箱的難題。本文重點(diǎn)介紹了小車的改造方法，并指出了改造的效果，并通過(guò)指出改造后的龍門起重機(jī)裝卸集裝箱的臺(tái)時(shí)效率有了很大的提高。同時(shí)指出如果是新設(shè)計(jì)的軌道式龍門起重機(jī),臺(tái)時(shí)效率還有提高可能性。
（4）．300t大型造船門式起重機(jī)的設(shè)計(jì)
【論文題名】300t大型造船門式起重機(jī)的設(shè)計(jì)
【論文作者】何慶生；
【中圖分類號(hào)】JS2000－3－06
【 標(biāo)識(shí)碼 】B
【 關(guān)鍵詞 】 起重機(jī)； 設(shè)備； 有限元分析；
【文摘語(yǔ)種】 中文文摘
【 文 摘 】隨著造船業(yè)中對(duì)造船周期縮短的要求越來(lái)越高，造船的方法有了極大的改進(jìn)，起重機(jī)在縮小造船的生產(chǎn)周期上的作用越來(lái)越明顯，因此應(yīng)用的越來(lái)越廣泛，本文主要介紹300t×112×70m門式起重機(jī)的概況、參數(shù)，注重介紹了該起重機(jī)的特點(diǎn)，包括起重機(jī)材料選用，結(jié)構(gòu)形式，起升機(jī)構(gòu)、大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)，本文還介紹結(jié)構(gòu)的有限元分析，并對(duì)美國(guó)EDS公司的UGⅡ-GFEM有限元軟件進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹。并對(duì)結(jié)果進(jìn)行了分析，指出了該起重機(jī)設(shè)計(jì)的合理性。
（5）門起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析
【論文題名】 龍門起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析
【論文作者】 沈健
【專業(yè)名稱】 機(jī)械設(shè)計(jì)及理論
【導(dǎo)師姓名】 董達(dá)善
【授予學(xué)位】 碩士
【授予單位】 上海海運(yùn)學(xué)院
【授予時(shí)間】 20030201
【 分類號(hào) 】 TH213.5
【 關(guān)鍵詞 】 起重機(jī) 動(dòng)力學(xué) ANSYS軟件 龍門起重機(jī) 動(dòng)態(tài)特性 起重機(jī)結(jié)構(gòu)
【論文頁(yè)數(shù)】 54頁(yè)
【文摘語(yǔ)種】 中文文摘
【 文 摘 】 該文針對(duì)溫州港一臺(tái)軌道式集裝箱龍門起重機(jī)進(jìn)行分析.該龍門起重機(jī)經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)方多次加固,雖然它的的強(qiáng)度有所加強(qiáng),可以滿足企業(yè)的基本生產(chǎn)要求,但在大車或小車運(yùn)行時(shí),整機(jī)水平晃動(dòng)比較厲害,水平剛度比較差,小車和大車經(jīng)?？熊壓彤a(chǎn)生其它一些故障,導(dǎo)致企業(yè)經(jīng)常被迫停產(chǎn)維修,影響了企業(yè)的生產(chǎn),生產(chǎn)效率比較低下,并且增加了運(yùn)行的維護(hù)成本.所以必須對(duì)龍門起重機(jī)的動(dòng)態(tài)特性作進(jìn)行進(jìn)一步的故障分析,使得龍門起重機(jī)能夠正常生產(chǎn).上海海運(yùn)學(xué)院測(cè)試實(shí)驗(yàn)室于是對(duì)該龍門起重機(jī)進(jìn)行了綜合的測(cè)試分析.該文結(jié)合動(dòng)力學(xué)修正的一些最新理論,在測(cè)試分析的基礎(chǔ)上,主要對(duì)龍門起重機(jī)的基頻、模態(tài)以及龍門起重機(jī)的水平剛度進(jìn)行分析,并且結(jié)合大型有限元軟件——ANSYS對(duì)之進(jìn)行仿真。
（６）．大跨距雙小車軌道式龍門起重機(jī)振動(dòng)模態(tài)分析 機(jī)械制造44卷第500期
【論文題名】大跨距雙小車軌道式龍門起重機(jī)振動(dòng)模態(tài)分析
【論文作者】鄭軍 姚振強(qiáng) 杜春林
【中圖分類號(hào)】 TH213.5
【 標(biāo)識(shí)碼 】 A
【 關(guān)鍵詞 】 軌道式龍門起重機(jī) 有限元 Ansys 模態(tài)分析
【文章編號(hào) 】 1000－4998（2006）04－0032－03
【文摘語(yǔ)種】 中文文摘
【 文 摘 】動(dòng)態(tài)特性對(duì)起重機(jī)的工作效率有很大影響，采用有限元軟件 ansys 對(duì)一種新型的大跨距雙小車軌道式龍門起重機(jī)（Rail Mounted Gantry Crane,RMG）進(jìn)行了振動(dòng)模態(tài)分析，并對(duì)分析的結(jié)果進(jìn)行了討論，得到了前十階振型和頻率，發(fā)現(xiàn)起重機(jī)支腿與大梁的連接處是整體的薄弱環(huán)節(jié)有助于RMG龍門起重機(jī)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)和運(yùn)行工藝的制訂.在設(shè)計(jì)這種大跨距起重機(jī)時(shí)，應(yīng)該保證支腿與大梁的連接有足夠大的動(dòng)剛度。另外，對(duì)大跨距雙小車軌道式集裝箱龍門起重機(jī)的動(dòng)特性進(jìn)行了模態(tài)分析，對(duì)于起重機(jī)大車小車和吊具的起動(dòng)制動(dòng)等動(dòng)特性的分析還需進(jìn)一步完善。
(7)．700 kN/52 m型龍門起重機(jī)故障分析計(jì)算 起重運(yùn)輸機(jī)械
【論文題名】700 kN/52 m型龍門起重機(jī)故障分析計(jì)算
【論文作者】國(guó)電鄭州機(jī)械設(shè)計(jì)研究所 郝紅兵 鄭州大學(xué)物理工程學(xué)院 趙元黎
山西電建總公司 陳家佐 劉玉新 山西電建二公司 武繼業(yè)
北京華電萬(wàn)方管理體系認(rèn)證中心 劉春林
【文摘語(yǔ)種】 中文文摘
【 文 摘】本文從一個(gè)事例出發(fā)引出問(wèn)題，，指出起重機(jī)的性能參數(shù)并結(jié)合實(shí)際工況進(jìn)行討論，并建立了模型，對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了分析，得出了結(jié)論，并提出幾點(diǎn)建議，建立了起重機(jī)在龍門起重機(jī)跨度較大的情況下,應(yīng)采用剛性腿+柔性腿的門架結(jié)構(gòu)形式。在龍門起重機(jī)跨度較大、且采用雙剛性腿的門架結(jié)構(gòu)形式時(shí),必須嚴(yán)格對(duì)軌道及基礎(chǔ)提出相應(yīng)的載荷要求(特別是橫向載荷)。經(jīng)常對(duì)大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行維護(hù),使其軌道2側(cè)性能一致,避免起重機(jī)大車帶故障運(yùn)行。對(duì)于跨度較大的龍門起重機(jī),應(yīng)設(shè)置2側(cè)大車運(yùn)行同步裝置,以提高起重機(jī)的安全性。
(8).水平推力對(duì)龍門起重機(jī)靜剛度的影響
【論文題名】水平推力對(duì)龍門起重機(jī)靜剛度的影響
【論文作者】母先敏； 秦春浩；
指出，水平推力對(duì)主梁靜剛度的影響很大，因此對(duì)于質(zhì)檢部門來(lái)說(shuō)，應(yīng)當(dāng)綜合考慮多方面的因素，采用合理的檢驗(yàn)程序和方法。
（9）Crane scheduling in container yards with inter-crane interference
Ng, W.C. (Department of Industrial Engineering, University of Hong Kong) Source: European Journal of Operational Research, v 164, n 1, Jul 1, 2005, p 64-78
ISSN: 0377-2217 CODEN: EJORDT
Publisher: Elsevier
Abstract: This paper examines the problem of scheduling multiple yard cranes to perform a given set of jobs with different ready times in a yard zone with only one bi-directional travelling lane. Due to sharing of the travelling lane among two or more yard cranes, inter-crane interference, a planned move of a yard crane blocked by the other yard cranes, may happen. The scheduling problem is formulated as an integer program. It is noted that the scheduling problem is NP-complete. This research develops a dynamic programming-based heuristic to solve the scheduling problem and an algorithm to find lower bounds for benchmarking the schedules found by the heuristic. Computational experiments are carried out to evaluate the performance of the heuristic and the results show that the heuristic can indeed find effective solutions for the scheduling problem, with the heuristic solutions on average 7.3% above their lower bounds. ? 2004 Elsevier B.V. All rights reserved. (12 refs.)
（10）Model experiment and influence on quay for rocking type of vibration isolation system of container crane
Murano, Kenichi (Grad. Sch. of Science and Technol., Keio University); Yoshida, Kazuo; Shiozaki, Yoshio; Sugano, Takahiro Source: Nippon Kikai Gakkai Ronbunshu, C Hen/Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers, Part C, v 70, n 1, January, 2004, p 23-29 Language: Japanese
ISSN: 0387-5024 CODEN: NKCHDB
Publisher: Japan Society of Mechanical Engineers
Abstract: The container crane of the harbor received the enormous damage in the Hyogo-ken Nanbu earthquake disaster. After that, the container crane with seismic vibration isolation system has been developed and operated in practical use. In this study, a rocking type of vibration isolation system (RVIS) was proposed for the container crane. And the experiment of the scale model was performed to verify the analytical model. From the results of the experiment and the analysis for the scale model, the validity of the model was demonstrated. The
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