大噸位、大跨度單梁門式起重機(jī)的設(shè)計(jì)制造

周鴻喜

中圖分類號(hào)：F249.21文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1673-0992(2009)10-253-01

闡述該起重機(jī)的設(shè)計(jì)：

基于現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要，起重機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)顯得尤為重要，好的設(shè)計(jì)方案可以在充分保證客戶用途的情況下，使整機(jī)性能得到改善，節(jié)省鋼材及加工成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。

根據(jù)用戶需求，從實(shí)用性、先進(jìn)性、安全性、環(huán)保性、節(jié)能性出發(fā)，選型為單梁葫蘆門式起重機(jī)。

起重機(jī)的技術(shù)參數(shù)、工作原理、性能特點(diǎn)以及控制系統(tǒng)要求，經(jīng)過(guò)先進(jìn)合理的設(shè)計(jì)，使整機(jī)性能及結(jié)構(gòu)更趨合理，使整機(jī)成本大幅度降低，使社會(huì)效益得到增強(qiáng)。

2008年，在江蘇揚(yáng)州一家起重機(jī)廠工作時(shí)，我為泰州一家造船廠設(shè)計(jì)制造一臺(tái)起重量；20噸+20噸=40噸，跨度；56米，兩邊懸臂各10米，主梁長(zhǎng)共76米，起升高度；28米單梁門式起重機(jī)。此起重機(jī)，大起重量、大跨度、大起升高度，是罕見(jiàn)的。

一、技術(shù)參數(shù)：

起重量；20t+20t

跨度；56m

兩邊懸臂長(zhǎng)；各10m

起升高度；28m

工作級(jí)別；A4

操作方式；駕駛室操作

兩臺(tái)葫蘆同時(shí)運(yùn)行、同時(shí)升降，又可單獨(dú)操作。

起重機(jī)自重183噸

材料；Q235

二、主要結(jié)構(gòu)

門式起重機(jī)由門架、大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)、駕駛室裝置、電力拖動(dòng)裝置、葫蘆供電系統(tǒng)，大車運(yùn)行糾偏裝置、錨定機(jī)構(gòu)等組成。

1.門架

門架為一根主梁，一對(duì)上橫梁(分剛性支腿相配、柔性支腿相配)兩根剛性支腿，兩根柔性支腿，兩根下橫梁組成。

設(shè)計(jì)是門式起重機(jī)滿足制定工作能力所需要的強(qiáng)度，剛度是門式起重機(jī)設(shè)計(jì)所需解決重點(diǎn)問(wèn)題。

通過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算，主梁結(jié)構(gòu)形式為上寬1560mm，高為3000mm，下寬718mm，為電動(dòng)葫蘆行軌，是45#工字 鋼的!

2.底部為16mm鋼板。

主梁由腹板、側(cè)板、承載腹板及運(yùn)行軌均為內(nèi)隔板相連接，形成上寬下窄結(jié)構(gòu)，上寬是為保證大跨度起重機(jī)水平剛度的，下窄是保證電動(dòng)葫蘆沿主梁軌穩(wěn)定運(yùn)行。

因主梁自重83噸及額定起重40噸，這對(duì)上橫梁與主梁結(jié)構(gòu)相連存在焊接強(qiáng)度問(wèn)題。上橫梁分段在主梁兩邊焊接，內(nèi)連接隔板，連接部位因焊接造成內(nèi)應(yīng)力，強(qiáng)度及剛度無(wú)法保證。

經(jīng)過(guò)思考和計(jì)算，我采用了在主梁上按上橫梁截面尺寸開(kāi)洞，分別將整體上橫梁串入主梁洞至中，上橫梁中隔板與主梁腹板所對(duì)應(yīng)。使上橫梁四邊與主梁腹板焊接(圖所視)使上橫梁整體性、穩(wěn)定性，強(qiáng)度得以保證。

3.行走機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)

行走機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)是根據(jù)門式起重機(jī)整機(jī)的重量，考慮到工作的環(huán)境條件，選擇電動(dòng)機(jī)，減速機(jī)及制動(dòng)器。在以前門式起重機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中，電動(dòng)機(jī)和減速機(jī)之間的連接通常使用的是彈性聯(lián)軸器或剛性聯(lián)軸器，起動(dòng)和制動(dòng)時(shí)噪聲大、慣性力大、故障率高、正常晃動(dòng)厲害、操作人員工作不舒適，產(chǎn)生不安全感。通過(guò)分析，選用偶合器的方案。大大減少了啟動(dòng)、制動(dòng)時(shí)的慣性力，改善了工作性能。

4.動(dòng)力輸入

門式起重機(jī)的動(dòng)力輸入是靠動(dòng)力電纜隨門式起重機(jī)移動(dòng)完成的，電纜繞在電纜卷筒上，傳統(tǒng)的電纜卷筒收放是靠起重機(jī)移動(dòng)拖拉電纜(彈簧式)電纜本身受力大，易造成電纜損壞。所以在設(shè)計(jì)中采用了電動(dòng)式卷筒裝置(為堵轉(zhuǎn)式)結(jié)構(gòu)布局合理，改善了電纜在工作中損傷。

5.安全裝置

因兩臺(tái)電動(dòng)葫蘆同軌運(yùn)行，在電動(dòng)葫蘆相對(duì)部位安裝行程開(kāi)關(guān)，防止電動(dòng)葫蘆運(yùn)行時(shí)發(fā)生碰撞。電動(dòng)葫蘆本身已有高度限制器和超載控制器。因跨度大，大車運(yùn)行端梁上裝有大車行走軌道糾偏裝置，可保證起重機(jī)沿軌道穩(wěn)定運(yùn)行。

制造完畢，安裝試車，完全達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及要求，使用戶滿意。

結(jié)束語(yǔ)：

該起重機(jī)為大噸位、大跨度、大起升高度，設(shè)計(jì)計(jì)算困難，又無(wú)此種起重機(jī)設(shè)計(jì)先例。根據(jù)起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)。深入探討，設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全可靠、經(jīng)濟(jì)適用的單梁門式起重機(jī)，成功突破了大噸位、大跨度、大起升高度的設(shè)計(jì)難題。為今后設(shè)計(jì)制造此類起重機(jī)開(kāi)辟了新的道路，具有巨大的社會(huì)效益。

我國(guó)是世界造船大國(guó)，造船離不開(kāi)起重機(jī)，該起重機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方法簡(jiǎn)便，造價(jià)低，可替代大跨度的雙梁門式起重機(jī)。對(duì)起重機(jī)生產(chǎn)廠家和用戶都是首選的起重設(shè)備。