起重机起升机构卷筒的设计方案
各种建筑技术在近年来的发展有目共睹，各大的建筑公司的生产规模也逐渐加大，相应
的对起重机的工作性能和起重量也有了更高的要求。为了让起重机能够满足建筑方面的诸多
要求。各大设计单位对起重机的设计已经引起重视，对起重机的设计展开优化，让起重机的
故障率全面降低。
一、常见塔式起重机的起升结构形式
目前使用广泛的起重机主要有以下几种形式。第一，起升机构采用单电机，单减速器。
第二，起升机构采取的是双电机以及双减速器，结构采取的是双卷筒结构。使用联轴器将减
速器有效连接起来，使得两个卷筒之间能够有效保持同步性。第三，起升机构使用的是双电
机和大减速器，结构采用的主要形式为双卷筒形式。减速器和高速轴之间有效连接，整个卷
筒加装安全制动器。起升机构采用双电机，使用的减速器也是大减速器，使得低速轴和减速
器之间同步连接。第四，起升机结构采用的主要是双电机，使用的减速器主要是行星减速器，结构形式采取的也是双卷筒，然后在卷筒上安装一个安全制动器[1]。
二、起升机构中卷筒的作用
起升机构中卷筒的作用主要是根据辘轳发展演化而来，为了节省更大的力气，就在其中
加入了滑轮组和定滑轮组。起重机就是在不断更新的环节中演化出来的一种产物，起重机中
最重要的就是卷筒，卷筒在起吊和下降过程中发挥的作用是巨大的。卷筒的直径一般都是从
小到大，这样卷筒的设计理念相应的也会发生变化[2]。卷筒的受力由图1表示。卷筒联轴器
能够给卷筒传递旋转扭矩，在这个过程中，钢丝绳也会向卷筒承担一种力，这个力就用F2表示起来。卷筒两端也会产生一种支反力，这种力度使用F1和F2表示，这样能够对钢丝绳传
递的力度进行调节，让其处于平衡状态，让其到达卷筒的力度为F2。
三、对卷筒轴的优化设计
卷筒中最脆弱的环节就是卷筒轴，卷筒在旋转过程中不仅能够加速，相应的也可以减速，这能够对整个速度有效进行调整。在速度不断的一个变化过程中，卷筒会受到很大的冲击力，这对整个钢丝绳的力度也会造成相应的影响，让钢丝绳传递的力量有效发生变化。因此，卷
筒在传递过程中会产生一个支反力，这个支反力就是交变载荷，同时用F3来表示。卷筒处于交变载荷之下，长时间的运行之下，发生故障最多的地方就是卷筒轴。根据某建筑工地实际
反馈的经验来看，如果卷筒装置使用的频率比较频繁，经过10年之后，如果对卷筒进行检测，就会发现卷筒短轴会出现一些裂纹，如果不采取维护措施继续使用，将会被造成卷筒短
轴断裂问题。
对于卷筒短轴出现的断裂问题，需要根据理论对其进行分析，并对计算结果进行分析，
让计算结果能够达到相关规范的要求。一般情况下，工地现场的工况十分复杂，卷筒短轴很
容易出现裂纹问题，这就需要对卷筒短轴在设计方面进行优化，提高卷筒短轴的使用寿命[3]。
对卷筒实施优化之前，由于轴承定位的需要，对卷筒轴加工出一个轴肩，轴肩处的截面
变化比较大。卷筒轴受到载荷方面的作用时，会产生应力集中系数，该系数的变化会比较大。因此，轴肩处的裂纹会非常多。
对结构有效进行优化之后，截面的变化就会非常小，卷筒轴受到相关的承载力时，产生
的应力集中系数就会非常校因此，出现裂纹的可能性会大大降低，也会全面减小，这样能够
让卷筒的使用寿命得以延长。
第一篇基础知识 第七章起重机的工作原理与构造 本章要求熟悉汽车式起重机泵驱动装置、支腿、回转、伸缩、变幅、起升机构的构造及 其工作原理。熟悉履带式起重机的构造及工作原理。了解起重机的类型，掌握起重机的技术 参数。了解起重机上机电路，掌握起重机系统的液压原理。 第一节起重机的类型及技术参数 一、起重机类型 按构造类型起重机械可分为轻小型起重设备、起重机和升降机三大类。 1、轻小型起重设备 轻小型起重设备一般只有一个升降机构，常见的有千斤顶、电动或手拉葫芦、绞车、滑车等。其特点是轻便，结构紧凑，动作简单。 2、起重机 当起重设备除了具有起升机构以外，还有其他运动机构时，其结构组成必然比单机构的轻小型起重设备复杂得多，我们称这类起重设备为起重机。根据金属结构的类型不同，起重机可分为桥架类型起重机和臂架类型起重机两大类别。其特点是可以使挂在起重吊钩或其他取物装置上的重物在空间实现垂直升降和水平运移。即起重机对重物能同时完成垂直升降和水平移动，在工业和民用建筑工程中作为主要施工机械而得到广泛应用。起重机种类繁多，在建筑施工中常用的为流移动式起重机，包括：塔式起重机、汽车式起重机、轮胎式起重机、履带式起重机等。常用起重机的特点和适用范围见表1 - 1。
常见的有垂直升降机、电梯等。升降机类起重设备只有一个升降机构。由于出于安全性考虑，电梯配有完善的安全装置及其他附属装置，其复杂程度是轻小型起重设备不能相比的，所以，列为单独一类。 在所有各类起重机械中，桥架类型起重机和臂架类起重机是使用量最大、功能最强的主体起重设备，现在，我们重点来认识一下起重机械设备中的这一大类别。 (1)桥架类型起重机 桥架类型起重机的最大特点，是以桥形金属结构作为主要承载构件，取物装置悬挂在可以沿主梁运行的起重小车上。桥架类型起重机通过起升机构的升降运动、小车运行机构和大车运行机构的水平运动，在矩形三维空间内完成对物料的搬运作业。桥架类型起重机根据结构形式不同还可以进一步分为桥式起重机（俗称为天车、行车）、门式起重机（被称为带支腿的桥式起重机、包括装卸桥和集装箱门式起重机）和缆索起重机（由于跨度太大，用缆索取代了桥形主梁）等。 (2)臂架类型起重机 臂架类型起重机的结构特点是，都有一个悬伸、可旋转的臂架作为主要受力构件。其工作机构除了起升机构外，通常还有旋转机构和变幅机构，通过起升机构、变幅机构、旋转机构和运行机构等四大机构的组合运动，可以实现在圆形或长圆形空间的装卸作业。例如，汽车起重机、轮胎起重机、履带起重机、塔式起重机、门座起重机等。 除了按构造类型分类外，起重机还可以按行驶性能分为有轨运行起重机和无轨运行起重机。有轨运行起重机装有车轮，可以在铺设的轨道上在有限范围内工作，例如，各种桥架类型起重机、塔式起重机、门座起重机等。无轨运行起重机的运行装置配备橡胶轮胎或履带，常见的各种流动式起重机，它们机动性好，可以在各种路面上长距离行驶，灵活转换作业场地。 大多数起重机是通用式的，广泛应用于车间、仓库、露天堆放场等处。也有许多起重机是专门为特定工作场所或某种工艺服务的。例如，兑铁水起重机、脱锭起重机等冶金起重机，铸造起重机、锻造起重机等服务于热加工的起重机，门座起重机、卸船机等专门用于港口装卸作业的起重机，用于仓储料库的堆垛起重机，还有专门用于海上作业的浮式起重机等。 起重机在许多重要国民经济部门得到广泛使用，成为现代物流和制造业组织生产的基础装备之一。起重机今后发展的方向是进一步增大起重性能，向大型化发展，扩大作业范围；增加科技含量，实现机电一体化，提高计算机技术应用水平；增强安全可靠性和作业的舒适性。
建筑塔式起重机事故分析及其预防示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月
建筑塔式起重机事故分析及其预防示范 文本 使用指引：此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 近年来，随着城市建设的快速发展和高层建筑物的增 加，塔式起重机(以下简称塔机)的使用越来越普遍，重大伤 害事故的发生率也在不断提高。因此，针对起重机械使用 安全状况包括建筑工程建设工地使用的起重机械安全状 况，各有关单位联合对在用的塔机进行了全面的检验检 查，对存在的问题、隐患和已发生的事故进行全面的总结 和分析，提出相应的补救或预防措施，以供参考。 1 塔式起重机事故或隐患的分类及预防 1．1制造质量的问题 (1)结构的材质质量和焊接质量问题结构件的质量问题 包括构件的材料质量与焊接质量。
①起重机材料质量问题包括材质的正确选用及材料质量保证(材质宏观质量和化学成份微观质量)，特别是起重机金属结构的关键件用材，比如：平衡臂架、起重臂架、塔身标准件、拉杆、转台、小车架和底架等。20xx年某台QqZ25型塔式起重机在其塔身主弦杆断裂处取样检验的材料质量分析中，其角钢的厚度测量有多处未达到材料厚度标准的规定，且金相检验表明，其材料存在大量硅酸盐、氧化物夹杂。当这些缺陷遇热影响区、高应变速率及高应力集中等特定因素时，这些因素对内在缺陷的扩展直至材料破坏起到了重要的作用。20xx年某台塔机，从塔身标准件主肢角钢折断的断口分析中，发现角钢的材质存在严重问题：所用材质冶金质量太差，夹杂物多、杂质元素过多、存在夹层和明显的纵向裂纹。由于多次刷涂油漆，安装人员和检验人员在安装、检验的宏观目测过程中很难发现缺陷。
起重机起升机构的组成及安全设计计算 1．起升机构组成 起升机机构由驱动装置、传动装置、卷绕系统、取物装置、制动器及其他安全装置等组成，不同种类的起重机需配备不同的取物装置，其驱动装置亦有不同，但布置方式基本上相同。典型起升机构平面布置见图8-1。 图8-1 起升机构传动简图 1-电动机 2-联轴器 3-制动器 4-减速器 5-联轴器 6-卷筒 7-钢丝绳 8-吊钩滑轮组 9-上升极限位置限制器 起重量超过10t时，常设两个起升机构：主起升机构（大起重量）与副起升机构（小起重量）。一般情况下两个机构可分别工作，特殊情况下也可协同工作。副钩起重量一般取主钩起重量的20%--30%； （1）驱动装置。大多数起重机采用电动机驱动，布置、安装和检修都很方便。流动式起重机（如汽车起重机、轮胎起重机等）以内燃机为原动力，传动与操纵系统比较复杂。 （2）传动装置。包括减速器、联轴器和传动轴。减速器常用封闭式的卧式标准两级或三级圆柱齿轮减速器，起重量较大者有时增加一对开式齿轮以获得低速大力矩。为补偿吊载后小车架的弹性变形给机构工作可靠性带来的影响，通常采用有补偿性能的弹性柱销联轴器或齿轮联轴器，有些起升机构还采用浮动轴（也称补偿轴）来提高补偿能力、方便布置并降低磨损。 （3）卷绕系统。它指的是卷筒和钢丝绳滑轮组。桥架类型起重机采用双联滑轮组，单联滑轮组一般用于臂架类型起重机。 （4）取物装置。它是根据被吊物料的种类、形态不同，采用不同种类的取物装置。取物装置种类繁多，使用量最大的是吊钩。 （5）制动器及安全装置。制动器既是机构工作的控制装置，又是安全装置，因此是安全检查的重点。起升机构的制动器必须是常闭式的。电动机驱动的起重机常用块式制动器，流动式起重机采用带式制动器，近几年采用了盘式制动器。一般起重机的起升机构只装配一个制动器，通常装在高速轴上（也有装在与卷筒相连的低速轴上）；吊运炽热金属或其他危险品，以及发生事故可能造成重大危险或损失的起升机构，每套独立的驱动装置都要装设两套支持制动器。制动器经常利用联轴器的一个半体兼作制动轮，即使联轴器损坏，制动器仍能起安全保护作用。 此外，起升机构还配备起重量限制器、上升极限位置限制器、排绳器等安全装置。 2．起升机构的工作原理 电动机通过联轴器（和传动轴）与减速器的高速轴相连，减速器的低速轴带动卷筒，吊钩等取物装置与卷绕在卷筒上的省力钢丝绳滑轮组连接起来。当电动机正反两个方向的运动传递给卷筒时，通过卷筒不同方向的旋转将钢丝绳卷入或放出，从而使吊钩与吊挂在其上的物料实现升降运动，这样，将电动机输入的旋转运动转化为吊钩的垂直上下的直线运动。常闭式制动器在通电时松闸，使机构运转；在失电情况下制动，使吊钩连同货物停止升降，并在指定位置上保持静止状态。当滑轮组升到最高极限位置时，上升极限
塔式起重机基础知识汇总 塔式起重机的技术性能是用各种参数表示的，其主要参数包括幅度、起重量、起重力矩、自由高度、最大高度等；其一般参数包括：各种速度、结构重量、尺寸、尾部尺寸及轨距轴距等，下面分别简述： 一、幅度： 幅度是从塔式起重机回转中心线至吊钩中心线的水平距离，通常称为回转半径式工作半径。 二、起重量 起重量是吊钩能吊起的重量，其中包括吊索、吊具及容器的重量，起重量因幅度的改变而改变，因此每台起重机都有自己本身的起重量与起重幅度的对应表，俗称工作曲线表。 起重量包括两个参数：即最大起重量及最大幅度起重量。 最大起重量由起重机的设计结构确定，主要包括其钢丝绳、吊钩、臂架、起重机构等。其吊点必须在幅度较小的位置。 最大幅度起重量除了与起重机设计结构有关，还与其倾翻力矩有关，是一个很重要的参数。 塔式起重机的起重量是随吊钩的滑轮组数不同而不同。一般两绳是单绳起重量的一倍，四绳是两绳起重量的一倍等等。可根据需要而进行变换。 为了防止塔式起重机起重超过其最大起重量，所有塔式起重机都安装有重量限制器，有的称测力环，重量限制器内装存有多个限制开关，除了限位塔机最大额定重量外，在高速起吊和中速起吊时，也可进行重量限制，高速时吊重最轻，中速时吊重中等，低速时吊重最重。. 三、起重力矩 起重量与相应幅度的乘积为起重力矩，过去的计量单位为TM，现行的计量单位为KNM，1TM等于10KNM。 额定起重力矩量是塔式起重机工作能力的最重要参数，它是防止塔机工作时重心偏移，而发生倾翻的关键参数。由于不同的幅度的起重力矩不均衡，幅度渐大，力矩渐小，因此常以各点幅度的平均力矩作为塔机的额定力矩。 塔式起重机的起重量随着幅度的增加而相应递减，因此，在各种幅度时都有额定的起重量，不同的幅度和相应的起重量连接起来，就绘制成起重机的性能曲线图，使操作人员一看明了不同幅度下的额定起重量，防止超载。 一般塔式起重机可以安装几种不同的臂长，每一种臂长的起重臂都有其特定的起重曲线，不过差别不大。 为了防止塔机工作时超力矩而发生安全事故，所有塔机都安装了力矩限位器，其工作原理是当力矩增大时，塔尖的主肢结构会发生弹性形变而触发限位开关动
建筑力学作业 平面一般力系实际工程的应用——塔吊分析 1.塔吊介绍 塔吊，即塔式起重机。机身 很高，像塔，有长臂，轨道上 有小车，可在轨道上移动，工 作面很大，主要用于建筑工地 等处。塔吊一般用于建筑施工、 货物搬运、部分事故现场处理 等场合，主要作为材料、货物 等的高空运输或质量较大物体 的运送的工具。 塔吊一般由外套架、回转轴承、塔冒、平衡臂、平衡臂拉杆、起重臂（吊臂）、起重臂拉杆、电源、支架、变幅小车，起重吊钩、驾驶室等几部分组成。 塔吊一般用于建筑施工、货物搬运、部分事故现场处理等场合，主要作为材料、货物等的高空运输或质量较大物体的运送的工具。
如下图，塔吊可简化为所示主体结构模型 塔吊主体结构模型 塔吊结构图 根据塔吊的组成、用处及发展历程，我们可以对塔吊的结构有一个更加深入的了解。如下图1-2塔吊的主体结构模型图所示，塔吊的各个部分均已经标出在图上。
2.塔吊静力学分析 对塔吊整体为研究对象． 要保证机身满载是平衡而不向右倾倒，则必须 ∑M B=0, W2(a+b)-F A b-W1-W max l max=0； 限制条件F A≥0． 再考虑空载时的情形，这时W＝0. 要保证机身空载时平衡而不向左倾倒，则必须满足平衡方程： ∑M A＝0， W2 a+F B b-W1(b+e)=0； 限制条件F B≥0．
1)对塔吊的平衡臂，由平衡条件得： ∑F x =0, F 1cos θ=F x ； ∑F y =0, F 1sin θ+F y =W 2+m 1g ； ∑M=0， (F 1sin θ-W 2)l 1=m 1gl 2； 2)如左图塔吊吊臂，由平衡条件得 ∑Fx=0, F x =F 2cos α+F 3cos β； ∑F y =0, F 2sin α+F 2sin β+F `y =m 2g+W ； ∑M=0, F 2sin αl 3+F 3sin βl 4=m 2gl 5+Wl ． 3)如右图塔吊吊帽与拉杆的受力情况，则由共点力的平衡条件可得平衡方程如下： ∑Fx=0, F 1cos α= F 2cos β+ F 3cos γ ∑F y =0, F 1sin α+F 2sin β+ F 3sin γ=F L 1
设计技术方案 一、设计执行标准 1.1 结构及机械 欧洲物料搬运学会重型起升设备起升机构设计规则第三版FEM1001，与最新DIN、ISO、BS、CMAA标准相似。但可能与FEM标准存在微小差异。 1.2 钢结构制造 焊接标准：DIN18800，BLATT7 起重机部件设计和结构标准：DIN15018，BLATT2 焊接等级：DIN8563，BLATT3 1.3 制动器和联轴器 按DIN15434，VDE0580，DIN15431标准。 1.4 吊钩 DIN15401 单钩 DIN15402 双钩（锚钩） DIN15404 吊钩的检验证书 1.5 电器设备 VDE0113，VDE0100和CEE 1.6 电动机 IECRecommendations34-1，34-5和72-1。根据FEM标准选择电机，并完全符合瑞典起重机部件标准IKH6.30.01。 1.7 减速箱 按ISO/DIS6336/II-6336/V(DIN51150)标准设计。 注：在确定最终设计参数时，起重机部件注重当地客户的要求及安全准则，故其产品在运行时，均能到达FEM及中国的相关标准。 二、整体结构 整机采用最先进优化技术、欧式设计； 整机高度矮，降低厂房高度、节省建筑成本；
整机自重轻，减少地基和牛腿成本； 整机吊钩极限尺寸小，增加有效工作面积； 整机模块化制造，部件标准化程度高，可替换性强； 整机采用螺栓结构连接和接插式电气联接，安装及维护方便； 整机采用柔性结构，运行柔和、平稳。 三、桥架 起重机钢结构设计合理、结构优化、符合规范和标准，满足强度、刚度和稳定性的要求，设计中充分考虑现场的工作环境。钢结构的设计满足制造、检查、运输、安装和维护等方便与可能性。 起重机桥架主要由主梁、端梁等组成。主、端梁均采用箱形结构，具有良好的强度、刚度及稳定性。 双梁起重机在沿主梁方向的主电控箱一侧设有安全、方便的维修平台（兼通道作用），以便工作人员可安全顺利地进入各检修部位，并且有足够的作业空间。通道宽度不小于800mm，踏面采用花纹钢板，厚度不小于3mm。在走道旁设置有栏杆，栏杆高度不低于1000mm，底部设计有高度不小于70mm的围护板，栏杆上任何一处都应能承受1KN（100kgf）来自任何方向的载荷而不产生塑性变形。 3.1 主梁 主梁由钢板焊接成型，主梁腹板应整体下料成拱形。钢板材料符合国家的相应规范，刚度满足国家标准要求，主要钢结构材料具有良好的焊接工艺性，主要钢结构材料采用不低于Q235B，使用的材料具有材质报告及相应的合格证书。钢结构的制造、焊接、检验应按相应标准进行。重要受力对接焊缝采取开坡口对接焊接工艺，并按规定进行外观检查和无损探伤，主要结构件的焊工均持有有相应的等级证书。主要焊缝均进行无损探伤，并出具探伤报告。 主梁在设计制造时考虑上拱，合理确定主梁组装时的初始上拱度以及桥式起重机安装完成以后计入自重的上拱度，要符合现行有关规范标准。 3.2 端梁 3.2.1 欧式模块化设计，自重轻、体积小； 3.2.2 端梁由箱型梁体、轴承座、调心轴承、车轮、缓冲块、 连接板、扫轨板组成；
摘要 随着现代科学技术的迅速发展，工业生产规模的扩大和自动化程度的提高，起重机在现代化生产过程中应用越来越广，作用愈来愈大，对起重机的要求也越来越高。尤其是计算机技术的广泛应用，许多跨学科的先进设计方法出现，这些都促使起重机的技术进入崭新的发展阶段。 本起重机为16t桥式起重机。本课题主要对起重机的起升机构进行总体设计，起升机构有一台电动机，一台减速器，一台轮式制动器，一套卷筒装置和上滑轮装置构成。要求起重设备运行平稳,定位准确, 安全可靠, 技术性能先进。 本文简要地介绍了起重机的性能、结构、发展状况等，并参照《起重机设计规范》(GB3811-83)及《起重机设计手册》对起重机起升机构及其零部件进行设计计算，从方案论证到具体设计计算，充分发挥了计算机在整体设计中的作用，从而提高了设计质量、缩短了设计周期，提高了工作效率 关键词：起重机，桥式起重机，起升机构设计
Abstract With fastdevelopments of the modern technology, the expansion of industrialproduction and the growth of the automatic level, applications ofthe carnes in the modern manufacture has been more and moreextensive, the effect has been bigger and bigger. Higher and higherrequirement has been caused. Especially, with the broad applicationof computer technology and the appearance of the advanced designmethod of a lot of interdiscipline, which urge the technology ofthe carne into a brand-new seedtime. This carne is a kind of 16t bridge carnes for hydropowerstation. This paper focuses on design ofhoisting mechanism of the carne, including the main and assistanthoisting mechanism with electromotors, reducers, brake staffs, drumdevices and pulley gears. The carne is required to be stables, highaccuracy, safety, reliability and advanced technology. This text briefly intr oduce the carne’s capability, structure, theactuality of development, and so on, referring to “Designcriterion of carne” (GB3811-83) and design and calculate of thehoisting mechanism and its accessory in “Design handbook ofcarne”. From scheme demonstrating to designing and calculating, ittakes full advantage of the computer in the whole design to raisethe quality of the design, cut the cycle of the design, improve thework efficiency. Key words: carne, BridgeCrane, design of the hoistingmechanism
南阳理工学院本科生毕业设计（论文） 10t双梁吊钩桥式起重机起升机构设计与制作Design and Manufacture of Hoisting Mechanism for 10t Double-girder Bridge Crane with Hook 总计：毕业设计（论文）24页 表格： 1 个 插图： 11 幅
南阳理工学院本科毕业设计（论文） 10t双梁吊钩桥式起重机起升机构设计与制作Design and Manufacture of Hoisting Mechanism for 10t Double-girder Bridge Crane with Hook 学院（系）：机械与汽车工程学院 专业：机械设计制造及其自动化 学生姓名： 学号： 指导教师（职称）：（讲师） 评阅教师： 完成日期：2012年5月 南阳理工学院 Nanyang Institute of Technology
10t双梁吊钩桥式起重机起升机构设计与制作 [摘要]近几年，随着我国起重机行业的发展，起重机生产核心技术应用与研发成为业内企业关注的重点。因此，合理的起重机设计显得尤为重要。本课题所涉及的是10t双梁吊钩桥式起重机起升机构的设计，主要是依据原始数据完成起升机构所需的钢丝绳、滑轮组和卷筒的计算与选择，根据使用要求进行联轴器和制动器的型号选择，由所需的驱动功率选择合适的电动机，确定总传动比进行合理的二级减速器设计。在完成设计的基础上，对机构部分零件的加工工艺进行编制。本次设计的起升机构性能稳定，具有良好的发展前景。 [关键词]起重机；起升机构；减速器 Design and Manufacture of Hoisting Mechanism for 10t Double-girder Bridge Crane with Hook With the development of crane industry in China, the application and research of crane production core technology have been emphasized by more and more enterprises in recent years. Therefore, it is important to design reasonable crane. This topic is related to the design on hoisting mechanism of 10t double-girder bridge crane with hook. The wire rope, pulley block and drum are calculated and designed based on the raw data of the hoisting mechanism, the model of coupling and brake are chosen by the requirements of hoisting mechanism, and the appropriate motor is chosen by the driving power; and the reasonable secondary reducer is calculated and designed by total velocity ratio.On the basis of accomplishing the design, the processing craft of some mechanism parts are established. The hoisting mechanism has stable performance. And it will have good prospect of development. crane; hoisting mechanism; reducer
浅析塔式起重机钢结构损坏原因及维修 [摘要]塔式起重机的现场安全生产管理极其重要，施工过程中发生钢结构损坏应及时修复，平时必须做好塔式起重机钢结构的维护保养工作，发现钢结构受损，必须排除事故隐患，确保安全生产顺利进行。 [关键词]塔式起重机；钢结构；损坏原因；维修 塔式起重机在建筑施工中已成为必不可少的施工机械设备，塔机在建筑施工中的现场安全生产管理工作中极其重要。长期以来，人们在维护塔机时只重视对传动及电气设备的养护，而忽视了对钢结构的检查及修复，给施工带来各种事故隐患。在此我们结合多年来的实际经验，谈谈塔机的钢结构在施工使用中的损坏原因及维修。 1 钢结构的损坏形式及原因 1．1表面锈蚀
塔机的工作环境比较恶劣，经常在含酸碱等腐蚀性气体灰尘下作业，加上运行过程中的碰撞及防锈油漆的自然老化、脱落，使表面失去保护，加上维护保养工作不及时，造成局部腐蚀氧化，不同程度地出现表面锈蚀现象，降低钢结构强度，久而久之使塔机的钢结构变形。 1．2裂纹 实践证明，虽然裂纹不一定导致断裂，发现裂纹不及时修复，塔机长期带患工作，往往是断裂的初期阶段，尤其是过渡性及危险性裂纹，具有进一步扩展的危险，及时发现并处理是很重要的。一般裂纹主要产生在焊接部位及应力集中的地方，如塔身下部、下支座、回转塔身、塔顶联接耳板等，通常在复合受力最大处。 如果机构启动和制动过猛、越级换速、反车作紧急制动，使塔机钢结构增大冲击力，过大的惯性可导致塔机钢结构的焊缝开裂，处理不及时，会引发较大的危险事故。在浙江某工地的qtz31．5塔机，由于司机操作不当，起升机构启动过猛，并且超载工作，使塔
机前后摆动很大，使塔机上支座内的筋板全部开裂，幸亏发现得早，及时处理，未发生重大事故。 1．3变形 包括局部弯曲变形和扭曲、偏心。根据金属结构检验要求，杆 件沿全长纵向轴线的直线度公差为1／750；使用中主弦杆变形量应 不大于3‰～5‰；腹杆变形量不大于2～4mm；杆件连接螺栓孔距误差不超过装配间隙的1／2；且螺孔的圆度误差不超过装配间隙的l ／2；当超过上述范围即视为变形。变形原因有：①由于碰撞、敲打 等原因，造成钢结构局部弯曲变形；②由于连接螺栓松动，使得螺 孔磨损成椭圆，造成各节臂、杆件之间偏心产生附加弯曲力矩；③ 误动作造成钢结构意外碰撞变形．如操作机构失灵使吊臂失控后仰，与塔身相撞会引起严重变形；④长期超载使用，使钢结构产生屈服 变形(永久变形)。 如顶升时不注意调整上部结构的平衡，没有将顶起部份的重心 落在顶升油缸上，使顶部结构失去平衡乃至重心偏移较大，爬升架 的导轮对标准节主弦杆的压力太大，使塔身主弦杆发生弯曲变形， 塔机钢结构产生失稳而造成事故。
（汽车行业）徐工汽车起重机技术规格大全_
QY16D汽车起重机技术规格 一、技术介绍 1、底盘部分 徐工设计、制造，左侧驾驶室，3桥底盘，驱动/转向：6×4×2。 1.1、车架 徐工设计、制造，抗扭箱型结构，高强度钢制造。支腿箱体位于1桥和2桥之间以及车架后端，具有前后牵引挂钩。 全覆盖走台板。 1.2、底盘发动机 制造商：上海柴油机股份有限公司； 型号：SC8DK230Q3（东风牌）； 型式：直列、六缸、水冷、蜗轮增压、电控柴油发动机； 环保性：符合欧洲Ⅲ号标准； 燃料箱容量：约260L 。 1.3、动力传动系统 1.3.1、变速箱 手动机械操纵，五档变速箱，稳定、可靠。 1.3.2、车桥 高强度车桥，维护简便； 第一桥：单胎，转向不驱动； 第二桥：双胎，驱动不转向； 第三桥：双胎，驱动不转向。 1.3.3、传动轴 驱动轴均采用端面齿连接，优化动力传输，传递扭矩大。 1.4、桥悬挂 前悬挂：纵置钢板弹簧式，筒式减震器 后悬挂：纵置钢板弹簧式，双轴平衡。 1.5、转向 机械式转向机构，带有液压助力。 1.6、轮胎 斜交轮胎，11.00-20，适用于重型汽车，通用性强。标配1个备胎。 1.7、制动 行车制动：脚踏板操纵，双回路气压制动。第一回路作用于一轴车轮上，第二回路作用于二、三轴车轮上 驻车制动：手制动可兼作应急制动和驻车制动，通过各轴上的弹簧储能制动气缸起作用的。 连续制动：发动机排气制动。 1.8、底盘驾驶室
左侧式半头驾驶室，标配收放音机，可调式座椅和方向盘，大视野后视镜，手动门窗升降器，标配暖风。 可选单冷空调。 1.9、液压系统 定量泵，通过取力器联接至变速箱，控制下车液压支腿并为起重作业提供动力。 1.10、液压支腿 “H”型支腿，4点支撑，水平和垂直支腿全液压操纵，底盘两侧装有操纵手柄，操纵手柄旁装有水平仪和油门操纵开关。支脚盘铰接在垂直支腿下面。 1.11、电气设备 24V DC，负极搭铁，2个储电池，照明按中国道路交通标准，包括前大灯，雾灯，倒车灯等。 1.12、工具 随车配置一套维修工具。 2、起重机上车部分 单排四点接触球内齿式回转支承，可360°连续回转，回转支承滚柱轨道密封，可防水防尘。 2.1、转台结构 采用细晶粒高强度钢全焊接抗扭框架结构，承载能力高。 2.2、液压系统 上车液压系统开式液压系统，动力来源下车三联齿轮泵，通过上车多路阀控制起重机进行起升、伸缩、变幅、回转等动作。 液压油箱有效容积355L。 2.3、控制 机械控制，通过安装在座椅前部的4个操纵杆控制，起重机的全部动作和速度可通过系统进行无级控制。 2.4、主起升机构 轴向柱塞马达驱动，两级齿轮减速机，有外抱式/常闭多片式制动器和快速分离机构。专用防乱绳卷筒。具有重力快速降钩的功能。 主起升机构，单绳拉力29KN，钢丝绳直径φ14mm，长度130m。 副起升机构，单绳拉力29KN，钢丝绳直径φ14mm，长度85m。 2.5、变幅机构 单缸前支变幅，变幅角度：-2°~78°； 2.6、回转机构 液压马达驱动，内置行星齿轮减速机和常闭式制动器。回转速度可无级调速。 2.7、主起重臂 由1节基本臂和3节伸缩臂组成，采用抗扭曲设计，高强度结构钢制造。起重臂截面为圆弧角八边形，起重作业稳定性好。单缸加绳排伸缩机构，同步伸缩。 臂头滑轮组标准配置为3个滑轮。 2.8、上车操纵室 按照人机工程学设计的、安全舒适，装有安全玻璃和防护栏。车窗装有遮阳帘，外开式车门，
塔式起重机结构的静力学分析 摘要：强度和振动特性是设计塔式起重机的金属结构的重要指标。文章从有限元的基础理论出发,利用ANSYS软件,对塔式起重机进行静力学分析,获得了其应力应变结果,比较了三种典型的工况,指出了极限吊重情况下静态极限强度的位置,并分析了塔式起重机的振动频率和振型,为研究塔式起重机的其他动力响应提供了依据。
关键词：塔式起重机静力学分析有限元 ANSYS 引言：塔式起重机（tower crane）简称塔机，亦称塔吊，起源于西欧。动臂装在高耸塔身上部的旋转起重机。作业空间大，主要用于房屋建筑施工中物料的垂直和水平输送及建筑构件的安装。由金属结构、工作机构和电气系统三部分组成。当起重臂架绕塔式起重机的回转部分作360°回转、吊重载荷沿起重臂架运行并升降时以及由于驱动控制系统电机抖动等原因，都会使塔式起重机引起振动。在此情况下，吊重荷载等动荷载对塔式起重机结构所引起的内力和变形，要比同样大小的静荷载所引起的大，有时甚至大得多。由于塔式起重机结构及构件承受的动荷载一般都很大，而且加载次数较为频繁，更容易产生疲劳破坏。作为大型设备,塔机的工作特点是根据建筑需要将物品在很大空间内升降和搬运,属于危 险作业。目前,在建筑施工中,由塔机引起的人员伤亡和设备事故屡禁不止,重大事故发生率居高不下。 塔机的强度和振动频率是影响塔机寿命和稳定性的重要因素，因此对塔式起重机进行静力学和振动的研究是十分要必要的。本文利用有限元分析软件ＡＮＳＹＳ对塔式起重机ＱＴＺ630进行建模，分析了三种加载在塔式起重机上的 典型的工况，得出了塔式起重机在三种工况下的静力学应力和应变云图，找出塔式起重机各个工况下的危险位置，为其塔机的改进提供参考。提取出塔机的前５阶振动模态，为其他动力学响应提供研究依据。 1.塔式起重机的结构及性能参数 1.1塔式起重机的结构 塔式起重机主要由机械部分、金属结构和电气三大部分组成。 机械部分主要是指起升机构、运行机构、变幅机构、回转机构、行走机构、架设机构等等，这些机构根据工作需要或有或无，但起升机构是必不可少的。 金属结构是构成起重机械的躯体，是安装各机构和支托它们全部重量的主体部分。金属结构主要由门架、塔身、其中避、塔顶与塔顶撑架、平衡臂、转台等组成，其中门架是起重机的基础，所有物机和压重均装于其上。门架由两个侧架和一个长方形平台组成。塔身结构也成为塔架，是塔式起重机结构的主题，主要指自底架以上的垂直塔桅部分，它支撑着塔式起重机上部结构的全部重量，并将其转至底架和台车，进而分布给轨道基础。 电气是起重机械动作的能源，各机构都是单独驱动的。 在结构的力学分析中，主要分析塔身、塔臂和塔顶的杆件受力。 1.2性能参数 起重能力：Rmax =50 m ，Q =1.2 t R=2~15.44 m ，Q=5 t 起升速度： 100/80/50/40/5 m/min 回转速度： 0.6/0.4 r/min 变幅速度： 45/16 m/min 2.创建塔式起重机的有限元模型 塔机的金属结构主要包括塔顶、起重臂架、平衡臂、变幅小车、吊钩以及上下转台等组成．根据塔机设计规范的规定，建立塔机结构几何模型过程中，忽略结构阻尼，不考虑非线性关系和过渡圆角．为了有限元建模更加合理，应考虑：模型能全面准确地反映塔机结构特点；模型受力应与塔机在工作时外载荷作用
行车安装施工方案 一、行车轨道承载工字梁制作安装 按图制作工字梁运输至施工现场 根据土建检测报告复测土建工字梁基础 吊装工字梁校正工字梁达规范要求焊接固定支座油漆验收。 1、准备工作： （1）熟悉技术文件，熟悉与轨道有关的建筑、结构及工艺设计图，特别要仔细阅读有关吊车梁、吊车轨道连接图样和设备安装工程施工及验收规范中的有关条款和有关安全技术标准。 （2）检查土建吊车梁：依照设计图纸首先对吊车梁安装的水平度、直线度和跨度进行全面检查，并放好中心基准线。然后检查预留螺栓孔（或螺栓）的纵横尺寸和预留孔直径与垂直度，预留孔应无堵塞现象，将测量结果填入表。在吊车梁几何形状和相互位置均达到国家有关验收规范后，方可进行轨道安装工作，否则要向建设单位或土建部门提出意见。 （3）吊车梁的质量要求，按下列允许偏差进行检查： a、梁中心线对定位轴线位置偏移<5mm b、梁上表面标高-5~0mm c、梁上预留螺栓孔（或螺栓）对梁中心线位置偏移<5mm d、梁上表面螺栓孔（或螺栓）400毫米宽范围内水平度<2mm e、梁上表面全长各螺栓孔（或螺栓）处标高<5mm f、预留螺栓孔沿梁横向及纵向的位置偏移<5mm g、预留螺栓孔应比螺栓直径大2~7毫米 （4）材料准备：清点钢板、鱼尾板、压板、螺栓孔及弹性垫板等材料，其规格、型号必须符合设计要求，所有材料必须有合格证或材质证明书。 （5）备必要的施工机具，给组织施工所需技术人员和技术工人。 （6）安全措施：搭设可靠的防坠落安全设施，根据多年的施工经验比较方便可靠的方法是：在柱子上沿着吊车梁全长拉一根钢丝绳，将安全绳在柱子上绑牢，工作时将安全带挂扣在安全绳上，以防坠落。 2、钢轨矫正 轨道安装的质量能否符合国家验收规范和有关的技术、安全检验标准，主要取决于钢轨自身的质量。由于部分钢轨的轧制、运输、堆放等过程中，产生了超质量标准塑性变形，这就需要对钢轨的弯曲部分进行调直工作。 （1）检查测量： 钢轨的弯曲通常有顶变和侧弯，钢轨弯曲程度的测量，一般可彩目测、拉线测和钢尺比较法等方法，测量时，应使钢轨处于自由状态。 （2）矫正钢轨 a、钢轨的调直方法有机械法、火焰法和机械、火焰法三种方法，通常可根据 具体情况选择其中之一。
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)
汽车起重机构造与原理 一、汽车起重机基本术语 1、汽车起重机 起重作业部分安装在专用或通用汽车底盘上的起重机。参见图一 2、整机。 具有齐全的上车、下车及附属装置的起重机。 3、上车(起重机部分) 包括回转支承及其以上的全部机构的总和。 4、下车(运载车部分) 回转支承以下部分，包括底架、底盘、支腿等各部件、机构和装置的统称。(包括支腿在内的装载上车而行走的运载车)。 5、起重性能参数（参见表一） 5.1起重量：起吊物体的质量。 5.2总起重量：起吊物体的质量与取物装置质量之和。 5.3额定总起重量 起重机在各种工况和规定的使用条件下所允许起吊的最大总起重量。(工况，指不同的臂长和仰角；规定的使用条件，如打支腿、地面的平整度、风力、设备状况等规定的使用条件) 5.4最大额定总起重量 起重机用基本臂处于最小额定幅度，用支腿进行作业所允许的额定总起重量，并以此作为起重机的名义起重量。 6、幅度（参见图二、图三） 6.1幅度：起重机空钩时，回转中心垂线与吊钩中心之间的水平距离。 6.2工作幅度：起重作业时，回转中心垂线与吊钩中心之间的水平距离。 6.3最小工作幅度：起重机处于最大仰角时的工作幅度。 6.4额定幅度：某一额定总起重量所允许的最大工作幅度。 6.5最小额定幅度：最大额定总起重量所允许的最大工作幅度。 7、起重力矩：总起重量与相应的工作幅度的乘积。 8、起升高度：起重机起升到最高位置时，起重钩钩口中心到支承地面的距离。 9、倍率：动滑轮组的承载钢丝绳数与引入卷筒的钢丝绳数之比。 10、起升速度：平稳运动时，起吊物体的垂直位移速度。 10.1单绳速度：动力装置在额定转速下，在卷筒计算直径处第n层的钢丝绳速度。 10.2起重钩的起升(下降)速度 钢丝绳单绳速度除以起升滑轮组倍率得到的值。 11、变幅时间(速度) 变幅作业时，幅度从最大(最小)变到最小(最大)所用的时间。 12、最大回转速度 空载状态下，基本臂在最大仰角时，所能达到的最快回转速度。 13、起重臂伸(缩)时间(速度) 空载状态下，起重臂处于最大仰角，使吊臂由全缩(伸)状态运动到全伸(缩)状态所用的时间。 14、支腿收放时间(速度) 支腿以全收(放)状态，运动到全放(收)状态所用的时间。 15、仰角：（参见图二、图三） 在起升平面内，起重臂纵向中心线与水平线的夹角。 16、副臂安装角：（参见图二、图三） 起重机主臂轴线与副臂轴线在起升平面内的夹角。 17、起重臂长： 沿起重臂轴线方向，其根部销轴中心到头部定滑轮组中心的轴线距离。 18、起重特性曲线： 表示起重机作业性能的曲线。 18.1起重量特性曲线（参见表一） 在以总起重量和工作幅度为坐标轴的直角坐标系中，以一定臂长在不同工作幅度时的额定起重量为坐标点编制的曲线。
一、起升机构 1.1、桥式起重机起升机构设计参数 1.2、起升机构布置和吊钩组设计 1.3、部件选择与安装 1.3.1、钢丝绳 设计参数 桥架形式双梁箱型 额定起重量（吨）25 起升高度(米) 10 跨距28 工作级别A4 运行结构大车 JC 40% 大车速度 1.6 小车速度0.63 起升速度0.043 按照构造宜紧凑的原则,决定采用下图的传动方案： 主起升机构简图 该方案采用平行轴式布置方案，即卷筒轴线、电动机的轴线以及高速浮 动轴、减速器的输入、输出轴之间都是平行的。 桥式起重机上的双联滑轮组 采用双联滑轮组，钢丝绳的最大静拉力[9]： 3197 . 45174 98 .0 1 96 .0 3 2 255000 1 2 S 2 1 max= ? ? ? = ? = ????? ?η η ηz m Q (N) max S=4517.3197 N
1.3.2、滑轮和滑轮组 式中0 Q ——起升量和吊具自重的总和，计算时如下： 251125 ) 025 .0 1( 8.9 25000 ) 025 .0 1( Q0= + ? ? = + =Q m ——滑轮组的倍率， 4 = m ； z η ——滑轮组的传动效率； 6 .9 = z η 1 η 、2 η ……——导向滑轮效率[10]。 下面按选择系数C确定钢丝绳直径d(mm). MAX S C d≥ 工作级别取M4，2 b 1700mm N = σ， ) (4. 153149 5.4 32 . 34033 N n S F MAX = ? = ? ≥ n——钢丝绳安全系数，查表知n=4.5； 由破断拉力，初选6 19+NF，d=15mm 515 .0 5.7 3.14 91.04 2 = ? = ω 所以088 .0 1700 4 14 .3 515 .0 85 .0 5.4 4 = ? ? ? = = σ π ω b k n C mm S MAX 23 . 16 34033 088 .0 C d= ? = ≥, 所以，取19.5mm d= 定型：选用19.5NAT6(9+9+1)+NF1700ZS14700GB1102-74 1构造和材料的确定 本设计中滑轮承受负载较大，为了减轻滑轮重量，使用型号为 ZG270-500的铸钢滑轮，强度和冲击韧性都很高。 2滑轮尺寸的确定 滑轮直径 ()331.5 5. 19 1- 18 1- = ? = ? ≥d h D） （(mm) 式中D0——按钢丝绳中心计算的滑轮直径(mm)； d——钢丝绳直径(mm)； h——轮绳直径比系数，与机构工作级别和钢丝绳结构有关。 根据钢丝绳的直径和计算得到的滑轮直径选用标准的铸造的E1型 251125 Q0=N 4 = m 19.5mm d= 钢丝绳型号： 19.5NAT6(9+9+1) +NF1700ZS14700 GB1102-74