門式起重機(jī)及其主梁結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的一般性淺述

1、<p>　　門式起重機(jī)及其主梁結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的一般性淺述</p><p>　　【摘要】隨著經(jīng)濟(jì)和社會的快速發(fā)展，我國的物流產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)入了蓬勃發(fā)展的黃金時(shí)期。物流裝備也不斷進(jìn)行著更新?lián)Q代。科技人員和工程技術(shù)人員需要根據(jù)當(dāng)前技術(shù)的發(fā)展，不斷對門式起重機(jī)及其主梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，以適應(yīng)物流產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要。本文是對門式起重機(jī)及其主梁結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的一般性的闡述。 </p><p>　　【關(guān)鍵

2、詞】門式起重機(jī)；主梁結(jié)構(gòu)；優(yōu)化設(shè)計(jì)；一般性的闡述 </p><p>　　中圖分類號：S611 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號： </p><p>　　1.門式起重機(jī)及其主參數(shù)概述 </p><p>　　1.1門式起重機(jī)概述 </p><p>　　門式起重機(jī)是橋架通過兩側(cè)支腿支承在地面軌道上運(yùn)行的橋架型起重機(jī)，又稱龍門起重機(jī)。根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同分為雙主梁

3、A型門式起重機(jī)、雙主梁U型門式起重機(jī)、單主梁L型門式起重機(jī)及雙主梁桁架門式起重機(jī)等多種形式。門式起重機(jī)主要由主梁、支腿、上橫梁、下橫梁、起重小車及大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)等部件組成。一般主梁兩側(cè)均設(shè)有懸臂便于從跨中轉(zhuǎn)運(yùn)物品到跨外。另外設(shè)有司機(jī)室操縱人員由地面經(jīng)安裝在支腿側(cè)的梯子平臺進(jìn)入司機(jī)室。小車導(dǎo)電采用電纜滑車導(dǎo)電。大車導(dǎo)電分以下兩種形式：高空滑線導(dǎo)電裝置和電纜卷筒導(dǎo)電裝置。高空滑線導(dǎo)電裝置需設(shè)立數(shù)根電線桿，將地面電源線架起，建設(shè)費(fèi)用較高，且由于

4、電源線架空較高，維修比較苦難。電纜卷筒導(dǎo)電裝置需在地面預(yù)埋電纜并引出起重機(jī)全行程所需的電纜，機(jī)上設(shè)電纜卷筒，將引出的電纜纏繞到卷筒上隨起重機(jī)的運(yùn)行進(jìn)行卷纜和放纜，實(shí)現(xiàn)起重機(jī)的電氣驅(qū)動和控制。門式起重機(jī)可配抓斗、電磁吸盤等取物裝置滿足用戶吊運(yùn)多種類型物料的需求。 </p><p>　　1.2門式起重機(jī)主參數(shù)概述 </p><p>　　門式起重機(jī)主要用于露天作業(yè)，其工作環(huán)境溫度為-20-40℃

5、，海拔高度不超過1000m，工作風(fēng)速應(yīng)≤6級，當(dāng)大于6級時(shí)嚴(yán)禁工作。普通門式起重機(jī)多采用箱型結(jié)構(gòu)和桁架式結(jié)構(gòu)，門式起重機(jī)用途很廣泛，可以搬運(yùn)各種成件物品和散狀物料，起重量多在100噸以下，跨度為4～35米。用抓斗的普通門式起重機(jī)工作級別較高。普通門式起重機(jī)主要是指吊鉤、抓斗、電磁、葫蘆門式起重機(jī)，同時(shí)也包括半門式起重機(jī)。水電站龍門起重機(jī)主要用來吊運(yùn)和啟閉閘門，也可進(jìn)行安裝作業(yè)。起重量達(dá)80～500噸，跨度較小，為8～16米；起升速度較低

6、，為1～5米／分。這種起重機(jī)雖然不是經(jīng)常吊運(yùn)，但一旦使用工作卻十分繁重，因此要適當(dāng)提高工作級別。造船龍門起重機(jī)用于船臺拼裝船體，常備有兩臺起重小車：一臺有兩個(gè)主鉤，在橋架上翼緣的軌道上運(yùn)行；另一臺有一個(gè)主鉤和一個(gè)副鉤，在橋架下翼緣的軌道上運(yùn)行，以便翻轉(zhuǎn)和吊裝大型的船體分段。起重量一般為100～1500噸；跨度達(dá)185米；起升速度為2～15米／分，還有0.1～0.5米／分的微動速度。集裝箱龍門起重機(jī)用于集裝箱碼頭。拖掛車將岸邊集裝箱運(yùn)載橋

7、從船上卸下的集裝箱運(yùn)到堆場或后方后，由集裝箱龍門起重機(jī)堆碼起來</p><p>　　2.門式起重機(jī)主梁結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的一般性的闡述 </p><p>　　2.1門式起重機(jī)載荷計(jì)算 </p><p>　　門式起重機(jī)主梁結(jié)構(gòu)是起重機(jī)的承載主骨架。保證起重機(jī)安全可靠，以及保證起重機(jī)具備良好的使用性能，是金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本目標(biāo)。為了達(dá)到上述目標(biāo)，合理地分析和計(jì)算載荷，合理地確

8、定設(shè)計(jì)計(jì)算準(zhǔn)則是至關(guān)重要的。作用在起重機(jī)主梁結(jié)構(gòu)上的載荷種類很多，通常根據(jù)裁荷的性質(zhì)劃分：（1）重力載荷。起重機(jī)的重力載荷包括自重載荷和起升載荷兩大部分。自重裁荷是指起重機(jī)的結(jié)構(gòu)、機(jī)械設(shè)備、電氣設(shè)備以及附設(shè)在起重機(jī)上的存?zhèn)}、連續(xù)輸送機(jī)和它們所帶物料等的重力。起升載荷是起升質(zhì)量的重力。起升質(zhì)量包括允許起升的最重的有效物品、取物裝置(吊鉤、吊環(huán)或用梁等下滑輪央套、抓斗、容器和起重電磁鐵等)、撓性懸掛件及其它在起升機(jī)構(gòu)驅(qū)動下作升降運(yùn)動的設(shè)備的

9、質(zhì)量。懸掛長度小于50m的起升鋼絲繩的重力可略去不計(jì)。在有移動載重小車的起重機(jī)中，考慮到小車相對于結(jié)構(gòu)有位置變化，有必要引進(jìn)移動載荷的概念。移動裁荷由自重載荷中的小車自重及起升載荷組成。（2）慣性裁荷和振動裁荷。這類裁荷均屬于動力載荷。慣性載荷是指狹義的慣性力，即不計(jì)體系彈性振動、由剛體動力學(xué)求得的慣性力，包括運(yùn)行機(jī)構(gòu)不穩(wěn)定運(yùn)動時(shí)，起重機(jī)自身質(zhì)量和起升質(zhì)量的水平慣性力；回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)工作時(shí)回轉(zhuǎn)質(zhì)</p><p>　　2

10、.2門式起重機(jī)主梁結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì) </p><p>　　門式起重機(jī)主梁結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)包括多方面的因素，主要包括以下幾個(gè)方面：（1）結(jié)構(gòu)型式及其選擇。起重機(jī)結(jié)構(gòu)型式很多，歸納起來可分兩大類，即單梁和雙梁。箱形雙梁主要用于5―100噸橋式起重機(jī)系列。結(jié)構(gòu)簡單、工藝性好、可采用自動焊或半自動焊、易成批生產(chǎn)，采用較多。箱形偏軌雙粱水平剛性較好，自重輕，工藝性與箱形差不多，大起重量起重機(jī)常采用。四桁架雙梁剛性好、制造復(fù)雜、成

11、本高，因難于采用自動焊成半自動焊，不易成批生產(chǎn)，很少采用。從理論上講，中、小起重量的雙梁起重機(jī)主梁，當(dāng)跨度Lo＜17米時(shí)用箱形結(jié)構(gòu)；當(dāng)跨度Lo＞17米時(shí)用桁架結(jié)構(gòu)為合理選型。但在實(shí)際上因箱形梁有上述優(yōu)點(diǎn)，故當(dāng)跨度Lo＞l7米時(shí)仍用箱形。當(dāng)起重量Q＞75噸時(shí)，常用箱形或箱形偏軌梁。箱形單梁自重輕、剛性好，但小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)布置、檢修不便，并需增加防止小車傾翻的安全措施。目前，中、小起重量的門式起重機(jī)采用較多。 </p><

12、p>　?。?）起重量(Q)。龍門起重機(jī)的起重量是指起重機(jī)所允許起吊最大重量．一般把這一起重量稱為集裝箱龍門起重機(jī)的額定起重量。額定起重量加上用具的重量稱為總起重量或起重量。龍門起重機(jī)的起重量是根據(jù)起吊最大重量而確定的。龍門起重機(jī)的跨度是指大車運(yùn)行軌道的兩條鋼軌中心線之間的距離，單位是米?？缍仁歉鶕?jù)起重機(jī)工作范圍，如起重機(jī)跨內(nèi)鋪設(shè)裝卸線的股數(shù)、拖掛車通道及集裝箱堆放尺寸而定的。在確定跨度時(shí)，通常都采用一般用途龍門起重機(jī)的跨度系列。有

13、效懸臂長度是根據(jù)起吊集裝箱的尺寸和跨車、叉車的尺寸而確定的。如30.5噸軌道式龍門起重機(jī)要跨越三股鐵路裝卸線，同時(shí)考慮穩(wěn)定性，按照跨度系列表選定18米。有效懸行長度根據(jù)搬運(yùn)40英尺跨車叉車的尺寸和起重小車能在懸臂端起吊任何方位的40英尺集裝機(jī)確定有效懸臂長度為7．5米。（3）軸距(D)。軸距是指龍門架側(cè)向兩門腿與車輪平衡架連接餃軸中心線之間的距離。軸距根據(jù)橫向通過門腿的尺寸要求確定的。如30.5噸軌道式龍門起重機(jī)起吊40英尺集裝箱。為了

14、保證能橫向通過門腿，取門腿中心距為16米。大車走輪平衡架餃鈾中心距亦為16米。起升高度是指，當(dāng)?shù)蹙呱仙綐O限位置時(shí)，大車運(yùn)行軌道頂面至</p><p><b>　　結(jié)束語： </b></p><p>　　隨著經(jīng)濟(jì)和科技的快速發(fā)展，門式起重機(jī)的應(yīng)用越來越廣泛?；诓煌矫娴膽?yīng)用，技術(shù)人員需要進(jìn)行針對性的門式起重機(jī)主梁的優(yōu)化設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)時(shí)需要對起重機(jī)不同方面的載荷進(jìn)行計(jì)算，

15、以保證優(yōu)化設(shè)計(jì)的針對性和科學(xué)性。 </p><p><b>　　【參考文獻(xiàn)】 </b></p><p>　　[1] 羅又新，起重運(yùn)輸機(jī)械[M].冶金工業(yè)出版社,2010 </p><p>　　[2] 陳道南，起重機(jī)課程設(shè)計(jì)[M].冶金工業(yè)出版社,2011 </p><p>　　[3] 趙國君，通用橋式和門式起重機(jī)[M].