50T10T桥式起重机结构设计

绪论

桥式起重机是桥架型起重机的一种，其常用类型是箱形双梁桥式起重机，是有一个两根箱形主梁和两根横向端梁构成的双梁桥架，它依靠起升机构和在水平面内的两个相互垂直方向移动的运行机构，它广泛应用在室内外仓库、机械加工车间、装配车间、码头和露天贮料场等场合。

桥式起重机一般有大车运行机构的桥架、装有起升机构和小车运行机构的起重小车、电气设备、司机室等几大部分组成。起重小车又分为主起升机构、副起升机构和小车桥架三部分组成，起升机构用来垂直升降物品，起重小车用来带着载荷作横向移动，以达到在跨度内和规定高度内组成的三维空间里做搬运和装卸货物用。

桥式起重机是使用最广泛、拥有量最大的一种轨道运行式起重机，其额定起重量从几吨到几百吨。最基本的形式是通用吊钩桥式起重机，其他形式的桥式起重机都是在通用吊钩桥式起重机的基础上派生发展出来的。其结构具有加工零件少、工艺性好、通用性好及机构安装检修方便等一系列优点，因此在生产中得到广泛采用。

1.1桥式起重机发展概述

1.1.1 国内桥式起重机发展动向

国内桥式起重机发展有三大特征：

1）、改进机械结构，减轻自重

国内桥式起重机多已经采用计算机优化设计，以此提高整机的技术性能和减轻自重，并在此前提下尽量采用新结构。如5～50t通用桥式起重机中采用半偏轨的主梁结构。与正轨箱形相比，可减少或取消加筋板，减少结构重量，节省加工工时。

2）、充分吸收利用国外先进技术

起重机大小车运行机构采用了德国Demang公司的“三合一”驱动装置，吊挂于端梁内侧，使其不受主梁下挠和振动的影响，提高了运行机构的性能和寿命，并使结构紧凑，外观美观，安装维修方便。

遥控起重机的需要量随着生产发展页越来越大，宝钢在考察国外钢厂起重机之后，提出大力发展遥控起重机的建议，以提高安全性，减少劳动力。

3）、向大型化发展

由于国家对能源工业的重视和资助，建造了许多大中型水电站，发电机组越来越大。特别是长江三峡的建设对大型起重机的需求量迅速提升。三峡电厂需要1200t桥式起重机和2000t大型塔式起重机。

1.1.2 国外桥式起重机发展动向

当前，国外桥式起重机发展有四大特征：

1）、简化设备结构，减轻自重，降低生产成本

法国Patain公司采用了一种以板材为基本构件的小车架结构，其重量轻，加工方便，适应于中、小吨位的起重机。该结构要求起升采用行星——圆锥齿轮减速器，小车架不直接与车架相连接，以此来降低对小车架的刚度要求，简化小车架结构，减轻自重。Patain公司的起重机大小车运行机构采用三合一驱动装置，结构比较紧凑，自重较轻，简化了总体布置。此外，由于运行机构与起重机走台没有联系，走台的振动也不会影响传动机构。

2）、更新零部件，提高整机性能

法国Patain公司采用窄偏轨箱形梁作主梁，其高、宽比为4～3.5左右，大筋板间距为梁高的2倍，不用小筋板，主梁与端梁的连接采用搭接的方式，使垂直力直接作用于端梁的上盖板，由此可以降低端梁的高度，便于运输。

3）、设备大型化

随着世界经济的发展，起重机械设备的体积和重量越来越趋于大型化，起重量和吊运幅度也有所增大，为节省生产和使用费用，其服务场地和使用范围也随之增大。

4）、机械化运输系统的组合应用

国外一些大厂为了提高生产率，降低生产成本，把起重运输机械有机的结合在一起，构成先进的机械化运输系统。

1.2设计内容

课题设计的主要内容是设计QD50/10t桥式起重机小车及桥架等主要机构，而本论文主要是设计大车运行机构、大车桥架和小车的副起升机构，大车运行机构和副起升机构都应经过计算选出标准的电动机、减速器、联轴器、制动器和卷筒等部件，还有一些验算过程，对大车桥架进行结构设计和力学分析，绘制卷筒和桥架的装备图。

第2章副起升机构的设计

50/10t双梁桥式起重机小车采用四个走轮支承的起重小车。它主要由主起升机构、副起升机构、小车运行机构和小车架所组成。这里主要是副起升机构的计算。

2.1 主要参数与机构的布置简图

已知：起重量：Q=10吨；

工作类型：中级（JC%=25）；

最大起升高度：21米；

起升速度V=4.87米/分。

图2-1 副起升机构传动简图

图2-2 副起升钢丝绳缠绕简图

2.2 卷绕系统和驱动装置的计算

根据起重量10吨，选择双联起升机构滑轮组倍率为3。（1）钢丝绳所受最大静拉力

S

max =(P

Q

+P

)/xmη

Z

η

d

式中： P

Q ------额定起升载荷，P

Q

=10吨=10000×10=100KN；

P

-------吊具的自重载荷，在此设计中，指的是旋转横梁和电磁铁的自重。

一般指的是吊钩以下的自重，吊钩挂架的重量一般约占额定起

重量的2～4%，这里去吊钩挂架重量取P

=2.5KN；

x-------绕上卷筒的钢丝绳分支数，取x=2；

m-------滑轮组倍率，取m=3；

η

Z -----滑轮组效率，按表取η

Z

=0.99；

η

d -----导向滑轮效率，按表取η

d

=0.985。

因此： S

max =

100 2.5

230.990.985

+

⨯⨯⨯

=25.88KN

（2）钢丝绳的选择

所选钢丝绳的破断力应满足：

S

n

≥

绳

绳max

Ｓ

而S S

α

=∑丝

绳

式中：S绳——钢丝绳破断拉力；

S

∑丝——钢丝破断拉力总和；