第八章 偏轨箱形龙门起重机2011
龙门起重机 小车运行机构设计 说明书
第1章绪论1.1 概述起重机是指在一定范围内垂直提升和水平搬运重物的多动作起重机械。
又称吊车。
属于物料搬运机械。
起重机的工作特点是做间歇性运动，即在一个工作循环中取料、运移、卸载等动作的相应机构是交替工作的。
架型起重机的雏形。
14世纪，西欧出现了人力和畜力驱动的转动臂架型起重机。
19世纪前期，出现了桥式；起重机的重要磨损件如轴、齿轮和吊具等开始采用金属材料制造，并开始采用水力驱动。
19世纪后期，蒸汽驱动的起重机逐渐取代了水力驱动的起重机。
20世纪20年代开始，由于电气工业和内燃机工业迅速发展，以电动机或内燃机为动力装置的各种起重机基本形成。
主要包括起升机构、运行机构、变幅机构、回转机构和金属结构等。
起升机构是起重机的基本工作机构，它们大多是由吊挂系统和绞车组成，也有通过液压系统升降重物的。
运行机构用以纵向水平运移重物或调整起重机的工作位置，一般是由电动机、减速器、制动器和车轮组成。
变幅机构只配备在臂架型起重机上，臂架仰起时幅度减小，俯下时幅度增大，分平衡变幅和非平衡变幅两种。
回转机构用以使臂架回转，是由驱动装置和回转支承装置组成。
金属结构是起重机的骨架，主要承载件如桥架、臂架和门架可为箱形结构或桁架结构，也可为腹板结构，有的可用型钢作为支承梁。
起重机是减轻笨重的体力劳动、提高工作效率、实现安全生产的起重运输设备。
在国民经济各部门的物质生产和物资流通中，起重机作为关键的工艺设备或主要的辅助机械，应用十分广泛。
图1.1 双悬臂集装箱龙门起重机图1.2 无悬臂集装箱龙门起重机长期以来，龙门起重机仅小车运行机构采用交流驱动，近年来，起升机构和大车运行也相继采用了交流驱动技术，这样减少了维护和修理费，降低了营运成本。
最近日本三井公司成功地采用了交流变频调速装置，解决了起升机构位势负载和车轮支承压力变化导致车轮转速变化的关键技术，达到了集装箱堆场作业的使用要求。
德国派纳公司将其在自动控制领域所拥有的丰富经验成功地应用在大型轨道吊上,满足了现代化集装箱堆场对自动化控制的需要。
轨道式集装箱龙门起重机
轨道式集装箱龙门起重机装卸工艺方案目录一、集装箱船结构二、集装箱装卸桥三、牵引底盘车四、集装箱堆场五、牵引底盘车六、轨道式集装箱龙门起重机❖（1）轨道式集装箱龙门起重机的四种结构❖（2）轨道式集装箱龙门起重机的特点❖（3）轨道式集装箱龙门起重机的优缺点轨道式集装箱龙门起重机装卸工艺方案一：集装箱结构集装箱船结构和形状跟常规货船有明显不同。
它外形狭长，单甲板，上甲板平直，货舱口达船宽的70%--80%，上层建筑位于船尾或中部靠后，以让出更多的甲板堆放集装箱，甲板一船堆放2—4层，舱内可堆放3—9层集装箱。
集装箱船装卸速度高，停港时间短，大多采用高航速，通常为每小时20—23海里。
近年来为了节能，一般采用经济航速，每小时18海里左右。
在沿海短途航行的集装箱船，航速每小时仅10海里左右。
集装箱船是一种新型的船。
它没有内部甲板，机舱设在船尾，船体其实就是一座庞大的仓库，可达300米长，再用垂直导轨分为小舱。
当集装箱下舱时，这些集装箱装置起着定位作用，船在海上遇到恶劣天气时，它们又可以牢牢地固定住集装箱。
因为集装箱都是金属制成，而且是密封的，里面的货物不会受雨水或海水的侵蚀。
集装箱船一般停靠专用的货运码头，用码头上专门的大型吊车装卸，其效率可达每小时1000—2400吨，比普通杂货船高30—70倍。
因此为现代船运业所普遍采用。
二：集装箱装卸桥集装箱装卸桥属于现代工业装卸平台上的新型辅助登车设备，岸边集装箱装卸桥按外形结构分类主要有A型框架式，H型框架式等结构，这两种装卸桥的还测臂架都可用铰链将悬臂俯仰。
根据特殊作业要求，岸边集装箱装卸桥的外形与结构还有滑动式低门架型，前臂折叠型。
目前最为先进的集装箱装卸桥是气囊式装卸桥，其动力系统采用更为环保与洁净的气囊。
属于气动产品。
几乎不需要维护与保养是区别于同类产品的独特优势。
正因为具备上述重要特点，所以它的适用范围更为广泛，如医药，化工，电子等对环境要求较高的场合，气囊式货台高度调节板将是辅助登车设备的首选。
龙门式起重机
1、将吊钩升高至一定高度，大车、小车停靠在指定位置，控制器手柄置于“零”位；拉下保护箱开关手柄， 切断电源。
2、进行日常维护保养。 3、做好交接班工作。
维护保养
Байду номын сангаас
一、润滑 起重机各机构的工作性能和寿命很大程度上取决于润滑。 润滑时，机电产品的保养、润滑参见自身说明书，走行大车、吊重桁车等应每周注一次润滑脂。卷扬机加注 工业齿轮油（SY1172—80）200，应经常检查油面高度，及时补充。 二、钢丝绳 常用品种有磷化涂层钢丝绳、镀锌钢丝绳和光面钢丝绳，应注意对钢丝绳断丝、磨损和锈蚀情况检查。如有 断丝、断股或磨耗量达到报废标准时，应及时更换新绳。 三、吊具 吊具必须定期检查。 四、滑轮组 主要检查绳槽磨损情况，轮缘有无崩裂及滑轮在轴上有无卡住现象。 五、车轮
二、箱梁
使用钢板焊接成箱式结构，具有安全性高，刚度大等特点。一般用于大吨位及超大吨位的门式起重机。 MGhz1200，起重量1200吨，为国内最大的门式起重机，主梁采用了箱梁结构。箱梁同时也具有造价高，自重大， 抗风性较差等缺点。
三、蜂窝梁
一般指“等腰三角形蜂窝梁”，主梁端面为三角形，两侧斜腹上有蜂窝孔，上下部有弦杆。蜂窝梁吸收了桁 架梁和箱梁的特点，较桁架梁具有较大的刚度，较小的挠度，可靠性也较高。但是由于采用钢板焊接，自重和造 价也比桁架梁稍高。适用于使用频繁或起重量大的场地或梁场。由于这种梁型为专利产品，因此生产厂家较少。
谢谢观看
途径二，将并联连接的马达油路改变为串联、并联相结合的油路连接模式。通过此种方式，确保每个支点至 少有一个马达驱动车轮做功，避免因受力不均而出现的空转打滑问题。
1、原因 导致车轮啃轨故障的因素主要有以下两个方面： 首先，车轮水平方向的偏斜问题，主要是指在车轮安装过 程当中，没有重视对水平偏斜量的控制，轨道中心线与车轮中心线不在重合状态下，形成一定夹角。在所形 成夹角角度大于0.5°的情况下，将发生车轮啃轨的故障。 其次，车轮垂直方向的偏斜问题，主要是指受到龙门式起重机自身结构变形因素的影响，铅垂线与车轮踏 面中心线较差形成夹角，导致车轮运行半径增大，运行一周的路程明显增加。除以上因素以外，传动系统传 动 性能的偏差以及轨道自身的设计、安装缺陷都将会加大车轮啃轨故障的发生率。 2、处理措施 首先，考虑到轨道在龙门式起重机的实际运行中会不同程度上承受各种外力影响，导致产生位移以及变形方 面的问题，长期作用下将诱发车轮啃轨故障。因此，为了确保轨道工作状态的良好，需要重视对轨道的灵活调整。
STRU-08-第八章 箱形龙门起重机金属结构的设计计算
式中
2．横向框架抗扭刚度校核
横向框架抗扭刚度用两竖杆相对错移量D来表示：
2 M n b0 D 96E
1 1 h0 1 1 I I b I I 0.001 ~ 0.002b0 2 0 4 3 1
3．主梁的动刚度校核
b 1 1 ~ 对宽翼缘箱形梁 L 14 17 对窄翼缘箱形梁： b 1 ~ 1 L 30 50
10%W
6% W
三、跨中截面的总应力
约束弯曲和约束扭转正应力之和可近似取为
w ˆ 15%W
所以跨中截面总应力为
W w W ˆ 1.15
ˆ 1．约束扭转正应力
B ˆ I ˆ
约束扭转正应力的简化计算： 对宽翼缘箱形梁 对窄翼缘箱形梁
b 0.8～1.0 h
b 0.4～0.6 h
ˆ (2%～5%) W
ˆ 8% W
式中σW——自由弯曲正应力。
二、薄壁箱形梁的约束弯曲正应力
约束弯曲正应力σφ的简化计算：
② 满载小车位于有效悬臂端时悬臂端的挠度
( P1 P2 ) 2 f l ( L l ) C3 [ f ] 3EI
式中
P2 C3 1 P 1P 2 b 3 L 1 b 3 l l 2 l 2 l Ll
司机室惯性力 PHs KGs
端梁惯性力 PHd KGd
qH
惯性载荷引起的主梁危险截面的水平弯矩为：
Z Z Z Z Z M HP M Hq M Hcs M Hd 跨中截面水平弯矩： M Hs
A A A A M M M M 支座截面水平弯矩： Hs HP Hq Hd
41t集装箱门式起重机施工设计方案
一、工程概况：40.5T双梁轨道式集装箱龙门起重机，是轨距为40米的一种轨道运行式机型，该机采用全回转伸缩式吊具、变频调速、刚性导杆防摇、小偏轨宽翼缘箱型主梁与u型门腿，其构造、机械传动、电气控制及吊具等目前较广泛地使用于铁路车站、库场和港口、码头集装箱货场，进展20英尺、40英尺规格的集装箱的装卸、搬运和堆码作业。
构造件主要由双悬臂双主梁、端梁、U形门腿、运行台车、起重小车、驾驶室、取物装置〔主要使用专用集装箱吊具〕等组成。
双梁轨道式集装箱龙门起重机主体构造是箱形焊接构造，包括一个由钢板〔加筋板〕焊接的门架，即由两根偏轨箱形主梁和两根箱形横梁构成顶面水平框架；两个U形的垂直框架，其每一框架由两个支腿和一个下横梁栓接而成。
主梁和端梁有焊接和法兰螺栓连接，主梁与支腿、支腿与下横梁各构件采用法兰螺栓连接。
构造件的装配关系是主梁框架支承在两个U 形门框上方，门框那么由带行车台车组件的运行台车支承与轨道上。
小车架通过行车车轮支承在主梁盖板上的小车轨道上。
这种构造形式的龙门架，构造简单，外形美观、制造方便。
同时又便于小车的布置。
轨道式集装箱龙门起重机的小车桥架，采用箱形双梁构造形式。
两箱梁之间的距离，以小车在桥架上的支承与悬挂吊具的钢丝绳回转时不碰擦主梁来确定。
司机室为悬挂支承式且为自行封闭式构造，行走轮支承在主梁下方的行车轨道上。
司机室内装有操纵台，控制起重机各机构的运转。
在小车桥架上安装着小车运行机构。
二、安装方案轨道运行式双主梁集装箱门式起重机的安装也同其它机型一样，可选用不同的方法。
如由滑轮组、卷扬机通过钢丝绳缠绕后板立门腿〔即U形门框〕，再由桅杆起重机提升主梁水平框架至门腿上方，并与门腿连成门架，最后提升小车到位安装。
因为大型流动式起重机〔尤其是机动灵活的汽车起重机〕广泛使用，给轨道运行式双主梁集装箱门式起重机的安装带来了很大方便，使安装工程效率高、劳动强度小，节省辅助材料及安装费用，能平安可靠地承当全部构造件的转运、卸车与吊装。
轨道式集装箱门式起重机的系统原理、使用与维修
轨道式集装箱门式起重机的系统原理、使用与维修JMG4535轨道式集装箱龙门起重机一、总则本起重机专供集装箱货场上作国际标准集装箱的装卸车及堆垛之用。
在龙门起重机的行走距离内可以进行吊一箱过三箱的作业，为扩大起重机的作业范围，本机具有两侧7.5米的外伸距，加上龙门架跨度内的35米工作长度，形成50米长的小车作业线。
起重机可以在门架跨度内堆存12排集装箱；在外伸距处作车道的集装箱装卸车作业。
同时，为了适应不同的集装箱堆放方向和集装箱拖车行走方向，本机设计有小车旋转机构，可使集装箱索具在空载或满载时都能旋转±170°，以提高装卸效率。
本机配备伸缩式集装箱索具（亦称吊具），索具的开闭锁动作和伸缩可以由司机在操纵室操作。
本起重机在轨距35米的轨道上运行，轨道型号为QU80，轨道安装质量必须达到中华人民共和国交通部标准JT5022-86《港口起重机轨道安装技术条件》的规定，以保证起重机在额定载荷下安全使用。
操纵室悬挂在小车旋转架上，和旋转架、集装箱索具一起横移和旋转，保证司机有良好的视线，以便准确对箱操作。
本起重机各机构均为工作性机构。
即都能带载动作，完成20英尺或40英尺集装箱的起升、下降、横移、旋转及整机沿堆场轨道运行。
起重机的设计和校核均按我国国家现行标准GB3811-83《起重机设计规范》和GB6070-85《起重机械安全规程》的相应规定执行，以保证本起重机在集装箱装卸作业时正常工作。
起重机总体性能表：1、起重量：起重能力 45吨，吊（索）具下起重量 35吨装卸集装箱（长×宽）20×8英尺，40×8英尺2、起升高度：轨上12米，轨下5米吊（索）3、具旋转角度±17004、门架跨距：35米，门架两侧外伸距7.5米，门架基距15.5米5、工作速度：起升 14.1米/分，小车横行 62米/分，吊（索）具旋转：1.13转/分，大车运行 51米/分6、起重机最大工作轮压 27吨/轮，大车使用钢轨 QU80，使用电源种类： 3相 380伏 50赫供电方式：电缆卷筒绕入/±100米，电力装机容量CZ=6，JC=40%，255.5千瓦7、起重机总重量：260吨。
起重机钢结构教材
尚戚级别: 技工精华: 0发帖: 217威望: 7 点金钱: 249 机械币贡献值: 0 点注册时间:2006-04-23最后登录:2010-03-28小中大复制?说一说你学的起重机钢结构教材（转自中华钢结构论坛）管理提醒：本帖被蜘蛛侠从重型机械装备移动到本区(2008-01-11)图片：【写在转帖之前的话。
本贴的相关内容都是转自中华钢结构论坛，版权归原作者所有，原帖地址为：。
之前有仁兄把这个帖子打包了，我觉得各位同仁都能来讨论一下也是很有意思的事情，正如帖子的发起人sepco123所言，顺便也想知道大家的想法。
】? ? sepco123? ? ? 2006-6-20 13:35?? ? ? ? 对于搞专业技术的人员来说，大学里学习的专业课都是我们的启蒙教材，搞起重机这一行也不例外。
大学里学习的教材一般都是由代课的教师自己选择的，有一些还是代课老师自己编写的，这就要看老师的爱好了。
有一些学校也有自己的传统，不过，总的来说，当学生的是没有选择的权利的，你只有接受。
? ? 如果学东西，我喜欢选择大学教材，其好处就不必多说了，那么针对起重机钢结构来说，大学的教材有很多，有的学校选用专门的起重机钢结构教材，而有的则选择和工民建专业一样的钢结构教材，正是五花八门，有的说这个好，有的说那个也不差。
? ? 我有机会接触了几本不同时期、不同版本的起重机钢结构教材，可能是自身的原因吧，看完后体会自是不同，因此想在这里说说，顺便也想知道大家的想法，首先声明的是，我们这些小辈们绝对没有对编写这些教材的大师们不敬的意思，正如去饭店吃饭，我们可以说这道菜不好吃，并不代表这道菜对于别人也不好吃，更不代表我的厨技比厨师强。
? ? sepco123? ? ? 2006-6-20 14:17?? ? ? 一、《金属结构》徐克晋1982年第一版机械工业出版社? ? ? 看到这个封面，相信许多起重机专业毕业的老一辈都很熟悉，它的影响力是建国后所有起重机钢结构教材中最深远的，书中的一些设计方法简单实用，至今还有很多人把它作为起重机钢结构设计的必备参考，至于把它作为参考书目那更是多不胜数了。
211086666_轨道式集装箱龙门起重机整机滚装过驳存在的问题与对策
图1
（2）当某段钢束既有平弯又有竖弯时，既可以采用简便计算法，也可以采用精确计算法。
在计算时，把平弯及竖弯切线夹角的弧度值的平方和的算术平方根带入公式，进行运算即可。
（3）当某段钢束有平弯、竖弯、直线部分相互交叉重合时，只能采用精确计算法，进行分段计算。
，K=2(
钢丝绳最佳牵引角度)，f=0.6(
常见的轨道式集装箱龙门起重机整机重量
480t，而牵引轨道吊产生的摩擦阻力P
，可以细分为车
m
=μG
起重机C
f
=0.05×1.5=3.6t
其中，μ=0.05，即车轮与平面产生的滚动摩擦系数，=1.5，即车轮和轨道平面接触产生的附加摩擦系数。
F
牵≥P
m
，说明钢丝绳牵引力F
牵
需要克服轨
道吊的摩擦力P
m
，才能让轨道吊保持正常的牵引状态；
2×P
m
，说明配重重量符合滚装过驳保护需求。
通过以上计算内容，可以说明锚固定点两侧配重为80t，可以为轨道式龙门起重机提供42t的牵引保护，超过普通轨道吊需要的36t过驳牵引阻力。
即在普通的现场技术人员要立刻制止当前所有行为，组织现场工作人员处理该问题，
图1 配重摩擦受力示意图。
集装箱专用龙门吊技术文件
集装箱专用龙门吊技术规范书1）招标设备（1）Gn=40t（吊具下起重），S=26m集装箱专用门式起重机（含吊具）。
（2）数量 1台（套）。
2）主要技术参数（1）设计参数（2）技术要求3）概述（1）该机为集装箱专用门式起重机。
（2）该机主要由主梁、大车行走端梁、起重小车总成、旋转伸缩吊具、备用吊钩及司机室等组成。
应有主钢丝绳8绳防摇装置、润滑系统、电气控制系统。
该机宜采用偏轨双梁箱型结构。
（3）起重机的起升机构、小车运行机构应全部安装在小车架上。
（4）本机使用380V、50Hz、3相交流电。
（5）起重小车总成在主梁的轨道上运行，小车上设有司机室，司机可以操纵起重机的大车走行、小车走行、起升、吊具四个机构的动作。
（6）起重小车上应设有照明灯，便于人员晚间安全工作。
（7）该起重机是装卸20′、40′国际标准集装箱的门式起重机。
起重机应装有一个横向运行于门架主梁上部轨道的起重小车，能在起重机跨距间进行装卸作业。
（8）起重机应能用集装箱伸缩式吊具装卸40英尺的集装箱，并能堆三过四，或吊起一只2896mm高的集装箱越过堆垛2层2896mm高的集装箱高度。
4）标准和规定（1）除非本规格书另有规定，起重机的的设计、制造、安装和检验均采用下述标准的最新版本或修订本：①铁路货场门式起重机技术条件TB1357-1992②铁路货场门式起重机起重量、跨度系列TB/T1418-1989③铁路货场桥式、门式起重机防风制动装置技术条件TB/T1428-1990④铁路货场集装箱门式起重机技术条件 TB/T2334-1993⑤门式起重机检测工艺及方法 TB/T2666-1995⑥起重机设计规范 GB3811⑦起重机械安全规程 GB6067⑧起重机试验规范和程序 GB5905-6⑨起重机械超载保护装置安全技术规范 GB12602⑩起重机设备安装工程施工及验收规范 GB50278○11起重机危险部位与标志 GB15052○12钢结构设计规范 GB50017○13涂装通用技术条件 JB/ZQ4000.10○14工程机械涂漆通用技术条件 JB/ZQ3015○15电控技术条件 GB3797○16起重机电控设备 JB4315○17电气装置安装工程施工及验收规范 GBJ232（2）以上标准如有抵触，按较高的标准执行。
40.5t轨道式集装箱门式起重机设计要点
设计摘要摘要：轨道式集装箱龙门起重机（英文缩写RMG）是集装箱堆场专用机械之一，它利用市电，通过行走轮在轨道上的移动，配有20'，40'可伸缩吊具（根据需要亦可配双箱吊具），在集装箱堆场的规定范围内起吊、堆放集装箱。
RMG与RTG（轮胎式集装箱龙门起重机）相比，具有用市电驱动，无污染，可加大起重量和起升速度，大车可吊货快速行走等优点。
本机由起升机构、小车运行机构、大车机构、减摇机构等组成。
起升、大车、小车机构多为交流变频控制。
起升机构一般为单卷筒形式，亦可根据需要设计成双卷筒开式。
关键字：轨道式，集装箱，门式，起重机，结构设计Abstract designAbstract:The track-type container gantry cranes (the initials RMG) is one of machinery specialized for Container Yard, which uses electricity to run round the track on the mobile, with 20 ', 40' retractable spreader (also based on need Can double with me spreader), in the container yard of the provisions of the lifting and stacking of containers.RMG and the RTG (tire container gantry cranes) compared with using electricity-driven, non-polluting, can increase from the weight lifting and speed, large carts may be suspended cargo fast walking, etc.The plane from lifting, running car agencies, large carts, roll bodies composed. Lifting, large carts, car bodies for the exchange of multi-frequency control. Lifting bodies is generally single-reel form, or under the dual needs of open-reel. Keyword:Track Crane, containers, Gantry crane, structural design前言轨道式集装箱门式起重机是众多港口起重机械的一种，它以采用市电无污染、能源充足等有点适用于固定场所的长期作业，是港口货物装卸运输的必备设备。
技术规格书-轨道式集装箱龙门起重机
电动轨道式集装箱龙门起重机采购项目技术规格书1 总则1.1 概述41t/37m轨道式集装箱门式起重机用于如皋港现代物流开发投资有限公司集装箱堆场，主要承担集装箱的堆场和转运工作。
适用于20′、40′、45′国际标准集装箱和40′高箱的装卸作业。
集装箱门式起重机应设计合理，质量可靠、性能先进，造型美观，便于安装维修，操作方便灵活。
1.供货范围提供轨距为37m，两侧有效悬臂5.2m（主梁长10.7m），起重能力为50t，吊具（可吊装20′、40′、45′国际标准集装箱的专用液压伸缩吊具）下起重能力为41t的轨道式集装箱门式起重机一台。
卖方所提供的设备具有技术先进、性能完备、使用可靠、稳定性好、作业效率高、维修保养方便的特点。
能满足大运量、高效率和频繁的作业需要。
同时，起重机使用时产生的噪音、粉尘对环境的污染均能符合有关环境保护的相关标准。
起重机要充分考虑到港口连续生产因素，工作寿命达20年以上。
本技术规格书经买方、卖方双方确认后，将作为订货合同的技术附件。
轨道式集装箱龙门起重机整机到位，并以交钥匙方式供货。
1.2 起重机概况本起重机为吊具下额定起重量41吨、堆五过六、可进行ISO标准20'、40'、45'集装箱的堆垛及拖挂车装卸作业。
起重机在带载情况下，其起升机构与小车运行机构可分别单独和同时进行工作，大车行走与小车运行机构也可分别和同时进行工作。
起重机采用10 kV ±10%，50 Hz三相电网外接供电电源，供电方式为电缆卷盘。
起重机各机构的电气驱动为全数字式交流变频、PLC控制调速，其起升机构还具有恒功率调速控制的功能。
起重机设置一套状态监测和管理系统(CMS)，对起重机运行进行监测和监控。
其具有数据搜集、分析、管理、故障诊断功能，并能在电气房和司机室显示起重机的主要参数和运行状态。
起重机设有超负荷保护装置等各种安全装置及吊具倾转装置、防摇系统等以确保运行可靠和安全。
起重运输机金属结构电子教案
单梁龙门起重机
Ｌ型龙门起重机
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双梁龙门起重机
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轮胎式集装箱门式起重机
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3．结构内力计算
弯矩M、剪力Q、轴力N→ 强度、刚度、稳定性 CH5——介绍轴向受力构件的计算(如支腿的计算) CH6——横向受力构件即梁的计算(如主梁的计算) CH7——桁架
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4．连接计算（CH4） 焊接 螺栓连接 铆接 销轴连接 以上为金属结构设计计算的主要内容，设计金 属结构亦按此步骤进行，是教材第一、二篇共7章 的内容。 第三篇从CH8～CH15以起重机典型结构为 例，介绍了具体结构的详细设计计算步骤。
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本课程的主要内容
例：设计一台起重量Q=40t,跨度L=30m,有效悬臂长 l=8m 的龙门起重机。
不论结构简单还是复杂的起重机，其组成 都有一个共同点，即起重机由三大部分组成：
Ø 金属结构(钢结构)：√ Ø 机构 Ø控制系统（电气、液压）
U型
选择结构材料（选材原则在CH2介绍）
二、结构计算
1．首先把实际结构简化成力学模型即计算简图(CH1)
主梁计算简图
支腿计算简图
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2．载荷计算（CH3） 计算作用在起重机上的各种载荷，如自重载荷 PG、 起升载荷PQ、风载荷PW、惯性载荷PH、侧向偏斜运 行载荷PS等。
45t-40m轨道式集装箱门式起重机说明书
45t-40m轨道式集装箱门式起重机说明书45t-40m轨道式集装箱门式起重机施工说明书GCS0722-00SM签字日期图样标记标检打字共 11 日期本机生产能力为：20～24箱/小时。
第二节主要性能参数一、起重机的总体布置起重机的总体布置见图GCS0722-00。
二、起重机的总体尺寸起重机的总体尺寸见图GCS0722-00。
三、起重机的主要性能及参数起重机主要性能及参数见图GCS0722-00。
第三节小车一、小车部分本起重机小车为自行式载重小车，小车上设有起升机构，起升机构起重量为两套起升机构通过联轴器刚性联接。
小车上还设有两套小车运行机构，小车架、机构、机器房、司机室支架以及司机室等。
小车运行轨道铺设在主梁上翼缘表面，轨道采14.56m，轮距4.2m，车轮直径为Φ700mm，为了保证小车能正常安全工作，起升机构均设置超负荷限制器装置，小车上设置锚定及缓冲装置。
小车锚定装置与小车运行机构互锁，小车锚定装置工作时，小车运行机构不允许动作。
、起升机构起升是由两套起升机构、导向滑轮、超负荷限制器，集装箱专用吊具等几部分组成。
起升机构传动线路是：卷筒：双联卷筒，卷筒直径D= 842mm超负荷限制器：在起升绳固定端设置拉力传感器号：26NAT6×19W+FC-1670-I-光安全系数：N≥6安装钢丝绳时，四绳安装后吊具必须处于水平位置，四旋锁头必须在同一平面内，否则必须重新调整钢丝绳长度。
吊具旋转机构可通过司机室操作，由电动推杆推动四个固定绳点伸缩，使得吊具绕°，以满足装卸作业的需要。
为了防止吊具超位升高造成事故，在二台起升机构的卷筒轴承座上共设置了二台高度限位装置，它们分成两组，每组一个，一组控制吊具的最大工作高度和吊具搁置地面，它们的作用是到位时，起升断电，停止工作，钢丝绳不继续卷绕或放出。
另一组是控制集装箱，吊具必须提升到一定高度时才能接通小车运行电源。
、小车运行机构本机小车共有四个车轮，采用二套运行驱动机构驱动。
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纯抗扭惯性矩I K
4 A02 si
i
MA Mn MB 0
主梁悬臂长度对扭矩在支腿A及B上的分配没有影响
四、偏斜运行侧向力S引起的主梁内力
其中Ps为沿轨道方向的超前力
Ps L SB
Ps
SB L
单梁：
M
l n
Ps h
双梁：
M l Psh
M l PS L SB
第四节 偏轨箱形主梁的设计计算
当跨度L≥35 m时，通常制成一侧刚性支腿、另一侧柔性支腿。 从而可消除温度和吊重引起的推力。
2．无悬臂的单主梁龙门起重机 小车轨道在主梁的上方
二、双梁龙门起重机
1．无马鞍双梁龙门起重机
（O形）采 用标准轨距
支腿U形双梁龙门起重机
2．带马鞍双梁龙门起重机 变截面支腿的形式：
静强度和静刚度。
解：（1）载荷计算
主梁截面积：
Az h(2 3) 1(BS Bx )
2200 (8 6) 8 (16541460) 55712(mm2 )
主梁质量：设加劲肋质量系数k=1.5
m kA(2l L)
1.5 7.85106 55712 (210000 35000) 36080(kg)
悬臂长l=10m，小车在悬臂端的极限位置l1=7m，小车质量mx=7.8t，主
梁截面形式及尺寸如图。
1 1.1,4 1风.15压,q2Ⅱ=1.12,50Pa，水
平惯性力均取垂直载荷的1/10，轨道高度hg=107mm。材料Q235，
许用挠度，跨[中] [Y17L]5=MLP/8a,0[0]， 悬10臂0M端P[aY,L1]=L/350，试验算起重机主梁的
1．满载小车位于跨中时主梁跨中截面强度校核
(1)正应力
主梁跨中截面的正应力分布图
(2)平均挤压应力
(3)复合应力 2．满载小车位于悬臂端时主梁支承处截面强度校核 (1)正应力
(2)剪应力 (3)复合应力
主腹板厚度
五、带悬臂主梁的局部稳定性校核
六、主梁的刚度校核
（一）主梁的静刚度校核 计算静挠度时的计算载荷是起升载荷和小车自重。 1、按简支外伸梁计算静挠度 ①满载小车位于跨中(图8—22)
四、主梁承受的扭矩
1．外扭矩的确定
如图，主梁承受的扭矩为
M n M nc M ns
e
2 1 2
B0
M nc
iG xc (B1
e)
' i
Q(
B
2
e)
M ns
(R H
R
w
)
h 2
大车制动 时引起的 惯性力
小车和 货物的 风载荷
对于双主梁： Mnc R e
2．扭矩在主梁上的分布
Mn MA MB
y1
yi Ai Ai
2212
1654
8 1108 (6 8) 2200 55712
41460
8
1138 .75mm
x1
xi Ai Ai
827 1654
8 730 1460
8 27 2200 55712
6 1434
2200
8
808 .88mm
y2 8 2200 8 1138 .75 1077 .25mm x2 1654 808 .88 845 .12mm
(1)小车在跨中时
a. 两条腿刚度都很大
MA
MB
Mn 2
b. 一条刚性腿一条柔性腿
MA Mn MB 0
（2）小车位于跨间，靠近一条腿时
MA Mn MB 0
(3) 小车在悬臂端
a. 两条腿刚度都很大
1 L
MA
CB GIK 11 L
Mn
CA CB GIK
MB Mn MA
b. 一条刚性腿一条柔性腿
风载荷集度：
Fw
Pw 2l
L
30195 55000
0.549(N
/
mm)
水平惯性力（均布）：
FH
q 10
6.43 10
N
/ mm
0.643(N
/ mm)
0.643MPa
移动载荷： 组合IIa：
组合IIb：
Pa (1mx 2mQ )g
(1.17.8 1.2 20)9.8 319.3kN
Pb 4 (mx mQ )g
Q P1 P2
小车位于悬臂端时的弯矩及剪力图
2、固定载荷引起的主梁内力
1）匀布固定载荷
q G
L0
Mmax
ql2 2
Mmax
qL0 8
(2L
L0)
qL2 8
1 2
ql2
Q 1 qL 2
Q ql
2）集中固定载荷
司机室对主梁的作用
端梁对主梁的作用
三、水平载荷引起的主梁内力
1．大车制动惯性力引起的主梁内力
桥架惯性力qH(水平均布力）
司机室惯性力PHs
端梁惯性力PHd
有载小车惯性力为P1H和P2H
计算方法：将相应的垂直载荷缩小
5
a g
倍，即得大车制动惯性力。
2．风载荷引起的主梁内力
主梁迎风产生的风载荷为水平的均布载荷qw 小车及货物迎风产生的风载荷为水平的移动集中载荷P1w和P2w 注：计算主梁时仅考虑顺着大车轨道方向的风载荷。
1.1 6.4310000 319.3103 3.9102 kN
2）水平方向
F1 FW FH 1.192 N / mm
跨中：
M y(L/2)
F1L0 8
(2L
L0 ) 2PH L / 4
1.19255000(235000 55000) / 8 27.24103 35000/ 4
3.613108 N mm
忽略轮距时的挠度： RL3
f 48EI
②满载小车位于有效悬臂端
忽略轮距
f Rl2 (L l) [ f ] 3EI
2、按一次超静定龙门架简图计算静挠度 ①满载小车位于跨中
②满载小车位于有效悬臂端
f (P1 P2 )l2C3 (l L 8k 3 ) [ f ]
3EI2
8k 12
3、静刚度计算总结
主要靠马鞍防止 主梁向中间并
龙门架平面和支腿平面 均为上大下小
第二节 偏轨箱形主梁的内力分析
一、计算简图
1、带柔性支腿的龙门起重机
垂直平面
2、具有两个刚性支腿的龙门起重机
结论：主梁的最不利计算简图是按两
端简支的外伸梁计算，不因其结构形式 和支承情况而改变。
水平面 垂直平面
二、垂直载荷引起的主梁内力
)
118.45MPa
[
]
B1
1.15( M x(L/ 2) yB Ix
M y(L/ 2) xB Iy
)
1.15
(
3.523
109 (1077.25 4.31010
8)
3.613108 (1407 2.0111010
x1 )
)
113.62MPa
m
PV
C 2
159650 (2115 50) 8
C
1.15( M x(L/ 2) y1 Ix
M y(L/ 2) (x1 Iy
27) )
1.15
(
3.523
109 1138.75 4.31010
惯性矩：
Ix
h3 12
(
2
3)
1BS
( y2
4)2
1Bx ( y1
4)2
h( 2
3 )(y1
h)2 2
4.31010 mm4
Iy
1 12
(
BS3
Bx3 ) 2h(Bx
x1
26)2
3h(x1
27)2
Bx1 ( x1
27)2
Bx1 ( x1
Bx 2
)2
BS 1 ( x2
BS 2
)2
Qx(L/ 2) 2PH / 2 13620 N
悬臂根部：
M y(l1) F1l 2 / 2 2PH l1 1.192108 / 2 27240 7000 2.502108 N mm
Qx(l1) F1l 2PH 1.192104 27240 39kN
3）主梁截面性质
中性轴位置
当P1=P2=P时，则M1max=M2max=Mmax，
P1=P2=P时弯矩M的图线
剪力方程式为
Q
P1 (1
Z) L
P2
(1
Z L
b L
)
当Z=0时 有
Qmax
P1
P2
P2 b L
P1≠PP12=时P2的时剪的力剪广力义广影义响影线响线
悬臂段范围运行，小车走到悬臂端时，支承A处
M max P1l P2 (l b)
第八章 偏轨箱形龙门起重 机的金属结构
本章内容：简单介绍偏轨箱形龙门起重机金属结构的形 式，详细分析主梁、支腿的内力，介绍主梁、支腿的设 计计算方法。
本章重点：偏轨箱形龙门起重机主梁的设计计算方法。
中轨箱形梁
偏轨箱形梁
半偏轨箱形梁
第一节 偏轨箱形龙门起重机的金属结构
金属结构组成：上部主梁，支腿。 龙门起重机的分类 单主梁龙门起重机
1.15 (7.8 20)9.8 313.3kN
按载荷组合IIa计算。设小车轮压相等，即：
Pa 2PV
PV
Pa 2
319.3 2
159.65kN
水平集中惯性载荷（作用于轨道顶）：
2PH (mx mQ )g /10 27.24kN
主梁截面弯心水平位置：
e
3 2 3
B0
6 1407 86
603 mm