桥式起重机毕业设计

摘要

桥式起重机主要应用于大型加工企业，如钢铁、冶金和建材等行业，完成生产过程中的起重和吊装等工作。其中用于生产车间的桥式起重机，是起重机的一个主要类型，由于起重机行驶在高空，作业范围能扫过整个厂房的建筑面积，具有非常重要的和不可替代的作用，因而深受用户欢迎，得到了很大发展。

桥式起重机主要由机械部分、金属结构和电气三大部分所组成。机械部分是指起升、运行、变幅和旋转等机构，还有起升机构，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。电气是起重机械动作的能源，各机构都是单独驱动的。

构成桥式起重机的主要金属结构部分是桥架，它横架在车间两侧吊车梁的轨道上，并沿轨道前后运行。除桥架外，还有小车，小车上装有起升机构和运行机构，可以带着吊起的物品沿桥架上的轨道运行。于是桥架的前后运行和小车沿桥架的运行以及起升机构的升降动作，三者所构成的立体空间范围是桥式起重机吊运物品的有效空间。通用桥式起重机一般都具有三个机构:起升机构(起重量稍大的有主副两套起升机构)、小车运行机构和大车运行机构。另外还包括栏杆、司机室等。

本论文研究的是电动双梁桥式起重机，额定起重量75/20t。设计的主要内容是小车运行机构和小车的起升机构的设计计算，大车的起升机构的主要计算。

目录

第一章背景技术 (1)

第二章文献评估 (6)

第三章起重机的技术与说明 (11)

3.1主起重小车起升机构计算 (11)

3.2主起重小车运行机构计算 (20)

3.3副起重小车起升机构计算 (29)

3.4副起重小车运行机构计算 (38)

3.5大车运行机构计算 (47)

致谢 (56)

参考文献 (56)

第一章背景技术

起重机作为冶金行业安全、正常生产必不可少的关键和重要设备，其工作的可靠性、安全性、先进性一直受到人们的高度重视，但受传统冶金工艺的制约，改革开放前的三十年国内冶金起重机基本是在原苏联的模式下做一些小型的改进和发展。随着改革开放的不断深入，大量国外先进技术的引入，现代冶金起重机也发生了较大的变化。本文结合国内冶金企业冶金工艺的改进及最终用户的使用要求，对冶金起重机的发展趋势谈一些看法。

例如：冶金起重机作为冶金行业安全、正常生产必不可少的关键和重要设备，其工作的可靠性、安全性、先进性一直受到人们的高度重视，但受传统冶金工艺的制约，改革开放前的三十年国内冶金起重机基本是在原苏联的模式下做一些小型的改进和发展。随着改革开放的不断深入，大量国外先进技术的引入，现代冶金起重机也发生了较大的变化。本文结合国内冶金企业冶金工艺的改进及最终用户的使用要求，对冶金起重机的发展趋势谈一些看法。

冶金起重机一般人们主要指服务于冶金企业的铸造起重机、料箱加料起重机、板坯搬运起重机、钢卷夹钳起重机、磁盘起重机和服务于冶金厂工作级别较高的其它桥式起重机。由于冶金企业炼钢、铸坯(铸锭)、轧钢工艺的改变，脱锭起重机、均热炉夹钳起重机、刚性料耙起重机、平炉桥式加料起重机、均热炉揭盖起重机等传统冶金起重机已逐步趋于淘汰，这里不做进一步的分析。仅就前面几种现在冶金企业大量使用的起重机其发展趋向做一些初步的分析探讨。

起重量大型化，工作速度高速化现代冶金起重机发展的主要趋势之一，是起重量大型化，工作速度高速化，随着社会的发展对冶金企业的要求也在逐步提高，这不仅表现在对冶金产品的数量要求上，更重要的是表现在对冶金产品的质量和品种方面，由于社会需求的增加推动和促进了冶金企业的技术改造和技术进步，大型转炉、连铸、连轧技术的应用，对冶金起重机的大型化和高速度提出了更高的要求，现就国内主要冶金起重机生产企业铸造起重机的发展情况做一简单的统计：从上表可以看出，五十年来主钩起升速度和起重量均有较大幅度的提高。

起升、运行机构均采用调速系统早在70～80年代，随着交流调速技术的发展和成熟，国外各著名起重机制造厂纷纷推出各机构调速的承诺。调速范围因采用的调速方式不同而不同。现设计大量使用的是定子调压和变频调速系统，起升机构以定子调压为多，运行机构以变频为多。机构采用调速以后具有以下明显优点：

a)机构起、制动平稳当机构起、制动时仅以正常速度的1／10或1／20微速起动或制动时，被吊物体平稳运行，对起吊钢水包的铸造起重机特别有利；

b)可有效减少制动器闸块的磨损；

c)被吊物体能准确定位；

d)减少对金属结构(桥架或小车架)和传动系统的冲击，延长使用寿命；

e)可有效改善操作工人的工作环境；

f)减少起动对电网的冲击。

使用调速系统后也带来如下问题：

a)起重机的造价提高；

b)对维修电工的技术水平要求较高。虽然采用调速系统后会增加设备成本，加大维修难度，但随着技术的进步，调速系统的造价也在逐步降低，而其优越性却越加明显。系统调速以后，其工作情况的改变为其发展奠定了坚实的基础。

监测传感控制技术广泛应用，使用性能和可靠度大大提高随着科学技术的进步，各种监测、传感控制技术在冶金起重机上得到了广泛的应用，从而使起重机的使用性能得到很大的提高，使冶金起重机从以前简单意义上物料搬运工具变成目前的物流、信息流综合传送设备。

秤量装置：在铸造起重机上设置数字式秤量装置，小显示屏放在司机室内，大显示屏设在主端梁下，朝向地面，使盛钢桶内的钢水重量随时显示，该数据联到计算机房内，一方面可累计每日的产量，另一方面可根据连续板坯的大小、块数来决定盛钢桶应盛放的钢水量，减少浪费。随着各种大型高精度电子秤的应用，冶金起重机在搬运物品的同时，还可完成产量的统计、超载断电和报警等功能。

故障显示、记录、打印装置在连续生产的钢铁企业里，时间就是金钱。在起重机出了故障后，希望维修时间减至最短。故障显示装置可将正发生故障的部、零件名称在司机室内的显示屏上显示出来，维修人员立即知道故障发生的部位，可大大缩短维修时间。易出故障的电气和机械的零部件，由业主列出清单，起重机制造厂按业主要求设置故障显示点，一旦被监测零部件出现故障，就会在屏幕上显示出来，避免更大故障的发生。该装置除具有显示功能外，还具备记录、打印功能，备查找故障原因，落实核对责任的需要。

二、三维定位装置吊具在空间的位置可通过本装置在司机室内的显示屏上显示，定位精度可控制在±10mm以下，可满足各类自动作业线的工艺要求。司机可通过显示屏上显示的数字直观地确定吊具或物体是否已到达该物体应到达的位置，大大缩短起吊时间，也避免物体的晃动，可有效提高生产效率。

防碰撞装置过去为防止二台起重机碰撞，仅安装限位开关和缓冲器，现有激光式或雷达式防碰撞装置。在一台起重机设发射装置，在另一台起重机设接受或反射装置，达到预先设定的间距时，就发出报警，避免发生相撞。

安全制动器在吊运重要物体，如：核原料、液态金属、大水电站的发电机转子等，起重机的主起升机构的卷筒上设置安全制动器。在该卷筒一侧法兰的轮缘上根据制动力矩的需要可设置一对、二对甚至三对瓦块，由专设的液压站进行控制。起动时，安全制