门座起重机总体设计
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▪ 臂架系统复杂和自重大 ▪ 臀架受力情况不好 ▪ 最小幅度比单臂架的大
2020/10/21
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变幅系统参数——货物水平位移补偿
❖ 平行四边形组合臂架
▪ 通过由拉杆、象鼻梁、臂架与连杆所构成的平 行四边形，可保证货物在变幅过程中严格地走 水平线。
2020/10/21
20
变幅系统参数——补偿滑轮组举例
▪ 臂架所受弯曲力矩较大 ▪ 难以获得较小的最小幅度。
2020/10/21
13
变幅系统参数——货物水平位移补偿
❖ 补偿卷筒
▪ 将起升绳的另一端装在一个由变幅机构驱动的 补偿卷筒上．而补偿卷筒是与变幅卷筒同轴联 系的。在变幅过程中，补偿卷筒放出或收进一 定长度的起升绳．以补偿由于臂架摆动而引起 的货物升降，可近似地达到物品水平变幅。
2020/10/21
11
变幅系统参数——货物水平位移补偿
❖ 补偿滑轮
▪ 采用滑轮补偿时，实现水平变幅应满足的条件是：
AB BC AB'B'C H
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12
变幅系统参数——货物水平位移补偿
❖ 补偿滑轮的优点
▪ 起升绳的长度和磨损减小 ▪ 摆动杠杆可以兼作对重杠杆
❖ 补偿滑轮的缺点
2020/10/21
8
变幅系统参数——货物水平位移补偿
❖ 补偿滑轮组
▪ 采用滑轮组补偿时，实现水平变幅应满足的条件是：
HmL (L1 L2 )mK
▪ 式中：mL —— 起升滑轮组的倍率； mK —— 补偿滑轮组的倍率；
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变幅系统参数——货物水平位移补偿
❖ 卷筒补偿的优点：
门座起重机总体设计
2020/10/21
1
内容提要
1 2 3 4 5 6 7
2020/10/21
总体设计依据 变幅系统参数确定 变幅、起升机构参数确定 转台、回转机构参数确定 抗倾覆稳定性计算 轮压计算 圆筒门架、运行机构参数确定
2
总体设计依据
概述 工作级别 工作条件 主要技术参数
技术规格书
主要钢结构要求 机构及零部件要求
2020/10/21
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变幅系统参数——货物水平位移补偿
绳索补偿型
•补偿滑轮组 •补偿滑轮 •补偿卷筒 •连杆补偿滑轮组
货物水平 位移补偿
组合臂架型
•四连杆式组合 臂架
•平行四边形组 合臂架
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变幅系统参数——货物水平位移补偿
❖ 补偿滑轮组
▪ 它的特点是在起升绳绕绳系统中增设一个补偿滑 轮组，当臂架从位置I转动列位置II时，货物和取 物装置一方面随着臂架端点的升高而升高，另一 方面又由于补偿滑轮组长度缩短，放出钢丝绳增 加悬挂长度而下降。如果在变幅过程中的各个位 置上．由于臂架端点上升而引起的物品升高值大 致等于因补偿滑轮组缩短而引起的货物下降值， 则货物将沿近似水平线移动。
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变幅系统参数——货物水平位移补偿
❖ 补偿卷筒
2020/10/21
图中：1 — 起升卷筒；2 — 变幅卷筒； 3 — 补偿卷筒；4 — 钢丝绳
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变幅系统参数——货物水平位移补偿
❖ 补偿滑轮组的优点：
▪ 构造简单 ▪ 臀架受力情况比较有利 ▪ 臂架自重小 ▪ 容易获得较小的最小幅度
材料、加工工艺 电气及控制
总体设计依据
2020/10/21
3
主要技术参数举例
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4
变幅系统参数
设计原则
货物水平移动
使货物在变幅过程 中沿着水平线或接 近水平线的轨迹运 动，采用货物水平 位移补偿装置。
臂架自重平衡
使臂架系统的总重 心高度在变幅过程 中不变或变化较小 ，采用臂架平衡系 统。
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变幅系统参数——货物水平位移补偿
❖ 四连杆式组合臂架
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变幅系统参数——货物水平位移补偿
❖ 四连杆式组合臂架的优点：
▪ 货物悬挂长度减小，摆动现象减轻 ▪ 起升绳的长度和磨损减小 ▪ 起升滑轮组倍牢的大小对补偿系统没有影响。
❖ 四连杆式组合臂架的缺点：
▪ 构造简单 ▪ 臀架受力情况比较有利 ▪ 容易获得较小的最小幅度
❖ 卷筒补偿的缺点：
▪ 起升绳的长度大，磨损快 ▪ 小幅度时物品摆动角度大 ▪ 用于大起重量起重机有一定困难
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变幅系统参数——货物水平位移补偿
❖ 补偿滑轮
▪ 从卷简出来的钢丝绳，经过装在摆动杠杆上的 导向滑轮，然后通向臂架头部。装有补偿导向 滑轮的杠杆通过拉杆与臂架连接。在变幅过程 中，补偿导向滑轮位置的变化，使从卷筒到臂 架头部之间的钢丝绳长度的变化与吊钩随臂架 头部的升降相补偿，实现货物沿近似水平线移 动。
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变幅系统参数——补偿滑轮组举例
❖ 确定补偿滑轮组倍率、人字架起升定滑轮位置
▪ 列出货物水平位移表达式
y L sin t 1 K 2 2K sin( ) D
mL
Kd
t mK
L
mL
D mLlQ mk lk 常数 ▪ 以补偿滑轮组倍率
人字架起升定滑轮位置
为变量，以 y=3%(Rmax-Rmin) 为目标函数进行优化
❖ 确定臂Hale Waihona Puke Baidu长度
L R
cos
▪ 根据最大幅度Rmax、最小幅度Rmin确定臂架长度, 幅度为Rmax时，臂架仰角ψmin宜取20°～40 °，幅度 为Rmin时，臂架仰角ψmax宜取60°～80 ° 。
❖ 确定起升滑轮组倍率
▪ 根据起重量，选择起升滑轮组倍率mL=2～4 ,使钢
丝绳拉力在5～12 t。
❖ 补偿滑轮组的缺点：
▪ 小幅度时物品悬挂长度大，摆动角度大
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变幅系统参数——货物水平位移补偿
❖ 四连杆式组合臂架
▪ 臂架系统是组合式的，它由臂架、象鼻梁和刚 性拉杆三部分组成，连同机架一起构成一个平 面四杆机构。如果臂架系统的尺寸选择得合适， 则在有效幅度范围内，象鼻梁的端点将沿着接 近水平线的轨迹移动。当起升绳沿着拉杆或臂 架到象鼻梁从其头部引出时，可满足货物水平 变幅的要求。这种方案在港口及造船门座起重 机上应用最广。
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变幅系统参数——货物水平位移补偿
绳索补偿型
•货物在变幅过程 中引起的升降依 靠起升绳绕绳系 统及时放出或收 进一定长度的起 升绳来补偿，从 而使物品在变幅 过程中沿水平线 或接近水平线的
轨迹移动。
货物水平 移动补偿
组合臂架型
•在变幅过程中 货物的水平移 动靠臂架端点 沿水平线或接 近水平线的轨 迹移动来保证
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变幅系统参数——货物水平位移补偿
❖ 平行四边形组合臂架
▪ 通过由拉杆、象鼻梁、臂架与连杆所构成的平 行四边形，可保证货物在变幅过程中严格地走 水平线。
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变幅系统参数——补偿滑轮组举例
▪ 臂架所受弯曲力矩较大 ▪ 难以获得较小的最小幅度。
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变幅系统参数——货物水平位移补偿
❖ 补偿卷筒
▪ 将起升绳的另一端装在一个由变幅机构驱动的 补偿卷筒上．而补偿卷筒是与变幅卷筒同轴联 系的。在变幅过程中，补偿卷筒放出或收进一 定长度的起升绳．以补偿由于臂架摆动而引起 的货物升降，可近似地达到物品水平变幅。
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变幅系统参数——货物水平位移补偿
❖ 补偿滑轮
▪ 采用滑轮补偿时，实现水平变幅应满足的条件是：
AB BC AB'B'C H
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变幅系统参数——货物水平位移补偿
❖ 补偿滑轮的优点
▪ 起升绳的长度和磨损减小 ▪ 摆动杠杆可以兼作对重杠杆
❖ 补偿滑轮的缺点
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变幅系统参数——货物水平位移补偿
❖ 补偿滑轮组
▪ 采用滑轮组补偿时，实现水平变幅应满足的条件是：
HmL (L1 L2 )mK
▪ 式中：mL —— 起升滑轮组的倍率； mK —— 补偿滑轮组的倍率；
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变幅系统参数——货物水平位移补偿
❖ 卷筒补偿的优点：
门座起重机总体设计
2020/10/21
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内容提要
1 2 3 4 5 6 7
2020/10/21
总体设计依据 变幅系统参数确定 变幅、起升机构参数确定 转台、回转机构参数确定 抗倾覆稳定性计算 轮压计算 圆筒门架、运行机构参数确定
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总体设计依据
概述 工作级别 工作条件 主要技术参数
技术规格书
主要钢结构要求 机构及零部件要求
2020/10/21
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变幅系统参数——货物水平位移补偿
绳索补偿型
•补偿滑轮组 •补偿滑轮 •补偿卷筒 •连杆补偿滑轮组
货物水平 位移补偿
组合臂架型
•四连杆式组合 臂架
•平行四边形组 合臂架
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变幅系统参数——货物水平位移补偿
❖ 补偿滑轮组
▪ 它的特点是在起升绳绕绳系统中增设一个补偿滑 轮组，当臂架从位置I转动列位置II时，货物和取 物装置一方面随着臂架端点的升高而升高，另一 方面又由于补偿滑轮组长度缩短，放出钢丝绳增 加悬挂长度而下降。如果在变幅过程中的各个位 置上．由于臂架端点上升而引起的物品升高值大 致等于因补偿滑轮组缩短而引起的货物下降值， 则货物将沿近似水平线移动。
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变幅系统参数——货物水平位移补偿
❖ 补偿卷筒
2020/10/21
图中：1 — 起升卷筒；2 — 变幅卷筒； 3 — 补偿卷筒；4 — 钢丝绳
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变幅系统参数——货物水平位移补偿
❖ 补偿滑轮组的优点：
▪ 构造简单 ▪ 臀架受力情况比较有利 ▪ 臂架自重小 ▪ 容易获得较小的最小幅度
材料、加工工艺 电气及控制
总体设计依据
2020/10/21
3
主要技术参数举例
2020/10/21
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变幅系统参数
设计原则
货物水平移动
使货物在变幅过程 中沿着水平线或接 近水平线的轨迹运 动，采用货物水平 位移补偿装置。
臂架自重平衡
使臂架系统的总重 心高度在变幅过程 中不变或变化较小 ，采用臂架平衡系 统。
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变幅系统参数——货物水平位移补偿
❖ 四连杆式组合臂架
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变幅系统参数——货物水平位移补偿
❖ 四连杆式组合臂架的优点：
▪ 货物悬挂长度减小，摆动现象减轻 ▪ 起升绳的长度和磨损减小 ▪ 起升滑轮组倍牢的大小对补偿系统没有影响。
❖ 四连杆式组合臂架的缺点：
▪ 构造简单 ▪ 臀架受力情况比较有利 ▪ 容易获得较小的最小幅度
❖ 卷筒补偿的缺点：
▪ 起升绳的长度大，磨损快 ▪ 小幅度时物品摆动角度大 ▪ 用于大起重量起重机有一定困难
2020/10/21
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变幅系统参数——货物水平位移补偿
❖ 补偿滑轮
▪ 从卷简出来的钢丝绳，经过装在摆动杠杆上的 导向滑轮，然后通向臂架头部。装有补偿导向 滑轮的杠杆通过拉杆与臂架连接。在变幅过程 中，补偿导向滑轮位置的变化，使从卷筒到臂 架头部之间的钢丝绳长度的变化与吊钩随臂架 头部的升降相补偿，实现货物沿近似水平线移 动。
2020/10/21
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变幅系统参数——补偿滑轮组举例
❖ 确定补偿滑轮组倍率、人字架起升定滑轮位置
▪ 列出货物水平位移表达式
y L sin t 1 K 2 2K sin( ) D
mL
Kd
t mK
L
mL
D mLlQ mk lk 常数 ▪ 以补偿滑轮组倍率
人字架起升定滑轮位置
为变量，以 y=3%(Rmax-Rmin) 为目标函数进行优化
❖ 确定臂Hale Waihona Puke Baidu长度
L R
cos
▪ 根据最大幅度Rmax、最小幅度Rmin确定臂架长度, 幅度为Rmax时，臂架仰角ψmin宜取20°～40 °，幅度 为Rmin时，臂架仰角ψmax宜取60°～80 ° 。
❖ 确定起升滑轮组倍率
▪ 根据起重量，选择起升滑轮组倍率mL=2～4 ,使钢
丝绳拉力在5～12 t。
❖ 补偿滑轮组的缺点：
▪ 小幅度时物品悬挂长度大，摆动角度大
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变幅系统参数——货物水平位移补偿
❖ 四连杆式组合臂架
▪ 臂架系统是组合式的，它由臂架、象鼻梁和刚 性拉杆三部分组成，连同机架一起构成一个平 面四杆机构。如果臂架系统的尺寸选择得合适， 则在有效幅度范围内，象鼻梁的端点将沿着接 近水平线的轨迹移动。当起升绳沿着拉杆或臂 架到象鼻梁从其头部引出时，可满足货物水平 变幅的要求。这种方案在港口及造船门座起重 机上应用最广。
2020/10/21
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变幅系统参数——货物水平位移补偿
绳索补偿型
•货物在变幅过程 中引起的升降依 靠起升绳绕绳系 统及时放出或收 进一定长度的起 升绳来补偿，从 而使物品在变幅 过程中沿水平线 或接近水平线的
轨迹移动。
货物水平 移动补偿
组合臂架型
•在变幅过程中 货物的水平移 动靠臂架端点 沿水平线或接 近水平线的轨 迹移动来保证