7000T浮吊的总体设计及回转底盘总成设计说明书解析

1.绪论
浮吊是载有起重机的浮动平台，它可以在港口内移至任何需要的地方，或是靠泊，或是移到锚地使货物转船。

浮吊通常可以起吊超重货物。

浮吊式起重机是重钢公司的瓶颈设备是矿石原料入口的咽喉，该设备性能的优劣直接关系公司的生存与发展，是全公司要改造的重点关键设备。

由于该设备有举足轻重的作用，在技术改造中既要先进，更要把安全可靠摆在头等地位，因此在设计中先进科技设备和控制技术成熟是第一位。

浮式起重机是一个复杂的系统，它的控制涉及众多钢材技术问题，是该技术系统应用的复合体。

随着海洋工程的发展, 海洋工程、海上救捞、海上铺管及海洋平台的拆卸与安装都广泛地运用到了大型浮吊, 形式上也逐渐由非自航式不可回转浮吊发展成现在常见的自航式全回转符吊, 起重量从最初的几十吨、几百吨发展到如今的几千吨乃至上万吨。

海上重工的迅猛发展, 对浮吊的设计也提出了更高的要求。

我的毕业设计课题是7000t浮吊的总体设计及其回转底盘总成的设计，这是参考了上海振华港机集团有限公司。

这次的毕业设计对于我而言是个挑战，在对实物没有清楚认识的情况下，尝试着做这样的一个课题，通过我和同学的讨论，协调，既考虑了生产要求、保证了稳定性和精度，又浮吊工作的可靠性、结构简单、便于维修和调整，还考虑了制造成本。

1.1 课题背景
我国的浮吊行业发展迅速，目前振华港机已经是作为世界上能设计、制造大型浮吊的三家企业之一，振华的成果填补了国内的技术空白，打破了在重大工程建设需要依赖租赁国外浮吊的垄断，也为我国及国际的油气田开采及海事工程提供了重大装备支持。

我国的浮吊主要采用机、电、气、液压控制，它通常安装在专用的船体或囤船上，用于岸与船、船与船之间的装卸作业，在大型海上建筑工程、海上救捞、海洋平台拆卸与安装、巨型分段与浮坞造船领域均有应用。

据介绍，海上油气田的开采需要各种平台，如钻井平台、采油平台、蓄油平台等，其中转井平台在浅水区多为可升移动。

自2007年振华港机，为不同水深的自升式钻井平台，振华港机创下的填补沪上生产制造海上开采钻井平台的空白,迄今为止国内装备制造业最大的出口合同以及一次建造10个平台等三项纪录。

现在国际上世界上最大的浮吊是荷兰赫尔马公司的Thialf和意大利萨伊博姆公司的Saipem 7000浮吊，起重能力均为14200吨。

世界上最大的全回转自航浮吊是上海振华港机制造的7500吨“蓝鲸号”。

随着海洋工程的发展, 浮吊逐渐发展成为海上作业不可或缺的吊装设备,海洋工程、海上救捞、海上铺管及海洋平台的拆卸与安装都广泛地运用到了大型浮吊, 形式上也逐渐由非自航式可回转浮吊发展发现在常见的自航式全回转浮吊, 起重量从最初的几十吨、几百吨发展到如今的几千吨乃至上万吨。

海上重工的迅猛发展, 对
7000T浮吊的总体设计及回转底盘总成设计
浮吊的设计也提出了更高的要求,本着对超大型全回转浮吊全回转装置进行研究，探究出承载能力更大，轮压分布更均匀，结构更轻的回转装置。

在大型回转浮吊的设计过程中，回转支承装置的设计是整个浮吊设计的关键。

回转支承装置承受着整台浮吊回转部分的自重及各种载荷组合,回转装置设计的合理与否一方面关系到回转
装置能否安全可靠地运行, 同时还影响到回转下支承筒体的设计。

1.2课题主要参数
这个7000t浮吊是1艘具备自航功能的大型起重工程船,可航行于无限航区,并可在7000吨浮吊。

（1）船体部分
尺寸：船长239.2m，船宽50m，舷高20.4m，起重作业吃水13.4m；
设计草案：8.9m；
结构草案：12.8m；
甲板最大载重： 10t/m²；
直升机平台：直径22.3m，3t/m²，SIKORSKY S-61直升机；
耐久性：10000nm；
自给：60天；
（2）动力部分
主发动机：1 x B&W 7S60MC-C低速柴油机，10143kw/79rpm（at M.O），8114kw/73.5rpm(at N.C.O)；
工作电机组：3 x MAN B&W 9L27/38，2820kw,6300V/50HZ/3φ；
常用电机组：2 x MAN B&W 8L23/30，950KW,450V/60HZ/3φ，3 x Yanmar M200L-EN，500kw,450V/60Hz/3φ；
备用电机组：1 x MP-H-200-4，200kw/450V/60Hz/3φ；
润滑分离器：1 x 1000L/h，2 x 1800L/h，2 x 2650L/h ；
燃料分离器：1 x 1600L/h，2 x 3150L/h；
锅炉：1 x 6t,7kg/c㎡, 82㎡；
主压缩机：2 x 255m³/h x 3.0MPa；
副压缩机：1 x 80m³/h x 0.7～1.0Mpa；
备用压缩机：1 x 64m³/h ³ 3.0MPa；
（3）系泊部分
锚机：2 x 620kn, 9m/min；
锚链：2 x φ97mm x 19shot，AM3；
锚：8 x 10t,STEVPRIS MK5，2 x 12t,STEVPRIS MK5；
锚索：10 x φ76mm，6³49 SWS＋IWR；
系泊绞车：2 x 270kn；
系泊索：4 x φ80mm x 200m；
定位绞盘：2 X 200kn, Φ120mm x 200m，6 x 150kN, 15 m/min，φ40mm x 250m；
工作锚绞车：10 x 1100 kn, 15 m/min, 2600m；
(4) 推进器
螺旋桨：1 x Φ7400 x 5Blade；
首推进器：1 x Φ2750mm x 2500kw；
尾推进器：1 x Φ2750mm x 2500kw；
（5）起重部分
1. 主钩（双钩）
①固定工况：
额定起重量:3500t X 2；
至回转中心的最大幅度：45m（与7000t对应）；
②回转工况：
额定起重量：4000t；
至回转中心的幅度：40m（与4000t对应）；
2. 副钩（单钩）
额定起重量：1600t；
此外机上还设有 3个起重量为 50 t的小钩、4个货物钩、 3个索具钩、2套系固装置和 2套顶升机构。

1.3课题拟解决的问题
1．7000t浮吊总体设计
根据机电一体化系统设计的一般原则，具体分析配加工的要求，拟定设计总体方案，进行7000t浮吊的总体结构设计。

1）配合完成7000t浮吊的总体装配图。

2.零部件设计
要求设计7000t浮吊回转底盘总成设计，并协调完成总体设计。

绘制全部零部件图。

1) 绘制底盘的装配图。

2）绘制浮吊底盘部分的零件图。

1.4课题方案介绍
7000吨浮吊（浮式起重机）主要由船体、动力单元、起升机构、回转机构、变幅机构等部分组成，浮吊的起升、回转、变幅三个机构可以在一定的条件下同时工作。

7000吨浮式起重机的动力单元是有多种不同型号的电机组组成，它通过一系列的变速机构控制吊钩的升降，臂架的变幅，同时还有控制起重机360度旋转的功能。

起升机构是通过电机组和齿轮变速机构来控制卷扬机的旋转，卷扬机控制钢丝绳的收放，从而控制吊钩的升降，并能使重物悬于空中而不致掉落。

其主要包括起
7000T浮吊的总体设计及回转底盘总成设计
升卷筒、钢丝绳、动滑轮、静滑轮、吊钩等。

回转机构是由驱动装置、制动装置、传动装置和回转支承装置组成。

驱动装置由回转马达、减速齿轮箱制动器、回转小齿轮等组成。

在电-液驱动下可相对底座自由转动，以提供起重机在竖直方向上的自由度，方便重物的装卸。

变幅机构，它的工作幅度靠起重机的起吊高度的变化来调整。

根据绕索轮的连接方式（双联、三联或多联）不同，浮式起重机的载重也不同，同时其变幅范围也相应不同。

此时需要根据货船的大小与布置位置来选择所需的变幅范围。

此外，也可通过船的前进后退和左右方向的改变来调整起重机与货物之间的距离。

2 7000吨浮吊
2.1浮吊总述
起重船用于水上起重作业的工程船舶，称为浮吊、又称浮式起重机。

其多为非自航式，也有自航式。

船上起重设备分旋转式和固定式两种。

自航旋转式起重船用于调迁频繁的工作地域，一般配有主钩、副钩，吊杆可以变幅。

固定式起重船一般用于起吊重大件货物，也配有副钩、小钩，起升高度和幅度依作业需要而定。

一般起升高度可达80米，幅度可达30米，可以变幅。

有的吊杆可以放倒，便于拖带。

船舶移位时用绞机移动船体或者由牵引船牵引。

浮吊是一种装卸货物的设备，主要作用是进行重型货物的装卸、近海打捞，甚至使船舶完成自卸功能。

它具有起重能力大，操纵较方便，耐冲击，制动性能好，安全可靠，装卸货效率高与功能灵活、对货物的适应性好等特点。

浮吊即浮式起重机，是Floating crane的音译，是装在大吨位船上的一种专用起重机，一般起吊能力50～7000T。

有可变幅和不可变幅两种类型。

可变幅型基本上在吊臂长度内变幅。

浮吊船，尤其是巨型浮吊船，一般是介于小码头靠不了、大码头靠不起的地位。

船上自备生活用品设备，一次补给可使用好几个星期，所以它可以停在锚地，节约经济成本。

在我国，各大航运企业船舶上使用的各种型号吨位的浮吊很多。

浮吊是一种技术含量很高的电、液、机一体化的船舶起重设备，在工作使用过程中，需要具有很强专业知识的技术操作人员、技术管理人员，按要求对其进行维护。

2.2 7000t浮吊的的特点
(1) 起重量大，一次性装卸效率较高
(2) 对恶劣环境适应性强，使用寿命长
(3) 完善的现代化操作系统，操作较方便，可360°旋转
(4) 在变幅范围内能准确地把货物放到指定所需的地点
(5) 独立式起重平台，另设有小型起重设备，使用范围广，连续性作业时间长
(6) 当船舶经常到港和起重量超过5t-25t 时，使用如小吨位的克令吊起重机合适
(7) 结构复杂，管理要求高
(8) 随着起重吨位增加，自重也随之增加，成本逐渐增高
(9) 作业前期准备时间相对较长，不能快速地投入作业
(10) 相对于陆地上的起重机，其机动性较差
2.3 7000t浮吊的作用
港口码头由于所处环境特殊，目前通用的建筑结构均是采用较有质量保证快捷的大型预制沉箱堆砌或高桩施打等方法建成。

工程建设所需的设备性能要求较高，必须有大型浮吊参与才行。

以厦门为例：厦门不单是举世闻名的“海上花园”城市，更是拥有得天独厚的天然良港的自然条件，早在几百年以前就有海上通商贸易等繁
7000T浮吊的总体设计及回转底盘总成设计
荣景象。

厦门成为经济特区以后，市政府明确了“以港兴市，以市促港”，开发自身的优势。

在短短的二十几年间，厦门市从无五千吨级码头的现象发展到如今拥有二十多个万吨级以上的码头白位，码头总白位数近百个。

现代码头均采用大型混凝沉箱(部分沉箱重达五百吨以上)堆砌而成或采用高桩施打的结构。

这种大中型港口码头的建设均需大型浮吊充当设备主力。

可以说有了大型浮吊的投入，才有大中型码头的产出，才能高速、快捷经济地发展坚固耐用的港口设施。

在八十年代初，厦门首次投资建设东渡港4个万吨级泊位时，由于本地没有大型浮吊，施工码头岸墙时须从上海等地抽调大型浮吊来施工，由于工期无法得到保证，造成工程的建设速度脱节。

在八十年代后期，厦门地区拥有了自己的大型浮吊后，港口的建设力量迅速壮大，施工设备有了保证，港口建设的速度迅猛发展，九十年代始投资兴建的大白位码头，如今已完善设施、投入生产的万吨?白位就有12个之多，当然大型浮吊经过添置部分设备后，就具有打桩性能，也是建设码头的主要设备。

这在下一部分中来说明。

可见建设周期大大地缩短了。

对实现市政府的远程目标前进了一大步。

2.4 7000t浮吊的主要组成部分及各参数
浮吊结构包括人字架、臂架、变幅钢丝绳、防侵覆支架、系固钢丝绳、变幅底架、桁框架、臂架搁架、配重箱、回转底盘总成、回转支承结构等部件，主要组成如图2-2所示。

1.臂架；
2.人字架；
3.防倾覆支架；
4.桁框架；
5.配重箱；
6.回转支承装置；
7.变幅底架；
8.臂架搁架；
9.吊钩；10.甲板
技术参数：
最大额定起升力矩 4000T²m
滚轮轮压最大值 164.5T²m
固定状态下最大起升重量 7000 t x 45m
全回转状态下最大起升重量 3500 t x 40m
主钩幅度 40m
满载起升速度 1.25m/min
空载起升速度 10m/min
回转速度 0.12圈/min 回转范围 360°
最大倾角（横倾/纵倾） 3.5°/ 2°
7000T浮吊的总体设计及回转底盘总成设计
3.浮吊机构的总体计算
3.1克令吊机构的工作级别
本课题设计浮式起重机机构时，必须根据实际使用时的载荷变化情况及其作用时间的长短选择相应的材料、部件及标准件。

为了使所设计的浮吊既具有先进的技术指标又具有耐用性和可靠性，零部件的规格品种应尽可能少而所适用的范围要尽可能大。

这就要求我们在机构设计时将其按载荷情况和其作用时间加以分类。

这种分类的等级就是机构的工作级别。

因设计参数中未给出实际的工作时间，故根据起重机设计手册中的起重机机构工作级别举例查出浮式起重机机构的利用等级为T5，载荷情况为L3，工作级别为M6。

3.2回转机构
3.2.1 回转机构概述
在大型回转浮吊的设计过程中，回转支承装置的设计是整个回转浮吊设计的关键，图3-1为浮吊下部回转支承示意图。

回转机构由驱动装置、回转底盘、滚轮、防倾覆装置、回转支承、承轨梁等组成。

其主要作用适用于起重机的回转和承受其它部件的重力及载荷力。

回转支承装置承受着整台浮吊回转部分的自重及各种载荷组合，回转装置设计的合理与否一方面关系到回转装置能否安全可靠地进行，同时还影响到回转下支承筒体的设计。

1.浮吊回转支承装置；
2.浮吊回转下筒体
图3-1 浮吊下部回转支承示意图
3.2.2 机构布置方案
目前，大型全回转浮吊通常采用的无平衡梁多支点滚轮式回转支承装置，本课题亦采用了这种装置。

这种形式的回转支承装置通常由若干排分布在圆弧轨道上的圆柱滚子组成，同一轨道半径上的滚子通过支架互相固定，圆柱滚子的分布圆半径及排数有浮吊的吨位及使用工况决定，整个回转支承装置可看作1个巨大的回转轴承。

回转支承装置中的每个滚轮既可相对于固定在回转部分的上轨道发生转动，又可相对于固定在支承筒体的下轨道发生转动。

回转支承装置仅承受垂向载荷，横向载荷由回转中心处得小筒体承受，而吊重以及臂架自重产生的倾覆力矩，由反滚轮
装置和人字架后面的配置块承受。

这种回转支承装置的优点是结构紧凑，重心位置低，整个回转部分稳定性高，制造和安装也相对简单，而且采用多支点滚轮形式，轮力分配均匀，支承筒体受力比较理想。

图3-1～3-3为4排滚轮式回转支承装置的示意图，图3-4为滚轮回转支承装置示意图。

根据4排或多排滚轮受力特点，可以用如下公式表示：
F1 = F11 + F12+... + F1n
F2 = F21 + F22+... + F2n
F3 = F31 + F32+... + F3n
F4 = F41 + F42+... + F4n
P = F1 + F2 + F3 + F4
图3-2 排滚轮式回转支承装置布置图
图3-3 排滚轮式回转支承装置局部放大
7000T浮吊的总体设计及回转底盘总成设计
1.浮吊回转部分;
2.回转支承装置；
3.支承筒体；
4.烟胶
图3-4 排滚轮式回转支承装置截面图
图3-5 滚轮式回转支承轮反力分布示意图
由于4排或多排滚轮受力分布比较复杂，且受到浮吊上部结构的影响，因此，需要通过建立浮吊有限元分析才能求得4排或多排滚轮各点的受力，图3-6就是根据有限元计算得到的轮力分布结果。

从图3-6中可以看出，各排轮反力分布并不均匀，最内圈轮反力分布最小，最外圈轮反力分布最大，而且同一圈的轮反力分布也不均匀，两边轮轮反力比较小看，而中间偏45°位置轮反力最大，其原因与浮吊的结构特点有关。

不同的轮力分布，而滚轮的形式和尺寸大小一致，形成有些车轮承载过大，而有些车轮几乎不受力，这样势必造成结构质量的浪费，增加浮吊成本。

4排及多排滚轮式回转支承装置同样存在着一些缺点，由于滚轮沿圆周方向密布排列，而且滚轮材料均采用高强度合金
钢，因此该种形式的回转支承装置自重大，成本较高。

在多排滚轮式回转装置的设计中，为了使得滚轮轮力分布能够更加均匀，在上轨道总布置了烟胶垫，以达到均衡轮压的目的。

这也是在一定程度上弥补了滚轮式回转支承装置轮压分布不够均匀的缺点。

3-6 排滚轮式回转支承各排滚轮反力分布示意图
3.2.3 回转计算
1. 回转支承装置的计算载荷 回转支承装置的设计载荷见表3-1
在表3-1中，载荷工况A 为起重机静载荷试验工况（起吊额定起重的125%），通常按此工况计算回转支承装置的静容量。

载荷工况B 为起重机在最小幅度起吊最大起重量Q 的作业工况，承受工作状态下的最大风载荷2f F ,钢丝绳偏斜角2α
载荷工况C 为起重机在最大幅度起吊相应的额定起重量Q '的作业工况（Q '可能等于Q ，也可能小于Q ，视起重机类型及起重性能而定)。

载荷工况D 为起重机在非工作状态时承受非工作状态最大风压4q 产生的风载
4f F 。

风向按不利于回转支承装置受载的方向选取。

船体摇摆惯性力与横倾角θ有关，初步计算是取θ=5°～6°，B
T
arctg 2max =θ（B 为平底船宽，T 为起重机无载时的船体吃水深度）。

起升冲击系数1ϕ和起升载荷动系数2ϕ取值见表3-1。

根据表3-1中载荷工况，计算回转支承装置所受的垂直方向的总轴向力，水平方向的总径向力和总力矩。

7000T 浮吊的总体设计及回转底盘总成设计
表3-1
A B C D
起重机回转部分自重（包括对重，臂架) G
G 1ϕ G 1ϕ
G
起升载荷 Q 25.1
Q 2ϕ
Q '2ϕ
-- 钢丝绳偏斜产生的水平力 -- t Qtg α
t tg Q α'
-- 起重机回转部分受的风力(不包括起吊物品的风力） --
1x F
2x F
3x F
波浪是船体摇摆产生的惯性力（只用于浮式和甲板起重机）
--
y F
y F
max y F
1.总轴向力
工况A )(10522.71043.325.110842.225.1777N Q G V ⨯=⨯⨯+⨯=+= （3-1） 工况B )(10815.81043.37.110842.205.177721N Q G V ⨯=⨯⨯+⨯⨯=+=ϕϕ （3-2） 工况B )(109.510715.17.110842.205.127771N Q G V ⨯=⨯⨯+⨯⨯='+=ϕϕ （3-3） 工况D )(10842.27N G V ⨯== （3-4） 2.总的径向力
()()
)(1099.21081.21002.172
72
722N F F F Y X H ⨯=⨯+⨯=
+= （3-5）
3.总力矩
()(
)
)(1011.36
.11061081.234.14410
02.1102
727
22m N M M M Y X ⋅⨯=⨯⨯+⨯⨯=
+=（3-6）
3.2.4 回转机构驱动装置计算 一．回转阻力矩
起重机回转时需要克服的回转阻力距T 为：
q w p m T T T T T +++= (3-7)
式中 m T ——回转支承装置中的摩擦阻力； p T ——坡道阻力距； w T ——风阻力距；
w T ——惯性阻力距，仅出现在回转起动和制动时。

（一)摩擦阻力距m T
滚子夹套式回转支承装置
)(1006.91027.668.28801.02
1
2177m N N D T m ⋅⨯=⨯⨯⨯⨯==∑ϖ （3-8）
式中 ϖ——阻力系数，018.0~005.0=ϖ； D ——滚道平均直径；
∑N ——工作滚子所受载荷之和（N ），如果转台尾部底部面轨道不脱离滚子，即全部工作滚子受压，则∑+=Q G N ,G 为起重机回转部分重量，Q 为起重量。

（二）坡道阻力距p T
浮吊由于船体倾侧造成的回转阻力距p T 为：
)(104.110sin 4.13106.1104.214.13106.1107.5110002)109.3()10272.6(2sin 11213
5
75724272122m N Vh J Vh J b G T p ⋅⨯=⎪⎭
⎫ ⎝⎛⨯⨯-⨯-⨯⨯-⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---=
βγ
(3-9)
)(10046.84.13106.1104.214.13106.1107.5110002)109.3()10272.6(11213
5
75724272122max m N Vh J Vh J b G T p ⋅⨯=⎪⎭
⎫ ⎝⎛⨯⨯-⨯-⨯⨯-⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---=γ
(3-10) 式中 G ——包括起吊重物在内的起重机回转部分的重力（N ）； b ——G 的作用线至回转轴线的距离(m)； 1J ——载重吃水线上的浮船对横轴的惯性矩；
)(107.512
502.2391247331m B L J ⨯=⨯== （3-11)
2J ——载重吃水线上的浮船对纵轴的惯性矩
7000T 浮吊的总体设计及回转底盘总成设计
)(105.212
2.239501247332m L B J ⨯=⨯== (3-12)
L ——浮船长度(m)； B ——浮船宽度(m)；
V ——起重机带载时浮船排水量（3m ）；
h ——带载起重机重心高出浮船浮心的高度（m ）； β——臂架对船体横轴的回转角；
γ——水的密度（3/m kg ），一般可取3/1000m kg =γ。

)(1063.510046.87.07.01313max m N T T p p ⋅⨯=⨯⨯=≈μ (3-13) （三）风阻力矩w T
臂架与风向垂直时，由风力产生的组阻力距达到最大值。

)(101.230102.54010368.11088max m N l F R F T wG wQ w ⋅⨯=⨯⨯+⨯⨯=+= (3-14) 式中 wQ T ——物品受的风力，根据不同计算要求，有计风压1q 或2q 与物品迎风面积的乘积获得；
R ——起重机幅度；
wG F ——起重机回转部分受的风力；
l ——风力wG F 作用线至起重机回转中心线的距离。

等效风阻力距为：
)(1047.1101.27.07.01010max m N T T w q ⋅⨯=⨯⨯=≈μ (3-15) 确实电动机功率和零部件疲劳计算时，按起重机正常工作状态下的计算风压1q 计算
max w T 。

（四）惯性阻力距
起重机回转时的惯性阻力距。

由绕起重机回转中心线回转的物品惯性阻力距和起重机回转部分的惯性阻力距qG qQ T T +,以及机构传动部分的惯性阻力距q T 组成：
()
)(1014.4555.912.01012.1103.555.91416151m N t
n
J J T T n
i G Q qG qQ ⋅⨯=⨯⨯⨯+⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+∑= (3-16)
式中 Q J ——物品对起重机回转中心线的转动惯量（2m kg ⋅）； ∑=n
i G J 1——起重机各部件和构件绕回转中心线的转动惯量（2m kg ⋅）；
n ——起重机回转速度（1min -）； l ——机构起动或制动时间（s ）。

物品惯性阻力距qQ T 也可按钢丝绳偏斜角α求得。

作用在电动机轴上的机构传动部分的惯性阻力距为： m N t n J T m m qG
⋅⨯=⨯⨯⨯⨯==1212104.85
55.9791023.42.155.92.1 (3-17) 式中 m J ——电动机轴上电动机转子、联轴器、制动轮的转动惯量（2m kg ⋅）； 1.2——考虑除电动机轴以外其他转动零件转动惯量的系数； m n ——电动机额定转速（1min -）； t ——机构起动时间（s ）。

二 电动机的选择
根据机构稳定运动的等效静阻力距、回转速度和机构效率计算机构的等效功率，按等效功率和接电持续率初选电动机。

等效功率为：
()()
)
(1085.88
.0955012
.0102.41047.11063.510
06.995505810137
Kw n T T T T
P l g p m
⨯=⨯⨯⨯+⨯+⨯+⨯=
+++=
η
μμμ(3-18) 式中n ——起重机回转速度（1min -）；
η——机构效率，蜗杆传动为65.0~6.0，行星齿轮传动为85.0~80.0； m T ——摩擦阻力矩； p T μ——等效坡道阻力距； w T μ——等效风阻力距；
w T μ——吊重钢丝绳摆动t α角的阻力距。

如果机构的静阻力距小，而惯性阻力距大，则电动机功率宜按下式确定：
7000T 浮吊的总体设计及回转底盘总成设计
()()
()
)
(1078.66.18.095501051.5104.12.11006.995503.1~1.1411
117max
max /Kw n T T T T P qG pG w m ⨯=⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯=
⋅+++=
ηλ(3-19)
式中 max /w T ——按风压计算的最大风阻力距；
max λ——电动机平均起动转矩标准值，即平均起动转矩mq T 与基准接电持续率时的额定转矩n T 之比；
3.1~1.1——系数。

考虑回转机构传动部分（包括电动机转子、联轴器和制动轮等）的转动惯量的影响，将物品惯性阻力距qG T 和起重机回转部分阻力距qQ T 加大的系数。

初选电动机根据实际情况和需要，校核起动时间、过载能力和电动机发热。

1.校核起动时间t
[]()s T T n J t j mq m
4.5)
108.81027.1(55.912
.01086.455.98
911=⨯-⨯⨯⨯⨯=-= (3-20) 电动机平均起动转矩标准值
n
mq a T T =
λ
电动机类型 a λ
三相交流绕线式电动机
6.1~5.1
直流电机:
他励式 8.1~7.1 串励式 2~8.1
复励式
9.1~8.1
注：1.电动机滑差率大着取大值
2.三相交流绕线电动机的平均起动转矩max )8.0~7.0(T T m q =，n T T )4.3~8.2(max =，
max T 为电动机最大转矩。

式中 n a m q T T λ=——电动机平均起动转矩； 在此m
n n P
T 9550
=—— 电动机额定转矩； a λ——电动机平均转矩标准值；
P ——基准接电持续率时的电动机功率(kw)； m n ——电动机额定转速（1min -）；
j T ——回转机构静阻力距（换算到电动机轴上）；
()
m
N i T T T T we n m j ⋅⨯=⨯⨯+⨯+⨯=++=9
897108.8)8.05.1/(1067.2102.101006.9/)(ημ (3-21)
[]J ——换算到电动机轴上的机构总转动惯量；
[]2
112
92
6112221086.48.05.1101.38.05.1322104.61023.415.115.1m kg i I m i QR J J i i m ⋅⨯=⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯=++=∑ηη (3-22) 在此 m J ——电动机轴上电机转子、制动轮、联轴器的转动惯量（2m kg ⋅）； i ——机构的传动比； η——机构效率；
R ——起重机幅度，R=(0.7-0.8)max R ； Q ——起吊物品与吊具的质量（kg ）。

回转机构起动时间，无风时t=3s-5s ；有风时t=4s-10s,在最大坡度和最大风力下起动时，t 可达20s 。

2、校核电动机过载能力
回转机构电动机的过载校核按下式进行：
()())
(10
64.18
.05.1955010
4.8101.210046.810
06.95
12
.06.195507
12
10
13
7
1max /max kw i T T T T
n H P a w p m
M
m
n ⨯=⨯⨯⨯+⨯+⨯+⨯⨯⨯=
⋅+++⋅
⋅≥η
λ (3-23)
式中n P ——基准接电持续率的电动机额定功率（kw ）；
H ——系数，按电压有损失（交流电动机为15%，直流电动机不考虑）、最大转矩或堵转转矩有允差（绕线型异步电动机为10%，笼型电动机为15%）等条件，绕线型异步电动机H=1.6，直流电动机去H=1
M λ——基准接电持续率时，电动机转矩允许过载倍数。

其他符号同前。

三、液压马达选择
汽车、轮胎和铁路起重机的回转机构，多数采用液压马达驱动。

液压马达的主
7000T 浮吊的总体设计及回转底盘总成设计
要技术参数是：额定和最高压力、排量、最高和最低转数。

液压马达的工作压力p 决定于回转机构力矩和液压马达的排量：
()MPa qi T p m 75
14
1032.185.05.1106.11028.414.320002000⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==ηπ (3-24) 式中 T ——回转机构阻力矩，计算方法同前（m N ⋅）； q ——液压马达排量（r mL /）； i ——机构传动比； m η——液压马达机械效率。

在回转阻力矩T 一定的情况下，由式（3-22）可以确定初选的液压马达（此为定时η值）的工作压力；也可以根据设定的压力p 计算需要的液压马达排量q ，选择适合的液压马达。

马达初步选定后，应根据机构的最大回转阻力矩验算液压马达的过载能力。

液压马达的最大输出转矩max T 应满足一下条件：
)(1089.8104.8101.210046.81006.91062.185.05.114
.32000106.1105)(200071210137155
13max 1max /max max max MPa T m N T T T T i q
p T a w w m m ⨯=⨯+⨯+⨯+⨯≥⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⋅+++≥=
ηπ
(3-25)
式中 max p ——液压马达最高工作压力，受液压系统最大压力和马达最高压力限制 （MPa ）；
其他符号同前。

液压马达的转速决定于液压泵的流量和液压马达的排量：
)(min 5.118795.0106.11021000100015
5-=⨯⨯⨯⨯==r q Q n η (3-26) 式中Q ——液压泵流量（L/min ）； r η——液压马达容积效率。

液压马达的转速m n 不能超过其最高转速。