龙门起重机横梁的设计

毕业设计

开题报告

题目_龙门起重机的设计——横梁的设计_ 系、中心机电工程系

专业年级 07级机械设计制造及其自动化

姓名

学号

指导教师

教务处制表

2011年3月10日

一、选题依据

课题来源、选题依据和背景情况；课题理论意义或应用价值

课题来源：教师自拟课题

选题依据及背景情况:

在现代工业化的社会里起重机在我们生活的方方面面都能用到，从港口的装卸到建筑上的建筑塔吊，再到工厂车间中解决了我们过去的人力抬作完成了过去不能完成的任务，处处为人类的制造的进步做出了贡献。最常用的通用起重机承担着生产车间许多，许多的基础工作，为工业高效率的生产提供了保障。在这个全球经济危机的大的背景下，起重行业受到了严峻的挑战，竞争更加激烈。那么更先进更合理的起重机，更加尤为必要。

起重机有以下几种基本类型：主要应用于机械车间的桥式起重机，用于港口及室外工作条件的龙门起重机，以及履带式起重机、轮式起重机、车载起重机等特殊用途用起重机。本论文的研究任务及目的是根据所给港口及室外工作条件，通过对起重机的性能、结构及发展状况的了解，设计出符合我国有关标准的结构合理的龙门桥式起重机。根据分析，起重机设计为龙门电动双梁桥式起重机。

龙门起重机的市场份额越来越大，使用非常广泛，这是产品本身及起重

机厂家以及国家政策等多种因素共同作用下的结果，随着经济的不断发展，

尤其是目前经济危机的刺激，国家的一揽子计划的推动，龙门起重机市场的

需求、发展前景大好。

龙门起重机（gantry crane）是水平桥架设置在两条支腿上构成门架形状的一种桥架型起重机。这种起重机在地面轨道上运行，主要用在露天贮料场、船坞、电站、港口和铁路货站等地进行搬运和安装作业。

课题研究目的及价值：

我们研究这一课题的目的是：设计、分析、计算龙门起重机的各个部分的结构、受力、运作情况；通过研究龙门起重机机械系统结构了解龙门起重机的运作，运用机械知识并进一步优化其结构设计。

龙门起重机是起重机中应用最广泛的一种，其主要由主梁（两根）、横梁（两根）以及小车、大车四大部分组成，。桥架的金属结构由主梁和横梁组成，分为单主梁桥架和双梁桥架两类。单主梁桥架由单根主梁和位于跨度两边的横梁组成，双梁桥架由两根主梁和横梁组成。

本项目所设计起重机为龙门起重机。主梁与横梁刚性连接，横梁两横装有车轮，用以支承桥架在高架上运行。横梁是起重机主要的承载件，是起重机重要的部件之一，本论文主要完成横梁部分的设计。

二、文献综述

国内外研究现状、发展动态；查阅的主要文献

国内外研究现状、发展动态：

我国的起重机行业是从建国后开始建设的，改革开放以后，随着我国的工业迅速发展，各行工业起重机的要求也随之提高。作为特种设备，检验也要求相对严格。国家也逐步形成了一定的制造，检验标准。随着变频器，可编程控制器的技术成熟，也被广泛应用在起重机当中。为了起重机方面操作人员的安全，无线远程控制也逐步的普及。为了满足高精度，多速度行车的需要，机械部分要求也越来越高，设计更精确。

钢丝绳起重机作为一种大型起重装备，广泛应用于国民经济的各个领域，而国内钢丝绳起重机的发展却是十分的缓慢。上世纪60年代到70年代初，我国从苏联引进了TY型钢丝绳式起重机。其间，曾有一些厂家引进国外的先进的生产制造技术，但均未获得广泛的推广应用。

大连重工起重集团为烟台来福士船业有限公司制造的2万吨桥式起重机。

设计提升重量达20160吨，设备总体高度为118米，主梁跨度为125米；采用高低双梁结构，起升高度分别为113米和83米；整机共48个吊点，单根钢丝绳达到4000米，是目前世界上最大起重量、最大跨度、最大起升高度的桥式起重设备，也是当今世界上技术难度最高的大型起重设备。

在现在的桥式起重机机械制造中，还是传统的用大的钢构成本，还有沉重的运行机构，来超大的满足需要，在制造工艺中还存在着种种问题，对于材料还有很多的浪费问题，为了极大的节约成本，故要精确地计算受力及选择配件。在原有的基础上进行改进，符合实际的工作场合。未来桥式起重机机械部分将向着先进的制造工艺，便宜而优质的材料，更加合理的构造方式，较低的制造成本等方向发展，这对改善桥式起重机的整体性能，对推动起重机的更新换代，就有非常现实的意义。

国外吊装业已非常成熟与完善，其吊装用起重机也随之得到了长足发展。目前工程起重机的设计与制造主要集中在德国、美国和日本。例如轮式起重机的主要生产公司有德国的利勃海尔，德马格，美国的格鲁夫，日本的多田野，住友建机，加藤等。履带起重机的生产厂家有德国的利勃海尔、德马格、森尼波根，美国的马尼托瓦克起重集团、林克贝尔特、P&H，日本的神钢、日立住友、石川岛等。各大制造公司的产品历经几十年的风雨都已形成系列化。法国VERLINDE 公司无论从经济实用高效的80Kg环链电动葫芦，到最大起重量可达80吨的钢丝绳电动葫芦，还有应用于重级制操作，综合性自动化要求高的场合所用的卷扬机，我们可以满足客户的各项特定需求，并且全部产品均采用标准和模块化设计的部

件，由此可见国外公司产品型谱的覆盖面很大，产品都已投放市场。

查阅的主要文献：

[1] 张质文、刘全德.起重运输机械[M].北京: 中国铁道出版社, 1988版

[2]刘鸿文. 材料力学I[M]. 高等教育出版社2004

[3] 李建国. 龙门起重机刚结构设计应注意的问题[J]

[4] 还枝编.起重安全技术.化学工业出版社.2004

[5]刘永峰，秦建军．虚拟制造技术及其在制造业中的应用［J］．制造业自动

化，2005，(12)：1/3

[6] 杨达夫编.金属结构设计.水利电力出版社.1995

[7] 洋口港陆道通道接岸引堤工程项目部. 洋口港10T龙门吊验算资料

[J].2005.11.16

[8] 钢筋场20T龙门吊验算书

[9]陈国璋, 孙桂林, 金永懿, 孙学伟, 徐秉业. 起重机计算实例[M]. 中国铁

道出版社1985

[10]陈绍蕃等编.钢结构.中国建筑工业出版社.2004

[11]张新占主编.材料力学.西北工业大学出版社 2005

[12]PetersN．Turbulentcombustion［M］．Cambridge：Cambridge University

Press，2004

[13]Ferdinand P Beer,Jr E Russell John T DeWolf.Mechanics of

Materials[M].4th ed.McGraw Hill Higher Education,2005