电磁双梁桥式起重机计算书

)
≤
tZ
s
n' :满载下降时电动机转速 ，取1.1n = 1.1× 985 = 1083.5r ⋅ p ⋅ m
[ ] ( ) J ' ：下降时换算到电机轴上的机构总转动惯量 Kg ⋅ m2
5
[ ]J '
= 1.15(J d
+
J
e
)
+
Q ⋅ D02 ⋅η 40m2 ⋅ i 2
= 1.15 × (1.65 + 3.747) + 2.0 ×105 ÷ 9.8 × (0.5 + 0.0175)2 × 0.93
满足要求。
5.2 电动机选择 5.2.1 电动机功率
3
pe
≥
PQ ⋅ v 1000η
式中， v ：起升速度 m / s ， v = 19.76 = 0.33m / s 60
Pe
=
2.0 ×105 × 0.33 1000 × 0.93
=
70.97(kW )
5.2.2 选择电动机型号 YZP280M-6
GB3811-1983
起重机设计规范
GB/T14405-1993
通用桥式起重机
GB6067-1985
起重机械安全规程
GB5905-1986
起重机试验规范和程序
GB50256-96
电气装置安装施工及验收规范
JB4315-85
起重机电控设备
GB/T14407
通用桥式和门式起重机司机室技术条件
GB/T10183-88
= 6.23Kg ⋅ m2
Tq ：电动机平均起动转矩 (N ⋅ m)，取1.8Tn 。
Tn
=
9550
P n
=
9550 ×
75 985
=
727.16
Tq =1308.88 (N ⋅ m)
Tj ：电动机静阻力矩 (N ⋅ m)
Tj
=
Q ⋅ D0 2 ⋅ m ⋅i ⋅η
=
2.0 ×105 × (0.5 + 0.0175) 2 × 4 × 20 × 0.93
2
（2） 各减速器有良好的密封条件，防止漏油。 4.2 钢结构
本起重机的金属结构主要有主梁和端梁等。这些结构形式在同类起重机上使 用多年，其强度、刚度和稳定性均满足起重机设计规范和使用要求。
1. 主梁 本起重机主梁截面为正轨箱形结构。在主梁上面板正中的位置安装有小车轨 道 ，供小车 行走之用 。主梁材 料采用 Q235B，施工 焊接时应 制定严格 的工艺程 序。 本起重机共有两根主梁。在一侧主梁上面设有安装供电电缆装置的支架结构， 供电装置导轨悬挂在支架上，供给起重小车电源。 2. 端梁 端梁是一个箱形结构梁。端梁与主梁焊接联接，同时端梁下部安装有大车行 走机构。 五、起重机的设计计算 5.1 起升机构的设计计算 5.1.1 钢丝绳的受力计算 起升载荷：
日期
DATE
Fra Baidu bibliotek
2008 年 2 月
审定
APPROVED BY
审核
EXAMINED BY
校对
REVISED BY
设计
DESIGNED BY
一、概述 本起重机用于钢板装卸，室内使用，两小车最大起重量为 40 吨。起重机的形
式为正轨箱形双梁双小车桥式起重机。
二、设计执行的标准和依据
2.1 相关国家标准
中 华 人 民 共 和 国 国 务 院 令 （ 373 号 ）《 特 种 设 备 安 全 监 察 条 例 》。
三、技术参数和性能要求
1.起重 机工作 级别： A6； 2.起重 能力：
跨 度：37.5m 双小车形式 一号小车：主起升 20t 二号小车：主起升 20t 两小车最大起重量 40t。 3.起升 机构 工 作级别： M6 额 定 起 重 量 ： 20t 起 升 高 度 ： 11m 起 升 速 度 ： 0.4~19.76m/min 4.小车 行走机 构 工 作级别： M6 行 走 速 度 ： 31.5m/min 走轮数：4 只，驱动轮：2 只 走 轮直径： Φ350 轮 压：~67.5kN 轨 距×基 距：2000×1700 轨 道 型 号 ： 24kg/m 5.大车 行走机 构 工 作级别： M6 行 走 速 度 ： ~68.64m/min
= 695.56(N
⋅ m)
tq
=
985 × 6.23
9.55 × (1308.88 − 695.56)
= 1.05(s)
[ ] [ ] tq 取 1.8， tq < tq 满足要求。
5.5.2 制动时间和制动平均减速度验算
满载下降制动时间
[ ] [ ] tZ
=
n' ⋅ J '
9.55(TZ
−
T
' j
PGΣ ：小车运动部分所有质量的重力；（N）
PGΣ = (20.0 + 7.0) × 9.8 ×103 = 2.65 ×105 N w ：摩擦阻力系数，一般取 w = 0.008 ； mc ：坡度阻力系数， mc = 0.002 ； η ：机构总效率，η = 0.9 ；
6
v ：小车运行速度， v = 31.5m / min = 0.525m / s ； n ：电动机数量， n = 1
PQ = (Q + Gg )g = (20 + 0.5) ×10 = 205kN
式中，Q——起重量；
Gg ——吊钩质量，按起重量的 2.5%计算。
钢丝绳的最大静拉力 S max
S max
=
205 4 × 2 × 0.93
=
27.55kN
式中，
i ：滑轮组倍率， i = 8
a ：卷筒卷入支数， a = 2
5.6 起升机构传动链的各零部件均满足标准 20 吨起升机构的要求。
六. 小车运行机构的计算 6.1 电动机的选择 6.1.1 电动机功率的计算
Px = G[PGΣ (w + mc) + PwI ]1000vη ⋅ n 式中， G ：一般取 0.8~0.9， G = 0.8
PwI ：风阻力， PwI =0
( ) [ ] tq
=
n ⋅ [J ]
9.55 Tq − Tj
≤ tq
（s）
n:电动机额定转速 n=985 r ⋅ p ⋅ m
[ ]J :机构运动质量换算到电动机轴上的总转动惯量（ Kg ⋅ m2 ）,
[J ] = 1.15(J d
+
Je) +
Q ⋅ (D + d )2
40m 2 ⋅ i 2 ⋅η
桥式和门式起重机制造及轨道安装公差
GB164-88
起重机缓冲器
GB10051.1~5-88
起重吊钩
GB5905-86
低压电器基本标准
GB50278-98
起重设备安装工程施工及验收规范
GB5905-86
控制电器设备的操作件标准运动方向
ZBK26008-89YZR
系列起重及冶金用绕线转子三项异步电动机技术条件
式中
Jd ：电动机转子的转动惯量， Jd =1.65 Kg ⋅ m2
J e ：制动轮和联轴器的转动惯量， J e =3.747 Kg ⋅ m2
[J ] = 1.15× (1.65 + 3.747) + 2.0 ×105 ÷ 9.8 × (0.5 + 0.0175)2
40 × 42 × 202 × 0.93 = 6.21+ 2.30 ×10−2
40 × 42 × 202
= 6.21 + 1.99 ×10−2 = 6.23Kg ⋅ m2
TZ :制动器的制动转矩， TZ = 832.31(N ⋅ m)
T
' j
：满载下降时制动轴静转矩
(
N
⋅
m)
T
' j
=
Q ⋅ D0 2⋅m⋅i
⋅η
=
2.0 ×105 × (0.5 + 0.0175) × 0.93
η0 ：机构总效率，η0 = 0.93
5.1.2 选用钢丝绳的型号 6W(19)-17.5-155I
钢丝绳的破断拉力为 F0 ：
F0 = 1.985 ×105 × 0.85 = 1.69 ×105 (N )
5.1.3 钢丝绳安全系数
n=
F0 S max
= 1.69 ×105 1.34 ×104
= 12.61 > 6 = n0
Px
=
0.8 ×[2.65 ×105 × (0.008 + 0.002)]× 0.525 1000 × 0.9 ×1
= 1.24(kW )
6.1.2 电动机的初选
电动机选择 YZR132M 2 − 6
6.1.3 电动机的过载校验
Pn
≥
1 m ⋅ λas
⎡ FjⅡ ⋅ v
⎢ ⎣
1000η
+
∑ J ⋅n2 91280ta
20t 吊钩，完成起升下降。起重量限制和保护装置是安装在卷筒一端，而起升高度 限制器一套装在卷筒端头，另一套重锤式起升高度限制器则装在小车架下面。
起 升 速 度 0.4~19.76m/min。 钩 头上可悬 挂 LMC—130Z 电磁 铁，可吊 重 17 吨， 通过航空 插头实现 与吊 钩 上的电源快速分离，吊钩上的电缆通过小车上的发条式电缆卷筒实现电缆与吊钩 同步。 4.1.2 二号起 重小车 同一号小车。两起重小车设有同步装置，可同步起升和运行，并根据需要可 设置刚性联结，联合工作可以完成不超过 40t（包括电磁铁）的钢板的吊运。 4.1.3 小车行 走机构 两台小车的行走机构是相同的。 小 车行走机 构有 4 个 走轮，驱 动比 为 1/2。走轮 直径 Φ350，两 端均装有 缓冲 器。 4.1.4 大车行 走机构 大车行走机构由四个台车组成，每个台车有 2 个走轮，整台起重机共有 8 只 走轮，2 只为主动轮。 主动台车由绕线电动机和减速器通过万向轴驱动主动车轮，布置在大梁外侧 的平台上。 为了防止碰撞造成机损，行走机构的两端均装有缓冲器，此外在行走机构的 两 端 各 装 有 限 位 开 关 （ 现 场 配 制 ）。 4.1.5 司机室 司机室固定在主梁一端的下部，司机室为全封闭结构，具有良好隔热、隔音 效果，并配有风扇、取暖和消防设备。司机室的骨架为钢结构，玻璃为钢化玻璃， 宽 敞 明 亮 ， 视 野 清 晰 （ 司 机 室 订 货 须 符 合 技 术 规 格 书 及 图 纸 要 求 ）。 在司机室侧面设有平台，侧面平台上有通向主梁的扶梯，司机出入方便。 4.1.6 供电装 置 本起重机的大车供电采用安全滑触线供电。继电器设在主梁的下部对应司机 室的另一端。小车供电采用悬挂电缆供电。悬挂电缆安装在主梁的另一侧，且在 主梁两端都有悬挂电缆分别向两小车供电。 4.1.7 润滑与 密封 （1） 本起重机采用手动润滑。
大连理工大学工程机械研究中心
DLUT Construction Machinery Research Center
技术计算说明书
TECHNICAL DESIGN SPECIFICATION
QA20+20-37.5A6-11
产品名称 电磁双梁桥式起重机
PRODUCT NAME
图号
DRAWING NO.
4 ×19.76
5.3.2 选择减速器型号：
QJR-D400-20ⅢP， i = 20 ，高速轴许用功率 103kW,减速器满足使用要求。
5.4 制动器的选择
5.4.1 制动转矩的确定
TZ
≥
KZ
Q ⋅ (D + d )η 2⋅m⋅i
KZ ：制动安全系数，取 KZ =1.75
TZ
= 1.75 ×
2.0 ×105
× (0.5 + 0.0175) × 0.93 2 × 4 × 20
= 1052.79(N ⋅ m)
5.4.2 制动器的选择
选择 YWZ4 − 400 / E80 ，制动力矩 630~1600 N ⋅ m
制动转矩满足要求。
5.5 起制动时间验算 5.5.1 起动时间和起动平均加速度验算 起动时间：
4
Ne = 75kW
N1 = 985rpm 满足使用要求。
5.3 减速器的选择 5.3.1 速比的确定
由 v = n1 ⋅π ⋅ (D + d ) m⋅i
可得 i = n1 ⋅π ⋅ (D + d ) m⋅v
n1：电机转速， r ⋅ p ⋅ m
D ：卷筒直径， D = 0.5m d ：钢丝绳直径， d = 0.0175m i = 982 × π × (0.5 + 0.0175) = 20.19
2 × 4 × 20
=
601.59( N
⋅ m)
tZ
=
1083.5 × 6.23
9.55 × (832.31 − 601.59)
= 3.06
（s）
制动平均减速度
aj
=
v' tZ
v' ：满载下降速度（m/s）, v' =1.1v
aj
= 1.1× 0.33 3.06
=
0.12(m / s 2 )
a j < [a]=0.2
1
走轮数：8 只，驱动轮：2 只 走 轮直径： Φ500 轮 压：~220kN 轨 距×基 距：37500×6000 轨 道 型 号 ： QU80 6.装机 容量： ~196kW 7.电源 ： AC380V50Hz，三相 四线 制 8.起重 机总重 ：~85t。
四、主要性能与使用要求
4.1 机构
4.1.1 一号起 重小车 一 号 起 重 小 车 上 有 20t 起 升 绞 车 。 变 频 电 机 通 过 减 速 器 驱 动 双 联 卷 筒 ， 带 动