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强风中港口大型起重设备倾覆的主要原因及预
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强风中港口大型起重设备倾覆的主要原因及预防标准版本
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任何事物都有其产生的必然规律，港口大型起重设备在强风气候条件下倾覆也不例外。我们结合自己多年港口大型起重设备的技术管理经验，对国内外多起港口大型起重设备遭受强风侵袭倾覆的案例作了剖析，力求找出其中的规律，有的放矢地进行预防。
1港口大型起重设备遭受强风倾覆的类型
港口大型起重设备遭受强风倾覆的类型归纳起来基本有以下两种：
1)起重设备被强风直接吹倒，整机原地倾覆；
2)起重设备被强风吹动，撞倒相邻的起重设备，
或起重设备在高速溜车迅跑中被绊倒。
通常港口大型起重设备以第二种形式倾覆居多。1996年湛江港码头、20xx年韩国釜山港以及青岛港起重设备遭受强风侵袭倾覆的案例主要为第二种类型。
2港口大型起重设备遭受强风倾覆的主要原因
1)当起重设备倾覆力矩>稳定力矩时，起重设备就地直接倾覆。
由于台风(或龙卷风)的风力巨大，瞬间最大风力作用在起重设备上，其产生的倾覆力矩远大于起重设备本身自重和防风系固缆(杆)的辅助系固力产生的稳定力矩之和，起重设备被强风原地直接吹倒。
2)当起重设备稳定力矩≤倾覆力矩时，起重设备溜车间接倾覆。
强风作用在港口大型起重设备上，产生的倾覆力
矩小于起重设备本身自重产生的稳定力矩时，起重设备通常情况下虽不会原地直接被吹倒，但当所有阻止起重设备水平移动的措施失效后，起重设备将被强风吹动溜车，顺着大车轨道方向逐步加速迅跑，其后期极难制止，一路溜车而下，能撞倒相邻的起重设备，或在迅跑中被码头终端的车挡所绊倒。
3.强风中港口大型起重机械预防倾覆的技术措施
了解了港口大型起重机械遭受强风倾覆的主要原因，其防范就不难了。下面我们针对港口大型起重机械遭受强风倾覆的不同原因，提出如下技术预防措施，供同行探讨和参考。
3.1预防港口大型起重机械遭受强风直接倾覆的
技术措施
1)首先要把好港口大型起重机械设计制造关，从设计制造的源头抓起，加强对起重机械技术规格书中有关起重机械防风设计风速内容的审定及设计审查。起重机械总体设计应合理，使其在任何工况下的稳定力矩始终大于倾覆力矩，满足欧洲机械搬运协会FEM1．001—1998《起重机械设计规范》、GB／T3811—2008《起重机械设计规范》和JT／T90—2008《港口装卸机械风载荷计算及防风安全要求》的要求。我国港口大型起重机械最大设计风速、风压除了应按上述规范选取外，个别特殊地区还应根据本地区历史统计最大风速并留有一定富裕度地选取。
设计时应为起重机械配置足够、有效的防风系固缆(杆)，这些防风系固缆(杆)不仅要满足设计风速下能防止起重机械倾覆的强度要求，还要满足操作工人
能快速方便地系固操作的需求，防风系固装置既要安全可靠又要具有可操作性，缺一不可。不具有可操作性的防风系固装置，有可能被工人弃之不用，危害更大。
2)其次应注意的几个问题
(1)切忌将防风系固缆(杆)系固在起重机械的大车台车或大车平衡梁上，应直接系固在起重机械的门框或门腿上，与地面系固的夹角尽可能接近90°，以免大车台车与起重机械整机脱节。湛江港1996年遭受#9615强台风袭击时有5台门机和1台桥吊翻倒入海，10台门机翻倒在码头上，教训惨痛，而其中就有不少大车台车与平衡梁之间的连接螺栓(或销轴)在强风冲击下被挣断、脱了节，以致起重机械倾覆。
(2)防风系固缆(杆)系固设计时必须考虑具有有效的调节收紧功能。在抗强风指令发出后，起重机械的
防风系固缆(杆)不仅要系牢还必须收紧，使其具有一定的预紧力，防止在强风冲击下，因起重机械窜动绷断防风系固缆(杆)，使稳定力矩骤减，最终致使起重机械就地倾覆。
3.2预防港口大型起重机械在强风作用下溜车被绊倒或撞倒其它相邻起重机械的技术措施
大多数案例表明，港口大型起重机械有时并不是因其自身稳定力矩小于倾覆力矩被强风原地直接吹倒，而是在溜车迅跑中被绊倒或撞倒其它相邻的起重机械。应针对不同的溜车起因，采取不同的预防措施。
1)起重机械的锚定销(钩)与码头防风锚定座的间隙不宜过大，车轮锲块要塞填到位，大车制动器和顶轨器(或夹轮器)要制动有效，防风系固缆(杆)要系牢收紧，必须使其具有一定的预紧力，防止在强风冲击
下发生起重机械窜动。起重机械窜动，将会绷断防风系固缆(杆)，撞断锚定销(钩)，产生溜车，最终在溜车迅跑中撞倒其它相邻的起重机械或被车挡绊倒。20xx年韩国釜山港起重机械遭强台风“鸣蝉”袭击倾覆，主要也是因绷断防风系固缆(杆)、撞断锚定销、起重机械溜车后撞倒其它相邻的起重机械或在迅跑中被车挡绊倒。
2)当作业中的起重机械大车正在运行移动时，如突发性(夏季雷暴雨、冬春和秋冬季节转换时的强冷空气)的阵风突然临至，就会使起重机械处在极其危险的状况，其行进中的大车机构制动器和顶轨器(或夹轨器、大车夹轮器)都处在被打开状态，起重机械极有可能被强劲的阵风吹动，一但起重机械被吹动后，起重机械将顺大车轨道方向溜车加速，迅跑中的起重机械极难制止，一路直下，容易撞倒相邻的起重
机械，或被码头车挡绊倒。对于这种情况，我们应加强对大车机构制动器和顶轨器(或大车夹轮器)的经常性检修，合理调整顶轨器(或夹轮器)上闸的延时时间，延时时间不宜过长，以免影响防突风的效能。我们建议顶轨(或夹轮)的延时上闸时间设定在30秒
~90秒之间为宜，这样既能满足起重机械大车平稳制动又能满足起重机械大车停止后司机对箱位的再次需求。
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文件编号：GD/FS-6418 A Specific Measure To Solve A Certain Problem, The Process Includes Determining The Problem Object And Influence Scope, Analyzing The Problem, Cost Planning, And Finally Implementing. 编辑：_________________ 单位：_________________ 日期：_________________ （解决方案范本系列） 强风中港口大型起重设备倾覆的主要原因及预防详 细版
强风中港口大型起重设备倾覆的主要原因及预防详细版 提示语：本解决方案文件适合使用于对某一问题，或行业提出的一个解决问题的具体措施，过程包含确定问题对象和影响范围，分析问题，提出解决问题的办法和建议，成本规划和可行性分析，最后执行。，文档所展示内容即为所得，可在下载完成后直接进行编辑。 任何事物都有其产生的必然规律，港口大型起重设备在强风气候条件下倾覆也不例外。我们结合自己多年港口大型起重设备的技术管理经验，对国内外多起港口大型起重设备遭受强风侵袭倾覆的案例作了剖析，力求找出其中的规律，有的放矢地进行预防。 1港口大型起重设备遭受强风倾覆的类型 港口大型起重设备遭受强风倾覆的类型归纳起来基本有以下两种： 1)起重设备被强风直接吹倒，整机原地倾覆； 2)起重设备被强风吹动，撞倒相邻的起重设备，或起重设备在高速溜车迅跑中被绊倒。
通常港口大型起重设备以第二种形式倾覆居多。1996年湛江港码头、20xx年韩国釜山港以及青岛港起重设备遭受强风侵袭倾覆的案例主要为第二种类型。 2港口大型起重设备遭受强风倾覆的主要原因 1)当起重设备倾覆力矩>稳定力矩时，起重设备就地直接倾覆。 由于台风(或龙卷风)的风力巨大，瞬间最大风力作用在起重设备上，其产生的倾覆力矩远大于起重设备本身自重和防风系固缆(杆)的辅助系固力产生的稳定力矩之和，起重设备被强风原地直接吹倒。 2)当起重设备稳定力矩≤倾覆力矩时，起重设备溜车间接倾覆。 强风作用在港口大型起重设备上，产生的倾覆力矩小于起重设备本身自重产生的稳定力矩时，起重设
港口起重设备及其发展历程 陆俊杰 摘要：随着现代港口装卸技术的发展，港口装卸设备也呈现自动化和智能化、大型化和高效化、专业化和多用化、标准化和系列化、环保化的总体发展趋势。本文着重以岸边集装箱起重机和卸船机为例，介绍一下港口装卸设备的发展状况和趋势 关键词：起重机械港口龙门起重机岸吊 一、港口主要应用的起重设备及分类 门桥式起重机：桥式起重机：以桥架作为承载结构，能沿着桥架上的轨道水平运行，由起升机构、小车运行机构和大车运行机构等几部分组成的起重机械。桥式起重机是使用最广泛、拥有量最大的一种轨道运行式起重机，其额定载起重量从几吨到几百吨不等，最基本的形式是通用吊钩式起重机。门式起重机：由一个门形金属架构、起升机构、大车运行机构、小车运行机构组成，能够在港口、码头及露天货场等场所沿着地面运行，实现货物装卸搬运作业的机械 臂架类起重机：固定式(门座起重机、固定起重机）广泛适用于港口、码头、货场和货运中转站进行货物装卸作业。其结构简单，工作噪音小，易于修理。可采用吊钩、抓斗两用，以满足不同货物的装卸作业要求。移动式：轮胎起重机将起重工作装置和设备装设在专门设计的自行轮胎底盘上的起重机，称为轮胎起重机。浮船起重机：以专用浮船作为支承和运行装置，浮在水上作业，可沿水道自航或拖航的水上臂架起重机。它广泛应用于海河港口，可单独完成船—岸间或船—船间的装卸作业。浮式起重机根据其工作装置的工作特性可分为全回转浮式起重机、部分回转浮式起重机和非回转浮式起重机三种类型。 二、港口装卸机械发展的总体趋势 （1）自动化和智能化自动化和智能化技术是集机电—体的高新技术，以其安全，准确，高效、高技术含量在港口物流中将会发挥了巨大的作用。目前，PLC(可编程逻辑控制器)技术液压技术等被广泛用于港口机械的驱动和控制系统；变频调速已成为交流传动系统调速的主导；自动防摇和精确定位技术集装箱吊具上。自动化和智能化技术，计算机支持下的协同工作将在港口中普遍应用；港口正向着现场作业无人化发展。 （2）大型化和高效化由于市场的需求，港口开始配置起重量大、工作效率高的装卸机械。目前，浮吊的最大起重量达到8800吨，龙门起重机的最大起重量可达3500吨，世界发达港口矿石和煤炭装船单机台时效率已分别达1.6万吨和1万吨，卸船6000吨和5400吨，集装箱装卸桥台时效率达60箱。而且，更加大型化和高效化的设备正在研制过程中。（3）专业化和多用化为提高装卸效率，各国港口为适应各货种流向和船型的需要，建造厂越来越多的专业化码头。如煤炭、汕品、集装箱、矿石等货类专用码头，并配备厂与之适应的专业化设备；为适应生产布局的不断变化和货种、货流不稳定等状况，出现了要求建造多用途码头的趋势，于是要求有与之相匹配的装卸机械。 （4）标准化和系列化为提高港口机械制造水平，降低生产成本，方便维修和保养，港口装卸机械生产正向标准化、系列化方向发展。如我国岸边集装箱起重机是发展速度最快、技
浙江海洋学院 港口起重机械课程设计说明书 设计题目: 臂架型起重机起升机构设计 专业 : 机械设计制造及其自动化 班级 : 姓名： 学号： 2013年1月9号
摘要：桥架在高架轨道上运行的一种桥架型起重机，又称天车。桥式起重机的桥架沿铺设在两侧高架上的轨道纵向运行，起重小车沿铺设在桥架上的轨道横向运行，构成一矩形的工作范围，就可以充分利用桥架下面的空间吊运物料，不受地面设备的阻碍。这种起重机广泛用在室内外仓库、厂房、码头和露天贮料场等处。桥式起重机可分为普通桥式起重机、简易梁桥式起重机和冶金专用桥式起重机3种。本次设计的是桥式起重机的起升机构设计，起升机构是起重机械中最重要、最基本的机构，其作用是提升或下降货物；起升机构通常主要由取物装置、钢丝绳卷绕系统、制动系统、减速传动装置、驱动装置等组成。本次设计卷筒组、吊钩组、电动机、减速器、联轴器等。 关键词：桥式起重机、起升机构、吊钩、卷筒、电动机、减速器、联轴器、钢丝绳、滑轮、制动器。 第一章设计课题及起升机构传动方案的选择 1.1主要性能及技术参数 起重量（t）工作级别 起升高度（m）起升速度 （m/min）H h 5 M5 12 6 30 表.1 1.2 起升机构传动方案选择 起升机构一般由驱动装置(包括电动机、联轴器、制动器、减速器、卷筒等)、钢丝绳卷绕装置(包括钢丝绳、卷筒、定滑轮和动滑轮)、取物装置和安全保护装置组成。电动机驱动是起升机构的主要驱动方式。当起重量在50t以下时，常见的桥式起重机的起升机构布置方式如图1所示； 图1起升机构配置方案 图中：1.减速器 2.制动器 3.联轴器 4.浮动轴 5.发动机 6.卷筒 7.卷筒支座
1 臂架类起重机 利用臂架的变幅(俯仰)、绕垂直轴线回转配合升降货物，使动作灵活，满足装卸要求。 固定式、移动式和浮式。 §2 常用港口起重机 2 固定式臂架起重机直接安装在码头或库场的墩座上，只能原地工作。其中有的臂架只能俯仰不能回转；有的既可俯仰又可回转，如桅杆起重机、船舶吊杆等。 桅杆动臂起重机 臂架下端与桅杆下部铰接，臂架上端通过钢丝绳与桅杆相连。 汽车起重机履带起重机 5 汽车起重机行驶性能接近于汽车，它的机动性好，适用于分散的装卸地点，但其装卸生产率较低，不能吊货运行或采用双绳抓斗装卸散货，因而在港口的应用不很普遍。 履带起重机运行速度较低，而爬坡能力较强，和地面接触面积大，可在松软地面上工作，但对路面有破坏作用，所以一般只用在港口后方货场上。 轮胎、汽车、履带等移动式起重机又称为流动式起重机。 6 浮式起重机是安装在专用平底船上的臂架起重机，广泛用于海、河港口的装卸及建港等工作。 臂架类型起重机为了扩大工作范围、增加作业的机动性，一般设有2-4个工作机构，即除起升机构外还根据需要设置变幅、旋转、运行机构。
7 一、轮胎起重机 轮胎起重机是装在特制轮胎底盘上的全回转(可360°回转)臂架起重机。它有起升、回转、变幅和运行四个作机构，分别完成提升和水平运移货物、调整臂架伸距及变换工作地点的动作。 起重臂、司机室(个别机型例外)、动力装置、平衡重(对重)及起升、变幅、回转机构等都布置在转台上。运行底盘设有四个可收放的支腿，以便增大起重能力和稳定性。 轮胎起重机和汽车起重机都是轮式无轨运行起重机，但它们的结构和性能是有差别的。 9 汽车起重机安装在标准的或专用的载货汽车底盘上，绝大多数都有两个司机室，一个用于操纵起重作业，另一个操纵行驶，起重作业时必须放下支腿，因而不能吊货行驶；其起重吊具只能是吊钩或单绳抓斗，不能配用双绳抓斗，装卸生产率较低；它的轮压、外形尺寸都符合公路行驶的要求，行驶速度一般在40km/h 左右，高时可达80km/h ，行驶用的发动机功率较大，可经常行驶于距离较远的作业地点之间，起重和行驶并重，但在港口装卸作业中，它的行驶特点不能充分发挥。 10 汽车起重机采用通用底盘，在汽车底盘的基础上放宽、加大并考虑火车能运输 11 与汽车起重机相比，轮胎起重机只有一个司机室，同时操纵起重作业和行驶；它的特制底盘能较好地符合起重作业的要求，轮距和轴距配置较为适当，故稳定性较好；它的起升速度较汽车起重机高，吊具可为吊钩或配用双绳抓斗，因而装卸生产率较高；它允许在一定的条件下带负荷移动，例如在使用短臂且地面平坦的情况下以无支腿时75％额定起重量的货载作吊货行驶，这就更加扩大了起重作业的机动性。轮胎起重机的行驶速度一般低于30km/h ，个别可达50km/h ，适宜在作业场地较为固定、以起重为主兼顾行驶的场合使用。因此，轮胎起重机在港口码头应用普遍。 12 为能够机动灵活地适应作业地点变化的需要，轮胎起重机大多采用自身具有独立能源的内燃机集中驱动、内燃机一电力驱动或内燃一液压驱动形式，也有些轮胎起重机为了结构、维修简单而采用由外界交流电网供电的电力驱动形式，通常称为电动轮胎起重机。 电动轮胎起重机的作业范围受到电源限制，且不能自行，它们的底盘前端装有牵引杆，移动时靠其他机械曳行。
在港口从事船舶和车辆的货物装 卸，库场的货物堆码、拆垛和转运， 以及船舱内、车厢内、仓库内货物搬运等作业的起重运输机械。港口装卸机械一般要具有较高的工作速度和生产率，并能适应频繁的连续作业的要求。 港口装卸机械可分为起重机械、输送机械和装卸搬运机械三种基本类型。目前港口应用的装卸机械有百余种，其中应用较广的有30种左右。 起重机械能够垂直升降货物并具有水平运移功能的机械。它的工作特点是间歇重复工作，在每一工作循环中有空载时间。起重机械主要是各种起重机，港口使用较多的有门座起重机、门座抓斗卸船机、桥式抓斗卸船机、龙门起重机和浮式起重机（见起重船）等。集装箱码头主要使用岸边集装箱起重机。 门座起重机旋转臂架起重机的一种，因有门形底座（门座）而得名，又称门吊、门机。它有起升、旋转、变幅、行走4个能协调工作的机构（图1[门座起重机]）。门座起重机沿地面轨道行走。门座下可通行铁路车辆和汽车。这种起重机臂架长，起升高度大，各机构工作速度快，因而工作范围大，生产率高，且可配装不同的取物装置。例如，配装吊钩可装卸件货和钢材等重件，配装抓斗可装卸散货，换用专用吊具可装卸集装箱（但效率不如集装箱专用设备）,因而通用性强。中国生产5吨、10吨、16吨、60吨等不同起重量级别的门座起重机。 门座抓斗卸船机由门座起重机派生出来的专用机械，又称带斗门机，多用于海港散货卸船作业。结构形式同门座起重机相似，但在门座上装有承接散货用的漏斗和胶带输送机系统，吊具为抓斗。抓斗自船舱抓取散货后，经起升、变幅，将散货卸入门座上的漏斗内，再由胶带输送机系统输送到堆场。门座上的漏斗可以移动，使变幅行程减至最小，因而生产率比一般通用门座起重机高，臂架系统结构强度也较高。中国制造的门座抓斗卸船机的生产率约为每小时800吨,适用于中小港口的散货卸船作业。 桥式抓斗卸船机具有较高生产率的散货专用卸船机械（图2[桥式抓斗卸船机]）。它同门座抓斗卸船机的区别在于它的水平移动抓斗是靠抓斗小车在起重机桥架轨道上行驶来实现的，而不靠臂架的俯仰来实现，因而有较高的水平移动速度和生产率。目前这种卸船机的生产率可高达每小时2500吨左右。 岸边集装箱起重机为集装箱装卸船的专用起重机。布置于集装箱码头前沿，外形同桥式抓斗卸船机相似。岸边集装箱起重机有多种类型。中国目前采用的是前后两片门框和拉杆组成门架,门架沿码头前沿轨道行驶,桥架支承在门架上（图3[岸边集装箱起重机]）。为了避免船舶靠离码头时碰撞，桥架的外伸悬臂有的可以俯仰，有的可以伸缩。行走小车沿桥架的轨道往返行驶吊运集装箱目前常用起升速度,空载时为每分钟70～120米,重载时为每分钟35～50米,小车行走速度约为每分钟120～150米，并配有专用集装箱吊具和减摇装置,起重量一般在40吨以下，每小时可吊运集装箱20～30标准箱。 龙门起重机水平主梁支承在两片刚性支腿上的桥架起重机。起重小车在主梁的轨道上行走。龙门起重机有轨道式和轮胎式两种，轨道式的沿地面轨道行走，轮胎式的移动灵活。主要用于堆场装卸、堆码集装箱。中国生产的轮胎式龙门起重机的起重量为40吨，轮距跨度内可
设计理念： 港口起重机培训模拟器，是集机—电—液控制一体的、多功能港口起重机操作仿真模拟器，应用了计算机实时仿真技术、液压振动伺服控制技术，以及三维动画模拟显示技术，主动式、实时模拟岸边集装箱起重机和轮胎式集装箱门式起重机的多功能振动模拟训练器。产品具备当前国际上先进的港机仿真模拟器的功能特点，并符合我国通常的教学培训方法与模式，整机具有优良的性价比（价格仅为国外同类水平产品的1/2~1/3）。 系统软件： 1、驾驶室操作系统 模拟司机操作工作界面，采用真机仿真的方式设计制作。 2、教员台控制系统 教师或管理人员可以远程维护模拟器，设置各类参数和考试科目，设置故障考核点，实时跟踪训练轨迹，记录训练结果等。 3、三维立体图像视景系统 通过该模块实现三维立体成像，大大提高临场感，使训练人员产生身临其境的感觉，同现实比例的画面效果，提高了系统的仿真度。 4、信号采集和PLC逻辑控制系统 模拟实际工作中的电气参数指标，采集指令控制器、按钮等信号，并同时反馈到软件系统及指示灯系统。采用高速芯片，性能指标高，稳定性强。 5、音响系统 高保真音响系统，模拟现场环境音效及设备运转中的音效。 6、教学投影系统 训练人员的操作情况通过教学投影系统传出到培训教室，其他培训人员可以通过该系统观察训练情况，同时也可以作为标准教学使用。 7、网络通讯系统 负责各系统间的数据通讯。每台教师机可以控制最多12台模拟器。大大节约总成本。 硬件指标： 模拟器主要硬件：司机驾驶操作台、软件运行服务器、投影系统、教员监控台。 1、司机操作台与实际起重机的驾驶操作台大小尺寸一致；操作台上的仪表、开关、指示灯等可根据仿真训练起重机的不同类型方便快速更换。 2、软件运行服务器配置：CPUi7，内存4G，显卡1G以上，硬盘：320G以上。 3、投影系统为环绕式。环绕图象显示面积不少于4×80英寸；投影幕布位于司机操作台的正前方、正下方、左侧和右侧；至少正下方投影硬件支持立体图象显示。 投影仪参数：分辨率不小于1280×1024，亮度不小于3500Lum（投影仪），视景效果连续，拼接完整，在操作座椅上观察与现实中的视觉效果一致。 投影幕布为4块背投成像方式。 4、模拟器组合形式方便拆装； 5、模拟器整体布置要求，占地面积不大于25平方米，整体高度不高于4.5米。 6、教员监控台可实时监控学员的学习状况，包括训练记录、设定训练内容及难度，控制整个模拟器运行的开关。 产品优势： 1）安全性高，杜绝了培训事故的发生，降低了培训风险； 2）培训质量高，应用计算机仿真软件，通过人机交互方式，可实现作业过程中各种工作状况、天气状况的模拟，并可进行各种特殊工况和事故处理能力的全面技能培训，从而大大缩短培训周期，提高培训质量；
《港口起重机械》课程教学大纲 一、课程性质和任务 课程的性质：《港口起重机械》课程是港口物流设备与自动控制专业的一门主要必修课，是研究起重机械的典型结构和工作原理的一门学科。 课程的任务：讲授起重输送机械的构造原理和部件设计计算的基本知识，介绍港口常用典型机械的构造、技术性能等。 教学的基本要求：牢固掌握起重机械四大机构的构造、工作原理；掌握起升机构的设计计算步骤和方法；掌握常用港口起重机安全装置的构造和工作原理。 三、课程内容 1、绪论 起重输送机械在国民经济中的作用；起重输送机械的产生与发展；起重输送机械的分类；我国起重输送机械的发展概况与发展趋势。 重点：起重输送机械的分类。 2、起重机械概论 概述；基本参数；驱动装置；载荷计算与载荷组合。 重点：起重机械的基本参数。 难点：动载荷的计算。 3、起重机主要零部件 钢丝绳；滑轮、滑轮组与卷筒；吊钩装置和抓斗；制动器。
重点：钢丝绳选择；卷筒计算。 难点：影响抓斗抓取能力的主要因素。 4、起升机构 概述；起升机构布置方案；起升机构计算；起升机构计算实例。 重点：起升机构的计算步骤与方法。 难点：电动机的验算；减速器的选择。 5、运行机构 概述；有轨运行机构；车轮计算；有轨运行机构计算；有轨运行机构计算实例。 重点：有轨运行机构的计算步骤与方法。 难点：制动器的选择；打滑验算。 6、变幅机构 概述；载重水平位移；臂架系统自重平衡；变幅驱动传动形式。 重点：载重水平位移和臂架系统自重平衡的方法与装置。 难点：组合臂架法的组成和工作原理；移动重心法的组成和工作原理。 7、回转机构 概述；回转支承装置；回转驱动装置。 重点：各类回转支承装置的结构。 难点：滚动轴承式回转支承装置的组成和受载。 8、稳定性和安全装置 起重机抗倾覆稳定性；防风抗滑安全性；安全装置。 重点：起重机常用安全装置的构造。 难点：起重力矩限制器的组成和工作原理。 9、典型港口起重机 5~50t电动吊钩桥式起重机; MQ10~30门座起重机; QL16B轮胎起重机; 3-18型浮式起重机。 重点：各种典型起重机的结构。 难点：电动吊钩桥式起重机运行驱动装置的组成；门座起重机变幅机构的组成和工作原理；3-18浮式起重机变幅机构的组成和工作原理。 四、程设计和大型作业 1、课程设计 名称：起重机课程设计 要求和安排：进行起升机构等设计；画出总装图和零件图。在《现代港口设备》课程的起重机械部分结束以后进行。 2、大型作业 名称：起升机构设计计算
浅谈港口起重机械制造项目 发表时间：2018-05-28T11:14:42.113Z 来源：《基层建设》2018年第3期作者：刘海平 [导读] 摘要：在当前国际贸易往来中，水路运输为主要运输方式，其运输机械正由大型化、重型化向自动化、智能化发展。 上海振华重工（集团）股份有限公司 摘要：在当前国际贸易往来中，水路运输为主要运输方式，其运输机械正由大型化、重型化向自动化、智能化发展。港口机械作为进出口贸易运输环节中的关键设备，起到了纽带作用，重要性不言而喻！鉴于此，相关从业人员就一定要对港口起重机械制造项目各个环节控制加强重视，以最大程度的保障港口起重机械制造的质量，从而有效保证世界港口贸易的正常、高效进行，维护振华重工在世界集装箱机械制造中的“领导”地位。 关键词：港口起重机械；生产；制造 1.港口起重机械制造的关键流程内容 1.1钢结构件的制作 通常而言，对钢结构进行制作就是将原材料以焊接的方式进行合成，以使其能够满足工程建设的具体使用要求，而这些构件一般是包括梯形架、大梁、横梁、立柱、行走机构等。而就结构件的制作工序来说，主要包括切割，拼接以及校正等。钢结构的制作可以将其划分为主体钢结构的制作以及辅助结构的制作，对于其制作流程来说，技术人员应该对每一道工序进行严谨且科学的把控，以避免因某一工序出现问题而造成整个构件出现非常严重的质量问题的情况。同时，良好的构件制作对于钢结构件的性能也能够提供更为全面的保障。因为钢结构件的形状较为复杂，且制作的难度也非常大，所以对每一道施工工序都必须要严格地按照施工的工艺方案进行施工，以此来防止出现质量问题。 1.2拼装外场部件 所谓外场构件的拼装，主要是在进行总装前，对已经制作好的部件进行组装，集散件为大件，对组装时的尺寸、质量进行把控，保证金属结构的整体尺寸能够符合规定，达到模块化总装的要求。在进行多个结构件按照图纸组装的过程中，基本上所有的构件都要经过组装的过程。 外场部件的拼装主要包括行走构件、门框构件、前后大梁、梯形架等组装。 左右侧门框的拼装就是进行立柱和联系横梁的组装：要根据施工图纸，进行拼装定位，保证其尺寸和水平度，如上下口尺寸、对角线尺寸、平整度控制等。在进行总装的过程中，根据要求对立柱法兰进行焊接或采用高强度螺栓进行连接。海陆侧上横梁骑后大梁的组装是整个后大梁组装的重要环节，对其进行拼装一般都是采用焊接的形式进行连接的。在海陆侧上横梁与后大梁连接完成后还有梯形架与海侧上横梁的组装，以达到利用大型浮吊一次性总装的要求，使得高空作业地面化，方便施工，同时也有利用安全作业。以上所有重要焊接点，如大梁和海陆侧上横梁的连接，均要求全面进行MT和UT，甚至XT，防止焊接过程出现假焊、漏焊、夹渣等问题，从而有效保证各位连接点的强度。无论是哪个部件拼装的过程，都是为了最后总装而做的准备，所以在进行拼装的过程中主要是严格控制尺寸和焊接质量问题。 1.3机加工的制作 就岸桥整机结构件的连接而言，多数的关键点的连接都是借助铰轴来实现的，其他部位则较多的会采用螺栓和焊接的方式来进行联接，基于此操作，为更好的确保构件的制作质量，就需要采用机加工来对联接处进行镗孔刮平面。另外，结构件在实际的制作过程中，一般情况下都会存在着一定的加工余量，所在结束整体结构件的制作后，还要依据图纸的具体设计要求情况，采用激光划线的措施来对具体尺寸进行机加工。 需要注意的是，在进行机加工制作的过程中，对加工尺寸以及加工表面的要求是非常严格的，所以对于加工后的尺寸必须要进行严格的控制，若是在加工结束之后需要连接，则要将垂直度与平整性框定在规定要求范围内。此外，就结构件的制作质量而言，是应以划线的准确度以及制作精度为前提的，一定不能出现在未完成的钢结构上进行结构件机加工的情况。 1.4排装机构 在针对整机的制作过程中，机构排装对象为驱动装置，若想良好的实现岸桥整机的操作，则基本就是依赖驱动装置来完成，亦或是利用驱动装置来对钢丝绳进行牵引以完成操作动作。驱动装置的排装也同样是制动器等机构的排装，所以对其要进行合理的控制。驱动机构是由电动机运转来带动减速箱的输入端的，其速度的快慢都是经由电动机的输出功率进行控制的。岸桥驱动机构作为速度变化频率高，启动较为频繁的一种机构，在进行实际排装的过程中，对于各个机构的传动轴的通信速度要求是非常高的。基于此情况，技术人员就应对底座接触面与各个机构底座的强度进行全面综合的考量。在排桩的过程中，首要原则就是要进行减速箱的排装。之后才能电动机以及制动器的排装工作。但是在实际的排装过程中，若是驱动机构为驱动车轮运动的，那就需要让车轮作为基准来对减速箱进行排装，而对于如驱动钢丝绳卷筒运动来说，则可以在结束减速箱排装之后，再来进行卷筒的定位。 1.5涂装 就涂装工序而言，其主要是需要对原材料钢板的表面、底漆、中层漆、面漆等部位进行预处理。在整个岸桥工程中，涂装工序是从始至终都要不断进行的，并且还要在岸桥总装进行之前彻底结束。进行底漆的涂装主要是避免氧化问题的发生，进而避免腐蚀问题给工程安全带来负面影响。就底漆的涂装工序来说，其需要在表面较为粗糙的钢结构表面上进行，以增加漆膜的附着效果，较多的会采用冲砂的方式，来对钢结构的表面粗糙度进行处理。 中层漆的主要作用就是连接底漆以及面漆，作为二者之间的连接层，中层漆能够有效改善图层之间的附着力，同时也能有效防止水分以及其他物质的渗透。面漆具备非常好的表面装饰性以及耐候性，能够有效防止大气以及紫外线对构件的侵害。脂肪族聚氨酯油漆作为稳定性较好的油漆，具备很好的稳定性，同时也能保证构件表面的光泽。但需要注意的是，因为涂装工序的施工时间较为有限，且对施工环境具有一定的特殊要求，故而在实际的施工过程中，就需要技术人员合理进行施工的规划工作，要特别注意在施工的过程中出现污染问题。 1.6辅助件的安装 在施工的过程中，辅助件也就是人们常说的预焊预装件，主要包括等登机梯子以及维修平台和电气走线开孔等。在进行安装焊接时，
象鼻梁离心力作用位置：αsin L r x = 3．拉杆的离心力：= xl P )cos 2 1 (2f A l g G l -+?βω ∴ l ll ll T P R ρρρ+=2 4．对重的离心力：)(2 f A L g G P d d dl -+?= ω ∴ )(1 1 o o d dl l ll x xl b bl Z l r r L P r P r P r P r W ??-?+?+?=
（六）臂架系统惯性力产生的变幅阻力g W ∵当变幅齿条作等速运动，臂架系统各部件为非匀速运动而产生。 由于该项阻力相对其他阻力较小，且货物的惯性力已在偏摆水平力中计及，一般可不计算。 计算时按：起（制）动时，齿条所做的功=臂架系统的动能变化 即： A = E 1． A=q Z q g S q g t v W L W ?=??2 ) ()( 式中：S L ?—起（制）动时齿条行程； Z v —起（制）动末齿条速度； 2．臂架系统的动能变化E （计算时，连杆、对重杠杆的动能变化不计） E =Q l x b E E E E ++++d E （1） 臂架的动能：计算时，把臂架作为绕O 点转动的均直杆（2 3l g G J b ?= ） ∴ 2 22226)31(2121ob b b ob B ob b b L g G L g G J E ωωω?=?=?= ∑?-= i o ob t 180) (min max ααπω （2） 象鼻梁的动能：把象鼻梁作为绕O 点转动的刚体（22 1 ω?= J E ） 认为象鼻梁的重心在和臂架的铰点。 ∴ 2222121ob b x ob x x L g G J E ωω?== (3) 拉杆的动能：计算时，把拉杆作为绕1O 点转动的均直杆 ??=?= g G J E l l o l l 31(212121ω)2l l 21l o ω?=2 1261l o l l l G g ω?? ∑?-=i l o t 180) (min max 1ββπω (4) 货物的动能：直线运动质量的动能为：22 1 v m E ?=
门座起重机的认识、维护与操作项目三任务一门座起重机工作机构认识任务导读吊具的工作原理和结构组成；1的学习，了解门座式起重机各工作机 构、本任务通过任务门座式起重机各机构的主要零部件的结构组成和工作原理。 教学目标知识目标： 1.了解门座起重机的构造特征以及运用的场合； 2.了解门座起重机的性 能参数；掌握门座起重机的起升、变幅、回转和运3. 行四个机构的结构特点、组成与动作原理。能力目标：具备门座起重机的构造特征、工作机构认识的能力。工作任务门座起重机图1-3-1 描述桥式起重机各机构的结构组成及特点，并填写任务单。 知识储备一、MQ16-33门座起重机产品简介根据MQ16-33门座起重机是在港口码头前沿装卸一般散货和杂货的通用港口装卸机械。可以带载作水平位移变货种不同可分别使用吊钩或抓斗两种吊具。它工作幅度大、速度高，幅，带载作任意角度回转，可以在所有工作范围内作起升、变幅、回转的单独或联合动作，操作方便，动作灵活，可使用于海港或内河港口。三相四线制交流电源，所有机构全部采用封50Hz380V/220VMQ16-33门座起重机使用、三相异步变频电动机驱动。闭的，沿水平平行直线铺设的钢轨轨道。钢轨型号MQ16-33门座起重机适用于轨距为10.5m QU80型。要求轨道接地良好。为YB/T5055-1993中规定的门座起重机设有安全操作所必需的各种电气、机械保护装置。MQ16-33 1-3-2。门座起重机机房平面布置见图MQ16-33 。1-3-1门座起重机的主要性能参数见表 MQ16-33． 门座起重机机房平面布置图图1-3-2 MQ16-33 1-3-1 MQ16-33表门座起重机主要性能参数表
《港口起重机械》习题集答案 包括填空题，选择题，判断改错题, 适用于南通航院交通工程系的学弟学妹们 目录 第一章起重机概论 第二章载荷计算与载荷组合 第三章起重机零部件 第四章起升机构
第五章运行机构 第六章变幅机构 第七章回转机构 第八章抗倾覆稳定性和防风抗滑安全性 第九章典型港口起重机 第一章起重机概论 一、填空题： 1、起重机械是用来垂直升降重物，并可使重物作短距离水平移动的机械，具有循环、重复、间歇运动的特点。 2、起重机械的种类可分轻小起重设备、、起重机和升降机。 3、起重机械主要由工作机构、金属结构和驱动装置、安全保护装置四个基本部分组成。 4、起重机械上常用的工作机构有：起升机构、变幅机构、回转机构和运行机构等四大机构，其中最基本的机构是起升机 构。 5、实现物品垂直升降的机构是起升机构，使起重机或运行小车沿固定轨道或路面行走的机构是运行机构，依靠鼻架的俯仰或起重小车在鼻架上运行而改变幅度的机构是变幅机构，使起重机的回转部分在水平内绕回转中心
转动，实现物品周向移动的机构是回转机构，对整个起重机起支撑作用，决定起重机械的结构形式的，是金属结构。 6、起重机按结构特征和实现物品水平运动方式的不同可分为桥架型、 臂架型、索缆型三大类。 7、起重机械的主要参数有：起重量、起升高度、幅度、工作速度、工作级别、轨距、跨距、轮压等。 8、起重机械的额定起重量是指；起重机安全工作所允许的最大吊起的物品重量和吊具质量的总和。 9、起重机械的工作级别包括：整机工作级别和机构工作级 别。 10、工作级别主要影响因素有利用等级和载荷状 态。 11、起重机械通常采用的驱动方式有：电力驱动、内燃机驱动、人力驱动。 12、YZR、YZ系列起重机及冶金用电机的工作制分为：S2～ S9八种，基准工作制 为S3-40% 。 二、选择题：（所有选择题均指不确定选项） 1、千斤顶属于（ C）。 A、起重机 B、输送机械 C、简单起重机械 D、升降机 2、起重葫芦属于（ A）。 A、简单起重机械 B、输送机械 C、起重机 D、升降机 3、额定起重量包括（ B ）。 A、货物、吊钩、吊环 B、货物、抓斗 C、货物、吊钩、吊环、抓斗 D、货物、所有取物装置 4、安装用吊钩式门座起重机的工作级别是（A ）。 A、A3～ A5 B、U3～ U5 C、Q3～ Q5 D、M3～ M5 5、装卸用抓斗式门座起重机的起升机构的工作级别是（ D）。
第一二章 分类：臂架型起重机（门座、流动式、臂架......）、桥架型起重机（桥式、门式）、缆索型起重机（缆索、门式缆索） 臂架型起重机：有固定的或者可以摆动的承载臂架。门座起重机：臂架安在门座上，下方可通过铁路或公路车辆的移动式回转起重机。流动式起重机：臂架安在车架上，能在带载或不带载情况下沿着无轨路面行驶。桥架型起重机：有一个直线形或门形桥架的承载结构，取物装置悬挂在能沿桥架运行的起重小车或葫芦上。门式起重机：门式起重机是指桥架梁通过支腿支撑在轨道上的起重机。 基本组成 ：1、工作机构：为实现货物运动而设置的执行机构组成：动力、传动、制动以及工作装置 2、 金属结构：起重机械的骨架（桁架、板梁、箱形等结构）承受起重机自重、货重、外载荷，并将其传递到基础上3、动力装置和控制系统：动力装置 ：为起重机械提供动力的设备能源决定起重机械的性能和特点供给：工作动力、控制、照明、联络等控制系统：操纵起重机械完成各种作业要求的动作指挥实现机构的起动、调速、换向、制动等动作4、安全辅助装置：对起重机械实施各种安全保护如：起重量限制器、载重力矩限制器、限位开关、缓冲器、夹轨器、防风装置、偏斜指示器等 工作特点：短暂、重复、周期性循环1、每个工作循环中，都包括满载和空载的过程；2、每个工作循环中，其主要工作机构都作正向和反向的运动，且起制动非常频繁；3、所受到的载荷的大小和方向都是变化的。 技术参数：一、起重量Q （额定起重量）安全正常工作所允许的最大起吊货物的质量（kg 、t ）不包括吊钩、吊环（动滑轮组、钢丝绳）等吊具的质量，包括抓斗、电磁吸盘、集装箱吊具、料桶等吊具的质量（可更换或辅助取物装置）起重量随幅度变化的起重机，其起重量为最小幅度时（主钩）的最大起重量。净起重量是吊挂在起重机固定吊具上起升的货物质量，是有效起重量与可分吊具质量之和。桥架型起重机的额定起重量是定值。工作性变幅的臂架型起重机的额定起重量是随工作幅度而变化的，其最大值被称为起重机的最大起重量，是臂架处于最小幅度位置时起重机的最大起重能力，同时也被称作起重机的标称起重量。副钩起重量一般为主钩五分之一到三分之一。通常用分数表示：15/3t 主钩15吨副钩3吨。 二、幅度R （外伸距l ）（后伸距）1、幅度：旋转臂架类起重机：旋转中心至吊具中心线的水平距离。非旋转臂架类起重机：臂架下铰点至吊具中心线的水平距离2、外伸距（对桥式卸船机、装卸桥而言）：临水侧的轨道中心线至吊具中心线的最大水平距离3、后伸距：确定：装卸对象的尺寸有关，如船宽、舱宽等，装卸工艺有关，如是否需要过驳作业，临水侧轨道中心至码头边缘的尺寸，轨距及旋转轴线位置有关。三．起升高度H 吊具下极限位置至最上极限位置之间的垂直距离（地面、轨面、水面）含轨上、轨下或水上、水下起升高度确定。下降深度h 起重机支承面至取物装置最低工作位置之间的垂直距离。四、轨距L 、跨度S 和基距B ：1、轨距：有轨起重机大车运行轨道或起重小车行走轨道中心线间的水平距离。2、跨度：对桥式起重机而言，起重机运行轨道中心线的水平距离 3、基距：沿轨道方向，两支腿中心线的水平距离。五、工作速度V1、起升速度Vh ：取物装置的升降速度。（ m/s 、m/min ）2、变幅速度Vr ：取物装置沿水平方向移动的平均线速度。3、回转速度n ：起重机回转部分的转速。（r/min ）4、运行速度：起重机或起重小车的行走速度。5、速度的选择：根据作业性质和使用要求：工作性机构速度要高，非工作性机构速度较低 前沿机械速度要高，后方机械速度较低；起重量；工作行程，行程大用高速，行程小用低速；六、生产率A 单位时间内吊运货物的总吨数。（t/h ）（平均值）表明起重机装卸工作能力的综合性指标。起重机在规定装卸条件下每小时装卸货物的总质量或每小时装卸的标准集装箱箱数 计算：A = n * Qp n ——每小时工作循环次数。n = 3600/ T T ——一个工作循环时间（s ）。T = ∑t +tj ∑t ——一个工作循环中机构运转时间。Tj ——摘挂钩等辅助工作时间。Qp ——每次吊运物品的平均起重量（t ）。七、 轮压P ：一个车轮对轨面或地面的垂直压力。（N 、kN ） 最大值：影响机构设计（车轮大小、数量）、金属结构设计（桥架、门架结构）、基础承压能力。最小值：打滑验算。八、 工作级别（也称工作类型）：考虑起重机起重量和时间的利用程度以及工作循环数的特性。为了合理选用、设计和制造起重机，为设计者，制造者和使用者提供提供一个共同基础，以取得良好的技术经济影响效果，应根据起重机使用频繁程度和受载轻重程度，对起重机及其组成部分进行工作级别的划分。工作级别包括：起重机整机的工作级别、机构的工作级别和结构件或机械零件的工作级别。起重机的工作级别利用等级——表征起重机在其设计寿命期内的使用频繁程度用总工作循环次数N 表示，共分为十级：U0～U9；载荷状态——表征起重机受载的轻重程度与实际起升载荷/额定起升载荷有关与实际载荷作业次数/总的工作循环次数有关按名义载荷谱系数（Kp ≤〔Kp 〕）分为四级：Q1～Q4 载荷谱系数 :ni —— 载荷Pi 的作用次数N —— 总的工作循环次数Pi —— 第i 个起升载荷 Pmax —— 最大起升载荷 m —— 指数 （轻、中、重、特重）综合利用等级和载荷状态 起重机的工作级别分为八级：A1～A8主要代表机构—— 起重机机构的工作级别：机构利用等级——按机构总设计寿命（小时数）分为十级：T0～T9载荷状态——表明机构受载轻重的程度按载荷谱系数分为四级：L1～L4（轻、中、重、特重）根据机构的利用级别和载荷状态 机构的工作级别分为八级：M1～M8 对同一起重机而言，整机的工作级别与各机构的工作级别是不相同的，各机构之间的工作级别也是不相同的。设计依据起重机的工作级别（P23，表1-9）机构的工作级别（P24，表1-10） 电力驱动：分为直流和交流两类。起重机械应采用起重机及冶金用系列电动机。要求：启动转矩大，转子转动惯量笑，过载能力强，机械强度高。工作制：1、短时工作制S2：恒定负载下给定的时间N 运行，电动机在该时间内不足以达到热稳定，随之停机和断能。特点是电动机接电运转时间短，温升达不到稳定值，而断电后的停歇时间长，足以使电动机冷却到环境温度；2、S3断续周期工作制：特点是电动机接电运转的时间较短，不足以使电动机达到热稳定状态，启动时间与一个周期相比很短，气动电流对温升没有显著影响。3、包括启动的断续周期工作制S4：每个周期包括一段温升有显著影响的启动时间和一段恒定负载运行时间和一段停机和断能时间。4、电制动的断续周期工作制S5：包括启动时间、恒定负载运行时间、电制动时间。选电动机容量的基本要求：在给定的工作条件下长期进行重复短暂工作时，电动机的温升不应该超过允许的数值，即不过热；在正常满载状态工作时，电动机能进行可靠的启动，启动时间要符合要求；在最大工作载荷作用下，电动机具有足够的短期过载能力，不会造成工作中的停机现象。 载荷分类：1、常规载荷：起重机正常工作时经常发生的载荷，包括自重载荷、起升载荷、垂直运动引起的动载荷、变速运动引起的动载荷。2、偶然载荷：正常工作时不经常发生而只是偶然出现的载荷，包括偏斜运行时的水平侧向载荷、坡道载荷、风载荷、冰雪载荷及温度变化引起的载荷。3、特殊载荷：非正常工作时或不工作时的特殊情况下才发生的载荷，包括非工作状态风载荷、碰撞载荷、意外停机引起的载荷等。4、其他载荷：特定情况下发生的载荷，包括工艺性载荷、作用在起重机的平台或通道上的载荷。 细分：一、起升载荷Pq ：起升部分质量（随物品升降的其它设备）的重力，包括起重量、取物装置质量、钢丝绳等 二、自重载荷Pg ：起重机金属结构、机械设备以及附设在起重机上的存仓、连续运输机及其上的物料等的重力，不包括起升载荷，作用形式（依结构情况定）：机电设备——集中载荷，桁架结构——节点载荷，箱型、板梁结构——均布载荷。三、风载荷Pf ：流动的空气被结构物阻挡而产生的载荷（露天工作，水平方向）Pf =C Kh qA 起重机的风载荷分为：工作状态 (Ⅰ类：正常；Ⅱ类：最大 )；非工作状态 ( Ⅲ类 )。四、动力载荷（起重机各质量由于运动状态变化而产生的动态力）1、机构的起动和制动、回转机构使转台作回转运动、起重机转弯行驶→ 惯性载荷 2、金属结构和机构都是弹性系统，当外载荷骤然作用使系统上振动→振动载荷 3、起重机或起重小车驶过轨道接头或不平路面时（垂直方向） 起制动时传动机构中的间隙等原因（运动方向）→冲击载荷。以上（1、2、3）载荷，引用动力系数、冲击系数来计算 4、臂架类型回转起重机，由于回转、变幅、运行机构起动或制动时产生的惯性力，回转离心力以及物品所受风力的作用，使悬挂物品的钢丝绳相对于铅垂线产生偏摆角，从而使臂架头部受到一个水平力→货物偏摆载荷T ，T=Qtg α （αⅠ ， αⅡ ， αⅢ ） 五、起重机偏斜运行时的水平侧向力Ps 垂直于轨道—— 水平导向轮，与轮压、跨度、基距等因素有关。六、坡度载荷Pp 重力产生的沿路面方向的分力七、试验载荷动态试验时，为额定起升载荷的 1.1 倍静态试验时，额定起升载荷的 1.25 倍八、垂直运动引起的动载荷：1、自重振动载荷：货物起升离地是，或将悬吊在空中的部分货物突然卸除时，或悬吊在空中的货物下降制动时，起重机本身的自重将因出现振动而产生脉冲式增大或减小的动力响应动G P = 起升冲击系数乘自重载荷)2、起升动载荷：货物无约束地起升离地时，货物的惯性力会将起升载荷出现动载增大的动力效应 公式 3、突然卸载时的动载荷：有的起重机正常工作室会在空中从总起升质量m 中突然卸除部分起升质量△m 公式 九、其他载荷：碰撞载荷、地震载荷、温度载荷、安装载荷、工艺载荷等。 分类：1、Ⅰ类载荷组合(疲劳计算）：工作情况下的正常载荷组合——经常出现，又称耐久性计算载荷组合，起重机平稳起制动 、Pf Ⅰ、T Ⅰ、Pp Ⅰ载荷变化时，取其等效值，用于零部件的疲劳、磨损和发热以及驱动功率的计算（电动机的发热；车轮、轨道、支承滚轮、齿轮等的磨损和点蚀；机构传动零件、支承零件和金属结构的疲劳）2、Ⅱ类载荷组合 （静强度计算）：工作情况下的最大载荷组合——可能出现，又称静强度计算载荷组合，起重机猛烈起制动、 Pf Ⅱ 、T Ⅱ 、Pp Ⅱ最大值常常受到某些条件的限制：运行机构中驱动轮打滑、回转机构中极限力矩限制器的摩擦离合器打滑、电器保护装置作用、液压系统中安全装置作用。用于全部零部件的静强度、静刚度和失稳破坏计算，对整机进行抗倾覆稳定性和最大轮压计算，校核电动机过载能力和制动器制动力矩3、Ⅲ类载荷组合（校验）：非工作情况下最大载荷——偶然出现Pf Ⅲ、T Ⅲ 、Pp Ⅱ安装载荷、运输载荷、试验载荷、碰撞载荷等 。用于某些零部件（支承装置零部件和金属结构、安全装置）的静强度验算；起重机自身抗倾覆稳定性；最大轮压计算 第三章 一、钢丝绳滑轮组卷绕系统 1.常用类型特点 2.钢丝绳的选用 1）合理选择钢丝绳的结构型式 → 选型① 结构型式：起重机工作频繁→线接触钢丝绳 ② 绳芯材料： 纤维芯 、钢芯③ 表面状况：光面，镀锌 ④ 抗拉强度适中，破断拉力：1550-1850 N/mm2 ⑤ 捻（绕）制方向：绳在筒上左向卷绕→右捻绳；绳在筒上右向卷绕→左捻绳；起升高度大，承载分支数少→多层股不旋转2）根据最大静拉力选取钢丝绳的直径 →选规格① C 系数法： 式中： Fmax ——钢丝绳最 大静拉力C ——选择系数，查表；② 最小安全系数法： 式中： Fo ——钢丝绳的最小破断拉力n ——安全系数，查表 钢丝绳的特征 ① 外层股和绳的捻制方向（丝→股→绳）【（a ）同向捻钢丝绳（钢丝绳捻制中两次旋绕的方向相同）:这种钢丝绳的钢丝方向同钢丝绳中心线以较大角度斜向交叉、挠性好，使用寿命长，但容易松散、扭转打结。适用于经常保持张紧状态的情况，如绳索滑轮组变幅机构的钢丝绳，牵引小车的牵引绳；不宜做起升机构的起升绳； （b ）交互捻钢丝绳（相反）:这种绳的钢丝方向同钢丝中心线接近于平行，挠性较差，钢丝绳间的接触较差、使用寿命较低；但绳与股的扭转趋势相反，相互抵消，因此使用广泛，常用与起升机构；（c ）混合捻钢丝绳：多层不旋转钢丝绳。】 ☆ 绕向：左旋、右旋 ② 股中相邻钢丝间的接触情况【 点接触：绳股中各层钢丝直径相同，内外层钢丝的捻距不同，相邻层的钢丝互相交叉，并在交叉点上接触，形成点接触，因此接触应力较高，易磨损。；线接触：股中丝径不同，外层丝位于里层丝形成的沟槽里。西鲁型（S ）——外粗式:是两层具有相同钢丝数的平行捻股结构。同层钢丝直径相同，不同层钢丝直径不同，内细外粗，因此耐磨性好，适用于多层卷绕或磨损较严重的场合，但僵性交大，需选用较大直径的滑轮和卷筒。、瓦林吞型（W ）——粗细式:是外层包含粗细两种交替排列的钢丝，而且外层钢丝绳是内层钢丝数的两倍的平行捻股结构。内层钢丝直径相同，外层粗细相间，粗钢丝位于内层的沟槽中。外层细钢丝位于粗钢丝之间，因而填充系数较高，承载能力交大，且钢丝绳，挠性练好，是常用形式。、填充型（F ）外层钢丝数是内层的两倍，而且在两层之间有填充钢丝的平行捻股结构。外层钢丝不是布置于内层钢丝间的沟槽，内外层每相邻四根钢丝成正方形排列，在形成的空隙中填充一根细钢丝。细钢丝起着几何稳定作用，增加钢丝绳的金属填充率，从而提高承载能力。面接触：由异型钢丝绕制而成密封型结构，绳中钢丝间呈面接触，表面光滑、强度高，耐磨蚀；工艺复杂，成本高。用于特殊场合，如缆索起重机的承载绳。1）钢丝绳损坏的原因：钢丝绳反复弯曲所造成钢丝的疲劳和磨损2）提高钢丝绳使用寿命的措施：① 合理选择钢丝绳的结构型式，降低工作应力：优先选用线接触钢丝绳， 即：↑安全系数。② 尽量减少钢丝绳弯曲次数（绕过的滑轮数和包角），避免反向弯曲， 即：↓疲劳。 ③ 选取较大直径的卷筒和滑轮， 即：↓弯曲应力。④ 选择恰当的滑轮材料和表面硬度：改善绳与槽间的摩擦状态，即：↓接触应力⑤ 合理确定绳槽（滑轮和卷筒）的槽底半径：改善绳与槽的接触状态， 即：↓接触应力（光卷筒R →∞，寿命↓20-30％；槽底加软衬垫）。 ⑥ 加强润滑，保养及检查。3）钢丝绳的报废：报废标准 —— 每一捻距内的断丝数。 ① 单联滑轮组— ② 双联滑轮组 i 为承载分支数 2．滑轮与滑轮组1）作用：① 支承并传递载荷；② 改变钢丝绳方向 → 导向； ③ 组成滑轮组 → 省力或增速；④ 平衡钢丝绳的张力 → 均衡。2）构造和种类： ① 构造：轮毂、轮辐、轮缘 ② 种类：铸造滑轮、焊接滑轮、热轧滑轮、双辐板压制滑轮 3）直径：式中：D ——按钢丝绳中心计算的滑轮直径 → 槽底直径：D – d 均衡梁或均衡滑轮组是不转动的。 3.卷筒尺寸与钢丝绳的关系。 1）卷筒直径（槽底）：D>=(h1—1）d 2）卷筒长度L ： D 。=D+d 二．取物装置：用于抓取、持住或搬运货物的装置，是货物—起升机构联结的装置 4．吊钩及吊钩滑轮组 （1）吊钩：组成：钩柱、钩身；形状：单钩、双钩；制造方法：锻造吊钩、片式吊钩。注意：禁止使用铸造吊钩、焊接吊钩。☆ 吊钩有标准系列可根据起重量选取供选用 （2）吊钩滑轮组：吊钩与起升滑轮组中动滑轮的组合体1）组成：吊钩、吊钩横梁、轴承、螺母、拉板、滑轮和滑轮轴等2）类型：① 短钩型吊钩组：高度尺寸较大、横向尺寸小，对减小钢丝绳的偏角有利； 滑轮数可单、双——适用于任何倍率的单、双联滑轮组。 ② 长钩型吊钩组：高度尺寸较小、横向尺寸大、吊钩横梁长，受力对称；滑轮数只能是双数——适用于倍率为双数的滑轮组 5．抓斗是一种靠颚板的开闭自行抓取，卸出散料的取物装置。主要用于装卸大宗散粒物料，特殊形式的也可以装卸圆木，生铁块。 （1）抓斗的分类：1）根据抓取物料的种类：粮食、煤炭、矿石、木材、及耙集式抓斗 2）根据抓取物料的容积密度： 轻型、中型、重型、特重型3）根据颚板数目：双颚板、多颚板抓斗4）开闭驱动方式：动力式（电动抓斗、液压抓斗、气动抓斗）、绳索式抓斗（单绳抓斗、双绳抓斗（四绳抓斗）） （2）双（四）绳抓斗1）构造：颚板、下承梁、撑杆、上承梁、支持绳、开闭绳 2）工作原理：四个基本动作过程：① 空斗下降：支持绳和开闭绳同步下降（F1=PG ，F2=0 ），抓斗以张开状态，在自重的作用下插入物料中② 抓取物料：支持绳不动，提升开闭绳，抓斗逐渐闭合并抓取物料，直到抓斗完全闭合。③ 载货起升：支持绳和开闭绳同步上升，则载货抓斗上升，然后将抓斗移动到卸料地点，初期全部重量由开闭绳承担，然后由支持绳和开闭绳平均分担。④ 开斗卸料：支持绳不动，放松开闭绳，开斗卸料，这个过程中全部重量由支持绳承担。3）受力分析：① 空斗下降：F1=PG ，F2=0 到料堆：F1=F2=0 ② 抓取物料：F2↑→ F2 ≈ PG+PQ ， F1≈0，离开料堆瞬时，由于动载影响： F2 =φ2（PG+PQ ）③ 载货起升：F1=F2=0.5（PG+PQ ）——（自动均衡）④ 开斗卸料：F2：0.5（PG+PQ ）→0， F1：0.5（PG+PQ ）→ PG ，刚开斗卸料时，受动载影响，支持绳载荷瞬时增大 （3）单绳抓斗： 启闭控制：曳绳式、自动式、无线遥控式等。1）空斗下降：钢球卡在叉内→支持绳2）抓取物料：钢球脱出钢叉→开闭绳 3）载货起升：运移并下降到料堆上4）开斗卸料：卷筒反转，绳下降并使钢球卡在钢叉内，卷筒正转，绳提升，在自重作用下，开斗卸料 （4）影响抓斗抓取能力的主要因素 1）抓斗自重及分配： ① 抓斗自重② 抓斗自重的分配（增加上承梁和撑杆的重量对抓取能力的提高最有效，颚板次之，下承梁最差。加大颚板在铰点附近部位的重量也同上承梁和撑杆一样最有效，但此处却是最合理处。）2）抓斗的结构及尺寸① 开闭滑轮组的倍率 ② 颚板最大张开度 ③ 鹗板宽度④ 颚板几何形状外形、刃口后角（底背角） ⑤ 撑杆与颚板铰接点的位置3）物料性质4）操作方式 6.集装箱吊具 组成：吊具架、导向装置、旋锁连接装置、操纵控制。 1）固定式吊具2）主从式吊具（组合式）3）子母式吊具（换装式）4）伸缩式吊具 三．制动器： 使起重机机构减速、停止或防止其运动的装置。电力制动——减速，机械制动——减速、停止、支持 1．概述（1）制动器的作用：停止、支持、调速（2）制动器的分类1）根据制动器的工作状态：上闸→制动、松闸→解除制动。① 常闭式制动器（常用于回转机构、变幅机构）：机构不工作时总是处于闭合状态，运转时，有松闸使制动器松闸。常闭式的制动转矩基本恒定。② 常开式制动器（多用于运行机构，常设有锁紧装置）：经常处于松闸状态，只有在机构需要制动时，才施加闸力产生制动力矩进行制动。制动转矩大小，可以人为控制。③ 综合式制动器：常开式和常闭式的综合体。机构不工作时→制动——自动上闸；机构工作时→松闸，可随时控制上闸力→制动2）根据制动器的动作方式① 自动式制动器：自动上闸或松闸、制动转矩恒定——常闭式② 操纵式制动器：操纵上闸或松闸、制动转矩的大小可控制——常开式③ 综合式制动器：机构断电→自动上闸——常闭式；机构工作→可操纵——常开式 3）根据制动器的构造型式：① 块式制动器② 带式制动器 ③ 盘式制动器：钳盘式、多盘式、锥盘式 2．块式制动器（1）组成：制动轮、制动瓦块、制动弹簧、制动臂、松闸装置、调节螺母等（2）工作原理 制动：制动弹簧作用；松闸：松闸器通电（3）块式制动器的特点1）正、转制动力矩相同2）制动瓦块对制动轮的压力是平衡的，制动轮轮轴不受弯3）瓦块在制动轮上的包角受限制，制动力矩较小4）构造简单，制造、安装、调整方便 → 在电力驱动的起重机上广泛应用，并有标准系列供选用 3．带式制动器（1）构造和工作原理（2）带式制动器特点1）带的包角大，制动力矩较大 2）制动带的绕入、绕出端张力的合力 不为“0”，制动轮轴受较大弯矩 3）制动带磨损不均匀4）M 正≠M 反（可以） （3）带式制动器的类型1）简单式：带一端固定在铰轴上，另一端固定在杠杆上M 正≠M 反； 2）综合式：带两端固定在铰轴的同侧；制动时，带两端都拉紧M 正=M 反（仅a=b 时)；3）差动式：带两端固定在铰轴的两侧；制动时，带一端放松、另一端拉紧M 正≠M 反；4）双带式：有两个对称的简单带式制动器组成。制动时，制动带两端都拉紧。T=te μa ,p=T-t 。（t 为绕出边） 第四章 起升机构第五章：运行机构 定义：使载荷升降的机构是起重机械中最基本的机构。组成：驱动装置（见下）、制动装置（常闭式，块式制动器，装在高速轴上）、钢丝绳滑轮组卷绕系统（钢丝绳、导向滑轮、滑轮组等）、取物装置（又称吊具，吊钩、抓斗、集装箱吊具等）、辅助装置等。驱动装置组成：由原动机、制动器、减速传动装置、卷筒及机架等组成。驱动装置布置形式：① 吊钩作业用起升绞车：单联卷筒、双联卷筒（电动机与卷筒轴平行布置应用最广泛）② 抓斗作业用起升绞车：双绳抓斗、四绳抓斗（需设置两组参数相同的能独立动作的单联或双联卷筒，其中一组用于卷绕抓斗的开闭绳，一组用于卷绕抓斗的支持绳）③ 集装箱吊具作业用起升绞车：双联卷筒（两套）（为实现集装箱的上升下降运动，操纵集装箱吊具需要四根绳） 定义：使起重机或起重小车作水平运动的机构，是运行式起重机中必有的机构。其中，使起重机运行的机构称为大车运行机构，使起重小车运行的机构称为小车运行机构）起重小车：在起重机中，使吊挂载荷移动的总成。作用：实现货物的水平运输（带载运行）；调整、变更起重机和起重小车的工作位置（空载运行）；承载并将其传递给基础。分类：1）支承型式：有轨运行机构、无轨运行机构2）工作性质：工作性（可以带载运行，用来水平移动货物）、非工作性（一般空载运行，用来调整起重机和起重机小车的工作位置）3）工作对象：大车运行、小车运行4）驱动方式：自行式、 牵引式。组成：（1）支承装置：承受自重、外载荷，并将其传递给基础，对于有轨式主要是车轮和轨道，对于无轨式主要是轮胎或履带装置。（2）驱动装置：驱使起重机或起重小车克服运行阻力在专门铺设的轨道上火普通的路面上运行，主要包括原动机（电动机或内燃机），减速传动装置，制动装置。（3）安全装置：保证起重机或起重小车的行驶安全。包括行程限位开关，缓冲器，防风抗滑装置（如夹轨器，锚定装置），偏斜指示装置，轨道清扫器等。一、有轨运行支承装置：其组成：均衡装置、车轮、轨道等。①均衡装置组成：均衡梁，平衡台车，销轴等。均衡装置作用：使同一支承点下的所有车轮受力均匀。它的实际是一个杠杆系统。均衡装置相关：与轮压和轨道型式、支承举出承载能力【N 】有关.。均衡装置满足条件：最大轮压<=基础许用承压，若不满足就增加支腿下的车轮数来降低轮压。②车轮：作用：承受着起重机或起重小车的自重载荷和外载荷，并引导它们沿轨道运行。车轮的踏面起支撑作用，轮缘起导行并防止脱轨的作用，对于无轮缘的车轮，则必须由水平轮导行。车轮的形状：1）踏面形状：园柱形、圆锥形、鼓形；2）轮缘形状：双轮缘、单轮缘、无轮缘。材料：铸钢、合金钢、锻钢，车轮踏面应进行热处理。车轮组组成：车轮、轴、轴承等。分类：转轴式，定轴式．③轨道：分类：轻轨、铁路钢轨、起重机钢轨。作用：承受起重机或起重小车的轮压并引导车轮运行，还将轮压传递给支承基础。轨道固定（用于安装轨道的轨道梁种类）：钢结构梁，混泥土预制梁。（需留有预埋孔或预埋螺栓）固定方法：压板固定，构型螺杆固定，焊接，螺栓联用固定。二、有轨运行驱动装置：①组成：动力、减速及传动、制动装置等。②运行驱动的工作原理：牵引式--依靠钢丝绳的牵引力而运行；自行式--依靠主动轮与轨道或路面间的粘着力而运行。③自行式有轨运行主动轮的布置方式：目的：保证足够大的粘着力，使起重机或起重小车具有足够数量的主动轮（即驱动轮），具有足够的轮压。主动轮数：全部车轮驱动，半数车轮驱动，1/4车轮驱动。一般用1/2驱动。布置形式：单边布置，对面布置，对角布置，四角布置。④自行式运行主动轮的驱动方式：集中驱动（一台电动机驱动所有的主动轮，分类：高速轴传动，中速轴传动，低速轴传动，三合一套装驱动）分别驱动（两根浮动轴，一根浮动轴，无浮动轴，三合一套装驱动）⑤典型自行式运行驱动装置传动方案：组成：电动机，减速传动装置，制动装置。（1）起重机小车运行驱动装置：集中驱动（减速器布置在中间，减速器偏向小车架一侧布置，减速器布置在外侧，三合一套装驱动）分别驱动（电动机直接带动主动轮转动）（2）大车运行驱动装置（桥式）：（同④方式）⑥牵引式起重小车运行驱动装置：组成：电动机、减速传动装置和制动装置、卷筒及钢丝绳滑轮组卷绕系统等。三、运行驱动装置计算：运行机构的载荷特点：起重机或小车往返运行，运行载荷是双向的；运动质量的惯性力矩对机构的影响较大；有可能打滑——对轮压最小主动轮进行打滑验算。电动机克服的运行阻力：摩擦阻力（车轮滚动的摩擦阻力，轴承的摩擦阻力，附加摩擦阻力），坡道阻力，风阻力。①打滑计算：对于自行式的驱动力是通过主动轮踏面与轨道间的粘着摩擦实现的，粘着力是主动轮与轨道的接触面无相对移动时，轨道接触面可能给主动轮的最大切向反力。校验目的：验证主动轮与轨道间是否有足够大的粘着力，以保证起重机或起重小车的正常工作。打滑现象：起动时，主动轮空转或连滚带滑，起重机不前进或运动缓慢；制动时，主动轮滑动，但起重机向前运动。打滑原因：牵引力≥粘着力。 打滑常出现位置：起重机或起重小车的运行启动或运行制动过程中，并容易发生在最小轮压处。（对有些自重较轻、运行速度较快的起重机或起重小车，有时最小轮压的驱动轮往往不能满足不打滑的要求，这时只要不是全部驱动轮都同时打滑，并且与不打滑的驱动轮相关连的电动机能满足起动时间的要求，还是认为许可的）不打滑条件：主动轮与轨道间的粘着力大于主动轮上的牵引力。避免打滑的措施：1、调整电动机功率大小（调整启动性能）、制动器的制动转矩大小。2、增加主动轮数量，必要时，将全部车轮都作为主动轮3、调整各部件的布置位置，以改变主动轮轮压的分配4、减少平均加减速度，即延长起制动时间。5、轨面铺沙，以增加车轮与轨道之间的黏着系数。 六七 回转机构：使起重机回转部分在水平面内绕回转中心线转动的机构回转类型起重机中必有的工作机构。回转机构的作用：实现货物的水平移动。通过起升、变幅和回转三个机构的配合动作，可以将货物运送到起重机工作幅度范围内的任意位置。回转机构的组成：回转支承装置、回转驱动装置。回转机构的类型：转盘式回转机构、柱式回转机构。回转支承装置的作用：（1）联接回转部分与非回转部分——保证确定的回转运动 → 对中。（2）承载，传力（垂直力、水平力、倾复力矩）。（3）防止回转部分倾覆。回转支承装置的型式：（1）柱式回转支承装置：转柱式、定柱式。（2）转盘式回转支承装置：滚轮式、滚子式、滚动轴承式。 转柱式回转支承装置：立柱与回转部分连接成一体一起回转运动，成为转柱：转柱依靠上、下支座支承，并通过驱动装置来实现回转运动。上支承的作用相当于一个径向轴承（承受水平载荷），水平滚轮——转柱上（或门架上），滚道座圈——门架上（或转柱上），下支承的作用相当于一个径向止推轴承（主要承受垂直载荷，同时也能承受水平载荷）定住式：立柱——固定 → 定柱，回转部分——“钟罩”，上支承：承受水平力 + 垂直力，下支承：承受水平力，滚轮——回转部分上，滚道座圈——定柱上。上、下支承距离↑，水平力↓ 转盘式回转支承装置：起重机的回转部分装在一个大转盘上，转盘通过滚动体（滚轮、滚子、滚珠或滚柱等）支承在固定部分上，滚动体在滚道座圈上滚动，转盘随回转部分一起转动。滚动体的形式：滚轮式、滚子夹套式、滚动轴承式。滚轮式：组成：转盘、滚轮、滚道、中心轴枢。滚轮——回转部分上：圆柱或圆锥，垂直载荷→滚轮支架→滚轮→滚道→固定部分，对中：中心轴枢或水平滚轮，水平载荷：中心轴枢或水平滚轮，防倾：反滚轮。滚子夹套式：多个直径较小的滚子，心轴——夹套，上轨道——前后两段环形，下轨道——圆形，垂直载荷→滚子→固定部分，对中：中心轴枢或水平滚轮，水平载荷：中心轴枢或水平滚轮，防倾：反滚轮。滚动轴承式：回转座圈+固定座圈+滚动体+隔离圈，垂直载荷、水平载荷、倾复力矩及对中 → 滚动轴承，型式：滚动体的型式 → 滚珠（球）、滚柱，滚动体的排列 → 单列、双列、三列。回转机构中的死对重：为了减小倾覆力矩，改善回转支撑装置的受力状况，门座起重机的回转部分通常在转台后部加装对重。对重的确定原则是：不计风载和货物偏摆影响，使回转支承装置在最大幅度满载时所受的前倾力矩等于在最小幅度空载时所受的后倾力矩。 回转驱动装置：使起重机回转部分相对于固定部分实现正、反向回转运动的动力传动装置。特点：传动比大（n=1~3 r/min ），回转阻力变化很大→ 常开式制动器，回转运动质量大，惯性载荷大→极限力矩限制器，根据需要调速。组成：① 原动机：电动机、液压马达、内燃机。电动机驱动是轨道式起重机的主要驱动形式。② 传动装置：减速、换向、制动装置及过载保护装置等。③ 末级开式齿轮传动：小齿轮 + 大齿圈（或销轮）。布置方式: ① 驱动部分在回转部分上，最后一级大齿圈（或销轮）固定，港口起重机多采用。②驱动部分在非回转部分上，最后一级大齿圈在回转部分上，装卸船机、斗轮堆取料机、定柱式起重机、塔式起重机。回转驱动装置的传动型式：1）卧式电机—圆柱圆锥齿轮传动：采用标准减速器，传动效率高，但平面布置尺寸大。2）卧式电机—涡轮减速器传动：传动比大，结构紧凑，工作平稳，但传动效率低。3）立式电机—立式圆柱齿轮减速器传动：传动效率高，但不易获得较大传动比，且径向尺寸较大。4）立式电机—行星齿轮减速器传动：结构紧凑，传动比大，承载能力强，传动效率高是目前港口起重机回转机构中应用最广泛的驱动形式。 变幅机构：改变起重机幅度和起升高度的机构，臂架型起重机的主要工作机构。变幅机构的作用：（1）扩大起重机作业范围，改善工作机动性，提高生产率；（2）改变取物装置位置，以适应起重量和装卸位置的要求；（3）提高非工作时起重机的通过性。变幅的类型： （1）按工作要求：1）工作性变幅机构：是带载变幅，特点（变幅频繁，幅度变化范围大，变幅速度高，变幅阻力及变幅功率的消耗都较大）；示例：港口装卸用的门座式起重机。2）非工作性（调整性）变幅机构：是不带载变幅（又称调整性变幅，通过空载调整取物装置工作位置），特点（在货物装卸过程中，幅度不再调整；变幅次数少，变幅速度低；变幅速度对起重机的生产率影响小；变幅阻力及变幅功率的消耗都较小）。示例：履带、轮胎、汽车起重机等。（2）按变幅方式：1）摆动臂架式：依靠臂架在垂直平面内摆动来实现变幅，货物作径向移动的同时作升降运动，特点（臂架受力状况较有利，结构自重较轻，起重机的自重较轻，稳定性较好，但难于获得较小的最小幅度和均匀的变幅速度，货物容易摇摆，变幅功率较大。）应用：门座起重机、浮式起重机、流动式起重机。）应用：门座起重机、浮式起重机、流动式起重机。2）牵引小车式：依靠起重小车沿着水平臂架上的轨道运行来实现变幅；特点（变幅过程中货物水平移动，变幅速度均匀，货物摇摆现象较轻；易于获得较小的最小幅度和较大的有效工作空间，但臂架承受较大的弯矩，结构自重较大，变幅功率小。）应用：塔式起重机。3）伸缩臂架式：依靠臂架沿其轴线方向伸缩来实现变幅，在改变幅度的同时，也可增加起升高度。特点（臂架由基本壁和若干节伸缩臂组成，采用液压缸驱动。）伸缩臂架的主要目的：使起重机在作用时伸出臂架，以取得较大的起升高度。应用：流动式起重机（非工作变幅）。按臂架系统结构1）非平衡性变幅机构：变幅时，货物重心和臂架重心有升（降），增加变幅阻力，且变幅速度越高，变幅阻力增加越大，给司机操作带来不便，在港口门座起重机中多不采用。2）平衡性变幅机构：变幅中，货物重心和臂架重心沿水平线或接近水平线移动，有货物水平位移系统、臂架自重平衡系统 臂架自重平衡：变幅过程中，使臂架系统的合成重心不移动或沿水平线或近似水平线轨迹移动。1）不变重心平衡法——尾重平衡法，借助活动对重，变幅过程中，使臂架系统的合成重心固定不变。特点（结果简单，能保证臂架在任何位置都达到自重完全平衡，对重紧靠臂架尾部，起重机回转部分尾部半径小，但对重力臂的长度受到起重机总体布置的限制，对重重量大。）较少应用2）移动重心平衡法：将臂架与活动对重之间通过杠杆系统或挠性构件相连接，使臂架及其平衡系统的合成重心沿近似水平线轨迹移动。它是利用活对重的上升或下降补偿臂架系统合成中心的下降或上升。1）杠杆—活对重平衡：特点：可以在臂架摆动角度不变的前提下，使平衡梁的摆动角度显著增大，增加了对重的升降高度，且对重远离臂架并抬高，有利于总体布置并可充分发挥对重对整机稳定性的作用。不足：很难实现在全幅度范围内达到完全平衡，但可将误差缩减到很小程度）应用普遍2）拉索—活对重平衡：对重通过拉索与臂架的端部相连接，变幅时，若活对重沿适当形状的轨道上下滑动，则在变幅的各个位置都能达到完全平衡。特点（构造简单，尾部半径小，容易将臂架放倒至更低位置）应用于浮式起重机。3）无对重平衡法：依据臂架系统的构造特点，使其合成重心在变幅过程中沿水平线移动。特点（不需要平衡对重，回转部分重量轻，但结构较复杂，金属结构受力状况不利）目前较少采用。 平衡型设计的目的：平衡力矩要是使臂架在最大力矩回收，小力矩时向外推。绳索补偿法原理: 起升绳总长度不变，而局部长度可变，自动补偿因臂架摆动引起的货物升降。① 滑轮组补偿 ② 导向滑轮补偿 ③ 椭圆规原理补偿④ 卷筒补偿特点：可采用单臂架，结构简单，自重轻，但钢丝绳磨损较快，寿命较短。 组合臂架补偿法原理: 利用运动构件组合的合理设计，使货物的移动轨迹，满足货物水平移动的要求。① 刚性四连杆组合臂架 ② 平行四边形组合臂架③ 曲线象鼻梁组合臂架 刚性支承：将支承结构看成是一个绝对刚体，在载荷作用下，支承结构的四个支承点时钟保持在同一个平面上。 柔性支承：将支承结构看成是由若干个相互铰接的纵横简支梁组成，在载荷作用下，支承结构的四个支承点不再保持在同一个平面上，而是随基础的变形而变形。