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绪论0.1 简介A型门式起重机（也称门吊）是属于桥式类型起重机的一种，由于它的金属结构像门形框架，承载主梁下安装两条支腿，可以直接在地面的轨道上行走，并且主梁两端具有悬臂梁（主梁的延长），相似“龙门”故称为龙门起重机。
架桥两侧的支腿一般都是刚性支腿：跨度超过30m时，常是一侧为刚性支腿，而另一侧通过球铰和桥架连接的柔性支腿，使门架成为静定系统，这样可以避免在外载荷所用下由于侧向推力而引起附加应力，也可补偿桥架纵向的温度变形龙门起重机的受风面积大，为防止在强风作用下滑行或翻倒，装有测风仪和与运行机构连锁的起重机夹轨器。
桥架可以是两端无悬臂的：也可以是一端有悬臂或两端都有悬臂的，以扩大作业范围。
半龙门起重机桥架一端有支腿，另一端无支腿，直接在高台架上运行。
图 0-1 A型门式起重机门式起重机也是由机械传动，金属结构和电器设备三大部分组成。
机械传动部分又由起升机构、起重小车走行机构等构成。
即为门式起重机的三大工作机构。
它们分别实现吊装货物的上下升降，左右横向（纵向）搬运三个动作，构成一个作业区域。
任何生产机械都由原动机、传动装置、工作机构和操纵控制设备等组成。
如果以电动机作为原动机来拖动生产机械的工作机构，则它的驱动、传动装置通常称为电力拖动系统。
该系统中的电动机、控制操纵部分，电气电路和电气器件等等习惯统称电气设备。
电气设备部分主要由电动机、电器元件和电气线路等组成。
它将电力网中的电能转变为机械能，实现起重机工作的目的，同事控制各工作机构按照工作要求进行作业。
电气设备的公用主要在于：由电动机将电能转变成机械能，通过传动装置拖动工作机构：控制设备通过各种控制器件和电器元件来控制电动机按工作机构的要求完成各种动作。
0.2 主要技术性能参数门式起重机的主要技术参数有起重量、起升高度、跨距和伸距、工作速度以及工作类型等。
门式起重机的起重量有三个指标，即额定起重量、吊具下起重量、吊钩下起重量。
本设计门式起重机的起重量为32t。
优秀设计目录摘要 (I)关键词 (I)ABSTRACT (II)KEY WORD (II)1.轨道式集装箱门式起重机总概 (1)2.总体设计 (2)2.1设计参数 (2)2.2主梁设计 (3)2.3端梁设计 (5)2.4刚性支腿设计 (5)2.5柔性支腿设计 (8)2.6下端梁设计 (10)2.7上马鞍设计 (10)3.起重机整机稳定性计算 (11)3.1空载起重机沿轨道方向起、制动时的载重稳定性安全系数验算 (12)3.2起重机满载时垂直于大车运行轨道方向的载重稳定性安全系数验算 (15)4.主桥架计算 (17)4.1载荷计算 (17)4.2主梁内力计算 (19)4.3强度计算 (21)4.4疲劳强度计算 (24)4.5主梁稳定性计算 (27)5.支腿计算 (29)5.1载荷计算 (29)5.2支腿内力计算 (31)5.3支腿强度计算 (34)5.4支腿稳定性计算 (36)6.下横梁的强度计算 (39)7.连接强度验算 (39)7.1计算法兰板上焊缝的强度 (39)7.2刚性支腿下端与下横梁联合 (41)7.3螺栓连接计算 (42)8.刚度计算 (43)8.1静刚度和位移 (43)8.2桥架水平惯性位移 (44)8.3起重机偏斜运行对主梁产生的水平位移 (45)8.4垂直动刚度 (45)9.起重机拱度 (46)参考文献 (47)致谢.......................................................................................... 错误！未定义书签。
摘要：随着国际集装箱运输事业的飞速发展，对轨道式集装箱门式起重机的要求越来越高，使得各大厂商在新研制的起重机堆码高度、跨度以及速度等主要参数上都有了较大的发展。
我国从90年代开始着手研制轨道式集装箱门式起重机，主要用于铁路系统的集装箱堆场。
由于受各方面条件的限制，与国外同类产品相比，国产轨道式集装箱门式起重机还存在不少差距，如技术性能、质量水平、作业效率等相对较低，尤其是海港堆场使用的现代化轨道式集装箱门式起重机，国内尚属空白，国内市场均被进口产品所占领。
渤海船舶职业学院毕业设计（论文）LMQ3535集装箱门式起重机门架结构CAD/CAE设计(论文)题目:LMQ3535集装箱门式起重机门架结构CAD/CAE 设计(论文)主要内容（1）研究的目的、意义；（2）LMQ3535集装箱门式起重机总体设计计算；（3）LMQ3535集装箱门式起重机门架结构有限元分析；（4）LMQ3535集装箱门式起重机门架结构三维建模；（5）总结与展望。
要求完成的主要任务1.相关国内外资料查阅2.设计阶段1）LMQ3535集装箱门式起重机总体设计计算（1）确定起重机总体主要设计尺寸；（2）确定主要工作机构和金属结构的形式；（3）各工作机构、金属结构的计算工况、计算载荷以及载荷组合；（4）进行总体稳定性计算；（5）进行轮压计算；（6）整机稳定性计算；（7）绘制总体方案图1张（A1）；（8）完成起重机总体设计计算书。
2）LMQ3535集装箱门式起重机门架结构CAD/CAE（1）确定起重机门架结构形式和几何尺寸；（2）简化门架结构的计算模型；（3）门架结构的载荷分析；（4）确定门架结构的计算工况；（5）输出计算结果；（6）验算强度，刚度；（7）利用三维建模软件（建议用Solidworks）建立门架结构的三维模型；（8）利用三维建模软件的工程图输出功能绘制门架结构施工图1～2张（折合1张A1图纸）。
3.其它（1）撰写开题报告一份；（2）整理毕业设计论文一份，不少于12000字；论文中的参考文献不少于15篇，其中外文文献不少于2篇。
（3）翻译相关外文资料，字数不少于20000英文字符，需交翻译原文和译稿。
（4）答辩用PowerPoint进行。
必读参考资料[1] GB3811-83《起重机设计规范》, 中国标准出版社[2] 《起重机设计手册》,张质文主编, 中国铁道出版社，1993[3] 《起重机械金属结构》,陈玮璋主编, 人民交通出版社，1986[4] 《集装箱装卸搬运机械》,元福昌等编著,港口装卸杂志社，1988[5] 《港口装卸工艺》,朱德驰等编，人民交通出版社，1991[6] 《机械设计手册》,化学工业出版社，1993指导老师签名：系主任签名：院长签名（章）：本科学生毕业设计（论文）开题报告1、目的和意义（含国内外研究现状）集装箱运输是一种新型的现代运输方式，具有安全、高效、保质、快捷和节省的优点，在进出口货物运输中应用广泛，在目前的世界运输领域里，固体散杂货、液体散杂货几乎所有货种都已经开始集装箱化。
一、工程概况：40.5T双梁轨道式集装箱龙门起重机，是轨距为35米的一种轨道运行式机型，该机采用全回转伸缩式吊具、变频调速、刚性导杆防摇、小偏轨宽翼缘箱型主梁与u型门腿，其结构、机械传动、电气控制及吊具等目前较广泛地使用于铁路车站、库场和港口、码头集装箱货场，进行20英尺、40英尺规格的集装箱的装卸、搬运和堆码作业。
结构件主要由双悬臂双主梁、端梁、U形门腿、运行台车、起重小车、驾驶室、取物装置（主要使用专用集装箱吊具）等组成。
双梁轨道式集装箱龙门起重机主体结构是箱形焊接结构，包括一个由钢板（加筋板）焊接的门架，即由两根偏轨箱形主梁和两根箱形横梁构成顶面水平框架；两个U形的垂直框架，其每一框架由两个支腿和一个下横梁栓接而成。
主梁和端梁有焊接和法兰螺栓连接，主梁与支腿、支腿与下横梁各构件采用法兰螺栓连接。
结构件的装配关系是主梁框架支承在两个U 形门框上方，门框则由带行车台车组件的运行台车支承与轨道上。
小车架通过行车车轮支承在主梁盖板上的小车轨道上。
这种结构形式的龙门架，结构简单，外形美观、制造方便。
同时又便于小车的布置。
轨道式集装箱龙门起重机的小车桥架，采用箱形双梁结构形式。
两箱梁之间的距离，以小车在桥架上的支承与悬挂吊具的钢丝绳回转时不碰擦主梁来确定。
司机室为悬挂支承式且为自行封闭式结构，行走轮支承在主梁下方的行车轨道上。
司机室内装有操纵台，控制起重机各机构的运转。
在小车桥架上安装着小车运行机构。
二、安装方案轨道运行式双主梁集装箱门式起重机的安装也同其它机型一样，可选用不同的方法。
如由滑轮组、卷扬机通过钢丝绳缠绕后板立门腿（即U形门框），再由桅杆起重机提升主梁水平框架至门腿上方，并与门腿连成门架，最后提升小车到位安装。
因为大型流动式起重机（尤其是机动灵活的汽车起重机）广泛使用，给轨道运行式双主梁集装箱门式起重机的安装带来了很大方便，使安装工程效率高、劳动强度小，节省辅助材料及安装费用，能安全可靠地承担全部结构件的转运、卸车与吊装。
1400万TEU 设计普通集装箱码头岸桥、轨道场桥、普通拖车，考虑30-40%空箱，重箱20%入库。
题目：1400万吨件杂货码头装卸工艺设计（1）初始条件：普通集装箱码头的吞吐量（自然吨）1400万吨，该港是海港，的货物入场，入库（或货运站）。
方案一：（工艺流程）绘制方案二：工艺流程普通集装箱码头机械效率及价格：61吨集装箱装卸桥效率50-60TEU/小时3700-5000万元/台集装箱龙门吊效率20-30TEU/小时500-800万元/台（轮胎式略低、轨道式略高，轨道式营运费比轮胎式较低）拖挂车80万元/台码头年工作天数310天、装卸船每天工作小时数21天、仓库堆存期8天、堆场堆存7天一、原始资料分析1.1货运资料1.1.1货运任务某海港拟建设普通集装箱码头，设计年吞吐量1400（1200）万TEU，主要机械为岸桥、轨道场桥和普通拖车，考虑30-40%空箱，重箱20%入库。
其中，61吨集装箱装卸桥的效率为50-60TEU/小时，价格为3700-5000万元/台；集装箱龙门吊的效率为20-30TEU/小时，价格为500-800万元/台（轮胎式略低、轨道式略高，轨道式营运费比轮胎式较低），拖挂车的价格为80万元/台。
码头年工作天数310天、装卸船每天工作小时数21天、仓库堆存期8天、堆场堆存7天。
1.1.2船型资料主要设计参数依照交通运输部发布的《海港集装箱码头设计规范》。
1.集装箱船舶主要技术参数：船型为150000吨级海轮(苏伊士运河型)；外形尺寸：长×宽×高＝398×56.4×30.2（立方米）满载吃水：16.5米船舶积载状况：装箱层数：舱内10层，甲板上7层，甲板堆箱列数22列。
载重利用系数：出口0.9，进口0.26。
1.2自然条件①地理条件新建码头所在地纵深500米，可利用的前沿长度428米，自然岸坡度1/2.5，前沿到堆场200m，堆场到货运站的距离为300m。
课程设计（第三组）任务书课程设计内容与要求：Rmax Rmin H A B C D E F G S6 24 4目录第一章门座式起重机概述概述 (2)第一节起重机概述 (2)第二节国内外起重机发展情况分析 (3)第三节门座起重机的构造原理及分类 (6)第四节门座式起重机的技术参数 (8)第二章门座起重机的变幅机构 (14)第一节变幅机构概述 (14)第二节载重水平位移的补偿原理 (15)第三节臂架自重平衡的补偿原理 (16)第四节变幅机构的传动形式 (17)第五节变幅缓冲装置 (19)第三章四连杆式门座起重机臂架及平衡重系统设计 (20)第一节四连杆门座起重机臂架简介 (20)第二节优化设计的数学模型 (21)第四章四连杆式变幅机构的运动学分析及Matlab优化设计..（30）第一节四连杆变幅机构运动学分析 (30)第二节优化分析及优化结果 (30)第三节象鼻梁M点轨迹绘制的matlab程序及轨迹图（33）第五章设计小结 (40)参考文献 (41)第一章门座起重机概述第一节起重机概述起重机(Crane)属于起重机械的一种，是一种作循环、间歇运动的机械。
一个工作循环包括：取物装置从取物地把物品提起，然后水平移动到指定地点降下物品，接着进行反向运动，使取物装置返回原位，以便进行下一次循环。
门座起重机是随着港口事业的发展而发展起来的1890年,第一次将幅度不可变的固定式可旋转臂架型起重机装在横跨于窄码头上方的运行式半门座上，成为早期的港用半门座起重机随着码头宽度的加大,门座和半门座起重机并列发展，并普遍采用俯仰臂架和水平变幅系统。
第二次世界大战后，港用门座起重机迅速发展为便于多台起重机对同一条船进行并列工作,普遍采用了转动部分与立柱体相连的转柱式门座起重机(图1[转柱式门座起重机]),或转动部分通过大轴承与门座相连的滚动轴承式支承回转装置,以减小转动部分的尾径,并采用了减小码头掩盖面（门座主体对地面的投影）的门座结构。
XX技术学院企业供电
学号
姓名
摘要 (2)
前言 (3)
第1章轨道式集装箱龙门式起重机 (5)
1.1 概述 (5)
1.2 特点 (8)
1.3 分类 (9)
1.4 主要技术参数 (9)
1.5 集装箱门式起重机机构 (10)
第2章门式起重机的工作机构 (12)
2.1 概述 (12)
2.2 起升机构 (12)
2.3 小车走行机构 (13)
2.4 大车走行机构 (14)
第3章门式起重机的电气设备 (17)
3.1 概述 (17)
3.2 电动机 (19)
3.3控制电器及选用 (21)
结语 (24)
谢词 (25)
主要参考文献 (25)
摘要
轨道式集装箱门式起重机是目前国内外非常受推崇的一种集装箱堆场机型，我国港口越来越多地选用这种机型。
本文介绍轨道式集装箱门式起重机的三大工作机构、电气设备和电气控制系统等内容，主要是集装箱门式起重机的电气控制系统的设计过程。
关键词：门式起重机，电动机，变频器，接触器，继电器
前言
随着社会生产力的发展，起重机械在不断地发展和完善。
这是因为．起重机械是物流机械化系统中的重要设备。
社会化大生产愈发展，人民生活水平愈提高，物料搬运和人员的输送量就愈大，起重机械的应用范围也就愈广泛。
根据人类生产和生活的需要．许多具有持殊用途的新型设备不断出现。
门式起重机(也称门吊)是属于桥式类型起重机的一种，由于它的金属结构象门形框架，承载主梁下安装两条文腿，可以直接在地面的轨道上走行，并且主梁两端具有悬臂梁(主梁的延长)，相似“龙门”故称为龙门起重机。
悬臂梁的作用可使起重小车在主梁上的走行距离延长，扩大作业范围。
门式起重机也是由机械传动、金属结构和电气设备三大部分组成。
机械传动部分又由起升机构、起重小车走行机构、大车走行机构等构成。
即为门式起重机的三大工作机构，它们分别实现吊装货物的上下升降，左右(横向)搬移和前后(纵向)搬运三个动作，构成一个作业区域。
起重机的电气设备主要有动力设备——电动机，操作电器——磁力起动器、凸轮控制器、主令控制器、变频器、接触器、电阻器、继电器等，电气保护装置——保护箱、过电流继电器、熔断器、行程限位开关、安全保护开关等；导电装置以及电气电路——工作电路(主回路)和控制电路等组成。
集装箱门起重机根据用途的不同，有铁路货场用的，有港口码头用的。
根据结构的不同，有起升机构带刚性吊杆的和带挠性悬挂吊具；根据集装箱载重量大小可分为5吨、10吨、20吨和30.5吨几种；还有根据走行机构的不同，有轮胎式和轨道式。
谈到起重机的电气设备，必涉及起重机的电气控制的设计问题。
任何生产机械电气控制系统的设计，都包括两个方面：一是满足生产机械和工艺的各种控制要求，另一个是满足电气控制系统本身的制造、使用及维修的需要。
因此，电气控制系统设计包括原理设计和工艺设计两方面。
前者决定起重机的使用效能和自动化程度，即决定起重机设备的先进性、合理性。
后者决定电气设备生产可行性、经济性、外观等性能。
本次设计的起重机为重庆寸滩港的轨道式集装箱门式起重机，该起重机采用双主梁，跨距40.5t-40m，两端有效悬臂10m，可进行20'到40'国际标准集装箱
的装卸、转运及堆放等作业，进行集装箱门式起重机电气控制部分和小车机器房部分的设计，电气控制部分采用三菱可编程控制器(PLC)控制，需画出电气原理图和电气布置，编写PLC梯形图程序，说明工作原理。
设计起重机的机器房结构，并构建实体模型，编写设计说明书。
说明书介绍了起重机的三大工作机构、常用电气设备和其电气控制部分的设计，主要内容是起重机的电气设备和电气控制系统的设计。
第1章轨道式集装箱门式起重机
1.1 概述
起重机械是一种对重物能同时完成垂直升降和水平移动的机械。
在工业和民用建筑工程中，起重机械作为主要施工机械用于建筑构件和材料在运输过程的装卸，并将构件吊到设计位置进行安装等，不仅解决了人力无法胜任的作业，而且能保证工程质量，缩短工期，降低成本，成为极其重要的建筑施工机械。
起重机械的分类：起重机械的种类很多，按使用的动力设备可分为内燃机作动力和电动机作动力两种；按起重机载荷率可分为轻型、中型、重型、特重型四类；按起重结构可分为龙门式和臂架式两类；按回转台的角度可分为全回转式和非全回转式；按行走机构的构造可分为固定式和移动式两类。
建筑施工中常用的为移动式起重机，包括：塔式起重机、汽车式起重机、轮胎式起重机、履带式起重机，以及最基本的起重机械———卷扬机等。
随着高层建筑中作为垂直运输机械而迅速发展的施工升降机也已纳入起重机械范围。
一、起重量
起重量是指起重机能吊起重物的质量，其中应包括吊索和铁扁担或容器的质量，它是衡量起重机工作能力的一个重要参数。
通常称为额定起重量，用“Q”表示。
起重量的单位过去惯用“t”表示，现都用“KN”表示（10KN约等于1t）。
起重机随着工作幅度的变化，其起重量也随之变化。
因此，额定起重量有最大起重量和最大幅度起重量之分。
最大起重量是指基本起重臂处于最小幅度时所允许起吊的最大起重量；最大幅度起重量是指基本起重臂处于最大幅度时所允许起吊的最大起重量。
一般起重机的额定起重量是指基本起重臂处于最小幅度时允许起吊的最大起重量，也就是起重机铭牌上标定的起重量。
二、工作幅度
工作幅度是指在额定起重量下，起重机回转中心轴线到吊钩中心线的水平距离，通常称为回转半径或工作半径，用“R”表示，单位为“m”。
工作幅度表示起重机不移位时的工作范围，它包括最大幅度(Rmax)和最小幅度(Rmin)两个参数。
对于俯仰变幅的起重臂，当处于接近水平的水平夹角为13°时，从起重机
回转中心轴线到吊钩中心线的水平距离最大，为最大幅度；当起重臂仰到最大角度（一般水平夹角为78°）时，回转中心轴线到吊钩中心线距离最小，为最小幅度。
对于小车变幅的起重臂，当小车行到臂架头部端点位置时，为最大幅度；当小车处于臂架根部端点位置时，为最小幅度。
起重机的起重量，随幅度变化而变化，同一台起重机，幅度不同，其起重量也不同。
对于有支腿装置的轮式起重机，还应以有效幅度A表示，即用支腿侧向工作时，在额定起重量下，吊钩中心垂线到该侧支腿中心线的水平距离。
有效幅度反映起重机的实际工作能力；没有使用支腿侧向工作时，则工作幅度用A1（单胎）或A2（双胎）表示。
三、起重力矩
起重力矩是指起重机的起重量与相应幅度的乘积，以M表示，M=RQ。
起重力矩的单位过去惯用tm表示，现都用KN m
•表示，它是起重机的综合起重能力参数，能全面和确切地反映起重机的起重能力。
塔式起重机需要经常在大幅度情况下工作，故以起重力矩作为表示型号的主参数。
塔式起重机的起重力矩，通常是指最大幅度时的起重力矩。
起重机的起重特性曲线是表示起重机的起重量与幅度关系的曲线，不同幅度有不同的额定起重量，将不同幅度和相应的额定起重量以线连接起来，可以绘制成起重特性曲线。
所有起重机的操纵台旁都有这种曲线图，使操作人员能很快地查出起重机在某一幅度时的最大起重量。
对于能配用几种不同臂长的起重机，对应每一种长度的起重臂都有其起重特性曲线。
四、起升高度
起升高度是指自地面到吊钩钩口中心的距离，用“H”表示，单位“m”，它的参数标定值通常以额定起升高度表示。
额定起升高度是指满载时吊钩上升到最高极限，自吊钩中心到地面的距离。
当吊钩需要放到地面以下吊取重物时，则地面以下深度叫下放深度，总起升高度为起升高度和下放深度的和。
对于动臂式起重机，当起重臂长度一定时，起升高度随着幅度的减少而增加，这一特性可以用起升高度曲线表示，它和起重特性曲线相对应。
五、工作速度
起重机的工作速度包括起升、变幅、回转和行走等速度。
1、起升速度起升速度是指起重吊钩上升或下降的速度，单位为“m/min”。
起
重机的起升速度和起升机构的卷扬牵引速度有关，而且和吊钩滑轮组的倍率。
