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铸造起重机的回转机构设计计算

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起重机工作级别的划分

起重机工作级别的划分

工作级别式中：Kp--载荷谱系数；起重机工作级别是表征起重机械工作繁重程度的重要参数。

与起重机工作忙闲特性有关。

为了使起重机具有先进的技术经济指标，保证起重机经济耐用、安全可靠，在须根据起重机工作的忙闲程度和载荷轻重状态，合理确定其工作级别。

表1-3 起重机的利用等级)m] ------------------------------公式165666P max2）起重机的载荷状态起重机工作级别根据起重机的利用等级和载荷状态划分为八级：A1、A2、A 。

1）起重机的利用等级1、起重机工作级别的划分起重机的利用等级，用来表征起重机在设计寿命周期内使用的频繁程度，用表示。

具体分为10级。

起重机的载荷状态表明起重机受载的轻重程度。

它与两个因素有关：与所起比（Pi/Pmax）和各个起升载荷Pi的作用次数ni与总的工作循环次数N之比(ni/N)有关。

表（ni/N)关系图形称为载荷谱。

载荷谱系数可按下列式计算：Kp=Σ[n i N(P ini--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，Pi=P1，P2，…，Pn；Pmax--最大起升载荷m--指数，此处取m=3。

起重机的载荷状态按名义载荷谱系数分为4级，见表：表1-4 起重机的载荷状态及名义载荷谱系数当起重机的实际载荷变化已知时，则可先按公式1-2进行计算。

计算出的载荷谱小于此值的最接近名义值作为该起重机的载荷系数。

如果在设计起重机时不知其实际载荷验，按表2说明栏的内容选择一个合适的载荷状态级别。

3）起重机工作级别的划分按照起重机的利用等级和载荷状态，起重机工作级别为A1～A88级，见表1-4.起重机工作1-9.表1-5 起重机工作级别的划分起重机机构工作级别按机构的利用等级和载荷状态分为8级。

1）机构利用等级2）机构载荷状态机构的载荷状态表明机构受载的轻重程度，它可用载荷谱系数Km表征，Km按式1-3计算。

式中：Pi--第i个起升载荷，Pi=P1，P2，…，Pn；Pmax--Pi中的最大值；ti--该机构承受各个不同载荷的持续时间，（t1,t2,t3,…,tn);tT--所有不同载荷作用总持续时间，tT=Σti=t1+t2+t3+…+tn;m--机构零件材料疲劳试验曲线的指数当m=3时P max（（P 3Km=+…+t n t T）3P 2）3P max+t 3t T）3+t 2t T（Km=Σ[t i (P i )m] ------------------------------公式1-3t T1025P max6t 1t T（P 1P max12、起重机机构的工作级别机构利用等级按机构总设计寿命分为10级（表1-6）。

上旋转桥式起重机的两种典型回转机构

上旋转桥式起重机的两种典型回转机构

上旋转桥式起重机的两种典型回转机构高立程【摘要】简要介绍了旋转桥式起重机,提出了上旋转桥式起重机的两种典型回转机构,即环轨式回转机构和回转支承式回转机构,并对这两种机构进行了详细介绍和对比.【期刊名称】《山西冶金》【年(卷),期】2019(042)003【总页数】3页(P66-67,70)【关键词】上旋转桥式起重机;环轨式回转机构;回转支承式回转机构【作者】高立程【作者单位】太原重工技术中心, 山西太原 030024【正文语种】中文【中图分类】TH215随着工业生产规模不断扩大，自动化程度逐步提高，起重机作为物料搬运的重要工具，已经成为工业生产中必不可少的基础设备，需求量越来越大。

现代工业全方位发展及用户需求的多样化，使得通用起重机各项性能难以满足特有的多样性功能需求，从而使适合特定场合使用、满足特殊功能要求的专用起重机械得到快速发展。

为了提高生产效率，有些生产过程要求所吊物品在起重机吊运过程中完成方向的旋转，旋转桥式起重机应运而生。

1 旋转桥式起重机本文所讨论的旋转桥式起重机是指可以实现让所吊物品在吊运过程中水平方向上自动旋转一定角度的桥式起重机。

旋转桥式起重机按旋转的形式可以分为上旋转桥式起重机和下旋转桥式起重机。

下旋转桥式起重机是在吊具上增加一套回转机构，通过回转机构驱动吊具旋转来实现所吊物品的旋转。

这种结构体积较小，成本较低，具有一定的优势，但回转机构一般布置在吊具上方，增加了吊具的高度，从而使吊具的上极限增大。

上旋转桥式起重机一般是将小车设计成上下两层结构：下部小车上布置有小车运行机构，可以实现小车在轨道上的直线运动；上部小车通过回转机构与下部小车相连接，可以相对于下部小车在水平方向上做回转运动，起升机构布置在上部小车上，吊具跟随上部小车一起回转，从而实现所吊物品的旋转。

上旋转桥式起重机的小车回转机构一般有两种，一种是通过环轨实现，一种是通过回转支承实现，下面就详细分析一下这两种典型的回转机构。

8.回转机构

8.回转机构

8.3.2.3 机构传动比 8.3.2.4 制动器选择 无极限力矩联轴器的制动力矩：

有极限力矩连轴器，则：
8.3.2 回转驱动机构的计算 8.3.2.5 极限力矩联轴器


（4）惯性阻力矩

作用在电机轴上的机构传动部分的惯性阻力矩：
8.3.2.2 电机的选择

等效功率计算：

若，静阻力矩小，惯性阻力大，则：
8.3.2.2 电机的选择起动时间校核：
无风时，t=3~5s；有风时，t=4~10s，在最大 坡度和最大风力下起动时，t可达20s。 过载能力校验：

8.3.2 回转驱动机构的计算
优点：结构简单，便于制造，回转部分转动惯量小，
自重小，驱动功率小，有利于降低起重机的重心。
8.1.1.2 转柱式回转支承装置

形式：

优点：结构简单，制造方便，起升高度和工作幅
度不大的室内起重机，塔式、门座起重机使用较
多。
8.1.2 转盘式回转支承装置

转盘式回转支承装置通常由上下（或内外）
转盘及滚动体组成。 上下（或内外）转盘分别固定在起重机回转 部分与固定部分（底架或门架）上，滚动体 装在上下（内外）转盘之间。
伸共同作用计算。


（3）滚动轴承 标准系列化产品。
通过计算选取。
8.3.2 回转机构驱动装置的计算

原始数据： 起重机回转部分的质量以及质心相对于回转轴 线的坐标；


起重机的起重量和起重特性；
回转支承装置的类型、主要尺寸以及所受的载
荷；

回转机构驱动型式和传动简图；

机构的工作级别。
8.3.2.1 回转阻力矩

铸造起重机起重机说明

铸造起重机起重机说明
目前，国内起重机一般主、副起升为定子调压调速，大、小 车运行均采用变频调速，调速比均为1：10。PLC控制。
铸造起重机的分类：
按总体结构
四梁四轨双 小车
四梁六轨双 小车
双梁双轨单 小车
双梁四轨双 小车
双梁双轨子 母式小车
按主起升机构
双
整
行
三
行
独
单
减
体星减来自星立减
大
三
大
大
速
减
减
速
减
减
速
器
速
速
器
速
速
器
为确保起升机构的安全，除行星减速器每根高速轴上设置两 台工作制动器外，在卷筒上还设设置了钳盘式紧急制动器，作紧 急制动。
这种机型技术先进，自重较轻，所选用的电动机容量较小，节 省能源，减速器体积较小，检修方便。该机型在国内已在多个钢 厂应用，是推广型成熟产品。
3、三减速器机型： 主起升机构由电动机、工作制动器、带棘轮棘爪装置减速器、两个次级减 速器、定滑轮组、卷筒组、紧急制动器、安全检测装置等对称布置双驱动机型。
特
点
单可获得较小的小车左极限；
定滑轮组设置在小车两端，小车架受力状态好；
小车减速器独立于小车架，受小车架变形影响较小；
由于减速器箱体宽大，油温不高，不必配置油温冷却装置。
5、整体大减速器机型： 主起升机构由两个电动机、四个工作制动器、大长条减速器、两组定滑 轮组、两组卷筒组、安全检测装置等对称布置双驱动。
10、起升机构采用旋转式和重锤式双重限位保护。 11、在高速轴端设有超速开关，以起到超速保护的目的。
铸造起重机主起升机构的主要特点及配置介绍
1.主小车运行机构采用分别驱动型式, 由两套机构组成。机构由电动机、联 轴器、传动轴、制动器、减速器、主、被动车轮组等组成。当单驱动机构出 现故障时，另一套机构仍能正常满载工作48小时。

第三章 起重机械的计算载荷与计算方法

第三章 起重机械的计算载荷与计算方法
第三章 起重机械的计算载荷与计算方法
一、起重机械的计算载荷
作用在起重机上的外载荷有：起升载荷、自重载荷、动
载荷、风载荷、货物偏摆载荷、碰撞载荷、安装和运输载荷
等。
1、起升载荷 P Q
是由起升机构吊起的货物和取物装置及其它随同升降的
装置重量的总合。
对抓斗起重机，P Q =Q·g，Q——起重量
对吊钩起重机， =P Q （Q+
— 1 —起升冲击系数， 0.9。1当1.1对要计算P G 的零件起
增大应力作用时，
，反1之1.，0~ 起1减.1小应力作用时，
取
。 10.9~1.0
--
★ 起升动力载荷 F Q 动： FQ动 2PQ
—2 —起升载荷动载系数， 1.0。2其2估.0算公式为：
2 1cv
1
g0 y0
c——操作情况系数，安装用c=0.25，吊钩式起重机
F 风 I I ——工作状态下作用在物品上的最大风力； F 切 ——回转机构起、制动时的切向惯性力； F 离 ——回转机构起、制动时的回转离心力。
其中，F 切 和 F 风 II 起主要作用。
--
假定动力系数为2，回转起、制动时间为4s，则：
tgI I 2 切 /g 2 v /( g t) 0 .0 5 v
<二>传动机构零件的动载荷
用零件所在轴的扭矩表示。
（1）疲劳计算载荷
① 运行和回转机构： MImax 8Mn
M—n —电机额定转矩传到计算零件的扭矩。
—8 —刚性动载系数， 1.2，8 2.0 8/1
J，II / JI ，Mq /Mn Mj /Mn J—I —主动侧转动惯量；
J—I I —被动侧转动惯量；
2 10；.35v

回转机构

回转机构

3）倾斜阻力矩 Mp：坡道倾斜引起
Mp = G×l×Sinγ×Sinφ+ Q×Rmax×Sinγ×Sinφ
= Mpmax×Sinφ
Mp 变化，当φ= 90°→ Mpmax
疲劳计算：
2020/9/17
M px
0
M
2 p
d
0.7M pmax
12
（2）电动机的选择及校验
1）计算回转静功率：
Nj
M eq nh
Rmax、无风，仅起升机构工作
2020/9/17 试验载荷：动载—1.10 PQ 、静载—1.25 PQ
7
3）载荷组合
水平载荷： H
H
2 X
HY2
垂直载荷：V Vi
倾复力矩： M
Mi
M
2 X
M
2 Y
考虑：臂架摆动平面、垂直臂架摆动平面
（3）配重的作用及确定原则
1）作用：
① 减少回转支承所受的倾覆力矩
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 2020/9/17 装卸船机、斗轮堆取料机、定柱式起重机、塔式起重机 9
（3）回转驱动装置的传动型式 1）卧式电机驱动
圆柱圆锥齿轮传动
蜗轮减速器传动
2）立式电机驱动
液压驱动
行星齿轮减速器传动 立式圆柱齿轮减速器传动
3．回转驱动装置计算
装卸类型起重机：变幅与回转同时起（制）动惯性力
安装类型起重机：运行与回转同时起（制）动惯性力
Rmax、αⅡ、PQ、PG回、PfⅡ、P齿Ⅰ
3）非工作状态最大载荷——静强度、静刚度和稳定性计算
按以下两种工况分别计算，取较大值：
① 最大风载荷工况

200t全液压覆带式起重机回转机构的回转支撑选型计算


考虑 到 此履 带 式起 重 机 所 受 的倾 覆 力 矩 较 大 ， 以可 选择 三排 滚柱式 回转 支撑装 置 。 所
３ 载 荷 的初步确 定
起重机 受力 简 图如 图 １所示 。 回转 支撑装 置
承受 回转平 台上 的全 部载荷 。作用 在 回转支撑 装
置 上的力有 ：
滚子或 滚柱 等滚 动体 上 ， 动 体则 可 以在 门 座 的 滚
液 压履带 式起重 机 的 回转 机构 主要 由 回转 支 撑、 回转 装置 和 转 台组 成 。 回转 支撑 的外 座 圈 用 螺 栓与转 台联 接 ， 齿 的 内座 圈 与 门 座用 螺 栓 联 带
力 和倾覆 力矩 等一 系列优点 。为 了适应 不 同的使
用 要求 ， 滚动轴 承式 回转支撑 装 置有 多种型式 ， 主 要有 单排 四点 接触球 式 ， 双排异 径球式 ， 单排交 叉 滚 柱式 和三排滚 柱式 等 。 在各种 形式 的 回转 支撑 中 ， 排 四点 接 触 球 单 式 的全部 滚动 体均 可 同时 承受 载 荷 ， 排交 叉 滚 单
何 蓉
（ 同济大学机械工程学 院 ， 上海 ２０ ９ ） ００ ２ 摘 要： 介绍了回转支撑的结构 组成 ， 简单对 比了各种轴承并初 步选择所需 轴承型式 ， 通过 外载荷 的分析和 各种工况下 的计算 ， 确定满足要求 的轴承 型号 。并通过对上排滚道 的接触应力计算 ， 验证所选择 的轴 承型号是
ｏ ０ ｕ ｌ ｄ ａ ｌｃ Ｃａｅｐ ｌａ ａ ｅ Ｔ ｒ ｉ ｇ Ｍ ｅ ｈ ｎｓ ｆ２ ０ ｔＦ ｌ Ｈｙ ｒｕ ｉ ｔｒ ｉｌｒＣｒ ｎ ｕ ｎｎ ｃ ａ ｉｍ ｙ
Ｈ ｅ Ｒｏ ｎｇ
Ａｂｓｒ ｃ Ｓｒ ｃｕ ａ ｏｍｐ ｓｔｏ ｆｔ ｅ ｔ ｒ ｉ ｇ ｓ ｐ ｒ ａ ｅ ｎ ｄｅ ｃ ｉ ｄ，ｄｉ ｅ ｅ ｎｄ ｆｂ ａ ｉ ｓ ｈ ｖ ｅ ｎ ｔ ａ ｔ： ｔ ｔｒ ｌｃ ｕ ｏ ｉｉｎ ｏ ｈ ｕ ｎ ｎ ｕ ｐ ｔｈ ｓ ｂ ｅ ｓ ｒｂ ｏ ｅ ｆ ｒｎｔｋｉ ｓｏ ｅ ｒｎｇ ａ ｅ ｂ ｅ ｆ ｓｍｐｌ ｏ ａ ｅ ｉ ｙ ｃ ｍｐ ｒ ｄ，ａ ｄ ｒｑｕｒ ｄ ｂ ａ ｎ ｎ ｅ ｉｅ ｅ ｒ ｇ ｍｏｄ ａ ｅ ｎ ｓ ｌｃｅ ｒ ｌｍｉ ａｉｙ，ｖａ ｔ ｅ ａ ｌｓｓｏ ｘ ｅ ａ ｏ ｄ ａ ｄ ｔ ｉ ｅ ｈ ｓ ｂ ｅ ｅｅ ｔｄ ｐ ｅ ｉ ｎ ｒｌ ｉ ｈ ｎａｙ ｉ ｆｅ ｔｒ ｌｌａ ｎ ｈｅ ｎ

旧铸锭厂房安装大吨位铸造起重机方案优化

第３ ７卷第 ４期
２１ ０ １年 ８月
包
钢
科
技
Ｖ １３ Ｎ ． ０ ． ７． ｏ ４ Ａ ｇ ｓ，０ １ ｕ ｕ ｔ２ １
Ｓ ｉｎ ｅ ａ ｄ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｆＢ ｏｏ ｔ ｅ ｃｅ ｃ ｎ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｏ ａ ｔｕ Ｓ ｅ ｌ
旧铸 锭 厂房 安装 大 吨位铸 造 起 重机 方案 优 化
ｍｅ ｔ ｆｐ ｏ ｕｃｉｎ ． ｎｓ ｏ ｒ ｄ ｔｏ ｓ Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄｓ： ｌ ａ ｔｉ ｇ ｔｗｏ ｋ ｈ ｐ； ｅｇ ｔ ｌｄ ｅ ｃａ ｓ ｏｄ ｃ ｓ ｎ ｏ ｒ ｓ ｏ ｈ ｉｈ ；ａ ｌ ｒ ｎｅ
为优化产 能 ， 提高 产品质量 及产 量 ， 淘汰落后 设 备 。包钢在 现有 炼 钢 厂 北 端 原平 炉 厂 房 内 ５ 连 铸 机 区域 建设 ２座 １ ０ｔ 炉 以逐 步替 代 现有 ８ 转 ５ 转 ０ｔ 炉 ， 新建 转炉 与 ５ 连铸 机 和 ８流小 方坯连 铸机 生 使 产能力 相 匹配 。此项 目需在原 平炉铸锭 跨安装 ２台
Ｌａ ｌ ａ ｅ ｎ Ｏｌ ｓ ｎ ｏ ｏ ｋ ｈｏ ｄ ｅ Ｃｒ ｎ ｓｉ ｄ Ｃａ ｔＩ ｇ ｔＷ ｒ ｓ ｐ
ＺＨＡＯ Ｃ ａ Ｙ ｈ ｏ， ＡＮＧ ｈ ｎ Ｓ ｅ ｇ
（ ｔ ｌ ｍ ｌｎ ｌ ｔｆＳｅｌ ｎｏ ｏ Ｌｄ Ｑ Ｂ ｏ ｕＳ ｅ（ ｒｕ ） ０ ， Ｓｅ — ｅ ｉ Ｐ ａ ｔ ｉ Ｃ ． ｔ．厂 ａ ｔ ｔ ｌ Ｇｏｐ ｃ ． ｅ ｔｇ ｎ ｏ ｅ Ｕ ｎ ｏ ｅ
赵 超 ， 杨 胜
（ 内蒙古 包钢 钢联 股份 有限公 司炼钢 厂 ， 内蒙古 包头 ０ ４ １ ） １０ ０
摘
要： 为建设 １０ｔ ５ 转炉 ， 原平炉铸锭厂房内安装 ２０ｔ 在 ６ 吊车， 受到厂房高度 的制约 。优化 ２ ０ｔ ６ 铸造起 重机设

回转支承装置计算


1．静功率：
Nj

M x n
1000

(M m
M f M p ) n
1000
初算：园柱园锥传动：η=0.75~0.85 蜗轮传动：η=0.6~0.65 行星齿轮立式减速器传动：η=0.8~0.85
2．选电动机：考虑电动机起动的影响
N JC% Kd N j
Kd——功率增大系数 1.2～1.8 3．电机校核： 1）起动校核： 2）短时过载能力校核： 3）发热校核：
第九章 回转机构
§9-1 概述
一．回转机构的作用： 1．回转部分对非回转部分实现回转运动； 2．货物绕回转轴线作回转运动——货物水平面内移动。 二．回转机构的组成：回转支承装置、回转驱动装置 三．回转机构的类型：柱式回转机构、转盘式回转机构
§9-2 回转支承装置
一．回转支承装置的作用： 1．承载，传力（垂直、水平、倾复力矩） 2．使回转部分对中——有确定的回转运动 3．防止回转部分倾覆 二．回转支承装置的型式：
滚轮——回转部分上 滚道座圈——定柱上
2
§9-2 回转支承装置
2．转柱式回转支承装置 立柱—回转→转柱—插入门座中 上支承—承受水平力→径向轴承 水平滚轮—转柱上 滚道座圈—门架上 下支承—承受水平力+垂直力→径向止推轴承 转动惯量较定柱式大
3
§9-2 回转支承装置
（二）转盘式回转支承装置
大型结构件（转盘；转台）+ 滚动体
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
4
§9-2 回转支承装置
3．滚动轴承式：回转座圈+固定座圈 垂直载荷，水平载荷，对中和倾复载荷→滚动轴承 型式：滚动体的型式→滚珠、滚子 滚动体的列数→单列、双列、 三列

TC6012起重机回转机构设计

毕业设计(论文)题目：塔式起重机回转机构设计系（部）：电气工程系专业：xxxxxx班级：xxxxxxx学生：学号：指导教师：2010年06月TC6012起重机回转机构设计摘要塔式起重机在现代建筑中起着越来越重要的作用。

作为塔式起重机的重要部分——回转机构，对塔机的性能起着至关重要的作用。

所以对回转机构性能的合理化设计，有利于其长周期工作。

现把塔机的最大工作幅度从55m增加到60m,使得塔机的结构变化小，便于通用，便于加工，便于运输。

塔式起重机在现代社会中起着越来越重要的作用，普遍使用在核电站建设，水电站建设，港口码头货物的起装，发挥着重要的作用。

随着社会的进步，科技发展人类的居住空间越来越小，人们的房子越建越高，塔机在高层建筑建筑施工中发挥着越来越重要的作用，作为塔式起重机的重要部分——回转机构，对塔机的性能起着至关重要的作用。

把塔机的最大工作幅度从55m，增加到60m,使得塔机的结构变化小，便于通用，便于加工，便于运输。

尤其是回转机构对塔机的性能的合理化设计，有利于其长周期工作。

通过对塔机回转机构的风载计算，惯性载荷计算，最后转化成回转载荷，拟定回转机构的传动方案，最后，经过比较得到合理的传动方案。

通过设计和计算得到了合理的传动方案，使得回转机构满足塔机的长期使用，并且使塔机的上半部分相对塔身坐360°的自由旋转，以便完成各种起重作业要求。

在设计中使用到了液力耦合器，并根据要求设计了行星齿轮减速器，最后设计了合理的回转机构。

关键词：塔式起重机；回转机构；行星齿轮减速器TC6012 Rotary Tower Crane DesignAbstractTower crane is playing an increasingly important role in modern architecture. As a vital component of the tower crane—slewing mechanism, which is quite essential to the rationalization of the tower crane. The design of slewing mechanism is good to its long-period of work. The increase of the maximum working range of the tower crane from 55m to 60m, enables its structure to change less, which is easy to ventilate, process and transport.Tower crane in modern society are playing an increasingly important role in widespread use in nuclear power plant construction, construction of hydropower stations, port cargo loaded from playing an important role. Along with social progress, scientific and technological development of human living space smaller and smaller, the more people build houses higher, tower crane in high-rise building construction in the building playing an increasingly important role as an important part of the tower crane - - slewing mechanism, the performance of the tower plays a vital role.Particularly slewing tower crane performance on the rationalization of design, beneficial to its long cycle of work.By calculating the wind load and inertial load of the tower crane's slewing mechanism and last rotary load which are turned into, transmission schemes are worked out, and then the reasonable transmission plan are obtained after comparison at the end.Reasonable transmission schemes that are gotten from calculation makes slewing mechanism meet the tower crane's demand to be applied for long and makes the upper-half part of the tower crane rotate 360° freely relative to its body in order to finish various demands of the lifting operation. In the meantime, use hydraulic coupler and design the planetary gear reducer reasonable rotation schemes are designed.Key Words: tower crane;slewing mechanism;hydrauliv coupler目录主要符号表1 绪论 (1)1.1前言 (1)1.2塔式起重机在国内外相关研究情况 (1)1.3课题的研究意义 (2)1.4课题的研究内容 (3)1.5方案设计和比较 (3)2 回转支撑装置的受力计算 (6)2.1滚动轴承式回转支撑的受力计算 (6)2.2回转驱动装置的计算 (7)2.2.1 回转驱动力的计算 (7)2.2.2 驱动电机功率的计算 (10)2.3液力耦合器的选用： (11)2.3.1 选用条件和原则 (11)2.3.2选用方法 (11)2.4制动器 (11)3 行星减速器设计 (13)3.1已知条件 (13)3.2设计计算 (13)3.2.1 选取行星齿轮传动的传动类型和传动简图 (13)3.2.2配齿计算 (14)3.3初步计算齿轮的主要参数 (14)3.3.1 啮合参数计算 (15)3.3.2确定各齿轮的变位系数× (16)3.4几何尺寸计算 (17)3.5装配条件的验算 (19)3.6传动效率的计算 (20)3.7结构设计 (21)3.8齿轮强度验算 (22)4 校核计算 (27)4.1传动比校核计算 (27)4.2开式齿轮副强度校核 (27)4.3制动器校核 (30)4.4塔式起重机主要机构校核计算结论 (31)5 结论 (32)参考文献 (33)致谢 (35)毕业设计（论文）知识产权声明 (36)毕业设计（论文）独创性声明 (37)主要符号表V 垂直力H 水平力M 力矩T 回转阻力矩n 塔式起重机的回转速度Tm 摩擦阻力矩Te 回转机构等效静阻力矩Tpe 等效坡度阻力矩Twe 等效风阻力矩z 齿轮齿数m 模数i 传动比a 中心距b 齿宽d 分度圆直径η传动效率1 绪论1绪论1.1 前言塔式起重机是建筑机械的重要设备。

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在主梁分段运输到安装现场之前，事先将按主梁 预制拱度制作好的垫架摆放在合拢位置上。主梁分段 运输到现场后，平行于合拢位置放于运输托架上，液 压排车撤出。经过计算得出，在液压排车上放置适当 高度的垫架后，液压排车垂直主梁分段方向将主梁分 段托起（见图 3），缓慢移到主梁合拢垫架处落下，完 成主梁分段的就位。
机构起制动时间：
t = 3～5s
钢包耳轴间距：
3620 mm
3. 2 摩擦力矩引起的旋转阻力矩 Mm 的计算 回转梁回转的摩擦阻力矩 Mm，应包括上支承 M1
和下支承 M2 及由止推支承 M3 中所产生的阻力矩， 即：
Mm=M1+M2+M3（N·m） 式中：
M1─上支承产生的阻力矩，N·m； M2─下支承产生的阻力矩，N·m； M3─止推支承产生的阻力矩，N·m。 M1+M2=0.5H(f1d1+f2d2) M3=0.5N3d3 式中：
1 概述
铸造起重机是钢厂炼钢车间用于吊运钢水或铁 水的专用设备，为了满足钢厂地面设备转角布置的 特殊工艺要求，钢水包（铁水包）需要水平旋转 90°。 为此，铸造起重机采用吊具回转的方法，以实现不同 吊运方向的转换。
铸造起重机用回转式龙门吊具的结构外形尺 寸，直接影响着起重机工作的上部极限和生产厂房 的高度；其重量直接影响整机布置及起升机构的计 算起重量。因此，龙门吊具回转机构的合理布置及正 确的选型计算在此显得特别重要。
kN·m
T=T2+T2+T3≈10.7 kN·m 3. 4 电动机的选型
根据机构稳定运行的等效静阻力矩、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，如果机构的静阻力矩小，而惯性阻
力矩大，则电动机功率 P 宜按下式确定。
P=
Mm+1.3T 9.55η
n=
3.6+1.3×10.7 9.55×0.9
参考文献 [1] GB/ T 3811- 2008. 起重机设计规范 [2] 起重机设计手册. 辽宁人民出版社, 1979 [3] 起重机设计手册. 中国铁道出版社, 1998
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式中：
JQ─满载的钢包对起重机回转中心线的转动惯 量，kg·m2；
JL─回转梁对起重机回转中心线的转动惯量， kg·m2；
n─机构的回转速度，r/min；
t─机构的起动或制动时间，s。
T1+
T2=(Q+q)×R2×
n 9.554t
=(125+20)×1.812×
0.65 9.55×3
=10.7
kN·m
H ─上、下支承的水平力（N），在静止状态下径
向载荷为 0；
N ─止推轴承所受的垂直压力，N；
f1、 f2─上、下支承的摩擦系数； f3─止推轴承的摩擦系数，取 0.01～0.015； d1、d2 ─上、下支承的轴径，m； d3─止推轴承内径和外径的平均直径为 0.34 m。 Mm=M1+M2+M3=0+0.5×（125+20）×9.85×0.015×0.34
9. 铰接轴 10. 偏摆限位轴
回转吊具主要由带有动滑轮组的固定梁、带有 板钩和叉形件的回转梁、设有回转驱动和承载立轴
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图 2 回转吊具 1. 固定梁 2. 回转梁 3. 固定梁隔热板 4. 回转机构 5. 缓冲及限位装置 6. 回转梁隔热板 7. 叉型件 8. 板钩
的回转机构、用于隔热的防护设施、用于缓冲限位及 准确定位的机械式缓冲开关设施，还有完善的润滑及 电控系统等组成（见图 2）。本文重点叙述有关回转驱 动系统的选型计算。回转梁、叉型件、隔热板及板钩等 以下部分与一般的铸造起重机用龙门吊具原理相近。 在电动机通电后驱动钢水包（铁水包）绕回转立轴旋 转。根据实际需要，通过电气设置动作方式，实现钢包 的任意角度回转，通常为 0～90°±5°的范围。由于在固 定梁上设置了缓冲器和终点限位双层保护装置，所以 设备运行安全可靠。 2. 2 回转机构的工作原理
T3=
1.2Jmnm 9.55t
(N·m）
其中：
Jm─电动机的转子、联轴器、制动轮及减速器高 速输入轴的转动惯量，kg·m2；
nm─电动机的额定转速，r/min。 式中系数 1.2 为除高速轴以外其它转动零件引
起的转动惯量增加系数。
T3=
1.2×0.03×1410 9.55×3×1000
=0.0017
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
( 上接第 17 页)
功率
PN2 ＝4.8 kW
输出扭矩
PN2＝56717.8 N·m

通过上述计算比较得出：电动机的输出功率小于
一级减速器和二级减速器的允许输入功率，且一级减
速器的输出扭矩略小于二级减速器的输入扭矩，所选
2 回转机构的组成及工作原理
2. 1 回转机构的组成 回转机构主要由电动机、一级减速器、二级减速
器、回转承载立轴、吊钩螺母、推力调心滚子轴承、回 转立轴上部和下部调心滚子轴承、铰接轴和偏摆限 位轴等组成（见图 1）。
图 1 回转机构 1. 电动机 2. 一级减速器 3. 二级减速器 4. 回转立轴 5. 吊钩螺母 6. 推力调心滚子轴承 7. 上部调心滚子轴承 8. 下部调心滚子轴承
整个机构安装在固定梁上，三合一减速电机输入 与输出轴为正交布置形式，输出轴与二级减速器的输 入轴采用空心套装布置。这种联接方法有效地解决了 平行轴布置输入电动机与输出空心轴垂直于固定梁， 导致占用空间高度大，影响吊具上极限的问题。二级 减速器与回转立轴通过花键联接，立轴回转采用调心 滚子轴承，承载能力大并且安装使用维护方便。回转 立轴及安装在轴端的吊钩螺母通过推力调心滚子轴 承将全部起升载荷传递到固定梁。回转立轴下端通过 轴与回转梁铰接，并在该铰接轴的下方设置一偏摆限 位轴，该轴可确保龙门吊具与钢水包的挂钩位置正确 无误。
2009 年第 3 期 总第 23 期
重工与起重技术 HEAVY INDUSTRIAL ＆ HOISTING MACHINERY
No．3 2009 Serial No．23
铸造起重机的回转机构设计计算
大连华锐重工起重机有限公司 田长明
摘 要：介绍了铸造起重机用回转式吊具的基本组成，并通 过实例重点讲述了电动全封闭传动回转机构的设计原理及 计算方法，对回转式龙门吊具设计具有一定的指导作用。 关键词：回转吊具；铸造起重机；回转机构
减速器经济合理。
4 结论
带回转吊具的铸造起重机能够满足钢水包（铁水 包）改变吊运方向的要求，因而减少了地面专用钢水 包（铁水包）回转设备，提高了铸造起重机的利用率， 缩短了运转周期，拓宽了炼钢及连铸连轧整体布置形
式的思路，为炼钢的后续工艺方案提供了设备保证， 具有其它常规铸造起重机无法比拟的优点。回转机构 是回转吊具的核心部分，如果在计算过程中参数选择 过大，会造成设备体积和重量增加，也会造成设备成 本的增加，降低产品的市场竞争力；反之；如果参数选 择过小，会造成设备无法正常使用，给企业造成负面 影响。所以合理的参数分配是带回转吊具铸造起重机 回转机构设计的关键。
包）不能满足上极限的问题。
速比:
i=i1i2=
nm n
=
1410 0.65
=2169.2
一级减速器：
减速器型号：
QSC-10-50
速比 功率 输出扭矩 二级减速器：
iL = 50 PN1 = 2.5 kW TN1＝847.5 N·m
减速器型号：
J978
速比
i2= 43.31
( 下转第 21 页)
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=3.6kN·m
3. 3 旋转部分的惯性引起的惯性阻力矩 T 的计算
吊具回转时的惯性阻力矩，由绕吊具回转中心线
回转的物品惯性阻力矩和吊具回转部分的惯性阻力
矩 T1+ T2，以及机构传动部分的惯性阻力矩 T3 组成， 即：
T=T1+ T2+T3 (N·m）
T1+ T2=(JQ+JL)
n 9.55t
（N·m）
×0.65=1.32
kW
式中：
n ─起重机回转转速，n＝0.65 r/min；
η─机构的效率，η＝0.9。
3. 5 减速器的选型
该传动采用双减速器形式，与单减速器相比，具
有结构紧凑、体积小、重量轻、承载能力大、使用寿命
长、噪音小以及生产成本低等优点。由于减速器体积
小，有效解决了吊钩梁上设置驱动装置后钢包（铁水
3 结束语
600t 造船门吊作为大型船坞必有装备，市场需 求量很大。我公司根据多年的工作经验及现场实情， 经分析选择用液压排车，并通过配重降低主梁分段重 心和现场二次倒运等方法，首次完成主梁分段 2. 5 公 里的长距离陆地运输，并按预制拱度要求实现主梁分 段就位工作。此次门吊的成功分段运输，为今后的大 型造船门吊主梁分段等大型构件的陆地倒运和现场 就位工作，提供了可以借鉴的方法和经验。
3 回转机构的计算
下面以一台 125t 带回转吊具铸造起重机为例， 详细分析其回转机构的计算过程。
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3. 1 基本参数
起重量：
Q = 125 t
回转式龙门吊具自重：
q = 20 t
机构回转速度：
n = 0.65 r/min
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a
b
图 3 主梁分段就位
现可靠固定，见图 2。
2 实现主梁分段就位的方法
通过以上措施对主梁进行分段，当主梁被安全运 输到安装现场后，需要解决其分段在合拢位置的就位 问题。根据图纸要求，主梁需要预制 700mm 的拱度， 即主梁就位垫架高度差为 0～700mm，而液压排车的 调节高度为 500mm。通过研究和分析，采用二次转运， 实现主梁分段分别落到高度差为 700mm 的垫架上。