32t双梁桥式起重机

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内容摘要：该设计主要对双梁桥式起重机主起升机构、副起升机构、小车运行

机构、主端梁、大车运行机构进行了设计。

主副起升机构的计算包括钢丝绳的选择、卷筒的计算、电动机、减速器的选择

等，小车运行机构的设计主要有电动机、减速器、最大轮压最小轮压的计算，主梁

和端梁的设计包括主端梁截面几何性质的确定，载荷的计算，主端梁强度的校核，

主梁强度的校核等。

关 键 词：桥式起重机 机构 主端梁

Abstract： The main design of double beam bridge crane hoisting mechanism, deputy Lord

lifting mechanism, the car running institutions, Lord girders during operation, the organization design. The Lord vice lifting mechanism of the calculation of the selection of wire rope, including the

calculation of drum, motor, gear reducer choice and so on, the car running design of the mechanism are

the main motor, gear reducer, maximum wheel pressure calculation of minimum wheel pressure, main

girder and the design of the girders including the main girders section determination of geometrical

properties, and the load calculation, the main girders of strength, check the main girder strength check,

etc.

Key words: Bridge crane Mechanism Main girders

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1．绪 论

1.1 国内外桥式起重机现状与发展前景

桥式起重机是横架于车间、仓库和料场上空进行物料吊运的起重设备。由

于它的两端坐落在高大的水泥柱或者金属支架上，形状似桥。桥式起重机的桥架

沿铺设在两侧高架上的轨道纵向运行，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。它是使用范围最广、数量最多的一种起重机械。

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1.1.1 国内起重机现状

经过几十年的发展，我国桥式起重机行业已经形成了一定的规模，市场竞争

也越发激烈。桥式起重机行业在国内需求旺盛和出口快速增长的带动下，依然保

持高速发展，产品几近供不应求。

尽管我国起重机行业发展迅速，但是国内起重机仍缺乏竞争力。从技术实力

看，与欧美日等发达地区相比，中国的技术实力还有一定差距。目前，国内大型

起重机尚不具备大量生产能力。从产品结构看，由于技术能力所限，中国起重机

在产品结构上也不完善，难以同国外匹敌。

同时我国起重行业目前存在几个突出问题，归纳如下：

（1）整体技术含量偏低，突出表现在产品的品种规格少，性能、可靠性等指

标低于发达国家同类产品的水平。

（2）知名品牌寥寥无几，能打入国际市场并享有一定声誉的知名品牌几乎没

有。

3 （3）产品低价恶性竞争严重，企业合理利润难保，已严重制约企业生产技术

的持续发展。

1.1.2国外起重机发展前景

随着国际合作的增加，国际起重机行业发展迅速。到目前为止，国际主要知

名起重机制造厂商有德国的DEMAG起重机，芬兰的Kone起重机，美国CM集团等。

上述企业在起重机行业内较为知名。

桥式起重机的更新和发展，在很大程度上取决于电气传动与控制的改进。将

机械技术和电子技术相结合，将先进的计算机技术、微电子技术、电力电子技术、

光缆技术、液压技术、模糊控制技术应用到机械的驱动和控制系统，实现起重机

的自动化和智能化。大型高效桥式起重机新一代电气控制装置已发展为全电子数

字化控制系统。主要由全数字化控制驱动装置、可编程序控制器、故障诊断及数

据管理系统、数字化操纵给定检测等设备组成。变压变频调速、射频数据通讯、

故障自诊监控、吊具防摇的模糊控制、激光查找起吊物重心、近场感应防碰撞技

术、现场总线、载波通讯及控制、无接触供电及三维条形码技术等将广泛得到应

用。使起重机具有更高的柔性，以适合多批次少批量的柔性生产模式，提高单机

综合自动化水平。重点开发以微处理机为核心的高性能电气传动装置，使起重机

具有优良的调速和静动特性，可进行操作的自动控制、自动显示与记录，起重机

运行的自动保护与自动检测，特殊场合的远距离遥控等，以适应自动化生产的需

要。

随着现代科学技术的发展，各种新技术、新材料、新结构、新工艺在桥式起

重机上得到广泛的应用。所有这些因素都有里地促进了桥式起重机的发展。根据

国内外现有桥式起重机产品和技术资料的分析，近年来桥式起重机的发展趋势主

要体现在以下几个方面：

（1）重点产品大型化，高速化和专用化；

（2）系列产品模块化、组合化和标准化；

（3）通用产品小型化、轻型化和多样化；

4 （4）产品性能自动化、智能化和数字化；

（5）产品组合成套化、集成化和柔性化。

1.2 本设计的主要内容、目标和方法

主要内容：了解桥式起重机的发展和应用现状，设计一台满足要求的室内

32/5t双梁桥式起重机，并用AutoCAD绘图软件绘制出要求的图纸。由于桥式起

重机基本上是采用电力驱动，且电动机容量的选择与各机构的尺寸布置和运转的

经济性有密切关系，因此，进行传动系统设计之初，先对动力系统进行计算、选

择及校验。桥式起重机传动系统设计主要包括起升机构传动系统设计、小车运行

机构传动系统设计、大车运行机构设计。在设计中，先是确定传动设计方案，再

根据动力传动方向进行设计和计算。在这三个传动系统，起升机构传动系统是最

重要也是最关键的。对起重机金属结构时，采用经济梁法设计出起重机主梁最优

截面，并校核截面几何尺寸。

本设计采用规范的设计计算对桥式起重机各机构进行了分析。首先，通过查

阅相关书籍和资料，学习桥式起重机的相关知识，了解桥式起重机的发展和应用

现状，掌握桥式起重机金属结构的设计方法，学习并掌握AutoCAD软件的使用，

掌握一般的绘图方法和计算分析步骤；其次，根据现今国内外生产桥式起重机采

用的各种结构类型，结合课本知识和参考文献信息，设计符合使用要求的结构；

桥式起重机的受力情况，计算桥式起重机的自重载荷、起升载荷、水平惯性载荷，

并对桥式起重机的抗倾覆稳定性进行校核。

2. 型式及主要技术参数

2.1 型式及构造特点

箱形双梁结构具有加工零件少、工艺性好、通用性好及机构安装检修方便等

一系列优点，因而在生产中得到广泛采用。我国在5吨到80吨的中、小起重量

系列产品中主要采用了这种形式，但这种结构型式也存在一些缺点；自重大、易

5 下挠。它的主要组成部分有小车（主、副起升机构、小车运行机构和小车架）。

桥架（主梁和端架）、大车运行机构和电气设备等。

2.2主要技术参数

起重量：主钩主Q＝32 t，副钩副Q＝5 t

跨度：L＝19.5 m

起升高度：主钩主H＝12 m，副钩副H＝14 m；

工作级别：主起升机构： M5

副起升机构： M5

大车： M5

小车： M5

工作速度：主起升速度：V＝7.5 m/min

副起升速度：V＝19.5 m/min

小车运行速度：V＝38.5 m/min

大车运行速度：V＝74.5 m/min

小车轨距：2.5 m

大车走轮：4只，其中一半为驱动轮

3. 起重小车的计算

32/5吨双梁桥式起重机小车采用四个走轮支承的起重小车。它主要由主、副起

升机构、小一运行机构和小车架所组成。

6 3.1主起升机构的计算

3.1.1主要参数与机构的布置简图

主起升机构传动简图如下：

1——电动机：2——联轴器：3——传动轴：4——制动器：5——减速器：6——卷筒

图3-1 主起升机构传动简图

已知： 起重量：Q＝32000kg；

工作级别：M5

最大起升高度：12 m

起升速度：7.5 m/min

3.1.2钢丝绳的选择

根据起重机的额定起重量，选择双联起升机构滑轮倍率为4，钢丝绳缠绕方

式如图所示。

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图3-2 主起升机构钢丝绳的缠绕方式 （1）钢丝绳所受最大静拉力；

组钩

.m.2GQ

max

S

（公斤）

式中:

Q——额定起重量 Q=32 t；

G——吊钩组重量，G＝700kg（起重量的2%~4%，这里取700kg）；

M——滑轮组倍率，m=4；

组——滑轮组效率，组＝0.87；

kgS9.4170

87.04270032000max

。

（2）钢丝绳的选择： 所选择钢丝绳的破断拉力应满足：

绳绳n

SS



max；

而丝绳＝SS；

绳n——钢丝绳安全系数，对于中级工作类型绳n＝5；

由上式可得：