MQ1630门座起重机总体设计

图2.3 钢丝绳卷绕系统在起重机中用来改变幅度的机构称为变幅机构，对回转类型的起重机，从取物装置中心线到回转中心线的距离为起重机的幅度。

为了实现起重机幅度的改变，变幅机构由两大部分组成：臂架系统与变幅驱动系统。

变幅机构的作用：通过改变幅度来改变取物装置的工作位置，以实现起重机起重能力的调整，或者装卸路线的改变，或者提高非工作状态下通过改变幅度来扩大起重机的作业范围，与起升、回转机构协调工作，使取物装置的工作范围形成一环形工作空间，以提高起重机的生产率，改善其工作性能。

本次设计中，吊重水平位移补偿系统所采用的是四连杆式组合臂架，臂架系统是组合图2.4 变幅机构传动简图图2.7 运行机构简图本机采用四连杆式组合臂架系统，采用箱形梁结构，它由刚性拉杆（图2.8）、臂架（图图2.8 大拉杆结构简图图2.9 臂架结构简图图2.10 象鼻梁结构简图图2.11 门架结构简图或接近水平线轨迹移动，以降低能耗，提高操作性能。

吊重水平位移补偿系统方案有多重，图2.13 刚性拉杆组合臂架工作原理2.4.2 刚性四连杆组合臂架方案的作图法设计初步确定R min时的φ2和α2角，φ2要满足R min时吊重偏摆其钢丝绳不脱出滑轮槽为宜，图2.15 确定l1和l2的简图max (0.050.1)(0.050.1)Q M Q R = 在用作图法完成货物水平位移补偿系统的设计之后，还去要用Excel 据进行相关的验算，可以在一定程度上很大的提高验算的速度和精度。

将整个变幅仰份，对每一个点进行计算。

验算结果表2.2、2.3、2.4所示。

图图2.16 货物水平位移补偿系统和吊重未平衡力矩设计简图表2.2 水平位移补偿系统验算参数（单位：mm ）9000300000-48001030090025002400015332.5图2.17 货物水平性曲线图图2.18 吊重未平衡力矩曲线图有表格验算结果可知，△H=206.1mm＜0.02(R max-R min)=420mm；最大吊重未平衡图2.19 杠杆—活对重平衡系统图根据总体布置要求，确定杠杆支点O1的位置及活对重摆动的半径O1g1，要充分利用(0.050.1)MQQ Rmax最终确定拉杆通过验算，确定杠杆尺寸，连杆长度及活对重重量。

求解简图如图2.5、2.6所示。

图2.20 杠杆—活对重臂架平衡系统计算简图图2.21 不平衡力矩验算结果图2.22 合力矩验算结果2.6 各工作机构、金属结构的计算工况、计算载荷以及载荷组合本节所作分析与计算均以依据GB/T3811-2008起重机设计规范依据。

22m i n2q v 与起升状态级别相对应的起升动载系数的最小值；按起升状态级别设定的系数； 由于起升机构控制型式的不同，物品离地起升时的操作方法会有较大差异，因此将起与起升载荷的乘积。

φ3的计算式如下：331(1)m m式中：△m ——起升质量突然卸载的那部分质量。

41.10.058h ）；轨道接头处两轨面的高度差（mm ）。

41.10.058 1.10.0580.42 1.5 1.13h 4P G =246.34kN 。

起重机运行惯性力当运行机构起动或制动时，起重机自身质量和起升质量将产生水平方向振动，产生水平方向动载荷。

计算时，可先按刚体动力学的方法计算起重机系统在机构起、制动时的水平惯性力，水平惯性力的大小等于该质量与加速度的乘积。

然后再将这些惯性力乘以考虑51.5(284.621.8)10000.1673.54ma kN 臂架起重机变幅机构起（制）动时的总起升质量产生的综合水平力（包括风力、变幅和回转起制动产生的惯性力和回转运动的离心力)，也可以用起重钢丝绳相对于铅垂线的的偏摆角引起的水平分力来计算：用起重钢丝绳最大偏摆角Ⅱα计算结构、机构强度和起重机整机抗倾覆稳定性，用起重钢丝绳正常偏摆角Ⅰα计算电动机功率和机械零件的疲劳强度及tan Q 货物偏摆产生的水平力（N ）；在臂架变幅平面内，起重钢丝绳最大偏摆角Ⅱα取为；相应的起重钢丝绳正常偏摆角Ⅰα为3°和4°（tan196000tan310272Q P ⅠⅠ法 Ntan196000tan1034560Q P ⅡⅡ法 N垂直于臂架变幅平面内：tan 196000tan 413706Q P ⅠⅠ切N tan196000tan1241661Q P ⅡⅡ切 N风载荷对于露天工作的起重机应考虑风载荷的作用。

假定风载荷是沿起重机最不利的水平方向作用的静力载荷。

计算风压与阵风风速有关。

工作状态风载荷是指起重机在工作时应能承受的最大风力。

工作状态风压沿着起重机全高取为定值，不考虑高度变化。

工作状态风和P 。

ⅠP 是起重机工作状态正常的计算风压，CP ACP A CP AⅠⅠⅡⅡⅢⅢ 作用在起重机上的工作状态正常风载荷（作用在起重机上的工作状态最大风载荷（N/m 2）；起重机构件垂直于风向的实体迎风面积（m 当风向与构件的纵轴线或构架表面呈某一角度时，沿此风向的风载荷计算式如下：222sin sinsin h CP A CP A CK P A ⅠⅠⅡⅡⅢⅢ 风向与构件纵轴或构架表面的夹角（°）。

工况Ⅰ：风向平行于大车轨道方向，臂架方向垂直于轨道方向。

（1）臂架系统CP A 23490W P ⅠⅠNCP A39150ⅡⅡ Nh CK P A125280Ⅲ N载荷组合在进行起重机及其金属结构计算时，应考虑三种不同的基本在载荷情况：工作情况；B ——有风工作情况；起重机在无风工作情况下的载荷组合考虑以下两种：用力矩法验算整体抗倾覆稳定性。

力矩法的基本原则，稳定力矩的代数和1M 大于倾覆力矩的代数和2M ，即12-0M M ，或两者之比大于，则认为起重机是稳定的。

验算工况、载荷系数和载荷组合门座起重机的验算工况工况Ⅰ：主要用于校核起重机静态载荷试验时的稳定性（静态试验载荷为额定载荷的，称为基本稳定性校核。

）基本稳定性校核11max 32[(0.5)sin ]11.5(0.5sin )G Q M P S C h M P R S h (2-13)门座起重机自重载荷，P G =2.85×106N;门座起重机额定起升载荷，P Q =1.96×105N ； 门座起重机轨距或基距，S=10.5m ；最大幅度时起重机自重重心到轨距中心的水平距离，C=2.5m ；时起重机自重的重心高度，臂架头部到轨面的高度，h 对于起吊额定起重量的最大工作幅度，12M M =2.8>1动态稳定性校核分两种情况校核：①门座起重机臂架垂直于轨道方向，倾覆边在前沿轨道，相应于工况大幅度起吊额定起重量，轨道铺设有前低后高的最大允许坡度，有沿臂架平面向前作用的以及对起重机稳定性起不利影响的起升、将物品上的风力、回转离心力、变幅惯性力等因素通过物品的偏摆角来表示，则抗倾覆稳112max 32''max3max311{(0.5sin )1.3[0.5sin()]1.3[0.5sin()][0.5sin()]}1G WII Q IIQ qGb by Gb bxIIqbbG y IIyM P SCh P h M P R S h P V P V P V R S h R Sgt gt gt P V h h gt (2-14)式中：WII P ——作用在起重机上的工作状态下的最大风载荷，由起重机回转部分和非回转部分的风载荷作用组成，WII P =57375N ；2h ——整合起重机迎风面积型心到运行轨道面的高度，——物品起升速度，q V =0.92m/s ；12M M =3.3>1角，相应于工况II 载荷组合情况，同上，倾覆边仍为轨道线。

这时，由于物品引起的倾覆力矩与自重引起的复原力矩均相应减小，但起重机的迎风面积增大，同时考虑到回转机构起制动时的切向惯性力，则抗倾覆稳定性的力矩表11max 32'''32max3max 'max 3311{(0.50.70.7sin )1.3[0.70.50.7sin()]1.30.7[0.70.50.7sin()][0.7660.50.7sin()](9G Q IIQ qGb by Gb bx WII II qbbG y Gb h IIyM P S C h M P R S h P V P V P V h P h R S h R gt gt gt P V P n R h Sh h gt 20}100)h hn h gt (2-16)式中：'WII P ——臂架与轨道夹角为45°时作用在起重机上的工作状态下的最大风载荷，由起重机回转和非回转部分的风载荷作用组成，'WII P =59837.6N ；h n ——门座起重机的回转速度，h n =1.4r/min ； h ——吊重到臂架端点的悬挂长度，0h =5m ；12M M =3.68>1门座起重机计算位置取为起重机臂架垂直于轨道方向，倾覆边在后部轨道线，相应于载荷组合，臂架处于最小幅度，空钩，有前高后低第最大允许坡度，沿臂架平面由前向后作用有非工作状态下的最大风载荷。

这时抗倾覆稳定性的力矩表达式为：''11'22[(0.5)sin ]11.2G WIII M P S C h M P h (2-17) 对应空载时的最小幅度位置，整合起重机的质心到回转中心线的距离，对应空载时的最小幅度位置，整合起重机的质心到轨道面的距离，'1h =21.2m 对应空载时的最小幅度位置，整合起重机的迎风面积型心到轨道面的距离，；对应空载时的最小幅度位置，作用在起重机上的非工作状态下的最大风载荷，由起重机回转和非回转部分的风载荷作用组成，12M M =2.29>1门座起重机的计算位置取为臂架垂直于运行轨道方向，倾覆边在后部轨道线。

相应于载荷组合，臂架处于最小幅度，在前高后低的最大允许坡度，沿臂架平面有由前向后作用的工作状态下的最大风载荷，计及惯性力、起升物品突然卸载。

这时，抗倾覆稳定性力矩的表达式为：'''11min 3''22'''311{(0.5sin )0.2[0.5sin()]}1G I IIWII G y Gb bx byM P S C h P R S h M P h P V P V h h gt gt (2-18)式中：I P ——额定起升载荷减去起升附件质量载荷，I P =1.6×105N ；'3h ——在最小幅度位置时，象鼻梁端点到轨道面的高度，'3h =31.8m ；'W I I P ——在最小幅度位置时，作用在起重机上的工作状态下的最大风载荷，由起重机回转和非回转部分的风载荷作用组成，R ——12M M =10.26>1起重机车轮对轨道的垂直压力称为轮压。