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起重机机构设计要点

和常见问题分析2012年7月16日

起重机分类：桥门式龙门吊，装卸桥，岸桥，卸船机，臂架式门机，台架，固定吊，常规浮吊，工程船〔回转、扒杆式〕

起重机的机构分类：起升：主副钩，抓斗。〔载荷单向〕变幅：刚性〔齿条，油缸，螺杆〕〔载荷双向〕，柔性〔钢丝绳〕〔载荷单向〕，俯仰〔钢丝绳〕〔载荷单向〕回转：转盘式〔回转支撑〕转柱式，定柱式。〔载荷双向〕运行：大车〔自行，个别牵引〕，小车〔自行，牵引〕载荷双向

依据：起重机设计手册港口起重机设计手册〔上海港机厂〕起重机设计标准船舶及海上设施起重标准机械设计手册〔第二，三，四，五版〕参考资料任务书〔技术规格书〕

设计要点：型式，标准要求，工作级别，载荷，传动方式，机械效率，零件强度，平安系数，保护，空间干预，寿命，维修保养，问题

起升型式：单双联，加开式传动，差动，内置减速器，

起升标准要求：抓斗0.66,0.55；慢速长时间按S2；高海拔，高温应修正〔江特YZP电机样本第一册〕；表P.2工作级别与Jc值的关系

起升工作级别：⊿i=1.12，稳态系数PG，(1)

起升载荷：起重量:吊具，索具〔H50m〕，抓斗〔含吊具〕，下绕张力，倍率

起升传动：电机，减速器，制动器，联轴器，卷筒，钢丝绳的选型。两台同步：平衡绳，刚性连接；例子,卷筒滑轮钢丝绳偏角：单层3°，多层1.5°；节距，多层，钢芯绳；起升高度考虑开闭绳容绳，砍绳；(2)卷筒轴的定位；e，h值；变频调速，向上恒功率，向下恒扭矩，速度与频率成正比，扭矩N=9550*P/n；(3)

起升机械效率：算钢丝绳只算滑轮〔定、动、包角〕；滑轮组效率=〔1-ηm〕/m/〔1-η〕算电机含减速器、卷筒、联轴器；

起升零件强度：卷筒，钢丝绳，吊钩，轴，轴承，联轴器，键，螺栓等。

起升平安系数：电机：Jc，CZS，M制动器：双1.25,，单1.75,，平安制动器速度1.5-2倍起作用减速器：Pe，Pj，M2N，(4)

起升保护：高度，超负荷〔板式，拉式，销轴式〕，防护罩，接油盘，抗剪块，整体机座，双制动器，平安制动器，断绳超速，防冲顶。

起升空间干预：中心距，压绳板，钢丝绳与结构，联轴器串动；

起升寿命：钢丝绳〔调整倍率，一般控制直径在Φ26-42〕，轴承〔Cr2-3倍，C0r3-4倍，寿命50000-100000小时，差不多10年-20年〕；轴承作为专题

起升辅助零件：排绳器，稳绳器；

起升问题汇总分析：总图与部件图、零件一致；绳槽方向反了；压绳板无空间；绳子摩擦结构臂架人字架；减速器轴断了；电机发热；联轴器螺栓断裂；制动轮发热；多层缠绕爬绳跳绳乱绳；绳子长度不够，起升高度不够。(5)

变幅型式：平衡，非平衡式

变幅标准要求：平衡：等效非平衡：最大值

变幅载荷:不水平位移产生的功率；(6)风，惯，偏摆；一类，二类载荷；船倾；

变幅传动:非平衡式：同起升；平衡式：驱动，摇架，齿条，拉杆，平衡梁；变位不影响速度；滚动轴承；制动器的位置；选点计算。(7)

变幅零件强度:双键，花键，轴长可调整(8)

变幅平安系数:减速器最大载荷时的扭矩系数到1.1-1.2

变幅保护:幅度，臂架角度

变幅空间干预:由于是运动的每个地方都存在，也出现过；等会单独讲

变幅寿命:润滑；滚动轴承；

变幅辅助零件:齿条，摇架，棘轮棘爪，油缸，带式制动器

变幅问题汇总分析:拉杆与臂架间隙；拉杆与平衡梁；齿条与平衡梁；平衡梁与机房顶，与扶梯；平衡梁与起升绳；(9)

旋转型式：转盘式，柱式〔转，定〕

旋转标准要求：电机过载验算，受风面积的高度系数，(10)

旋转载荷:等效力矩；浮吊横倾；

旋转传动:大轴承的材质热处理；小齿轮齿数模数，变位0.5，中心距(11)；齿轮单独作专题减速器强度，与转盘连接；极限力矩限制器，摩擦，锥盘；制动器常开，其它常闭，手动释放，衬垫磨损补偿，开闸限位；

旋转零件强度:大轴承的计算，螺栓两条线下；螺栓强度，预紧力；小齿轮Z17问题(12)

旋转平安系数:大轴承平安系数1.5；高速轴算和低速轴算，减速器取大值1.5；(13)

旋转保护:旋转锚定极限力矩限制器

旋转空间干预:转盘螺栓

旋转寿命:大轴承寿命20-30年

旋转辅助零件：旋转锚定集中润滑

旋转问题汇总分析：减速器漏油，断轴，啮合不好；法兰螺栓松动；制动器方向；大轴承螺栓碰