1、 - 1 - 目 录 1 设计方案 1.1 课题分析 1.2 设计方案的确定 2 起重机设计参数和工作级别 2.1 设计参数 2.2 主要参数的确定 2.3 工作级别 3 载荷的类型及其组合 3.1 载荷的类型 3.2 载荷的组合 4 起重机金属结构的设计 4.1 门架主要尺寸确定 4.2 门架的计算载荷 4.3 主梁的内力计算 4.4 门架静刚度的计算 4.5 大车车轮最大轮压和最小轮压的计算 5 电动机的选择 5.1 大车电动机 5.2 小车电动机 6 吊钩装置的选择 7 焊接工艺工序 8 焊接工艺 8.1 焊缝分类 8.2 工艺参数 8.3 焊接顺序 9 焊接接头的检验 10 焊接结构设
2、计 10.1 焊缝布置 10.2 焊接方法 - 2 - 10.3 焊缝顺序 - 3 - 1 1 设计方案设计方案 1.11.1 课题分析课题分析 起重机是现代工业在实现出产过程机械化、自己主动化，改善物料搬运前提，提高 劳动出产率必不可少的重要机械设备。它对于发展国民经济，改善人们的事物、文化生 活的需要都起着重要的作用。随着经济建设的迅速发展，机械化、自己主动化程度也在 不停提高，与此相适应的起重机技能也在高速发展，产物种类不停增加，使用规模越来 越广。一些企业由于没有起重机械，不仅工作效率低，劳动强度大，甚至难以工作。高 层建筑的施工，上万吨级或几十万吨级的大型船只的建造，火箭和导弹的发射
3、，大型电 站的施工和安装，大重件的装卸与搬运等，都离不开起重机的作业。 起重机不仅可以作为辅助的出产设备，完成原料、半成品、产物的装卸、搬运，进 行机电设备、船体分段的吊运与安装，而且也是一些出产过程及工艺操作中的必需的装 备。再如冶炼金属工业出产中的炉料筹办、加料、钢水浇铸成锭、脱模取锭等，必需依 靠起重机进行出产作业。据统计，在国内的冶炼金属、煤炭部门的机械设备总数量或总 自重中，起重运输机械约占 45%。起重机是机械化作业的重要的事物基础，是一些工业 企业中主要的固定资产。对于工矿企业、港口码头、车站库场、建筑施工工地，和海洋 开发、 宇宙航行等部门， 起重机已成为主要的出产力要素， 在
4、出产中进行着高效的工作， 组成合理社团批量出产和机械化流水作业的基础，是现代化出产的重要标志之一。 龙门起重机作为物料搬运机械中的最主要的一种，在各行各业中得到广泛的应用， 龙门起重机起重范围可以从几吨到几十吨甚至几百吨，在机械制造、冶金、钢铁、码头 集装箱装运等行业都必须有龙门起重机。而起升机构更是起重机的咽喉设备，因此对其 进行研究，改进其结构使其更加合理，使用更加方便，成本更加低廉，具有重要的现实 意义。 1.2 1.2 设计方案的确定设计方案的确定 起重机由产生运动的机构、承受载荷的金属结构、提供动力和起控制作用的电气设 备及各种安全指示装置等四大部分组成。本设计中主要设计起重机承受载
5、荷的金属结构 - 4 - 及其焊接工艺。 1、起重机主梁 门式起重机按主梁形式可分为单主梁门式起重机和双主梁门式起重机。其中， 单主 梁门式起重机结构简单，制造安装方便，自身质量小，主梁多为偏轨箱形架结构。 与双主梁门式起重机相比， 整体刚度要弱一些。 因此， 当起重量 Q50t、 跨度 S35m 时,可采用这种形式。 按主梁结构又可分为衍架梁、箱型梁和蜂窝梁。箱型梁是使用钢板焊接成箱 式结构，具有安全性高，刚度大等特点。一般用于大吨位及超大吨位的门式起重 机。箱形结构又可分为正轨箱形双梁、偏轨箱形双梁、偏轨箱形单主梁等几种。 正轨箱形双梁是广泛采用的一种基本形式，主梁由上、下翼缘板和两侧的垂
6、直腹 板组成，小车钢轨布置在上翼缘板的中心线上，它的结构简单，制造方便，适于 成批生产，但自重较大。偏轨箱形双梁和偏轨箱形单主梁的截面都是由上、下翼 缘板和不等厚的主副腹板组成，小车钢轨布置在主腹板上方，箱体内的短加劲板 可以省去，其中偏轨箱形单主梁是由一根宽翼缘箱形主梁代替两根主梁，自重较 小，但制造较复杂。 2、起重机支腿 单主梁门式起重机门腿有 L 型和 C 型两种形式。L 型的制造安装方便，受力情 况好,自身质量较小，但是，吊运货物通过支腿处的空间相对小一些。C 型的支脚 做成倾斜或弯曲形，目的在于有较大的横向空间，以使货物顺利通过支脚。 3、金属结构构件的材料 起重机工作是经常承受变化载荷和冲击载荷，工作任务繁重且频繁，工作环 境较差，因此要求金属材料强度高，塑性好，韧性强，耐冲击，焊接性好。 起重机金属结构构件多采用普通碳素结构钢、优质碳素结构钢、低合金钢和铸钢 等钢材，主要承载结构一般常用普通碳素结构钢如 Q235 刚。当其中量超过 400t 时且工作级别较低时，宜采用 Q345、Q390、Q420 等低合金高强钢，在选用这类钢 材时，应特别注意选择合理
