買文檔送全套 紙 Q 號交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資 料 目錄 . 2 國塔式起重機行業發展概況 . 4 2 設計任務書 . 8 品設計的依據、目的及意義 . 8 品的用途及適用范圍 . 9 本技術參數及性能指標 . 9 升機構工作原理 . 9 鍵問題及其解決方案 . 10 式起重機的構造 . 10 作機構 . 13 . 14 升機構液壓系統的確定 . 14 式起重機頂升機構的設計 . 18 . 27 升作業 . 27 升過程的注意事項 . 28 壓頂升系統的維護和保養 . 28 般說明 . 29 重機的塔身升、降作業說明 . 29 重機的操作 . 30 5 標準化審核報告 . 30 結論 . 31 參考文獻 . 32 致謝 . 33 塔式起重機頂升機構的設計 原波： 塔式起重機頂升機構的研究及設計 2 二次世界大戰結束以后，由于許多國家夷為廢墟，龐大而艱巨的家園重建工作，要求建筑施工實現機械化，以加快建設進度。作為建筑機械化主導機械，塔式起重機得以應運而迅猛發展。 買文檔送全套 紙 Q 號交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資 料 原波： 塔式起重機頂升機構的研究及設計 4 國塔式起重機行業發展概況 我國塔式 起重機行業于 20 世紀 50 年代開始起步， 1953 年由原民主德國引進建筑師買文檔送全套 紙 Q 號交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資 料 -型塔式起重機（ ） ,1954 年撫順試制成功第一臺 2式起重機，仿建筑師 -型。初名 式起重機。首次在北京用于大型砌塊民用建筑施工，并取得成功。 1965 年列入國家生產計劃的沈陽建機廠開始批量生產紅旗 塔式起重機。 20 世紀 80 年代隨著改革開放和國際技術交流增多，我國曾先后有原聯邦德國 意大利及丹麥引進了為數可觀的塔式起重機產品，特別是 1984 年由法國 司引進的三種機型（ 的生產許可證，極大地促進了我國塔式起重機產品設計制造技術的進步。通過消化吸收國外先 進技術，對基礎部件，如電動機 回轉支承 些生產主機的專業大廠還進行了相應的技術改造，增設鋼材預處理生產線，從而使國產塔式起重機的質量迅速提高，一些主要機種已達到或接近國外同類產品質量水平。 進入 20 世紀 90 年代以后，我國塔式起重機行業隨著全國范圍建筑任務的增加進入了一個新的興盛時期，年產量連年猛增，全國塔式起重機總擁有約為 10 萬臺。塔式起重機出口業務曾一度極為興旺。至此，無論從生產規模，應用范圍和塔式起重機總量來衡量，我國均堪稱世界首號塔式起重機大國。 改革開放以來 ，國民經濟的騰飛和投資規模的擴大，促進了建筑機械行業的不斷發展，為塔機行業提供了良好機遇和發展空間。 據有關方面提供的信息：我國西部開發建設、國家能源建設、煤炭基本建設、油田建設、住宅建設、城市地鐵建設等眾多項目，預計 2001 2005 年全社會固定資產投資規模約為 60000 億元，用于購置建筑機械的費用每年約為 700 億元左右，其中相當數額用于購置塔機。 近幾年來，我國的塔式起重機制造行業發展速度很快。出現了一大批塔機制造廠家，開發了系列化塔機產品，實現了產品更新換代，積累了不少經驗，市場競爭局面逐漸形成，特別 是我國加入 后，國際競爭更趨激烈。為了塔機企業在競爭中立于不敗之地，必須生產出質優價廉的產品。但是我們的塔機企業與國外先進企業相比存在一些不足之處，如產品檔次低，質量不夠穩定，產品結構單一，更新換代速度慢，技術管理與生產管理落后等，因而難以有效地滿足市場不斷變化的需求，也制約了企業的進一步發展。 對比國外先進企業的經驗，經過認真分析，我們認為：其中一個重要的原因是與企業對標準化工作的重視程度和標準貫徹力度不足有很大的關系。企業要使產品技術性能原波： 塔式起重機頂升機構的研究及設計 6 的先進性，結構的合理性，操作使用的可靠性得到持續改進，就必須 不折不扣地達到標準的要求，并結合工藝技術的完善和管理水平的提高，使產品的制造成本逐步降低。因此塔機標準的采標、學習和貫徹工作就顯得十分重要。 外塔式起重機發展概況 據資料報道，目前生產塔式起重機的國家有：德、法、意、英、西班牙、丹麥、瑞典、南斯拉夫、波蘭、捷克、俄、日等。國外著名塔式起重機工廠生產的塔式起重機多達 600 多余種型號，擁有塔式起重機的最多的是德國和俄國。 20 世紀末 20 余年國外塔式起重機技術發展的主要特點是： (1)組合塔式起重機得到迅速發展 所謂組合塔式起重機，就是以塔身為核心，按結構 和功能特點，將塔式起重機分解為若干部分，并依據系列化和通用化要求，遵循摸數制原理將各部分劃分并設計成若干模塊。根據參數要求，選用適當模塊分別組拼成具有不同技術性能特點的塔式起重機，以滿足施工的具體要求。 (2)一些超重型塔式起重機相繼問世 近年來，由于大功率電站 海石油轉井平臺 重型和超重型塔式起重機提出了更多更高的要求。目前，幅度 70 90m，最大起重量為 50 60t,起升高度 100 300今世界最大的超重型塔式起重機當推法 國 2005年推出的 塔式起重機，其最大幅度 100m 時的起重量為 180t,起升高度為99m。 (3)適應都市改建需要的城市塔式起重機應運而生并得到發展城市鬧市區改建工廠的特點是，場地狹窄，建筑基地面積小；建筑密度大，道路交通擁塞，塔式起重機回轉障礙多；地質條件差，地下管道多；但道路交通不能中斷，所在地區銀行、商業銀行、商業辦公設施必須繼續正常營業。為適應這種都市改建工程的特點，西方某些工廠率先推出 400 700 m 級的城市塔式起重機。在德國，把這種適應在鬧市施工需要的 “ 城市改 建塔式起重機 ” ,簡稱為 E 濟塔式起重機。其特點是： 采用短平衡臂，便于在建筑密集地區進行架設、拆除、以避免在回轉過程中與建筑物突出部分發生矛盾。 采用尺寸可在 4m 4m 6m 6m 范圍內進行調節的 X 形底架，以利于在人行道上和馬路旁安裝固定。 買文檔送全套 紙 Q 號交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資 料 塔式起重機的塔尖（塔帽）、轉臺、司機室、起升機構、回轉機構、小車牽引機構、小車、吊鉤滑輪、平衡臂以及臂架根部拼裝成一個擴大組件。安裝后，接通電源即可投入運行。 運輸方便快捷，一般只需三、四 輛重型拖車便可將塔式起重機部件運至工地，并可立即交付安裝。 安裝架設速度快， 450 900m 級 E 塔機借助液壓伸縮臂汽車起重機作為安裝輔機，在 4 6 天內可安裝完成。 采用較完善的調速、操縱系統和電子儀表。 國塔式起重機產品技術開發領域 (1)為適應城鎮興建經濟實用住房的需要，應積極發展工效高 60 250 m 級下回轉快裝塔式起重機的生產。與此同時，還應適當發展安裝投產均比較簡便的輪胎式輕型塔動兩用起重機。 (2)大力開發經濟型城市塔式起重機。按額定起重力矩，這 類塔式起重機分為三擋；450、 600、 1000 m，最大幅度 45、 50、 55m。臂端起重量分別為 1、 要用于大中城市見縫插針型的中高層或高層建筑的施工。 (3)適應發展動臂式自升塔式起重機和折曲式兩用臂架自升塔式起重機的生產，以適應塔式起重機出口市場和國內大中城市內某些特定工程和鋼結構高層建筑施工的需要。 (4)積極開發和完善采用變頻調速系統的起升機構、繼續完善小車變幅機構、回轉機構，頂升機構，大車走行機構的調速系統，務使加速、減速均能平穩地變化，在突然剎車的情況下，無振動沖擊現象。 改變轉向時能自動地減速?？傊?，應大力改進完善電控系統和調速系統，以提高塔式起重機工作平穩性、安全可靠性和生產效能。 (5)為了開拓塔式起重機出口市場，迎接加入 所面臨的局面，今后推出的塔式起重機新產品必須按 關規定對一些細部做法加以改進。例如：為防止起升機構卸載后出現的松繩、亂繩現象，應加設排繩機構；改進一些輔助設施（如防護欄、扶梯、踏步、大燈防護罩、司機室活動頂蓋及窗欄、吊臂上的走道板等）的構造設計，完善其功能和固定的可靠性；改進小車變幅綱絲繩斷繩保護裝置，以保證其靈敏和可靠等。 此外，按 定：塔式起重機大車走行緩沖裝置應通過可靠性實驗，實驗時車速不得小于 5m/s；起重力矩在 600 m 以上的塔式起重機，其懸掛式司機室懸掛高度原波： 塔式起重機頂升機構的研究及設計 8 不得低于 20m，司機室內不得設有容易觸發工傷事故的物件。 規定：司機室吊頂應平整，不得裝有影響室內凈平頂高度的物件；司機室，門洞必須采用耐火材料制作；司機室內應備有消防器材；全部安全裝置均應附裝壓簧；對司機室的噪聲，操縱臺上的控制裝置等 均有規定。總之塔式起重機新產品應力求滿足上述要求。 式起重機的特點 本設計以我國自行生產的 式起 重機為例， 該機為水平起重臂架，小車變幅，上回轉自升式多用途塔機，其最大工作幅度為 50 米，最大起重量為 6 噸，起重力矩符合最新塔式起重機基本參數。該機的主要特色有： (1)工作方式多，適用范圍廣 。 該機有無斜撐固定基礎式、帶斜撐固定基礎式、外墻附著式等工作方式，同時還可以根據需要變換臂長為 44m、 38m,以適用于各種不同的施工對象。無斜撐固定獨立的起升高度為 著式是在獨立式的基礎上 , 增加標準節和附著裝置而實現的，起升高度可達到 140m,特殊訂貨請與廣東業豪機械制造有限公司聯系。 (2)工作速度高， 調速性能好，工作平穩可靠。采用帶有渦流制動器的三速電動機，使得起升機構獲得理想的起升速度及荷重的慢就位。小車牽引機構裝有電磁盤式制動器，使工作機構速度高且制動平穩可靠。采用液力偶合器和行星減速器驅動的回轉機構，使得塔機回轉起動、制動平穩，就位準確，安全可靠。 (3)引進國外先進技術并國產化了的重量限制器、力矩限制器、高度限位器、幅度限位器、回轉限位器、回轉、牽引機構的制動器具等安全裝置，以及小車防斷繩、防斷軸裝置，使塔機能適用于各種不同的施工環境，確保塔機工作可靠。 (4)駕駛室采用先進的聯動臺操縱各機構 動作，操作容易，維修簡單。 (5)設計完全符合或優于國家標準。 2 設計任務書 品設計的依據、目的及意義 無論國內還是國外，塔式起重機在現代化建設中都起作非常重要的地位。它是現代社會進步的一個標志，是人類建設不可缺少的重要設備，它的高效性、安全穩定性是塔買文檔送全套 紙 Q 號交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資 料 機行業較普遍關心和注意的問題。在我國每年因塔機安全方面引起的傷亡事故較多，給不少的家庭和社會造成了嚴重的影響和巨大的損失。為了減少或避免事故的發生，在塔機整體設計中應綜合考慮各相關參數，以人為本、安全第一的設計觀點來進行各項設計。 本設計以我 國自行生產的 式起重機為例， 該機為水平起重臂架，小車變幅，上回轉自升式多用途塔機，其最大工作幅度為 50 米，最大起重量為 6 噸，起重力矩符合最新塔式起重機基本參數。 在進行實地測量機器各部件的基礎上繪制機構圖。在保證能恢復原機的前提下拆分機器，拆卸前畫出裝配結構示意圖，在拆卸的過程中不斷修正，注意零件的作用和相互關系，進行零件的測繪并繪制裝配圖，在測繪的過程中，探索其構思過程和設計特點，吸取其技術精華，并對其不足之處進行改善，把自己的設計思想融入其中。 品的用途及適用范圍 該塔式起重機適用于高 層大樓，居民住宅，高層工業建筑，大跨度工業廠房及采用滑模法施工的高大煙囪及筒倉等大型建筑工程中。 本技術參數及性能指標 表 2型式起重機的技術性參數 項目 單位 數值 起重力矩 整機質量（平衡重除外） kNm 630 26186 最大起重量 t 6 頂升速度 m/升高度 m 升速度 m/0 最大回轉半徑 m 升機構流量 l/0 液壓泵壓力 0 工作溫度 40 升機構工作原理 原波： 塔式起重機頂升機構的研究及設計 10 首先用起重吊鉤將一個標準節吊起，使標準節上端水平斜腹桿中部置于引進小車吊鉤上，然后用吊鉤再吊起一個標準節，移動變幅小車至適當位置。準備頂升，先將油缸活塞桿縮回，把頂升橫梁兩端的銷軸準確放進標準節的踏步口正中靠底，拆去下支座與標準節的全部連接螺栓，然后稍微向上頂升一點套架，再重復調整滾輪間隙至最佳狀態，同時觀察下支座與標準節的套管是否能對位比較準，如不準，應適當調整變幅小車位置。對位好后，繼續頂升套架 左右，使爬升銷軸踏在相應 標準節的踏步上（兩爬升銷軸必須處于水平狀態并處于同一水平面上，并同時與標準節踏步貼合）。爬升銷軸踏好后，再縮回液壓缸活塞桿，同時仔細觀察左右爬爪與踏步的貼合情況以及受力構件有無異響、變形等異常情況（此時頂升橫梁還在原踏步內）。確認正常后，使頂升橫梁兩端銷軸進入上面的踏步口中，確定頂升橫梁兩端的銷軸都放進踏步口后，繼續頂升套架約 ，人工通過引進梁和引進小車把引進鉤上的標準節拉入至套架內塔身已固標準節正上方。而后，緩慢縮回液壓缸活塞桿，同時使引進的標準節對正塔身已固標準節，落好后，（此時頂升橫梁應繼續放在 踏步內）。取下引進小車吊鉤。將剛引進的標準節與塔身已固標準節用特制高強度螺栓連接起來，用雙螺母緊固好。至此塔身加一個標準節的工作已完成，確認正常后，縮回活塞桿，進入上述工作循環，準備加下一個標準節的頂升作業。 鍵問題及其解決方案 頂升作業的關鍵問題就在于一個標準節的高度為 液壓油缸的行程為 以需要頂升兩個行程才能加一個標準節。這就涉及到一個換步的問題，就是在第一次頂升 過爬升銷軸踏在踏步內，平衡臂以及上部重量通過套架和爬升銷軸轉移到塔身標準節上，所以爬升銷軸的強度以 及套架的關鍵尺寸是本設計的重點問題。 式起重機的構造 金屬結構主要包括：基礎節、塔身標準節、套架、上下支座、過渡節、塔帽、起重臂、平衡臂、以及附著裝置等。 礎節 塔身基礎節主弦桿用角鋼扣方而成，與其它型材組焊而成的整體框架結構，下端通過法蘭與預埋基礎底架用高強地腳螺栓相連，上端用 16 件 強螺栓與塔身標準節相連，基礎節中心線尺寸為： 1665 1665 2800。 買文檔送全套 紙 Q 號交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資 料 如圖 2 圖 2礎節 身標準節 塔身標準節主弦桿亦是用角鋼扣方而成，扣方的主弦 桿與其它型鋼桿件焊接而成，主弦桿中心線為： 1665 1665 2800，每節之間用 16 件 特制高強螺栓聯接。如圖 3 圖 2準節 架 套架由套架結構、平臺、欄桿、滾輪總成、爬升銷軸等組成，安裝套架時，開口方向應與標準節焊有踏塊的方向相反，套架結構安裝前應先裝好滾輪， 8 套滾輪應裝在規定的位置。如圖 3 原波： 塔式起重機頂升機構的研究及設計 12 圖 2架 帽 塔帽是由角鋼，方管、鋼板等組焊成的斜錐體，上端通過拉桿使起重臂 與平衡臂保持水平，下端用 16 支 100 螺栓與回轉塔身連接，為了安裝吊臂拉桿和平衡臂拉桿，在塔頂上部設有工作平臺和滑輪組。 重臂 起重臂是組合式可變結構 ,共分九節。 起重臂上、下弦桿都是用兩條角鋼拼焊而成的方管，整個臂架為三角形截面，節與節之間用銷軸連接，拆裝方便，為了提高起重性能，減輕吊臂的重量，吊臂采用雙吊點變截面空間桁架結構，在起重臂第一節放置小車牽引機構，在小車上設置有吊籃，便于安裝與維修，臂架根部第一節與回轉塔身用銷軸連接。為了保證起重臂水平，在第二節、第六節臂設有兩吊點，通過這兩點 與塔帽連接。 起重臂在組裝時，必須嚴格按照每節臂上序號標記組裝，不允許錯位或隨意組裝，起重臂最長為 50 米，根據施工要求也可以組裝成 44 米臂長和 38 米臂，其中變 44 米臂長時，拉桿吊點位置不變；變 38 米臂長時拉桿吊點位置也不變。 兩組起重臂拉桿上端通過特制的銷軸與塔帽耳板連接，其下端通過特制銷軸分別與起重臂上弦桿的吊點銷孔連接而將起重臂懸掛為水平形式。 50 米臂組裝順序： 1+2+3+4+5+6+7+8+9 44 米臂組裝順序： 1+2+3+4+5+6+7+9 38 米臂組裝順序： 1+2+3+4+5+6+9 衡臂 平衡臂為工字鋼及角鋼組焊而成的結構，分兩節，用耳板銷軸連接，平衡臂上設有買文檔送全套 紙 Q 號交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資 料 欄桿及過道，尾部設置工作平臺，平衡臂的一端用兩根特制的銷軸與回轉塔身相連，另一端組合剛性拉桿同塔帽相連，尾部裝有平衡重和起升機構，起升機構本身有獨立的底座，用四根銷軸平衡在平衡臂上，平衡重的重量隨吊臂長度改變而變化， 50 米臂時為13 噸， 44 米臂時為 12 噸， 38 米臂時為 11 噸。平衡臂拉桿分兩組，通過特制的銷軸分別將塔帽和平衡臂尾部的拉桿耳板連接，將平衡臂掛至水平位置。 支座 上支座上部用 16 個 100 高強度螺栓與回 轉塔身底部的法蘭板連接，下部用36 個 強度螺栓與回轉支承內圈連接，在上支座兩側對稱地安裝兩套回轉機構，安裝在它下部的小齒輪準確地與回轉支承外齒圈嚙合。 支座 下支座是上部通過回轉支承與上支座連接，下部與塔身標準節和套架連接的金屬結構，它主要是由鋼板拼焊而成的，它的上部平面用 36 個 強度螺栓與回轉裝置的外齒圈連接，支承上部結構，下部四個支腳和四角平面分別用 16 套 100 高強度螺栓與套架連接，用 16 套 高強度螺栓與塔身連接。 轉塔身 回轉塔身是用角鋼扣方而成的主弦 桿與其它形鋼組焊而成的 ,上端用法蘭與塔帽連接 ,下端通過法蘭與上支座連接。 駛室 駕駛室為外掛式，其下部通過支承槽鋼與上支座連接，如有特別要求，還可在司機室上部通過拉桿斜拉在塔帽主弦桿上，以使司機室更穩固。 作機構 工作機構包括：起升機構、小車牽引機構及液壓頂升機構等裝置，分別簡介如下 身機構 式起重機采用了 ，通過帶制動輪的聯軸器帶動變速箱再驅動卷筒獲得三種繩速，根據吊重再選擇不同的滑輪倍率。當選用 2 繩時，速度可達 到 10、 40、 80 米 /分三種；若選用 4 繩時，則速度達到 5、 20、 40米 /分三種。這樣對于不同的起吊重量有不同速度，以充分滿足施工要求。為達到啟動和制動迅速又平穩，在電動機的另一端帶有渦流制動器。在變速箱的輸入軸聯軸器上裝有原波： 塔式起重機頂升機構的研究及設計 14 5 型液壓推桿制動器，起升機構不工作時，制動機構永遠處在制動位置。在卷筒軸另一端裝有高度限位器，高度取位器可根據實際需要的高度進行調整。 轉機構 回轉機構由兩臺 機驅動。經液力偶合器帶動小齒輪 ,從而帶動塔機上部的起重臂、平衡臂等左 右回轉，其速度為 于采用液力偶合器聯結，因此塔機在起動和制動中平穩無沖擊。內置式電磁停止器可對塔機起重臂作精確定位，使得物品就位準確。 車牽引機構 小車牽引機構是載重小車變幅的驅動裝置，由 二速電機驅動，經由液力推動制動器，擺線針輪減速器帶動卷筒，通過鋼絲繩（ 6 鍍 載重小車以 20/40 米 /分的速度在臂架軌道上來回變幅運動。兩牽引繩均一端纏繞后固定在卷筒上，另一端則固定在載重小車上，變幅時靠繩的一 收一放來保證載重小車正常工作。 升機構液壓系統的確定 1）頂升力的計算 頂升力按頂升部件的總重力和頂升過程中的摩擦阻力計算。摩擦阻力和風阻力可取為被頂升部件總重力的 10 20。 上回轉塔式起重機的頂升力 式中 頂升部件總重力 ;這里 ; K=1 附 加載荷影響系數，通常取 K= a 頂升力與回轉軸線的夾角。 起重機的頂升力 F 隨塔身的接高而變化，即從 漸向 大，頂升力 F 和回轉軸線的夾角 o 得頂升機構在最大負載 F = 226 20.5 紙 Q 號交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資 料 2）頂升速度和功率 塔式起重機的頂升工作不頻繁，因此頂升速度底。設計設計時，主要考慮安全性，可取 0 . 0 0 5 0 . 0 1 3 m / s,下放速度不宜大于頂升速度。 頂升功率 c o s 4 . 31000F v (式中 頂升機構的機械效率， 取 v 頂升速度（ m/s） p = 3）液壓油缸的選型計算 為適應不同液壓設備的需要，液壓設計有不同的壓力級，一般根據液壓設備的工作性質確定液壓系統的壓力。 表 3主機類型選擇執行元件工作壓 力 主機類型 機床 農業機械 小型工程機械 工程機械輔助機構 液壓機 中、大型挖掘機 重型機械 起重機運輸機 磨床 組合機床 龍門刨床 拉床 工作壓力 P( 2 3 5 8 8 10 10 18 20 32 根據上表暫選 20為初定液壓系統的壓力。 原波： 塔式起重機頂升機構的研究及設計 16 圖 3油缸直徑示意圖 24 S P (式中 P 油缸壓強 這里 p=20D 油缸直徑 要使所選油缸產生的推力能完成頂升過程，則必須 F ， 可推出 D 4 F / P = 2 5 . 2 4 F = 1 1 9 . 9 m 表來確定活塞桿的直徑 表 3壓缸活塞桿直徑推薦值 活塞桿受力情況 受拉伸 受壓強 ,工作壓力 5 5 7 7 活塞桿直徑 d (0.5)d (d (0.7)d 上表即可知活塞桿直徑 d 與缸筒直徑 D 成 d=關系 d = 0 . 7 D = 0 . 7 1 2 0 = 8 4 m m 按 80 將這些圓整成就近標準值時得： D=125d=90 根據上面數據選擇工程液壓缸，型號為 010211920 液壓油缸的流速 q ： 24 v v (式中 D 液壓缸直徑 (m) v 頂升速度 (m/s) 買文檔送全套 紙 Q 號交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資 料 得 q = 0 . 1 4 1 / s = 8 . 4 6 / m i ）液壓泵的確定 液壓缸在頂升過程中最大工作壓力為 P = F D = 1 8 . 0 8 M P 如取進油回路上的壓力損失為 液壓泵的最大工作壓力為： m a 1 8 . 0 8 + 0 . 8 = 1 8 . 8 8 M P a 液壓泵向液壓缸提供的最大流速為 回路中泄露按液壓缸輸入 10估計 ,則液壓泵要提供的流速為： m a 1 . 1 8 . 4 6 = 9 . 3 0 6 l / m i n ； 根據以上壓力和流速的數據查閱產品目錄，確定最后用 16壓泵。該泵的 總效率為 =右，則液壓泵驅動電動機所需要的功率為： 泵 泵 ； （ 式中 液壓泵的最大工作壓力； 液壓泵的最大流速； 根據此數值查閱電動機產品目錄，選定 電動機，其額定功率為 5.5 5）閥類元件及輔助 元件的確定 根據液壓系統的工作壓力和通過各個閥類元件和輔助元件的實際流量，可選出這些元件的型號和規格，列于表 3 3壓元件表 元件名稱 估計通過的最大流速 l/號 額定流速l/定壓力 壓柱塞泵 64 20 高壓溢流閥 10 2 25 壓力表開關 安全閥 10 0 25 三位四通換向閥 10 345 25 原波： 塔式起重機頂升機構的研究及設計 18 低壓溢流閥 10 0 25 平衡閥 10 0 25 6）液壓系統原理圖及工作過程 圖 3壓系統原理圖 液壓頂升系統的工作，主要是靠安裝在套架內側面的一套液壓油缸、泵、閥和油壓系統來完成。當需要頂升時，由起重吊鉤吊起標準節送進引入架，拆去塔身標準節與下支座的 16 個 連接螺栓，開動電機使液壓缸工作，頂升上部結構之后借助操縱爬升銷軸支持上部重量，收回活塞，再次頂升，這樣兩次工作循環可接一標準節。液壓頂升過程的液壓動力是這樣傳遞的，當 電機開動時，帶 動油泵，輸出 200l/量液壓動力。油泵供出的高壓油進入手動三位四通換向閥，中間裝有一支 力表，便于觀察油壓讀數，手動換向閥為的是控制油液的進油和回油的方向，然后手動換向閥的液壓油經過平衡閥送到油缸中去進行油缸的伸縮頂升工作。工作油缸的高壓腔接有平衡閥，主要是防止起重機在自升過程中，由于油路系統故障引起起重機超速下降。 式起重機頂升機構的設計 139手動換向閥13帶雙向鎖、節流閥的頂升油缸12高壓膠管11平衡閥10低壓溢流閥38壓力表7安全閥6高壓溢流閥5電動機4高壓泵3空氣濾清器2粗濾油器1油箱58101211液壓系統12 D7649買文檔送全套 紙 Q 號交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資 料 過程作簡單的描述如圖 3 1）將頂升橫梁兩端的軸頭放入踏步的半圓槽內；（ 2）啟動動液壓系統使活塞桿伸出，找正塔機頂部的平衡 ；繼續啟動液壓系統直至兩個爬升銷軸能擔在上面一個踏步上；（ 3）將兩個爬升銷軸推進同時操縱換向閥停止頂升而后轉為活塞桿收縮，直到頂升橫梁兩端的軸頭能放入上面一個踏步的槽內為止；（ 4）再次使油缸活塞桿伸出，直到塔身上方恰好有能裝入一個標準節的空間。然后引入標準節，由以上過程可以看出：標準節踏步、頂升橫梁和爬升銷軸等件在塔機的頂升過程起關鍵作用。 圖 3升機構簡圖 1）標準節踏步的設計 工 作過程如下：外套架上端以銷軸連接下支座，標準節上焊接塔步，液壓油缸安裝在外套架的橫梁上。油缸產生的推力通 過頂升橫梁作用在塔步上，靠反作用力將套架及套架以上部件向上抬起，超過標準節一半的高度后，靠爬升銷軸卡在塔步上，將套架固定。油缸縮回帶動頂升橫梁跨在上一個塔步上，取下爬升銷軸繼續頂升。當下支座和已安裝的標準節之間的空間足以放下一個標準節時，在外套架外部引入標準節，并與下一節標準接連接緊固。下面以 式起重機為例， 進行頂升機構的受力分析： 踏步的計算包括踏步焊縫剪應力和踏步與頂升橫梁軸頭的接觸應力的計算兩部分； （ 1） 計算焊縫剪應力：踏步類似于建筑結構中的牛腿，圖 4是 和受力分析簡圖，從受力簡圖上可以看到，載荷 應該考慮軸頭中心到主肢的距離 下面的公式來計算焊縫的當量剪切應力 : 原波： 塔式起重機頂升機構的研究及設計 20 2226( ) ( ) 22Q e Qh f l m h f l m ; (式中： Q 單踏步承受的頂升重量， 2 0 5 0 0 0 / 2 = 1 0 2 5 0 0 N; e 軸頭中心到焊縫型心的距離 ,112mm 焊縫高度， 240mm 焊縫長度， 14 焊縫許用剪切應力， 圖 3步結構尺寸和受力圖 得 = 1 0 6 P a ，可以滿足要求。 （ 2） 踏步 接觸應力計算：根據材料力學的公式，不同直徑的半圓柱體產生的接觸應力 2121 4 1 8 c d c R R , （ 其中： 1R ， 2R 分別是軸頸和踏步的接觸面圓弧部半徑， 1R =29 2R =30 Q 為 單踏步承受的頂升重量 ， Q =102500N ; E 彈性模量， 522 0 N /m m ; L 接觸面寬度， 28踏步 材料： 用接觸應力 = 2 7 6 M P a. 得252M 從計算上來看 ，計算應力小于許用應力，因此，不會有變形的可能。 買文檔送全套 紙 Q 號交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資 料 2）頂升橫梁的載荷及強度計算 除去踏步之外，在塔機頂升時，頂升橫梁也是一個也是一個核心的受力件。圖 3機的頂升橫梁的結構圖： 圖 3升橫梁結構圖 自升式塔機在頂升時，應使各部件的重心在落在頂升中心線上。通過計算配重的重量和調整吊重的位置來保證。經計算， 式起重機的頂升包含以下部件：塔頂、平衡臂、平衡重、起升機構、平衡臂拉桿、司機室、起重臂、起重臂拉桿、變幅機構、載重小車、吊鉤、上轉臺、回轉支承、回轉機構、下轉臺、半節 、電氣系統、標準節（共兩節）、套架、液壓系統等?？傊亓?G=205由于液壓油缸中心線是傾斜的，載荷 計算，油缸中心線傾斜的最大角度為 ，水平載荷 于頂升橫梁上的油缸支腳間距為 100，應將載荷分解為兩個相同的數值，單支腳垂直載荷 水平載荷 圖 3頂升橫梁的主視圖 圖 3升橫梁主視圖 原波： 塔式起重機頂升機構的研究及設計 22 其中的集中載荷 過頂升橫梁作用在兩端的塌步上。從圖上可以看出，我們需要校核 A A 和 B B 兩斷面應力， B B 斷面的剪切應力和兩端軸頸的接觸應力。 根據材料力學的公式，經計算 A A 和 B B 兩斷面的彎距 A 6 P ( 1 6 2 0 / 2 ) = 5 . 2 1 0 N m m B 7 P ( 1 6 2 0 / 2 - 2 0 0 ) = 6 . 3 1 0 N m m B 6 P ( 1 6 2 0 / 2 - 2 0 0 ) = 4 . 2 1 0 N m m ； 圖 3 頂升橫梁的 面圖，可以用積分的方法計算出該斷面的截面特性： 圖 3升橫梁 斷面圖 慣性距 1 5 5 1 3 52 2 7002 1 2 5 2 4 2 . 5 7 1 0y d y y d y m m 抵抗距 531 5 5 4 . 5 1 0A Z A m m 536 2 . 5 1 . 6 1 0A Y A m m 圖 3頂升橫梁的 圖面，同樣可以用積分的方法計算該斷面的截面特性： 6 2 . 5 5 2 . 5 1 02 2 2 7 40 0 02 ( 3 1 0 2 7 0 2 7 0 ) 1 1 0y d y y d y y d y m m 買文檔送全套 紙 Q 號交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資 料 圖 3升橫梁 斷面圖 慣性距 1 6 1 1 4 12 2 7 4002 ( 1 2 5 2 5 2 . 5 ) 5 . 6 6 1 0y d y y d y m m 6 2 . 5 6 2 . 5 1 02 2 2 6 40 0 02 3 2 2 2 8 2 2 8 2 2 . 7 4 1 0y d y y d y y d y m m 抵抗距 531 6 1 3 . 6 5 1 0B Z B m m 436 2 . 5 4 . 3 8 1 0B Y B m m 由此可計算出兩斷面的應力： = / 1 . 7 3 2 = 1 7 5 . 4 / 1 . 7 3