门座起重机毕业设计.doc

图1-1 M10－30门座起重机总图
⒈电缆卷筒；2.转柱；3.门座；4.转台；5.机器房；6.起重量限制器；7.变幅机构；8.臂架系统；9.防转装置；10.吊钩装置；11.抓斗稳定器；12.抓斗；13.司机室；14.回转机构；15.起升机构；16.运行机构

图2-4 起升机构构造简图
1-电动机；2-联轴节；3-制动器；4-减速器；，
⒌钢丝绳；6吊钩组；7-卷筒
第三章 门座起重机的变幅机构
第一节 变幅机构概述
变幅机构是用来实现臂架俯仰，以改变工作幅度的机构。它主要有两个方面的作用：一是在满足起重机工作稳定性的条件下，改变幅度，以调整起重机有效起重量或调整取物装置工作位置；二是在起重量的最大幅度与最小幅度之间运移货物，以扩大起重机的作业范围。港口装卸用门座起重机变幅机构的作用主要是指后者，它与其他机构联合作业，实现货物的运移。

二、对工作性变幅机构的要求
为了适应工作性变幅的需要，变幅机构应满足下面两点要求：
1．载重水平位移
使载重在变幅过程中沿水平线或接近于水平线的轨迹移动。
2．臂架自重平衡
使臂架系统的总重心高度在变幅过程中保持不变或变化很小。
第二节 载重水平位移的补偿原理
为使载重在变幅过程中沿水平线或近似水平线移动，可以采用多种形式来达到，但基本上可以归纳为两种类型：起升绳补偿法和组合臂架法。在这里主要向大家介绍一下港口常用的组合臂架法。
组合臂架法的基本原理是：采用组合式臂架，依靠组合臂架端点在变幅过程中，沿水平或接近水平线的轨迹移动，从而使载重在变幅过程中的高度不变或变化很小。
组合臂架法最常见的有两种：刚性拉杆式组合臂架和挠性拉索带曲线形象鼻架式组合臂架。港口装卸生产使用的门座起重机大多采用刚性拉杆式组合臂架——四连杆机构。

图3-1 刚性拉杆的组合臂架补偿原理
图3-1所示为采用刚性拉杆式组合臂架来使载重水平变幅的补偿原理图。组合臂架是由主臂架、直线型象鼻架和刚性拉杆三部分组成的。连同机架ea一起考虑，组合臂架实际上构成一个四连杆机构。其补偿原理是：当臂架摆动时，象鼻架端部滑轮的轨迹是一个双叶曲线，如果臂架系统的尺寸和支点e、a的位置选择适宜，则在双叶曲线中相当于起重机有效工作幅度的ef部分，接近一水平线。因此，臂架端点在变幅过程中，接近于水平线移动。此时，如果起升绳平行于主臂架（或刚性拉杆）布置，则在变幅过程中，起升绳的各部分长度均不发生变化，从而实现载重接近于水平线移动。
这种方案的主要优点是：臂架下的工作空间较大，钢丝绳的悬挂长度不变，货载摆动现象减小。其缺点是：臂架为葙型结构，自重较重，结构复杂，迎风面积也较大，在变幅过程中，臂架难以沿严格的水平线变幅。
第三节 臂架自重平衡的补偿原理
利用臂架的俯仰来改变幅度时，臂架系统重心的高度也在不断的变化，为了使臂架系统的重心尽可能不发生升降现象，以免由于重心升降时需要做功而引起变幅机构驱动功率的增大，可以采用多种构造形式来达到。在这里只向大家介绍港口普遍采用的利用活配重使臂架系统合成重心位置在变幅过程中，接近于水平线的轨迹移动的方案。

图3-2 杠杆-活配重法臂架平衡系统工作原理图
图3-2所示为利用杆杠活配重法来获得臂架自重平衡的工作原理简图。活配重与臂架分离，绕各自铰轴摆动，采用杠杆连接使之组成非平行四边形的四杆机构。这种平衡法的基本原理为：不再是保持臂架和配重的合成重心位置不变，而是根据变幅过程中，臂架位能的增加（或减少）值等于活配重位能相应地减少（或增加）值，使臂架系统在各个变幅位置保持总位能不变。
这种方案与尾重法相比较，在臂架摆动角度相同的条件下：活配重摆动角度显著增大，从而增大了活配重的升降高度，以至于减轻了活配重的重量。同时它把臂架系统分成臂架与配重两部分，配重被移到起重机旋转中心线较远的地方，两者用杠杆联系起来，由于杠杆的放大原理，使配重重量大大地减轻，并可充分发挥配重对起重机稳定性的作用，它在总体布置上，要比尾重法方便得多。但是这种平衡方案不能做到臂架系统的完全平衡。只要把四杆机构的尺寸和配重的重量选得合适，可以使误差缩减到很小的程度，安全能满足对臂架平衡系统提出的要求。
由于这种方案优点较多，因此，目前应用最普遍，门座起重机基本上都采用此种平衡方法。

第四章 起重机的旋转机构
第一节 旋转机构概述
旋转机构是用来支承旋转部分重量，并驱使旋转部分相对于不旋转部分做旋转运动的工作机构。它的作用是使被起吊的货物围绕起重机的旋转中心做旋转运动，以达到在水平面内运移货物的目的。
旋转机构是起重机的主要工作机构之一。它只有与其他机构配合作业，才能将货物运送到起重机工作空间范围内的任何地方。当单独用旋转机构工作时，己被起吊的货物移动范围只是一个狭窄的圆环面（图4-1（a））；当旋转机构和变幅机构、起升机构联合作用时，其工作范围是环形圆柱体空间，在平面内是一个较宽的圆环（图4-1（b））；当旋转机构与运行机构、起升机构联合作用时，其工作范围扩大到相当大的空间（图4-1（c））。

图4-1 旋转机构工作空间示意图
起重机的旋转机构，不论其结构如何，均是由旋转支承装置和旋转驱动装置两部分所组成的。旋转支承装置是用来保证起重机的旋转部分和不旋转部分的对中，并把旋转部分的力（包括垂直力、水平力和倾翻力矩）传递给起重机的不旋转部分的装置。旋转驱动装置是实现起重机旋转部分相对于不旋转部分转动的执行机构。

图4-2 具有转柱式旋转机构的门座起重机简图
1-机房；2-转柱；3-上支承环；4-下十字横梁；5-门腿
图4-2为具有转柱式旋转机构的门座起重机结构简图。它的旋转部分由臂架系统、机房和转柱等组成，与转盘式旋转支承装置的旋转部分相比多了一个转柱；不旋转部分是由上支承环、下十字横梁和门腿组成的门座。在转柱上，与上支承环相应的位置设置滚轮，滚轮与装在不转的上支承环内的滚道组成上支承装置。转柱下部在与下十字横梁连接的地方，装有向心轴承和推力轴承，组成转柱的下支承装置。旋转部分依靠上、下支承装置支承在门座上。垂直载荷由下支承的推力轴承承受，倾翻力矩和水平力由上支承的水平滚轮和下支承的向心轴承承受。旋转部分相对于不旋转部分的旋转，同样是靠安装在机房内的旋转驱动机构驱使与固定在门架上的大齿圈啮合的小齿轮绕大齿圈做行星式的转动来实现的。

第五章 起重机的运行机构
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第三节 运行驱动装置
有轨式运行驱动装置主要包括原动机、制动器、联轴节、传动装置等。有轨运行起重机的运行机构大多数采用电动机驱动。为适应起重机运行机构重复短暂周期性工作的特点，与其他机构一样，交流电驱动的起重机其原动机也采用起重和冶金机械专用的三相交流异步电动机，型号为绕线式异步电动机JZR或鼠笼式异步电动机。前者由于其转子电阻可以调节，因此起动电流不大，且便于调速，故获得广泛应用。后者构造简单，价格便宜，但起动电流大，不便于调速，且不能承受较大的起动次数，因此，一般仅在功率不大或工作不十分繁重的情况下使用。
为使起重机迅速准确地停车，运行机构中必须安装制动器。常用的制动器为JWZ型交流短行程双磁双块制动器，靠弹簧上闸，电磁铁松闸。YWZ型电动液压推杆双瓦块制动器也得到广泛应用，它是靠弹簧上闸，电动液压推杆松闸的。与前者相比，后者具有制动平稳、工作可靠、制动力矩大、外形尺寸小等突出优点，被广泛地应用在各种港口起重机中。
门座起重机运行机构联轴节多数使用弹性柱销联轴节，且与制动轮制成一体，这样大大地缩小了整体尺寸，结构紧凑。制动轮一般安装在电动机的高速轴上，因高速轴所需制动力矩小，制动器可得到较小的尺寸。
传动装置主要采用圆柱齿轮减速器加开式齿轮传动、蜗轮蜗杆减速器加开式齿轮传动、三合一减速器传动等。
门座起重机上常用的传动装置为蜗轮蜗杆减速器加开式齿轮传动。图5-3为港口常见的门座起重机运行机构布置图。这种方案由于采用蜗轮蜗杆传动，因此传动效率较低，且沿轨道方向的尺寸较大。为了获得结构紧凑、传动效率高的驱动形式，近年来，

图5-3 门座运行机构
1-电动机；2－制动器；3－蜗轮蜗杆减速器；4-主动车轮；
5－从动车轮均衡架；6-防风夹轨器
在进口门座起重机的运行机构中，出现了“三合一”减速器，即将电动机、减速器、制动器三件合为一体。其优点是体积小，重量轻，结构紧凑，安装方便，外形美观。目前，国内正在研制这种减速器。这种减速器采用立式电动机驱动，通过带有一级圆锥齿轮传动的减速器，再经一级开式齿轮传动的驱动方案。

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