32/5 t通用橋式起重機改型設(shè)計研究

程曉燕

（廣東敏豪起重機械設(shè)備有限公司技術(shù)部，廣東佛山528313）

32/5 t通用橋式起重機改型設(shè)計研究

程曉燕

（廣東敏豪起重機械設(shè)備有限公司技術(shù)部，廣東佛山528313）

介紹了32/5 t通用橋式起重機的改型設(shè)計情況，給出了改型方案,提供了理論依據(jù)，并對產(chǎn)生的效果進行分析。此種改型可為類似工況條件下的設(shè)計提供參考。

通用橋式起重機；改型設(shè)計；理論依據(jù)；效果

現(xiàn)有的傳統(tǒng)型通用橋式起重機結(jié)構(gòu)存在3大詬病，即整機重量偏重、整機總功率偏大、整機制造成本偏高。本文在實際設(shè)計過程中，根據(jù)起重機整機工作級別的降低、工作速度的降低［1］和客戶及市場的需要，做了改型設(shè)計來克服上述不利因素，達到了降低整機重量、降低整機總功率、降低整機制造成本的效果。節(jié)約了電費，從而避免了資源浪費，達到了節(jié)能減排的目的。

1　傳統(tǒng)型通用橋式起重機的典型結(jié)構(gòu)

1.1由電動機驅(qū)動的傳統(tǒng)型通用橋式起重機的起升機構(gòu)組成

由電動機驅(qū)動的傳統(tǒng)型主、副起升機構(gòu)，由電動機、補償軸、聯(lián)軸器、減速器、卷筒、定滑輪組、制動器等7部分組成，其起升機構(gòu)簡圖如圖1所示［2］。

圖1中，1為主起升機構(gòu)，2為副起升機構(gòu)。

1.2由電動機驅(qū)動的傳統(tǒng)型通用橋式起重機的小車運行機構(gòu)組成

由電動機驅(qū)動的傳統(tǒng)型通用橋式起重機的小車運行機構(gòu)，由電動機、立式減速器、聯(lián)軸器、補償軸、角型箱小車輪組等5部分組成，其小車運行機構(gòu)如圖2所示［2］。

1.3由電動機驅(qū)動的傳統(tǒng)型通用橋式起重機的大車運行機構(gòu)組成

由電動機驅(qū)動的傳統(tǒng)型通用橋式起重機的大車運行機構(gòu)，由電動機、減速器、聯(lián)軸器、補償軸、角型箱大車輪組等5部分組成，其大車運行機構(gòu)如圖3所示［2］。

2　改進型通用橋式起重機的典型結(jié)構(gòu)

2.1由電動機驅(qū)動的改進型通用橋式起重機的起升機構(gòu)組成

由電動機驅(qū)動的改進型主、副起升機構(gòu)，其主起升機構(gòu)，仍然由電動機、補償軸、聯(lián)軸器、減速器、卷筒、定滑輪組、制動器等7部分組成，副起升機構(gòu)改用鋼絲繩電動葫蘆，改進型起升機構(gòu)如圖4所示。

圖4中，1為主起升機構(gòu)，2為副起升機構(gòu)（電動葫蘆）。

2.2由電動機驅(qū)動的改進型通用橋式起重機的小車運行機構(gòu)組成

由電動機驅(qū)動的改進型通用橋式起重機的小車運行機構(gòu)，由電動機、LDH驅(qū)動型減速器、LDA小車輪組等3部分組成，其小車運行機構(gòu)如圖5所示。

由電動機驅(qū)動的改進型通用橋式起重機的大車運行機構(gòu)，由電動機、LDH驅(qū)動型減速器、LDB大車輪組等3部分組成，其大車運行機構(gòu)與由電動機驅(qū)動的小車運行機構(gòu)類似。

3　32/5 t通用橋式起重機改型設(shè)計方案

3.1主起升與副起升

主起升采用卷揚機構(gòu)為單制動，可以起吊32 t重物，主起升機構(gòu)如圖6所示。

圖6中，1為主起升機構(gòu)，2為副起升機構(gòu)（電動葫蘆）。副起升采用5 t鋼絲繩電動葫蘆，可以起吊5 t重物。

3.2小車運行與大車運行

小車采用YSE2100L1-4（軟啟動）2×2.2 kW電機，制動方式為錐形電機制動，配LDH（20 m/min）驅(qū)動減速機，小車軌道38 kg，車輪根據(jù)LDA改型，踏面直徑350mm，取消浮動軸，聯(lián)軸器等配件。

大車采用YSE2100L2-4（軟啟動）2×3.0 kW電機，制動方式為錐形電機制動，配LDH（20 m/min）驅(qū)動減速機，大車軌道43 kg，車輪根據(jù)LDB改型，踏面直徑460 mm，取消浮動軸，聯(lián)軸器等配件。

3.3改進型小車架結(jié)構(gòu)

根據(jù)LH32/5 t電動葫蘆橋式起重機小車架，結(jié)合傳統(tǒng)型QD32/5 t小車架尺寸進行改型設(shè)計。

4　改型設(shè)計方案效果分析

4.1主要參數(shù)變化

4.1.1重量變化及制造成本的變化

改進型起重機整機重量（假設(shè)起重機的跨度按照10.5 m計算）從30 t降到了20 t，改進型與傳統(tǒng)型相比，每臺可節(jié)約制造成本65 000元以上。

4.1.2功率及電費變化

改進型起重機的整機功率從傳統(tǒng)型的80.3 kW降到50.2 kW，按照每年使用720 h計算（相當于每天運行2 h），大約可以節(jié)約電能21 672kW·h，相應(yīng)每年可以節(jié)約電費約22 330元。

如果起重機的主起升電機采用YTSP變頻調(diào)速專用電機（帶光電編碼器），就可以實現(xiàn)無級變速，還可取消電阻器；如果再將主起升速度降為3 m/min的話，則制造成本（電機和減速機及電阻的成本）還可以降低，那么每年的節(jié)能效益更加可觀。

4.2計算驗證

4.2.1改進型小車架橫梁與大車端梁的強度計算

（1）小車架橫梁力學參數(shù)計算。小車架橫梁截面如圖7所示。

（2）小車架橫梁受力分析。中橫梁支撐了兩條主鉤定滑輪梁，吊鉤鋼絲繩8條分支中，有6條通過定滑輪傳到定滑輪梁再傳給兩條中橫梁，橫梁受力如圖8所示，可以計算得出作用在橫梁上的計算載荷為P計=7 425 kg。

計算結(jié)果表明，小車架橫梁強度足夠。

大車端梁截面如圖9所示。同理可以驗證大車端梁強度足夠。圖7～9中，單位均為mm。

4.2.2改進型大車與行走機構(gòu)電機動率計算

（1）大車行走速度計算。參照大車行走機構(gòu)選用3.0 kW電機，額定轉(zhuǎn)速n=1 200 r/min，大車車輪直徑D=460 mm，驅(qū)動裝置采用LDH×7模驅(qū)動裝置，大開式齒輪為56齒，總傳動比為i=75.15，可以計算得出大車行走速度v=23 m/min。

考慮電壓較差時仍能正常工作，故選用3.0 kW電機，本設(shè)計采用了軟起動電機可獲得平穩(wěn)的起動。

同理，可以計算小車行走機構(gòu)電機動率。

4.2.3車輪接觸疲勞強度計算

車輪的疲勞計算載荷按式

計算。通過計算可知大車車輪接觸疲勞強度足夠。

同理，可以計算小車車輪接觸疲勞強度。通過計算可知，小車車輪接觸疲勞強度足夠。

5　結(jié)論

（1）本改進型通用橋式起重機用于某公司倉庫吊運31 t鋼卷用，經(jīng)過特種設(shè)備檢驗所監(jiān)檢并出具監(jiān)檢合格證出廠，驗收合格，使用效果很好。

（2）改進型通用橋式起重機適用于工作級別A1～A3，大、小車運行速度要求低，控制方式為地面控制或者遙控器操作，不經(jīng)常使用的場合。而傳統(tǒng)型通用橋式起重機適用于工作級別A4～A8，駕駛室控制，使用頻繁的場合?？梢源蟠蠼档椭圃斐杀荆s短制造周期，實現(xiàn)節(jié)能減排，節(jié)約電力消耗。為公司的產(chǎn)品搶占市場贏得商機。A1～A3級別的通用橋式起重機改型設(shè)計可操作性強，有較好的市場前景。

此次改型設(shè)計的成功可為類似的改型設(shè)計提供重要參考。

［1］萬力,徐格寧.GB3811—2008起重機設(shè)計規(guī)范［S］.北京:中國標準出版社,2008.

［2］張質(zhì)文.起重機設(shè)計手冊［M］.北京:中國鐵道出版社,2013.

［3］蘇冬,徐麗華.GB/T14405-2011通用橋式起重機［S］.北京:中國標準出版社,2011.

【責任編輯：任小平renxp90@163.com】

Study of the modified design for 32/5 t general bridge crane

CHENG Xiao-yan

(Technology Department,Guangdong Minho Hoisting Machinery Equipment Co.Ltd,Foshan 528313,China)

This paper introduces the retrofit design for 32/5 t general overhead traveling crane,the retrofit scheme,provides the theory basis and the effect analysis.This modification can provide reference for design of similarconditions.

general bridge crane;the retrofit design;theoretical basis;effect

TH215

A

1008-0171（2015）02-0084-04

2014-03-22

程曉燕（1962-），女，湖南衡陽人，廣東敏豪起重機械設(shè)備有限公司工程師。