（图纸+论文）5010t双梁桥式起重机小车主起升机构设计（全套完整）

将机械技术和电子技术相结合，将先进的计算机技术微电子技术电力电子技术光缆技术液压技术模糊控制技术应用到机械的驱动和控制系统，实现起重机的自动化和智能化。

大型高效起重机新代电气控制装置已发展为全电子数字化控制系统。

主要由全数字化控制驱动装置可编程序控制器故障诊断及数据管理系统数字化操纵给定检测等设备组成。

变压变频调速射频数据通讯故障自诊监控吊具防摇的模糊控制激光查找起吊物重心近场感应防碰撞技术现场总线载波通讯及控制无接触供电及三维条形码技术等将广泛得到应用。

使起重机具有更高的柔性，以适合多批次少批量的柔性生产模式，提高单机综合自动化水平。

重点开发以微处理机为核心的高性能电气传动装置，使起重机具有优良的调速和静动特性，可进行操作的自动控制自动显示与记录，起重机运行的自动保护与自动检测，特殊场合的远距离遥控等，以适应自动化生产的需要。

产品组合成套化集成化和柔性化在起重机单机自动化的基础上，通过计算机把各种起重运输机械组成个物料搬运集成系统，通过中央控制室的控制，与生产设备有机结合，与生产系统协调配合。

这类起重机自动化程度高，具有信息处理功能，可将传感器检测出来的各种信息实施存储运算逻辑判断变换等处理加工，进而向执行机构发出控制指令。

这类起重机还具有较好的信息输入输出接口，实现信息全部准确可靠地在整个物料搬运集成系统中的传输。

起重机通过系统集成，能形成不同机种的最佳匹配和组合，取长补短，发挥最佳效用。

目前重点发展的有工厂生产搬运自动化系统，柔性加工制造系统，商业货物配送集散系统，集装箱装卸搬运系统，交通运输和邮电部门行包货物的自动分拣与搬运系统等。

产品构造新型化美观化和实用化结构方面采用薄壁型材和异形钢减少结构的拼接焊缝，提高抗疲劳性能。

采用各种启强度低合金钢新材料，提高承载能力，改善受力条件，减轻自重和增加外形美观。

桥式起重机的桥架结构型式大多采用箱形四梁结构，主梁与端梁采用高强度螺栓联接，便于运输与安装。

在机构方面进步开发新型传动零部件，简化机构。

“三合”运行机构是当今世界轻中级起重机运行机构的主流制动装置的主要作用是“停止”能使运动的机构停止运动“支持”保持“停止”的状态，使被吊物品或吊臂悬吊在定的位置上，防止机构在起升重量，吊臂自重以及风力等外载荷作用下或在斜坡上工作时产生回转和下滑等运动，保证机构有确定的工作位置“落重”根据工作需要减小或者调节机构的运动速度。

制动装置不仅能保证起重机工作的安全可靠，还能使起重机的各种运动具有定的准确性，有利于提高作业的效率。

.制动装置的分类按制动器的结构形式分类块式制动器其摩擦元件为装于制动轮外侧的两制动闸瓦常称瓦块，合闸时两制动闸瓦贴紧制动轮。

两制动闸瓦对制动轮的压力能互相平衡，使制动轮轴不受附加弯曲载荷，且覆面材料磨损均匀。

此外，它工作可靠，制造安装都较方便，但其外形尺寸较大，这种制动器主要用在电力驱动的起重机上。

带式制动器其摩擦原件为包于制动轮外侧的挠性制动带。

制动带段是固定端，另端是活动端。

当拉紧活动端时，制动器即合闸，带式制动器的优点是包角大通常为，有利于增加制动力矩，可装在低速轴上使机构布置紧凑，但制动带两端拉力的合力使制动轮轴受附加弯曲载荷，且制动带磨损不均匀，这种制动器主要用在轮式与履带式等流动式的起重机上。

盘式与锥式制动器其摩擦原件为沿轴向布置的摩擦盘或摩擦锥，利用轴向压力使制动盘或制动锥压紧而合闸。

制动轮轴也不受附加弯曲载荷，且制动平稳，但轴向尺寸大，散热条件较差。

它多用在电动葫芦上。

盘式有单盘式和多盘式。

近来已生产种新型盘式制动器，其制动块成对配置，利用弹簧或液压使制动块压紧而合闸。

同直径的制动轮可采用不同数量制动块，以获得不同的制动转矩。

此外，制动块形状是平面的，摩擦面易于跑合，可允许较高的温度。

这种制动器已在些起重机上得到应用，般可装在低速轴或卷筒轴上。

锥盘式制动器，多用于锥形转子电动机的电动葫芦和制动转矩小的轻小型起重设备。

其工作原理是当电动机起动时，产生轴向磁力，推动锥形转子右移压缩弹簧松闸，断电后轴向磁力消失，在弹簧力作用下抱闸。

按制动器工作状态分类常闭式制动器利用重锤或弹簧及杠杆作用使制动器经常处于制动状态，当机构工作时，由松闸装置使其松闸常开式制动器它经常处于松闸状态，需要对机构进行制动时，由操纵装置使制动器合闸。

综合式制动器在机构不工作时，它是常闭的，机构开始工作，用松闸器使其松闸，成为常开的，工作过程有司机根据使用要求进行操纵。

起升机构和变幅机构为了安全，要求采用常闭式制动器，而回转和运行机构般都采用常开式或综合式制动器。

按制动器的驱动方式分类自动式制动器松闸与合闸都是自动进行的，不需要人取操纵。

常闭式制动器般属于自动式，其松闸器与机构的电路相连，当机构工作时，电动机通电，松闸器也通电，制动器就松闸，而机构不工作时，电动机及松闸器都断电重锤或弹簧使制动器合闸。

这种制动器保证机构有更高的安全性，制动转矩调定后基本不变，如果用于载荷变化大的机构时，其制动平稳性较差。

操纵式制动器它般属于常开式，由人踩下踏板或推动杠杆进行操纵使制动器合闸，松闸靠弹簧作用。

制动转矩能在较大范围内改变，适用于对制动平稳性要求较高的机构中。

按照操纵外力的不同，操纵式制动器可分为人力电磁力和液压制动器。

综合式制动器具有常开式和常闭式自动作用式和操纵式四重特点，它有套松闸装置和两套独立的上闸装着。

机构正常工作时，制动器为常开操纵式，在机构运转和停歇的全部事件内，电磁铁或电力液压推动器通电，制动器处于松闸状态，踩下踏板，机构制动。

当起重机断电或出现紧急情况时，松闸装置停止工作，制动器自动上闸，此时制动器是常闭自动式。

目前，起重机的制动装置已部分形成标准化系列化。

因此，在进行设计时，可依据实际工作要求，计算出所需的制动力矩，然后参加标准系列制动器的额定制动力矩，选择合适的制动器型号。

.块式制动器块式制动器构造简单，工作可靠，维修方便，在起重机械上得到广泛应用。

起重机上采用的块式制动器多为常闭自动式。

块式制动器通常由制动轮左右制动臂合闸弹簧制动瓦块及松闸装置等组成。

根据采用的松闸装置的行程不同，块式制动器分为短行程制动器与长行程制动器两大类。

短行程块式制动器采用短行程交流或直流电磁铁作松闸器，且直接固定在个制动臂的端部。

机构不工作时，合闸弹簧的推力通过松闸推闸。

当机构工作时，电磁铁的线圈通电，电磁铁吸力，衔铁被吸引而绕其铰接接点逆时针方向转动时，将松闸推杆向右推动，迫使主弹簧进步缩短。

当其张力与松闸推杆的推力相平衡时，在副弹簧及电磁铁自重的偏心矩作用下，左右制动臂张开而使制动器松闸。

短行程制动器的优点是松闸器装在制动臂端部，不需要松闸杠杆系统，所以机构紧凑，重量轻，外形尺寸小，合闸与松闸快其缺点是制动过猛，冲击大，松闸力小，其制动轮直径般不能大于.长行程块式制动器长行程块式制动器般也是利用主弹簧使其合闸，其松闸装置由松闸器及松闸杠杆系统组成。

松闸器有长行程交流电磁铁液压电磁铁和液压推杆等。

.块式制动器的主要零件制动轮制动轮通常由铸钢或球墨铸铁制造，转速不高的制动轮也可以用铸铁制造。

为了增强制动轮摩擦表面的耐磨性，制动轮表面要进行机械加工与表面淬火，淬火深度为。

硬度达到，表面粗糙度不大于装在高速轴上的制动轮要全部加工，以保证制动轮的动平衡特性，有的制动轮带有散热叶片，不能全部加工，但必须进行动平衡调试。

制动瓦块与覆面材料制动闸瓦瓦块是个铸铁件，它铰接在制动臂上，为了提高制动瓦块与制动轮之间的摩擦系数和制动瓦块的耐磨性能，在制动瓦块上般都铆接或粘结层覆面材料。

对覆面材料的基本要求是摩擦系数大，耐磨性好，许用比压大，导热性好等。

常用的覆面材料是石棉类的摩擦材料，般是石棉纤维掺入不同填料纺织或压制而成。

通常把纺织的称为制动石棉带，压制的称为制动碾压带。

制动臂制动臂可由铸钢钢板或型钢制成。

其外形有直臂与弯臂两种，弯臂能增加制动瓦块的包角。

目前主要采用由两片钢板制成的直臂。

松闸装置电动起重机采用的松闸装置主要有下列四种制动电磁铁制动电磁铁根据激磁电流的种类分为直流电磁铁与交流电磁铁两种，使用时分别与直流电机或交流电机配套。

根据行程的大小，制动电磁铁有长行程与短行程之分。

当吊钩滑轮组位于上部极限位置时，卷筒轴和滑轮轴之间的距离，毫米卷筒上绕出的钢丝绳分支相对于铅垂线的允许偏斜角，.。

光.毫米卷筒半边的绳槽部分的长度，卷筒长度双.毫米，取双毫米，卷筒材料采用，其壁厚可按经验公式确定毫米卷筒转速式.卷筒压应力验算式.查新编机械设计手册选，抗拉强度极限抗压强度极限，故许用压应力.故强度满足要求。

卷筒强度验算卷筒壁除受压之外还承受着弯曲和扭转变形。

卷筒传递的扭矩式.弯矩按吊钩横梁处在最上位置时计算，从受力点至侧缘中心之间的距离为毫米。

式.弯曲与扭转的合成应力式.式中应力换算系数卷筒的等效截面模数其中卷筒内径.毫米.卷筒的弯曲和扭矩应力是不大的当卷筒的长度小于倍的直径时，般不超过压应力的。

因为.，所以符合要求。

.钢丝绳在卷筒上的固定方法钢丝绳在卷筒上必须十分可靠，便于检查和装拆，避免在固定处使钢丝绳收到过分的弯曲，目前采用的固定方法有以下几种用压板固定利用压板和螺栓固定绳尾，这种方法构造简单，装拆方便，便于观察和检查，安全可靠，目前最为常用。

用长板条固定在铸造卷筒的简体上留有固定钢丝绳绳尾用的穿孔，在孔内装上凸头板条，板条下面有纵向绳槽，板条用螺钉压紧。

这种方法可使卷筒缩短，但是卷筒构造复杂。

用楔子固定钢丝绳绕在楔子上，并与楔子起装入卷筒的楔孔内，在钢丝绳拉力的作用下被楔紧。

楔子的斜度般为，以满足自锁的条件。

这种方法卷筒结构复杂，不便于钢丝绳更换，但可以用于多层绕。

初选电动机和减速器的选择.初选电动机考虑起重机的类型用途机构工作级别和作业特点，以及电动机的工作特性，按满载起升计算所得的静功率静，选择值和值相吻合的电动机功率。

起升机构静功率计算式.式中η起升机构总效率，ηη组•η筒•η传..初选电动机功率电•静式中电起升机构按静功率初选电动机的系数型电动机，取电千瓦查电动机产品目录，选择较接近的电动机。

在时，功率千瓦，转速转分，最大转矩倍率.，电动机转子飞轮矩电.公斤•米验算电动机的发热条件当时，所需等效功率••静式.千瓦因为，所以满足发热条件。

.减速器的选择选用标准型号的减速器时，其总设计寿命般应与它所在机构的利用等级相符合。

般情况下，可根据传动比输入轴的转速工作级别和电动机的额定功率来选择减速器的具体型号。

起升机构总的传动比式.根据传动比，电动机功率千瓦，电动机转速转分，工作类型中级，从减速器产品目录可选用Ⅲ型减速器，传动比，输入减速器功率为千瓦。

验算减速器被动轴的最大扭矩