QTZ63型塔式起重机顶升机构设计【全套CAD图纸+毕业答辩论文】

买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 目录 . 2 国塔式起重机行业发展概况 . 4 2 设计任务书 . 8 品设计的依据、目的及意义 . 8 品的用途及适用范围 . 9 本技术参数及性能指标 . 9 升机构工作原理 . 9 键问题及其解决方案 . 10 式起重机的构造 . 10 作机构 . 13 . 14 升机构液压系统的确定 . 14 式起重机顶升机构的设计 . 18 . 27 升作业 . 27 升过程的注意事项 . 28 压顶升系统的维护和保养 . 28 般说明 . 29 重机的塔身升、降作业说明 . 29 重机的操作 . 30 5 标准化审核报告 . 30 结论 . 31 参考文献 . 32 致谢 . 33 塔式起重机顶升机构的设计 原波： 塔式起重机顶升机构的研究及设计 2 二次世界大战结束以后，由于许多国家夷为废墟，庞大而艰巨的家园重建工作，要求建筑施工实现机械化，以加快建设进度。作为建筑机械化主导机械，塔式起重机得以应运而迅猛发展。 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 原波： 塔式起重机顶升机构的研究及设计 4 国塔式起重机行业发展概况 我国塔式 起重机行业于 20 世纪 50 年代开始起步， 1953 年由原民主德国引进建筑师买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 -型塔式起重机（ ） ,1954 年抚顺试制成功第一台 2式起重机，仿建筑师 -型。初名 式起重机。首次在北京用于大型砌块民用建筑施工，并取得成功。 1965 年列入国家生产计划的沈阳建机厂开始批量生产红旗 塔式起重机。 20 世纪 80 年代随着改革开放和国际技术交流增多，我国曾先后有原联邦德国 意大利及丹麦引进了为数可观的塔式起重机产品，特别是 1984 年由法国 司引进的三种机型（ 的生产许可证，极大地促进了我国塔式起重机产品设计制造技术的进步。通过消化吸收国外先 进技术，对基础部件，如电动机 回转支承 些生产主机的专业大厂还进行了相应的技术改造，增设钢材预处理生产线，从而使国产塔式起重机的质量迅速提高，一些主要机种已达到或接近国外同类产品质量水平。 进入 20 世纪 90 年代以后，我国塔式起重机行业随着全国范围建筑任务的增加进入了一个新的兴盛时期，年产量连年猛增，全国塔式起重机总拥有约为 10 万台。塔式起重机出口业务曾一度极为兴旺。至此，无论从生产规模，应用范围和塔式起重机总量来衡量，我国均堪称世界首号塔式起重机大国。 改革开放以来 ，国民经济的腾飞和投资规模的扩大，促进了建筑机械行业的不断发展，为塔机行业提供了良好机遇和发展空间。 据有关方面提供的信息：我国西部开发建设、国家能源建设、煤炭基本建设、油田建设、住宅建设、城市地铁建设等众多项目，预计 2001 2005 年全社会固定资产投资规模约为 60000 亿元，用于购置建筑机械的费用每年约为 700 亿元左右，其中相当数额用于购置塔机。 近几年来，我国的塔式起重机制造行业发展速度很快。出现了一大批塔机制造厂家，开发了系列化塔机产品，实现了产品更新换代，积累了不少经验，市场竞争局面逐渐形成，特别 是我国加入 后，国际竞争更趋激烈。为了塔机企业在竞争中立于不败之地，必须生产出质优价廉的产品。但是我们的塔机企业与国外先进企业相比存在一些不足之处，如产品档次低，质量不够稳定，产品结构单一，更新换代速度慢，技术管理与生产管理落后等，因而难以有效地满足市场不断变化的需求，也制约了企业的进一步发展。 对比国外先进企业的经验，经过认真分析，我们认为：其中一个重要的原因是与企业对标准化工作的重视程度和标准贯彻力度不足有很大的关系。企业要使产品技术性能原波： 塔式起重机顶升机构的研究及设计 6 的先进性，结构的合理性，操作使用的可靠性得到持续改进，就必须 不折不扣地达到标准的要求，并结合工艺技术的完善和管理水平的提高，使产品的制造成本逐步降低。因此塔机标准的采标、学习和贯彻工作就显得十分重要。 外塔式起重机发展概况 据资料报道，目前生产塔式起重机的国家有：德、法、意、英、西班牙、丹麦、瑞典、南斯拉夫、波兰、捷克、俄、日等。国外著名塔式起重机工厂生产的塔式起重机多达 600 多余种型号，拥有塔式起重机的最多的是德国和俄国。 20 世纪末 20 余年国外塔式起重机技术发展的主要特点是： (1)组合塔式起重机得到迅速发展 所谓组合塔式起重机，就是以塔身为核心，按结构 和功能特点，将塔式起重机分解为若干部分，并依据系列化和通用化要求，遵循摸数制原理将各部分划分并设计成若干模块。根据参数要求，选用适当模块分别组拼成具有不同技术性能特点的塔式起重机，以满足施工的具体要求。 (2)一些超重型塔式起重机相继问世 近年来，由于大功率电站 海石油转井平台 重型和超重型塔式起重机提出了更多更高的要求。目前，幅度 70 90m，最大起重量为 50 60t,起升高度 100 300今世界最大的超重型塔式起重机当推法 国 2005年推出的 塔式起重机，其最大幅度 100m 时的起重量为 180t,起升高度为99m。 (3)适应都市改建需要的城市塔式起重机应运而生并得到发展城市闹市区改建工厂的特点是，场地狭窄，建筑基地面积小；建筑密度大，道路交通拥塞，塔式起重机回转障碍多；地质条件差，地下管道多；但道路交通不能中断，所在地区银行、商业银行、商业办公设施必须继续正常营业。为适应这种都市改建工程的特点，西方某些工厂率先推出 400 700 m 级的城市塔式起重机。在德国，把这种适应在闹市施工需要的 “ 城市改 建塔式起重机 ” ,简称为 E 济塔式起重机。其特点是： 采用短平衡臂，便于在建筑密集地区进行架设、拆除、以避免在回转过程中与建筑物突出部分发生矛盾。 采用尺寸可在 4m 4m 6m 6m 范围内进行调节的 X 形底架，以利于在人行道上和马路旁安装固定。 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 塔式起重机的塔尖（塔帽）、转台、司机室、起升机构、回转机构、小车牵引机构、小车、吊钩滑轮、平衡臂以及臂架根部拼装成一个扩大组件。安装后，接通电源即可投入运行。 运输方便快捷，一般只需三、四 辆重型拖车便可将塔式起重机部件运至工地，并可立即交付安装。 安装架设速度快， 450 900m 级 E 塔机借助液压伸缩臂汽车起重机作为安装辅机，在 4 6 天内可安装完成。 采用较完善的调速、操纵系统和电子仪表。 国塔式起重机产品技术开发领域 (1)为适应城镇兴建经济实用住房的需要，应积极发展工效高 60 250 m 级下回转快装塔式起重机的生产。与此同时，还应适当发展安装投产均比较简便的轮胎式轻型塔动两用起重机。 (2)大力开发经济型城市塔式起重机。按额定起重力矩，这 类塔式起重机分为三挡；450、 600、 1000 m，最大幅度 45、 50、 55m。臂端起重量分别为 1、 要用于大中城市见缝插针型的中高层或高层建筑的施工。 (3)适应发展动臂式自升塔式起重机和折曲式两用臂架自升塔式起重机的生产，以适应塔式起重机出口市场和国内大中城市内某些特定工程和钢结构高层建筑施工的需要。 (4)积极开发和完善采用变频调速系统的起升机构、继续完善小车变幅机构、回转机构，顶升机构，大车走行机构的调速系统，务使加速、减速均能平稳地变化，在突然刹车的情况下，无振动冲击现象。 改变转向时能自动地减速。总之，应大力改进完善电控系统和调速系统，以提高塔式起重机工作平稳性、安全可靠性和生产效能。 (5)为了开拓塔式起重机出口市场，迎接加入 所面临的局面，今后推出的塔式起重机新产品必须按 关规定对一些细部做法加以改进。例如：为防止起升机构卸载后出现的松绳、乱绳现象，应加设排绳机构；改进一些辅助设施（如防护栏、扶梯、踏步、大灯防护罩、司机室活动顶盖及窗栏、吊臂上的走道板等）的构造设计，完善其功能和固定的可靠性；改进小车变幅纲丝绳断绳保护装置，以保证其灵敏和可靠等。 此外，按 定：塔式起重机大车走行缓冲装置应通过可靠性实验，实验时车速不得小于 5m/s；起重力矩在 600 m 以上的塔式起重机，其悬挂式司机室悬挂高度原波： 塔式起重机顶升机构的研究及设计 8 不得低于 20m，司机室内不得设有容易触发工伤事故的物件。 规定：司机室吊顶应平整，不得装有影响室内净平顶高度的物件；司机室，门洞必须采用耐火材料制作；司机室内应备有消防器材；全部安全装置均应附装压簧；对司机室的噪声，操纵台上的控制装置等 均有规定。总之塔式起重机新产品应力求满足上述要求。 式起重机的特点 本设计以我国自行生产的 式起 重机为例， 该机为水平起重臂架，小车变幅，上回转自升式多用途塔机，其最大工作幅度为 50 米，最大起重量为 6 吨，起重力矩符合最新塔式起重机基本参数。该机的主要特色有： (1)工作方式多，适用范围广 。 该机有无斜撑固定基础式、带斜撑固定基础式、外墙附着式等工作方式，同时还可以根据需要变换臂长为 44m、 38m,以适用于各种不同的施工对象。无斜撑固定独立的起升高度为 着式是在独立式的基础上 , 增加标准节和附着装置而实现的，起升高度可达到 140m,特殊订货请与广东业豪机械制造有限公司联系。 (2)工作速度高， 调速性能好，工作平稳可靠。采用带有涡流制动器的三速电动机，使得起升机构获得理想的起升速度及荷重的慢就位。小车牵引机构装有电磁盘式制动器，使工作机构速度高且制动平稳可靠。采用液力偶合器和行星减速器驱动的回转机构，使得塔机回转起动、制动平稳，就位准确，安全可靠。 (3)引进国外先进技术并国产化了的重量限制器、力矩限制器、高度限位器、幅度限位器、回转限位器、回转、牵引机构的制动器具等安全装置，以及小车防断绳、防断轴装置，使塔机能适用于各种不同的施工环境，确保塔机工作可靠。 (4)驾驶室采用先进的联动台操纵各机构 动作，操作容易，维修简单。 (5)设计完全符合或优于国家标准。 2 设计任务书 品设计的依据、目的及意义 无论国内还是国外，塔式起重机在现代化建设中都起作非常重要的地位。它是现代社会进步的一个标志，是人类建设不可缺少的重要设备，它的高效性、安全稳定性是塔买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 机行业较普遍关心和注意的问题。在我国每年因塔机安全方面引起的伤亡事故较多，给不少的家庭和社会造成了严重的影响和巨大的损失。为了减少或避免事故的发生，在塔机整体设计中应综合考虑各相关参数，以人为本、安全第一的设计观点来进行各项设计。 本设计以我 国自行生产的 式起重机为例， 该机为水平起重臂架，小车变幅，上回转自升式多用途塔机，其最大工作幅度为 50 米，最大起重量为 6 吨，起重力矩符合最新塔式起重机基本参数。 在进行实地测量机器各部件的基础上绘制机构图。在保证能恢复原机的前提下拆分机器，拆卸前画出装配结构示意图，在拆卸的过程中不断修正，注意零件的作用和相互关系，进行零件的测绘并绘制装配图，在测绘的过程中，探索其构思过程和设计特点，吸取其技术精华，并对其不足之处进行改善，把自己的设计思想融入其中。 品的用途及适用范围 该塔式起重机适用于高 层大楼，居民住宅，高层工业建筑，大跨度工业厂房及采用滑模法施工的高大烟囱及筒仓等大型建筑工程中。 本技术参数及性能指标 表 2型式起重机的技术性参数 项目 单位 数值 起重力矩 整机质量（平衡重除外） kNm 630 26186 最大起重量 t 6 顶升速度 m/升高度 m 升速度 m/0 最大回转半径 m 升机构流量 l/0 液压泵压力 0 工作温度 40 升机构工作原理 原波： 塔式起重机顶升机构的研究及设计 10 首先用起重吊钩将一个标准节吊起，使标准节上端水平斜腹杆中部置于引进小车吊钩上，然后用吊钩再吊起一个标准节，移动变幅小车至适当位置。准备顶升，先将油缸活塞杆缩回，把顶升横梁两端的销轴准确放进标准节的踏步口正中靠底，拆去下支座与标准节的全部连接螺栓，然后稍微向上顶升一点套架，再重复调整滚轮间隙至最佳状态，同时观察下支座与标准节的套管是否能对位比较准，如不准，应适当调整变幅小车位置。对位好后，继续顶升套架 左右，使爬升销轴踏在相应 标准节的踏步上（两爬升销轴必须处于水平状态并处于同一水平面上，并同时与标准节踏步贴合）。爬升销轴踏好后，再缩回液压缸活塞杆，同时仔细观察左右爬爪与踏步的贴合情况以及受力构件有无异响、变形等异常情况（此时顶升横梁还在原踏步内）。确认正常后，使顶升横梁两端销轴进入上面的踏步口中，确定顶升横梁两端的销轴都放进踏步口后，继续顶升套架约 ，人工通过引进梁和引进小车把引进钩上的标准节拉入至套架内塔身已固标准节正上方。而后，缓慢缩回液压缸活塞杆，同时使引进的标准节对正塔身已固标准节，落好后，（此时顶升横梁应继续放在 踏步内）。取下引进小车吊钩。将刚引进的标准节与塔身已固标准节用特制高强度螺栓连接起来，用双螺母紧固好。至此塔身加一个标准节的工作已完成，确认正常后，缩回活塞杆，进入上述工作循环，准备加下一个标准节的顶升作业。 键问题及其解决方案 顶升作业的关键问题就在于一个标准节的高度为 液压油缸的行程为 以需要顶升两个行程才能加一个标准节。这就涉及到一个换步的问题，就是在第一次顶升 过爬升销轴踏在踏步内，平衡臂以及上部重量通过套架和爬升销轴转移到塔身标准节上，所以爬升销轴的强度以 及套架的关键尺寸是本设计的重点问题。 式起重机的构造 金属结构主要包括：基础节、塔身标准节、套架、上下支座、过渡节、塔帽、起重臂、平衡臂、以及附着装置等。 础节 塔身基础节主弦杆用角钢扣方而成，与其它型材组焊而成的整体框架结构，下端通过法兰与预埋基础底架用高强地脚螺栓相连，上端用 16 件 强螺栓与塔身标准节相连，基础节中心线尺寸为： 1665 1665 2800。 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 如图 2 图 2础节 身标准节 塔身标准节主弦杆亦是用角钢扣方而成，扣方的主弦 杆与其它型钢杆件焊接而成，主弦杆中心线为： 1665 1665 2800，每节之间用 16 件 特制高强螺栓联接。如图 3 图 2准节 架 套架由套架结构、平台、栏杆、滚轮总成、爬升销轴等组成，安装套架时，开口方向应与标准节焊有踏块的方向相反，套架结构安装前应先装好滚轮， 8 套滚轮应装在规定的位置。如图 3 原波： 塔式起重机顶升机构的研究及设计 12 图 2架 帽 塔帽是由角钢，方管、钢板等组焊成的斜锥体，上端通过拉杆使起重臂 与平衡臂保持水平，下端用 16 支 100 螺栓与回转塔身连接，为了安装吊臂拉杆和平衡臂拉杆，在塔顶上部设有工作平台和滑轮组。 重臂 起重臂是组合式可变结构 ,共分九节。 起重臂上、下弦杆都是用两条角钢拼焊而成的方管，整个臂架为三角形截面，节与节之间用销轴连接，拆装方便，为了提高起重性能，减轻吊臂的重量，吊臂采用双吊点变截面空间桁架结构，在起重臂第一节放置小车牵引机构，在小车上设置有吊篮，便于安装与维修，臂架根部第一节与回转塔身用销轴连接。为了保证起重臂水平，在第二节、第六节臂设有两吊点，通过这两点 与塔帽连接。 起重臂在组装时，必须严格按照每节臂上序号标记组装，不允许错位或随意组装，起重臂最长为 50 米，根据施工要求也可以组装成 44 米臂长和 38 米臂，其中变 44 米臂长时，拉杆吊点位置不变；变 38 米臂长时拉杆吊点位置也不变。 两组起重臂拉杆上端通过特制的销轴与塔帽耳板连接，其下端通过特制销轴分别与起重臂上弦杆的吊点销孔连接而将起重臂悬挂为水平形式。 50 米臂组装顺序： 1+2+3+4+5+6+7+8+9 44 米臂组装顺序： 1+2+3+4+5+6+7+9 38 米臂组装顺序： 1+2+3+4+5+6+9 衡臂 平衡臂为工字钢及角钢组焊而成的结构，分两节，用耳板销轴连接，平衡臂上设有买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 栏杆及过道，尾部设置工作平台，平衡臂的一端用两根特制的销轴与回转塔身相连，另一端组合刚性拉杆同塔帽相连，尾部装有平衡重和起升机构，起升机构本身有独立的底座，用四根销轴平衡在平衡臂上，平衡重的重量随吊臂长度改变而变化， 50 米臂时为13 吨， 44 米臂时为 12 吨， 38 米臂时为 11 吨。平衡臂拉杆分两组，通过特制的销轴分别将塔帽和平衡臂尾部的拉杆耳板连接，将平衡臂挂至水平位置。 支座 上支座上部用 16 个 100 高强度螺栓与回 转塔身底部的法兰板连接，下部用36 个 强度螺栓与回转支承内圈连接，在上支座两侧对称地安装两套回转机构，安装在它下部的小齿轮准确地与回转支承外齿圈啮合。 支座 下支座是上部通过回转支承与上支座连接，下部与塔身标准节和套架连接的金属结构，它主要是由钢板拼焊而成的，它的上部平面用 36 个 强度螺栓与回转装置的外齿圈连接，支承上部结构，下部四个支脚和四角平面分别用 16 套 100 高强度螺栓与套架连接，用 16 套 高强度螺栓与塔身连接。 转塔身 回转塔身是用角钢扣方而成的主弦 杆与其它形钢组焊而成的 ,上端用法兰与塔帽连接 ,下端通过法兰与上支座连接。 驶室 驾驶室为外挂式，其下部通过支承槽钢与上支座连接，如有特别要求，还可在司机室上部通过拉杆斜拉在塔帽主弦杆上，以使司机室更稳固。 作机构 工作机构包括：起升机构、小车牵引机构及液压顶升机构等装置，分别简介如下 身机构 式起重机采用了 ，通过带制动轮的联轴器带动变速箱再驱动卷筒获得三种绳速，根据吊重再选择不同的滑轮倍率。当选用 2 绳时，速度可达 到 10、 40、 80 米 /分三种；若选用 4 绳时，则速度达到 5、 20、 40米 /分三种。这样对于不同的起吊重量有不同速度，以充分满足施工要求。为达到启动和制动迅速又平稳，在电动机的另一端带有涡流制动器。在变速箱的输入轴联轴器上装有原波： 塔式起重机顶升机构的研究及设计 14 5 型液压推杆制动器，起升机构不工作时，制动机构永远处在制动位置。在卷筒轴另一端装有高度限位器，高度取位器可根据实际需要的高度进行调整。 转机构 回转机构由两台 机驱动。经液力偶合器带动小齿轮 ,从而带动塔机上部的起重臂、平衡臂等左 右回转，其速度为 于采用液力偶合器联结，因此塔机在起动和制动中平稳无冲击。内置式电磁停止器可对塔机起重臂作精确定位，使得物品就位准确。 车牵引机构 小车牵引机构是载重小车变幅的驱动装置，由 二速电机驱动，经由液力推动制动器，摆线针轮减速器带动卷筒，通过钢丝绳（ 6 镀 载重小车以 20/40 米 /分的速度在臂架轨道上来回变幅运动。两牵引绳均一端缠绕后固定在卷筒上，另一端则固定在载重小车上，变幅时靠绳的一 收一放来保证载重小车正常工作。 升机构液压系统的确定 1）顶升力的计算 顶升力按顶升部件的总重力和顶升过程中的摩擦阻力计算。摩擦阻力和风阻力可取为被顶升部件总重力的 10 20。 上回转塔式起重机的顶升力 式中 顶升部件总重力 ;这里 ; K=1 附 加载荷影响系数，通常取 K= a 顶升力与回转轴线的夹角。 起重机的顶升力 F 随塔身的接高而变化，即从 渐向 大，顶升力 F 和回转轴线的夹角 o 得顶升机构在最大负载 F = 226 20.5 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 2）顶升速度和功率 塔式起重机的顶升工作不频繁，因此顶升速度底。设计设计时，主要考虑安全性，可取 0 . 0 0 5 0 . 0 1 3 m / s,下放速度不宜大于顶升速度。 顶升功率 c o s 4 . 31000F v (式中 顶升机构的机械效率， 取 v 顶升速度（ m/s） p = 3）液压油缸的选型计算 为适应不同液压设备的需要，液压设计有不同的压力级，一般根据液压设备的工作性质确定液压系统的压力。 表 3主机类型选择执行元件工作压 力 主机类型 机床 农业机械 小型工程机械 工程机械辅助机构 液压机 中、大型挖掘机 重型机械 起重机运输机 磨床 组合机床 龙门刨床 拉床 工作压力 P( 2 3 5 8 8 10 10 18 20 32 根据上表暂选 20为初定液压系统的压力。 原波： 塔式起重机顶升机构的研究及设计 16 图 3油缸直径示意图 24 S P (式中 P 油缸压强 这里 p=20D 油缸直径 要使所选油缸产生的推力能完成顶升过程，则必须 F ， 可推出 D 4 F / P = 2 5 . 2 4 F = 1 1 9 . 9 m 表来确定活塞杆的直径 表 3压缸活塞杆直径推荐值 活塞杆受力情况 受拉伸 受压强 ,工作压力 5 5 7 7 活塞杆直径 d (0.5)d (d (0.7)d 上表即可知活塞杆直径 d 与缸筒直径 D 成 d=关系 d = 0 . 7 D = 0 . 7 1 2 0 = 8 4 m m 按 80 将这些圆整成就近标准值时得： D=125d=90 根据上面数据选择工程液压缸，型号为 010211920 液压油缸的流速 q ： 24 v v (式中 D 液压缸直径 (m) v 顶升速度 (m/s) 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 得 q = 0 . 1 4 1 / s = 8 . 4 6 / m i ）液压泵的确定 液压缸在顶升过程中最大工作压力为 P = F D = 1 8 . 0 8 M P 如取进油回路上的压力损失为 液压泵的最大工作压力为： m a 1 8 . 0 8 + 0 . 8 = 1 8 . 8 8 M P a 液压泵向液压缸提供的最大流速为 回路中泄露按液压缸输入 10估计 ,则液压泵要提供的流速为： m a 1 . 1 8 . 4 6 = 9 . 3 0 6 l / m i n ； 根据以上压力和流速的数据查阅产品目录，确定最后用 16压泵。该泵的 总效率为 =右，则液压泵驱动电动机所需要的功率为： 泵 泵 ； （ 式中 液压泵的最大工作压力； 液压泵的最大流速； 根据此数值查阅电动机产品目录，选定 电动机，其额定功率为 5.5 5）阀类元件及辅助 元件的确定 根据液压系统的工作压力和通过各个阀类元件和辅助元件的实际流量，可选出这些元件的型号和规格，列于表 3 3压元件表 元件名称 估计通过的最大流速 l/号 额定流速l/定压力 压柱塞泵 64 20 高压溢流阀 10 2 25 压力表开关 安全阀 10 0 25 三位四通换向阀 10 345 25 原波： 塔式起重机顶升机构的研究及设计 18 低压溢流阀 10 0 25 平衡阀 10 0 25 6）液压系统原理图及工作过程 图 3压系统原理图 液压顶升系统的工作，主要是靠安装在套架内侧面的一套液压油缸、泵、阀和油压系统来完成。当需要顶升时，由起重吊钩吊起标准节送进引入架，拆去塔身标准节与下支座的 16 个 连接螺栓，开动电机使液压缸工作，顶升上部结构之后借助操纵爬升销轴支持上部重量，收回活塞，再次顶升，这样两次工作循环可接一标准节。液压顶升过程的液压动力是这样传递的，当 电机开动时，带 动油泵，输出 200l/量液压动力。油泵供出的高压油进入手动三位四通换向阀，中间装有一支 力表，便于观察油压读数，手动换向阀为的是控制油液的进油和回油的方向，然后手动换向阀的液压油经过平衡阀送到油缸中去进行油缸的伸缩顶升工作。工作油缸的高压腔接有平衡阀，主要是防止起重机在自升过程中，由于油路系统故障引起起重机超速下降。 式起重机顶升机构的设计 139手动换向阀13带双向锁、节流阀的顶升油缸12高压胶管11平衡阀10低压溢流阀38压力表7安全阀6高压溢流阀5电动机4高压泵3空气滤清器2粗滤油器1油箱58101211液压系统12 D7649买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 过程作简单的描述如图 3 1）将顶升横梁两端的轴头放入踏步的半圆槽内；（ 2）启动动液压系统使活塞杆伸出，找正塔机顶部的平衡 ；继续启动液压系统直至两个爬升销轴能担在上面一个踏步上；（ 3）将两个爬升销轴推进同时操纵换向阀停止顶升而后转为活塞杆收缩，直到顶升横梁两端的轴头能放入上面一个踏步的槽内为止；（ 4）再次使油缸活塞杆伸出，直到塔身上方恰好有能装入一个标准节的空间。然后引入标准节，由以上过程可以看出：标准节踏步、顶升横梁和爬升销轴等件在塔机的顶升过程起关键作用。 图 3升机构简图 1）标准节踏步的设计 工 作过程如下：外套架上端以销轴连接下支座，标准节上焊接塔步，液压油缸安装在外套架的横梁上。油缸产生的推力通 过顶升横梁作用在塔步上，靠反作用力将套架及套架以上部件向上抬起，超过标准节一半的高度后，靠爬升销轴卡在塔步上，将套架固定。油缸缩回带动顶升横梁跨在上一个塔步上，取下爬升销轴继续顶升。当下支座和已安装的标准节之间的空间足以放下一个标准节时，在外套架外部引入标准节，并与下一节标准接连接紧固。下面以 式起重机为例， 进行顶升机构的受力分析： 踏步的计算包括踏步焊缝剪应力和踏步与顶升横梁轴头的接触应力的计算两部分； （ 1） 计算焊缝剪应力：踏步类似于建筑结构中的牛腿，图 4是 和受力分析简图，从受力简图上可以看到，载荷 应该考虑轴头中心到主肢的距离 下面的公式来计算焊缝的当量剪切应力 : 原波： 塔式起重机顶升机构的研究及设计 20 2226( ) ( ) 22Q e Qh f l m h f l m ; (式中： Q 单踏步承受的顶升重量， 2 0 5 0 0 0 / 2 = 1 0 2 5 0 0 N; e 轴头中心到焊缝型心的距离 ,112mm 焊缝高度， 240mm 焊缝长度， 14 焊缝许用剪切应力， 图 3步结构尺寸和受力图 得 = 1 0 6 P a ，可以满足要求。 （ 2） 踏步 接触应力计算：根据材料力学的公式，不同直径的半圆柱体产生的接触应力 2121 4 1 8 c d c R R , （ 其中： 1R ， 2R 分别是轴颈和踏步的接触面圆弧部半径， 1R =29 2R =30 Q 为 单踏步承受的顶升重量 ， Q =102500N ; E 弹性模量， 522 0 N /m m ; L 接触面宽度， 28踏步 材料： 用接触应力 = 2 7 6 M P a. 得252M 从计算上来看 ，计算应力小于许用应力，因此，不会有变形的可能。 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 2）顶升横梁的载荷及强度计算 除去踏步之外，在塔机顶升时，顶升横梁也是一个也是一个核心的受力件。图 3机的顶升横梁的结构图： 图 3升横梁结构图 自升式塔机在顶升时，应使各部件的重心在落在顶升中心线上。通过计算配重的重量和调整吊重的位置来保证。经计算， 式起重机的顶升包含以下部件：塔顶、平衡臂、平衡重、起升机构、平衡臂拉杆、司机室、起重臂、起重臂拉杆、变幅机构、载重小车、吊钩、上转台、回转支承、回转机构、下转台、半节 、电气系统、标准节（共两节）、套架、液压系统等。总重量 G=205由于液压油缸中心线是倾斜的，载荷 计算，油缸中心线倾斜的最大角度为 ，水平载荷 于顶升横梁上的油缸支脚间距为 100，应将载荷分解为两个相同的数值，单支脚垂直载荷 水平载荷 图 3顶升横梁的主视图 图 3升横梁主视图 原波： 塔式起重机顶升机构的研究及设计 22 其中的集中载荷 过顶升横梁作用在两端的塌步上。从图上可以看出，我们需要校核 A A 和 B B 两断面应力， B B 断面的剪切应力和两端轴颈的接触应力。 根据材料力学的公式，经计算 A A 和 B B 两断面的弯距 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 ； 图 3 顶升横梁的 面图，可以用积分的方法计算出该断面的截面特性： 图 3升横梁 断面图 惯性距 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 图 3顶升横梁的 图面，同样可以用积分的方法计算该断面的截面特性： 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 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 图 3升横梁 断面图 惯性距 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 由此可计算出两断面的应力： = / 1 . 7 3 2 = 1 7 5 . 4 / 1 . 7 3