QTZ5013塔式起重机总体及臂架结构设计

附件B：毕业设计（论文）开题报告1、课题的目的及意义（含国内外的研究现状分析或设计方案比较、选型分析等）塔式起重机简称塔机，也称塔吊，源于西殴。具有工作效率高、使用范围广、回转半径大、起升高度高、操作方便以及安装与拆卸比较简便等特点，因而在建筑安装工程中得到了广泛地使用，并成为一种重要的施工设施。塔式起重机除用于工业与民用建筑外、在电站施工、、水利建设以及造船等部门也常有应用。在我国，塔式起重机的生产与应用已有40多年的历史，经历了一个从测绘仿制到自行设计制造的过程。20世纪50年代，为满足国家经济建设的需要，引进了苏联以及东欧一些国家的塔式起重机，并进行仿制。1954年仿制民主德国设计的建筑师-I型塔式起重机，在抚顺试制成功了我过第一台TQ2-6型塔式起重机。随后又仿制苏联样机，研制了1免与25t塔式起重机，这个时期我国生产与使用的塔式起重机的数量都较少。到了20世纪60年代，我国开始进入了自行设计与制造塔式起重机的阶段。1961年，首先在北京试制成功了红旗-II型塔式起重机，它也是我国最早自行设计的塔式起重机。随后，我国又自行设计制造了TQ-6型等塔式起重机，至1965年全国已有生产厂10余家，生产塔式起重机360多台。这些塔式起重机都是下回转动臂式，可整体拖运，能满足六层以下民用建筑施工的需要。从20世纪70年代起，由于建筑施工的需要，我国塔式起重机进入了技术提高、品种增多的新阶段。1972年我国第一台下回转的轻型轮胎式轨道两用起重机问世；同年为了北京饭店施工，我国又自行设计制造了Q«-10型自升式起重机，该机的起重力矩为1600KN.m。这一时期还先后开发了ZT100、ZT120、Z80型等小车变幅自升式塔式起重机、Q，20小车变幅内爬式塔式起重机，QTL16、TQ40、TQ45、TD25、QTG40、QTG60下回转动臂自行架设快装塔式起重机等，其年产量最高超过900台，标志着我国塔式起重机行业进入一个新的阶段。进入20世纪80年代，我国塔式起重机相继出现了不少新产品，主要有QT80A、QTZ100、QTZ120等自升式塔式起重机，QT60、QTK60、QT25HK等下回转快装塔式起重机和QT90上回转动臂下顶升接高塔式起重机等。这些产品在性能方面已接近国外70年代水平。这一时期的最高年产量达1400台。与此同时，随着改革开放和国际技术交流的增多，为满足建筑施工的需要，也从国外引进了一些塔式起重机，其中有联邦德国的Liebherr、法国的Potain以及意大利的Edilmac等公司的产品。由于这些塔式起重机制造质量较好，技术性能比较先进，极大地促进了我国塔式起重机产品的设计制造技术的进步。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而进入了一个新的兴盛时期，年产量连年猛翻，而且有部分产品出口到国外。全国塔式起重机的总拥有量也从20世纪50年代的几十台截止2000年约为6万台。至此，无论从生产规模，应用范围和塔式起重机总量等角度来衡量，我国均堪称塔式起重机大国。国外塔机发展的主要代表性国家或地区有：欧洲、日本、澳大利亚。从20世纪90年代开始，欧洲塔机行业缓慢复苏，目前欧洲生产塔机的国家有德国、法国、英国、意大利、俄罗斯、西班牙、瑞典、丹麦等，主要厂家有法国Potain，德国Liebherr、Peiner、Wolff，意大利Comedil,丹麦Kroll,西班牙Comansa。在产量、系列品种、技术水平等方面，德国的Liebherr和法国的Potain在世界上居领先地位，Potain目前在法国、德国、意大利、葡萄牙、中国的工厂生产60多种型号塔机，迄今为止已在全球销售了超过100000台塔机，其中被国内行业熟知的FO/23B、H3/36B是我国1984年从Potain引进技术生产的。2003年，Potain为南京长江第三大桥工程提供的MD3600（最大起重力矩为3600tm），是Potain迄今为止建造的最大塔机。20世纪80年代，日本塔机行业开始缓慢复苏，1987年开发了900fm级内爬式自升塔机，1990年，日本最著名的塔机生产商石川岛（IHI）公司开发了日本国内最大的1500t-m级内爬式自升塔式起重机一JCC1500H（最大起重量70t），其在日本大吨位塔机市场中占有份额最高。截至目前，日本内爬塔机的主要机型有：80tm级、150tm级、400tm级、450tm级、500tm级、600tm级、900tm级、1500tm级。另外，还开发了利用钢结构大楼钢立柱为塔身的钢柱塔身内爬式塔式起重机，使塔机结构更为简化，也增加了内爬式塔机的新机种。俄罗斯继承前苏联传统，曾经也是一个塔机大国，拥有雄厚的开发和生产实力。1990年俄罗斯塔机产量达2526台，在随后的经济衰退时期，许多俄罗斯塔机制造厂处境困难，停止了生产，到2000年，俄罗斯塔式起重机年产36台，2001年产量77台。与1990年相比，产量锐减。前苏联解体后，俄罗斯塔机行业修改了前苏联塔机设计规范和技术条件，向ISO标准靠拢。目前，俄罗斯建筑业复苏，根据官方资料，现在俄罗斯的塔机80%超期服役。在过去的几年里，这些年久失修的塔机，在作业中时有事故发生。部分地区（如莫斯科）法规已经规定不允许使用这些塔机，塔机的用户希望购买新的具有现代化装置的塔机，因此，俄罗斯塔机市场的需求趋旺，在今后几年里，酝酿着巨大的市场潜力。尽管塔机有需求，但越来越多用户希望购买国外塔机，俄罗斯的塔机生产企业面临巨大的竞争。近几年国外塔机市场上，一种结构新颖的平头式塔机发展很快，大有流行之势；平头塔机起源于欧洲，叫法源于flat-toptowercrane的译名，也有叫无塔头式塔机（toplesstowercrane）的。平头塔机的设计思想及雏形最早可追溯到20世纪60年代，当时法国Richier公司研制的塔机外形已接近于现在的平头塔机，例如其X1290和GT系列塔机塔头较矮，通常不超过4m，只稍稍高于吊臂和平衡臂。但严格来讲，这些塔机又不同于现在的平头塔机，尽管塔头较矮，但还是能区分出塔头、平衡臂、拉杆等。真正的平头塔机诞生于1975年，瑞典Linden公司首次提出平头塔机的概念，并率先推出了Linden8000平头塔机模数系统，不同型号平头塔机的吊臂可以互换。Linden平头塔机没有传统意义上的塔头，而且取消了拉杆，上部结构形状呈水平且均为刚性结构，没有传统塔机那种塔头、平衡臂、吊臂及拉杆之间的铰接连接方式。可以说，Linden平头塔机的出现揭开了平头塔机发展的序幕。自从Linden公司推出平头塔机以来在相当长的一段时期内没有被用户普遍接受，因为人们在内心深处已经习惯了带塔头的塔机，认为塔机带塔头是天经地义的事，有的甚至认为塔机上没有塔头、拉杆，结构不合理、不安全。一直领导世界塔机发展潮流的波坦和利勃海尔等大公司对平头塔机最初都不推崇，所以其发展一直较缓慢。随着平头塔机应用领域的不断扩大，其独特的优点被越来越多的用户所认可，于是一些制造厂家纷纷涉足平头塔机的研制，以至于波坦和利勃海尔等大公司也以各种方式推出平头塔机，由此极大地推动了平头塔机的发展。近5年是国外各大塔机制造商相继推出平头塔机最集中的时期，也是发展最快的时期。下面从几个主要塔机制造公司的情况就可以看出平头塔机的发展状况及态势。国外工程起重机的发展方向为：发展超大型起重机，“迷你”起重机大量涌现，伸缩臂结构不断改进，数据总线技术得到应用，静液压传动起重机进入市场，混合起重机得到发展，汽车起重机也在不断发展，随车起重机产销量不断增长。本设计的主要内容是设计出型号为QTZ5013的新型塔式起重机，在施工场合有这非常光明的应用前景。其主要技术指标：额定起重力矩：650千牛•米；最大起重量：6吨；最大工作幅度：50米； 最大幅度处额定起重量：1.3吨独立起升高度：40米； 附着起升高度：140米；最大起升速度不小于：80米/分钟；最低稳定下降速度不大于：7米/分钟变幅速度：40米/分钟； 回转速度不小于：（0〜0.8）转/分钟；整机重量:30-35吨（不包括平衡重）。2、课题任务、重点研究内容、实现途径结合建筑施工和制造厂生产实际，收集数据、查找资料，设计出结构合理、性能稳定可靠、操作舒适、维护方便的新型塔式起重机。要求完成：塔机总体方案设计；总体设计，整体稳定性校核计算；选择变幅机构；起重臂结构设计，强度及稳定性校核；绘制塔机总图、变幅机构部装图、起重臂装配图和单节臂结构图等。编写设计计算说明书。在指导老师的帮助