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1、中国矿业大学毕业设计目 录第1章 前言1第11节起重机械的概述1 1.1.1起重量1 1.1.2工作跨度2 1.1.3起升高度2 1.1.4工作速度2 1.1.5自重及质量指标2第12节 轨道式集装箱门式起重机的特点3第13 节轨道式集装箱门式起重机的分类3第14节主要技术性能参数4 1.4.1 起重量4 1.4.2起升高度4 1.4.3跨距和伸距5 1.4.4工作速度5 1.4.5工作类型6第15节轨道式集装箱门式起重机的机构6 1.5.1门架结构6 1.5.2起升机构7 1.5.3小车运行机构7 1.5.4大车运行机构8 1.5.5电气传动与控制系统8第2章 金属结构设计计算9第21节主要
2、尺寸确定9 2.1.1确定主梁截面尺寸9 2.1.2加劲板的布置尺寸9第22节 主梁的计算10 2.2.1正应力的计算10 2.2.2剪应力的计算11 2.2.3挠度的验算12第23节 支腿的设计13 2.3.1尺寸确定13 2.3.2应力分布与验算13第3章 起升机构的设计19第31节 起升机构的结构形式19第32节 起升机构的设计19 3.2.1电动机的要求20 3.2.2电动机的选择原则20 3.2.3初选电动机21 3.2.4校核电动机的过载能力22 3.2.5电动机的发热验算23 3.2.6减速器的选择25 3.2.7联轴器的选择27 3.2.8制动器的选择28第4章 行走机构的设计
3、30第41节 大车走行机构30 4.1.1运行阻力的计算30 4.1.2电动机的选择32 4.1.3减速器的选择32 4.1.4车轮与轨道的选择33第42节 小车走行机构35 4.2.1运行阻力的计算35 4.2.2钢丝绳的选择36第5章 可编程序控制器的设计40第51节 PLC的主要特点40 5.1.1高可靠性40 5.1.2丰富的I/O接口41第52 节 PLC的软件组成42第5. 3 节 PLC模块设计49第54 节 PLC控制系统的硬件配置图49第5. 5节 测力传感器49第5. 6节 测速传感器50第1章 前 言1.1 起重机械的概述起重机械是一种对重物能同时完成垂直升降和水平移动的
4、机械。在工业和民用建筑工程中，起重机械作为主要施工机械用于建筑构件和材料在运输过程的装卸，并将构件吊到设计位置进行安装等，不仅解决了人力无法胜任的作业，而且能保证工程质量，缩短工期，降低成本，成为极其重要的建筑施工机械。起重机械的分类：起重机械的种类很多，按使用的动力设备可分为内燃机作动力和电动机作动力两种；按起重机载荷率可分为轻型、中型、重型、特重型四类；按起重结构可分为龙门式和臂架式两类；按回转台的角度可分为全回转式和非全回转式；按行走机构的构造可分为固定式和移动式两类。建筑施工中常用的为移动式起重机，包括：塔式起重机、汽车式起重机、轮胎式起重机、履带式起重机，以及最基本的起重机械卷扬机等
5、。随着高层建筑中作为垂直运输机械而迅速发展的施工升降机也已纳入起重机械范围。本篇课程设计的起重机类型为门式起重机，主要性能参数包括：起重量、工作跨度、起升高度以及工作速度等。1.1.1 起重量起重量是指起重机能吊起重物的质量，其中应包括吊索和铁扁担或容器的质量，它是衡量起重机工作能力的一个重要参数。通常称为额定起重量，用“Q”表示。起重量的单位过去惯用“t”表示，现都用“KN”表示（10KN约等于1t）。1.1.2 工作跨度 工作跨度是指起重机的两支腿间，吊重物体可以在水平方向上可以移动的距离，用“L”表示。单位用“m”表示 1.1.3起升高度起升高度是指自地面到吊钩钩口中心的距离，用“H”表
6、示，单位“m”，它的参数标定值通常以额定起升高度表示。1.1.4 工作速度起重机的工作速度包括起升、变幅、回转和行走等速度。1、起升速度 起升速度是指起重吊钩上升或下降的速度，单位为“m/min”。起重机的起升速度和起升机构的卷扬牵引速度有关，而且和吊钩滑轮组的倍率有关。2绳比4绳快一倍；单绳双比双绳快一倍。一般表示起升速度参数，应注明绳数。2、大车行走速度 大车行走速度是指门式起重机在空载情况下，沿轨道方向上行走时最大的速度，单位为“m/min”。3 小车行走速度 小车行走速度是指门式起重机主梁上的小车沿主梁方向上行走时最大的速度，单位为“m/min”。1.1.5 自重及质量指标1、自重 起
7、重机的自重是指起重机处于工作状态时起重机本身的总重，以“G”表示，单位为“t”或“KN”。2、质量指标 质量指标是指起重机在单位自重下有多大的起重能力，通常用质量利用系数K表示，它反映了起重机设计、制造和材料的技术水平，K值越大越先进。起重机质量利用系数（ ）的表示形式是以起重力矩和与此相对应的起升高度来表示，如下式：。目前集装箱堆场机械的种类很多，主要有轮胎式集装箱门式起重机、轨道式集装箱门式起重机、集装箱跨运车、集装箱正面吊运机、集装箱叉车等。其中以轮胎式集装箱门式起重机和轨道式集装箱门式起重机为主，这两种机型可以更有效地利用场地空间。轨道式集装箱门式起重机是许多码头和货场的首选机型。1.
8、2 轨道式集装箱门式起重机的特点轨道式集装箱门式起重机在我国铁路系统的应用较早，而在港口的应用只是最近十几年的事情，且先主要用于内河小型集装箱码头。近年来，轨道式集装箱门式起重机技术发展很快，随着国际燃油价格的不断上涨，许多集装箱码头正在考虑放弃原定的轮胎式集装箱门式起重机堆场方案而改用轨道式集装箱门式起重机方案。目前，轮胎式集装箱门式起重机有一些行业性标准，国家标准正在制定过程中。轨道式集装箱门式起重机还没有像轮胎式集装箱门式起重机那样形成完善的参数系列，轨距和外伸距等更多的是依据集装箱堆场的场地条件来确定，而这也正是轨道式集装箱门式起重机得以推广的一大优势。1.3 轨道式集装箱门式起重机的分类 轨道式集装箱门式起重机的结构形式很多，早期有桁架结构和L型箱形单梁结构等，但目前基本上都采用箱形双梁结构形式。轨道式集装箱门式起重机可分为不带悬臂、单悬臂和双悬臂3大类。其中单悬臂结构形式的轨道式集装箱门式起重机主要受使用场地的限制，从结构受力角度讲并不是一种好的结构形式，使用较少。对于带悬臂结构形式的轨道式集装箱门式起重机，又可分为门腿只需要通过20ft集装箱和门腿需要通过40ft集装箱2大类。对于悬臂结构形式的轨道式集装箱门式起重机，根据门架是否配有马鞍架和斜拉杆，又可分为3大类，即不带马鞍架和斜拉杆；配有马鞍架和斜拉杆。本设计轨道式集装箱门式起重机采用箱形双梁结
