桥式起重机的起升结构设计(2)

图1.2 分别驱动布置简图

桥式起重机大车运行机构装在走台上，采用带浮动轴的分别驱动装置[4]（如图1.3）。使安装和维修更加方便。大吨位桥式起重机的分别驱动一般在低速轴端增设浮动轴，如图1.4。

图1.3 桥式起重机分别驱动布置简图

(a) (b) 图1.4 低速轴带浮动轴布置简图

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浮动轴两端可用齿轮联轴器或采用万向联轴器。其中卧式减速器也可改用立式减速器，连同电动机，制动器固定于焊接在主梁上的支撑上。这种方案除安装检修稍差外，它的整体结构紧凑，对走台刚度要求不高，使用效果良好。在中小起重机的桥式起重机中，采用 “三合一”传动装置的传动机构分别驱动方案已日益广泛，如图1.5，减速器可直接套装在车轮轴上。这种形式结构紧凑，重量轻，组装性好，机构安装与走台无关，不受走台变形的影响，是一种有发展前途的驱动方式。

图1.5 “三合一”大车运行机构

1.4 起重机设计参数

起重量15t+15t；起升高度5m；跨度22.5m；起升速度13.6m/min；旋转速度4r/min；大车运行速度88m/min；小车运行速度43m/min。 起重机运行机构的驱动方式

2 大车运行机构计算

2.1 确定传动方案

跨度22.5m为中等跨度，为减轻总量，决定采用如图2.1所示方案。

图2.1 传动方案

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2.2 选择车轮与轨道并验算其强度

按图2.2所示的质量分布，计算大车车轮的最大轮压和最小轮压。

图2.2 轮压计算图

满载时，最大轮压：

Pmax?G?GXC4?Q?GXC2?L?eL (2.1)

Pmin?

G?GXC4空载时，最小轮压：

?GXC2?1L (2.2)

车轮踏面疲劳计算载荷：

PC?2?Pmax?Pmin3 (2.3)

车轮材料：选择车轮直径Dc=700mm,按车轮与轨道为点接触和线接触两种情况来验算车轮的接触强度。

点接触局部挤压强度验算：

Pc?k2''Rm23c1c2 （2.4）

式中：

k2——许用点接触应力常数（N/mm2）， R——曲率半径

m——由轨顶和车轮的曲率半径之比（r/R）所确定的系数，得m=0.405;

c1——转速系数，车轮转速

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nc?vdc?88?40.04r/min

?Dc3.14?0.7时，c1=0.99；

c2——工作级别系数，当M6级时c2=0.9; P''c> Pc，故验算通过。

线接触局部挤压强度验算：

Pc'?k1Dclc1c2

式中： k1——许用线接触应力常数（N/mm2）

l——车轮与轨道的有效接触长度，而Qu70的l=70mm; Dc——车轮直径（mm）；

c1；c2——同前；

Pc'> Pc，故验算通过。

2.3 运行阻力计算

摩擦总阻力矩：

Mm??(Q?G)(k??d2)

运行摩擦阻力：

PMm(Q?Q)m(Q?Q)?Dc2?1918.880.72?5482.50N 当无载时：

Mm(Q?0)?1.5?295000(0.0006?0.02?0.162)?951.38N?m 7

2.5）2.6） （

（

Mm(Q?0)Pm(Q?0)?Dc2951.380.72??2718.21N （2.7）

2.4 选电动机

按运行静阻力、运行速度及机构效率计算机构运行的静功率，根据运行机构静功率和接电持续率初选电动机。然后校验电动机过载和发热，并控制加速度值。

电动机静功率：

Nj??Pj?vdc1000?m5482.5?881000?60?0.95?2?4.23kW （2.8）

式中：

Pj?Pm(Q?Q)——满载时静阻力；

?=0.9——机构传动效率；

m=2——驱动电动机台数。 初选电动机功率：

N?kd?Nj?2?4.23?8.46kW （2.9）

式中：

kd——电动机功率增大系数，由[5]中表7-6查得，kd=2； 由附表30选用电动机YZR2-22-6：

Ne=7.5kW，n1=930r/min, 2

(GD ）d=0.42kg?m ；

电机质量Gd=115kg。

2.5 验算电动机发热条件

等效功率：

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