MQ1280门座式起重机人字架有线元分析

沈宏伟

摘要：利用SOLIDWORK三维建模配合COSMOS软件对MQ1280型门座式起重机的人字架结构进行有限元分析，得到了关键构件在各种工况下的应力及变形分布，对关键构件的强度和刚度是否满足工程要求作出结论，并根据计算结果提出了相应的改进方法和建议。

关键词： MQ门座式起重机；人字架；有限元

前言

人字架是MQ1280门座机的主要构件之一，它与臂架，回转机台，绳索系统构成了整个门座机的上部平衡系统，而人字架正是这个上部平衡系统的支点，所有起升钢丝绳及变幅钢丝绳都需要通过人字架顶部滑轮传力，且使整个上部臂架系统达到平衡。所以人字架的设计至关重要，不仅在强度上和刚度上应满足MQ1280门机在各种工况工作下的要求，而且设计时应考虑尽可能的减轻人字架的整体质量，因为人字架质量的增加会直接加大整个上部结构的回转惯性，对门机的整体稳定性非常不力。

1.人字架结构

MQ1280门座机的人字架由前桁架及后拉杆铰接而成，可分拆成四件其间通过螺栓联接。桁架由焊接工字梁作主弦杆，角钢做腹杆焊接而成，顶部装有滑轮组。拉杆为大直径无缝钢管，为保证杆件安装时上部受压稳定，中间加横撑。人字架顶部位置装有风速仪及起重量、起重力矩保护装置的取力装置，人字架通过前后支座与机台上平面铰接.

2.受力分析

2.1.钢丝绳缠绕形式

人字架所受外力主要通过顶部滑轮组传递至人字架，人字架顶部主起升滑轮组分两组共6个滑轮，主起升钢丝绳的起升端和补偿端分别跨过内侧的两个滑轮绕入起重卷筒和变幅卷筒补偿段。变幅钢丝绳则从外侧的两个滑轮绕入变幅卷筒的两端。变幅采用6绳穿法时，变幅绳从人字架头部主起升的两组滑轮的中间滑轮上绕过，引向起重臂头部的固定点。

人字架顶部还有副起升机构的2个导向滑轮，副起升钢丝绳的起升端首先跨过起重臂头部副起升滑轮组，在从人字架头部副起升机构的2个导向滑轮上绕过，最后绕入副起升卷筒。

6.结语

本文通过利用COSMOS软件对MQ1280型高架门机的人字架在不同工况下的强度和刚度的分析，得出其强度和刚度都是满足设计要求的，同时考虑到最大应力部位发生在人字架主桁架最上面的交叉状腹杆上，而其余部位应力都比较小，所以在设计时可考虑上腹杆截面较大下腹截面较小的结构来优化设计。

参考文献：

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