试分析新型门式起重机的设计及优化

李婧婷

摘要：将老式门式起重机在某一些方面优化就可以成为新型便捷的工程设备。门式起重机又是在桥式起重机的基础上研发而来的，它是桥式起重机的改造和优化。门式起重机是一种结构简便、使用可靠的起重机，它具有许多特点，安全性能优良，经济性能的性价比较高。本文通过对新型起重机的设计结构，设计方法的研究分析，找到了门式起重机部分性能缺点。说明了一些能够优化门式起重机的方法和措施，分析出更优良的新型门式起重机的优化特点。

关键词：门式起重机；新型；质量小；性能

门式起重机作为起重设备，在各类工程中，如水电站启闭阀，交通运输行业的港口、中转站装卸集装箱或件杂货都应用广泛。然而，如今使用门式起重机的频率已经大大的增加了，它的起重量也在增重。老式的门式起重机已经无法满足这些过大的使用要求，因此，对门式起重机进行优化设计是非常有必要的。可以提高它的安全性能，让施工人员使用放心。增加它的使用效率，使得工程进度进一步的加快。优化它的经济性能，让更多的人能够以优质的价格使用它。另外，它的构件也有许多设计不合理的地方，影响了设备的质量和性能。其他的，还增加了过多的而不必要的投资。因此将设备更好的优化，提高设计性能，是新型门式起重机中设计所需要的。

1.门式起重机的构造

门式起重机是桥式起重机的一种变形。它的主要作用范围是室外的货场，散货的装卸。它的结构大体上是有门型框架，主梁组成。大部分的门型框架是金属构造的，承受力，剪应力都很强。主梁下的支撑脚可以直接在轨道上行走，便于货物的装卸。

1.1.门框结构

门式起重机的门框架构可以分为门式起重机和悬臂门式起重机。门式起重机的主梁没有悬伸，小车在主跨度内进行。

1.2.主梁结构

主梁结构可以分为单主梁，双主梁。单主梁的门式起重机结构简单，而且它本身的重量较轻。便捷，简易是它的优点，但是由于它自身质量和形状，以至于整体的刚度要弱许多。而双主梁的门式起重机的就弥补了单主梁门式起重机的不足点。双主梁的门式起重机的承载力较强，整体的稳定性也很好。不太便利的是，它的质量也相较于单主梁的要大许多，而且占地面积也大。另外，它的造价较高，不够经济，但是实用。双主梁门式起重机可以分为两种形式，箱形梁和桁架类的。

2.门式起重机的设计

门式起重机的设计包含许多方面。首先，它的计变量包括主梁腹板内净距；主梁腹板高度；支腿上截面高度；支腿下截面宽度；支腿下截面高度；横梁截面高度；马鞍截面宽度；横梁最小截面宽度；主梁盖板厚度；主梁主腹板厚度；主梁付腹板厚度；支腿盖板厚度；支腿腹板厚度；横梁盖板厚度；横梁腹板厚度；马鞍盖板厚度；马鞍腹板厚度等等。紧接着，是它的金属结构，主梁，门框，小车等。主梁的设计需要很多要求，先是要保证最大的垂直静绕，还要保证桥架的最小满载自振频率。主梁的约束条件较多，一是主梁悬臂端根部最大正应力；二是主梁悬臂根部最大剪应力，三是主梁跨中危险断面最大正应力。不仅如此，还要满足门式起重机的刚度，承受力的强度，还有动力特性。

3.门式起重机的优化

3.1.对于小车的优化

3.1.1.吊钩

吊钩的材料主要有DG20，DG20Mn等，采用不同的材料则既有不同的强度等级，导致吊钩的质量存在着较大的诧异。所以在选择吊钩的时候，要采用外形小巧，质量较低，但是承受力较强，钢性好的吊钩。这种吊钩的材质主要是好的合金材料，虽然说经济性能不高，但是安全性能，便利性能还是很好的。

3.1.2.滑轮

现在，大部分的起重机采用的滑轮都是灰铸滑轮，是高温焊接而成的，但是这种滑轮的质量都极差，另外它的韧性也不强，所能够承受的负重也不高。最大的缺点是，它的安全性能较低，容易破碎，还影响钢丝绳的使用寿命。所以，滑轮的选择，可以选择铸型尼龙。她的强度，韧性，使用寿命都比较高。不易破碎，有很强的适应性，不怕磨损，不易腐蚀。另外，它的经济性能好，价格便宜。

3.1.3.起升的机构

以往的起升机构都是由又多又笨重，还不便利的各种机器部件所组成。以至于，它的整体体积庞大，质量也大，不易使用。因此，为了是门式起重机得到优化，目前新型的起重机采用的都是电动葫芦式的起升机构。这种起升的机构，安装条件较低，便于安装和使用。而且质量轻，占地面积小，相对的它的工作效率也高。可以将此设备安装在小车上，以便更多的节省占地面积，缩小起重机的极限尺寸，使得其的操作更加便利快捷。

3.1.4.小车架

传统的小车架的设计过于保守，结构也复杂，制造困难，不仅使用起来不便利，而且使用效率不高。因此，为了优化安装在门式起重机下的小车架，可以再小车架的横梁置于两端梁跨中，用螺栓和销轴将主、副起升机构分别固定两次。这样安装出的小车架，构造简便，也降低了制造的精度，优化了功能性能和经济性能。

3.2.对于其他部位的优化

3.2.1.车轮

车轮的材料有多种，不同的材料对于门式起重机的使用强度也不同。要优化门式起重机，也就要优化它的部件。车轮的选择材料有合金铸钢和球墨铸铁型的。由于材料系数的是不同，它的承载能力就有差异，采用等级度较高的材料，则铸造出来的车轮的承受越强，而且其车轮直径小。看着精巧，便于前行。

3.2.2.轴承座和驱动机构

普通的起重机的轴承座都是带有角型的轴承箱的车轮组。这种轴承座的构造极其的繁杂，体积也大，零件多。为了优化这种不便的因素，可以将传动轴和车轮采用无键锥面联接。驱动机构，可以采用三合一的驱动方式。即电动机、制动器和减速器合并组装成一个部件。使得安装便捷，调试简易，对于车架的变型影响也很小。优化此可以提高了门式起重机的多种性能。

结语：

门式起重机是工程设备中很重要的机器设备，因此它的设计和优化是很重要的。门式起重机为大型机械设备，其生产过程的主要耗能是电。使用新型的门式起重机不仅可以减少燃油材料的使用，节省能源，还能增加承受能力，提高工程的效率，便于工程人员的操作使用。对于门式起重机的优化，是一个复杂的设计过程。根据以上的分析，大体上可以知道如何优化门式起重机能是它的性能达到最佳，也大体了解到了门式起重机相比于其他类型起重机的优点。

参考文献：

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