試分析新型門式起重機的設計及優化

李婧婷

摘要：將老式門式起重機在某一些方面優化就可以成為新型便捷的工程設備。門式起重機又是在橋式起重機的基礎上研發而來的，它是橋式起重機的改造和優化。門式起重機是一種結構簡便、使用可靠的起重機，它具有許多特點，安全性能優良，經濟性能的性價比較高。本文通過對新型起重機的設計結構，設計方法的研究分析，找到了門式起重機部分性能缺點。說明了一些能夠優化門式起重機的方法和措施，分析出更優良的新型門式起重機的優化特點。

關鍵詞：門式起重機；新型；質量小；性能

門式起重機作為起重設備，在各類工程中，如水電站啟閉閥，交通運輸行業的港口、中轉站裝卸集裝箱或件雜貨都應用廣泛。然而，如今使用門式起重機的頻率已經大大的增加了，它的起重量也在增重。老式的門式起重機已經無法滿足這些過大的使用要求，因此，對門式起重機進行優化設計是非常有必要的。可以提高它的安全性能，讓施工人員使用放心。增加它的使用效率，使得工程進度進一步的加快。優化它的經濟性能，讓更多的人能夠以優質的價格使用它。另外，它的構件也有許多設計不合理的地方，影響了設備的質量和性能。其他的，還增加了過多的而不必要的投資。因此將設備更好的優化，提高設計性能，是新型門式起重機中設計所需要的。

1.門式起重機的構造

門式起重機是橋式起重機的一種變形。它的主要作用范圍是室外的貨場，散貨的裝卸。它的結構大體上是有門型框架，主梁組成。大部分的門型框架是金屬構造的，承受力，剪應力都很強。主梁下的支撐腳可以直接在軌道上行走，便于貨物的裝卸。

1.1.門框結構

門式起重機的門框架構可以分為門式起重機和懸臂門式起重機。門式起重機的主梁沒有懸伸，小車在主跨度內進行。

1.2.主梁結構

主梁結構可以分為單主梁，雙主梁。單主梁的門式起重機結構簡單，而且它本身的重量較輕。便捷，簡易是它的優點，但是由于它自身質量和形狀，以至于整體的剛度要弱許多。而雙主梁的門式起重機的就彌補了單主梁門式起重機的不足點。雙主梁的門式起重機的承載力較強，整體的穩定性也很好。不太便利的是，它的質量也相較于單主梁的要大許多，而且占地面積也大。另外，它的造價較高，不夠經濟，但是實用。雙主梁門式起重機可以分為兩種形式，箱形梁和桁架類的。

2.門式起重機的設計

門式起重機的設計包含許多方面。首先，它的計變量包括主梁腹板內凈距；主梁腹板高度；支腿上截面高度；支腿下截面寬度；支腿下截面高度；橫梁截面高度；馬鞍截面寬度；橫梁最小截面寬度；主梁蓋板厚度；主梁主腹板厚度；主梁付腹板厚度；支腿蓋板厚度；支腿腹板厚度；橫梁蓋板厚度；橫梁腹板厚度；馬鞍蓋板厚度；馬鞍腹板厚度等等。緊接著，是它的金屬結構，主梁，門框，小車等。主梁的設計需要很多要求，先是要保證最大的垂直靜繞，還要保證橋架的最小滿載自振頻率。主梁的約束條件較多，一是主梁懸臂端根部最大正應力；二是主梁懸臂根部最大剪應力，三是主梁跨中危險斷面最大正應力。不僅如此，還要滿足門式起重機的剛度，承受力的強度，還有動力特性。

3.門式起重機的優化

3.1.對于小車的優化

3.1.1.吊鉤

吊鉤的材料主要有DG20，DG20Mn等，采用不同的材料則既有不同的強度等級，導致吊鉤的質量存在著較大的詫異。所以在選擇吊鉤的時候，要采用外形小巧，質量較低，但是承受力較強，鋼性好的吊鉤。這種吊鉤的材質主要是好的合金材料，雖然說經濟性能不高，但是安全性能，便利性能還是很好的。

3.1.2.滑輪

現在，大部分的起重機采用的滑輪都是灰鑄滑輪，是高溫焊接而成的，但是這種滑輪的質量都極差，另外它的韌性也不強，所能夠承受的負重也不高。最大的缺點是，它的安全性能較低，容易破碎，還影響鋼絲繩的使用壽命。所以，滑輪的選擇，可以選擇鑄型尼龍。她的強度，韌性，使用壽命都比較高。不易破碎，有很強的適應性，不怕磨損，不易腐蝕。另外，它的經濟性能好，價格便宜。

3.1.3.起升的機構

以往的起升機構都是由又多又笨重，還不便利的各種機器部件所組成。以至于，它的整體體積龐大，質量也大，不易使用。因此，為了是門式起重機得到優化，目前新型的起重機采用的都是電動葫蘆式的起升機構。這種起升的機構，安裝條件較低，便于安裝和使用。而且質量輕，占地面積小，相對的它的工作效率也高。可以將此設備安裝在小車上，以便更多的節省占地面積，縮小起重機的極限尺寸，使得其的操作更加便利快捷。

3.1.4.小車架

傳統的小車架的設計過于保守，結構也復雜，制造困難，不僅使用起來不便利，而且使用效率不高。因此，為了優化安裝在門式起重機下的小車架，可以再小車架的橫梁置于兩端梁跨中，用螺栓和銷軸將主、副起升機構分別固定兩次。這樣安裝出的小車架，構造簡便，也降低了制造的精度，優化了功能性能和經濟性能。

3.2.對于其他部位的優化

3.2.1.車輪

車輪的材料有多種，不同的材料對于門式起重機的使用強度也不同。要優化門式起重機，也就要優化它的部件。車輪的選擇材料有合金鑄鋼和球墨鑄鐵型的。由于材料系數的是不同，它的承載能力就有差異，采用等級度較高的材料，則鑄造出來的車輪的承受越強，而且其車輪直徑小。看著精巧，便于前行。

3.2.2.軸承座和驅動機構

普通的起重機的軸承座都是帶有角型的軸承箱的車輪組。這種軸承座的構造極其的繁雜，體積也大，零件多。為了優化這種不便的因素，可以將傳動軸和車輪采用無鍵錐面聯接。驅動機構，可以采用三合一的驅動方式。即電動機、制動器和減速器合并組裝成一個部件。使得安裝便捷，調試簡易，對于車架的變型影響也很小。優化此可以提高了門式起重機的多種性能。

結語：

門式起重機是工程設備中很重要的機器設備，因此它的設計和優化是很重要的。門式起重機為大型機械設備，其生產過程的主要耗能是電。使用新型的門式起重機不僅可以減少燃油材料的使用，節省能源，還能增加承受能力，提高工程的效率，便于工程人員的操作使用。對于門式起重機的優化，是一個復雜的設計過程。根據以上的分析，大體上可以知道如何優化門式起重機能是它的性能達到最佳，也大體了解到了門式起重機相比于其他類型起重機的優點。

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