龍門吊運行機構電機的選擇

宋今朝

【摘要】 介紹了龍門吊大車運行機構中電機的選擇步驟，為運行機構的合理設 計提供了一定的依據。

【關鍵詞】 運行機構 電機 摩擦阻力 運行靜阻力

一、概述

龍門吊是橋式起重機的一種變形。在港口，主要用于室外的貨場、散貨的裝卸作業。它的金屬結構像門形框架，承載主梁下安裝兩條支腳，可以直接在地面的軌道上行走，主梁兩端可以具有外伸懸臂梁。龍門吊具有場地利用率高、作業范圍大、適應面廣、通用性強等特點，在港口貨場得到廣泛使用。主要有龍門架結構、小車架結構和小車上的起升、運行機構、大車走行機構、司機室、電氣線路與操縱等五個部分。其中大車運行機構的電機選擇非常重要，對其選擇要注意以下幾點。

1.1計算運行阻力

運行靜阻力由摩擦阻力、運行軌道的坡度阻力和風阻力組成 P靜=P摩+P坡+P風

以起重量40.5噸，跨度40米，有效懸臂長度10米，軸距16米，起升高度8.2米，大車的運行速度是30米/分的龍門吊為例，其計算步驟如下。

1.1.1運行摩擦阻力

Q-額定起重量，Q=40500kg

G0-起重機總重量，G0=24050kg

κ-滾動摩擦系數，κ=0.06，υ-軸承摩擦系數，υ=0.02

d-車輪軸徑，d=70mm，D-車輪直徑，D=600mm

K附-附加阻力系數，K附=1.5

∴P摩=1826.5N

當不考慮K附時，滿載時的最小摩擦阻力為

P摩min=1217.67N

下面的式子是空載運行時的最小摩擦阻力：

P摩min空=G0=54773×

1.1.2 坡度阻力

P坡=K坡（Q+G0）

其中K坡-坡度阻力系數，K坡=0.002

∴P坡=0.002×（40500+240500）=562N

1.1.3風阻力

P風=CqΙ（F起+F物）

C-風載體型系數，取C=1.2

qΙ-第一類載荷下的標準風壓，對于沿海地區使用的起重機qΙ=15kN/m2，內陸取qΙ=10N/m2；F-起重機的迎風面積，橋架F橋=224 m2 ，小車F小=13 m2 ，司機室F司=4.5 雙支腿2F支=40.2 m2；F起=F橋+F小+F司+2 F支=281.5 m2；F物-物料迎風面積，F物=25 m2

∴P風=1.2×10×（281.5+25）=3678N

運行靜阻力：

順風上坡工作時：P靜=1826.5+562+3678=6066.5

順風下坡工作時：P靜=1217.67-562-3678=-3022.3kgf

1.1.4根據以上結果初選電動機

因為：N靜=

ν—起重機的運行速度，ν=30米/分

Mo-電動機臺數，m0=8 η-機構傳動效率，η=0.95

當qΙ=15kgf/m2，N靜=5.1千瓦

選擇一臺功率相近的電動機：可選YZP160L-6型電動機，當JC%=25時，其功率N=7.5千瓦.轉速η=952轉/分。最大轉矩倍數ψmax=3，2

電動機額定力矩： N額= 7.68W

電動機的最大靜力矩：

大車運行機構中八臺電動機的實際最大力矩：

M電max=8×18=144n·m

減速器的傳動比和車輪轉速：

ν—大車運行速度，ν=30米/分，車輪直徑D=600mm

選用T10-01-20型減速器，傳動比i=20.235，外加一個小齒輪和一個大齒輪。

滿載運行時，電動機的靜力矩； M靜= 32N·m

1.1.5起動時間與平均加速度驗算

⑴滿載、上坡、迎風時的起動時間

M平起—電動機平均起動力矩，對繞線事電動機，

M平起=（1.5～1.8）*M額=（1.5～1.8）*7.68=11.70～14.24N.m

ν—大車運行的實際速度

ν=30/60=0.5m/s

GD2聯—電動車軸上帶制動輪聯軸器的飛輪矩GD2聯=0.46

一般應使t起動時間<8～10s，所以驗算滿足要求。

⑵平均加速度的驗算

A平=

龍門起重機的平均加速度一般控制在0.4米/秒以內，所以滿足起動要求。

1.1.6校核電動機的過載能力

即電動機實際最大力矩應超過電動機軸上的最大靜阻力矩；

P風Ⅱ—由第二類載荷的標準風壓qⅡ產生的風阻力

=1.2 *25 *306.5 =9195kgf

P摩—運行摩擦阻力，p摩=1826.5N

P坡—坡度阻力，P坡=562N

i—機構傳動比，i=59.71

D—車輪直徑，D=600mm

η—機構傳動效率η=0.95

∴M靜=

電動機實際最大力矩；

M電max=（0.7～0.8）×3×7.68×8=129

因為M電max>M靜，所以，校核通過，若不合格還要重新選擇。

二、結論

綜上所述，在對龍門吊大車運行機構所用電機進行選擇時，要考慮摩擦阻力、運行軌道的坡度阻力和風阻力，額定起重量，自重等。初選之后，還要對起動時間與平均加速度進行驗算，并校核電動機的過載能力。

參 考 文 獻

[1]孫在魯.塔式起重機應用技術，中國建材工業出版社，2003.

[2]楊長揆，傅東明.起重機械，機械工業出版社，1992.

[3]范俊祥.塔式起重機，中國建材工業出版社，2004.