新型 LX电动单梁悬挂起重机端梁的设计特点 江阴凯澄起重机械有限公司 ? 仇明清 ? ? 新型 LX 电动单梁悬挂起重机与传统的 LX 电 动单梁悬挂起重机相比端梁在结构上省去了小车墙 板、联接平衡板、销轴等。大车车轮直接置于端梁 上,端梁下方用螺栓与主梁联接,拆卸方便。端梁 的2 片槽钢之间采用过桥实现集中驱动,保证 2 只 轮同步运行。2 槽钢之间采用角钢联接, 以保证车 轮轮缘间距。主梁与端梁联接、端梁上槽钢与角钢 的联接均采用双螺母防松,联接可靠。新型 LX 电 动单梁悬挂起重机具有结构简单、自重轻、净空尺 寸大等优点。本公司已累计生产 30 余台,规格从 0?5 5 t, 跨度从 3 16?5 m, 新型 LX 电动单梁悬 挂起重机是今后悬挂起重机的一个发展方向。起重 机结构和端梁结构如图 1、图 2。 图 1? 电动单梁悬挂起重机结构简图 1. 端梁装置? 2. 电动葫芦? 3. 主梁 图 2? 端梁结构简图 1? 新型 LX电动单梁悬挂起重机的特点 与传统的LX电动单梁悬挂起重机相比质量轻 约 5% 25%,表1 中列出了新型LX 与 LX 端梁装 置质量对比。 表 1? 端梁质量的比较 起重量/ t0?525 跨度/m 7?5 S? 12 7?5 S? 12 7?5 S ? 12 端梁质量 /kg 新型 LX67?6117?8208 LX264278?9278?9 ? ? 与原 LX 起重机相比新型 LX 起重机净空高度 变大, 吊钩到大车踏面尺寸变小。新型 LX 起重机 可满足低建筑房屋高度要求。表 2 列出了 LX 与新 型 LX 净空高度对比。 参? 考? 文? 献 1? 肖田元, 王爱民, 范文慧? 基于 ASP 的网络化制造平台 研究? 高技术通讯, 2004, 9: 71? 75 2? 范玉顺, 刘飞, 祁国宁? 网络化制造系统及其应用实践 ? 北京: 机械工业出版社, 2003 3? 熊光楞?CIMS 环境下集成化管理系统的分析、设计与实 施? 北京: 清华大学出版社, 2001 4? 顾寄南 ? 网络化制造技术? 北京: 化学工业出版社, 2004 5? 陈新, 陈庆新? 中国的网络化制造模式及系统? 机械工 程学报, 2003 ( 11) : 74? 81 6? 张曙? 分散网络化制造? 北京: 机械工业出版社, 1999 7? 孙延明译 ? 应用服务提供商 ( ASP) 解决方案 ? 北京: 电子工业出版社, 2003 8? 陈禹六等译?CIMS规划和实施的技术指南? 北京: 兵器 工业出版社, 1993 9? 谢庆生? 基于 ASP 模式的网络化制造? 机械与电子, 2004 ( 1): 3? 5 10? 王萃寒, 冯径? 网络化制造的技术体系研究 ? 中国制 造业信息化, 2004 ( 5): 80? 83 11? 张友良, 汪惠芬 ? 异地协同设计制造关键技术及系统 实现? 工程设计, 2002 (2) : 53? 59 作? ? 者: 姚玉杰 地? ? 址: 镇江江苏大学制造业信息化研究中心 874信箱 邮? ? 编: 212013 ?33? ?起重运输机械? ? 2006 (11) 表 2? 净空高度的比较 起重量/t0?525 跨度/m 7?5 S ? 12 7?5 S ? 12 7?5 S? 12 吊钩到大车 踏面尺寸 /mm 新型LX8751 1011 745 LX1 0491 4541 839 ? ? 由于整台起重机的自重变轻,大车轮压也发生 了变化。表 3 列出了新型 LX 起重机与 LX 起重机 的轮压对比。 表 3? 大车轮压的比较 起重量/ t0?525 跨度/m121212 新型 LX 一组最大轮压/kN5?9513?628?5 一组最小轮压/kN2?553?53?6 LX 一组最大轮压/kN6?715?232 一组最小轮压/kN3?444?5 2? 在设计、制造、安装过程中应注意的技 术问题 2?1? 端梁设计 由于端梁中的槽钢、车轮等与 LX 相比有较大 变化,因此进行了相应的强度、稳定性方面的计 算。 ( 1) 端梁槽钢 端梁槽钢是同时受弯曲和扭转的梁, 端梁应计 算弯曲正应力和约束扭转正应力、剪应力。端梁计 算的危险截面选择在 3 个地方:分别在端梁中部、 车轮轴处和端梁端部。最大正应力在端梁槽钢翼缘 边上, 最大剪应力在槽钢腹板中央或槽钢翼缘板中 点外表面, 最大组合正应力和剪应力按下式计算 ?= ?x+ ?y+ ?b? ? ?= ?Q+ ?w+ ?n? ? ? ? ?x? 端梁垂直方向正应力 ? ? ?y? 端梁水平方向正应力 ? ? ?b? ? 端梁约束扭转引起的正应力 ? ? ?b= Bw/ Iw ? ? ?Q? ? 剪应力 ? ? ?w? 扇性剪应力 ? ? ?n? ? 纯扭转 Mn引起的扭转剪应力 ? ? ?n= Mn? / ?n ? ? ? ? 许用应力, Q235B 取 ? = 176 MPa ? ? ? 许用剪应力, Q235B 取 ? = 100 MPa 为保证端梁的整体稳定性,须满足下式要求 ?= M/ ?wW ? ? 式中?w? ? 整体稳定性系数 ? ? M ? ? 端梁的最大弯矩 ? ? W ? ? 端梁的抗弯截面模量 不同的大车轨道有不同的端梁槽钢间距尺寸, 可列出不同的端梁尺寸, 以便选用。 (2) 车轮 与 LX 起重机相比端梁上的车轮改为 4 个,须 对车轮进行按点接触校核计算,计算式为 Pc? KR2C1C2/ m3 式中 ? K ? ? 与材料有关的许用点接触应力常数, N/ mm2 ? ? R ? 曲率半径 ? ? m ? 由轨顶面与车轮所确定的系数 ? ? C1? ? 转速系数 ? ? C2? ? 工作级别系数 另外, 与原 LX 起重机相比新型 LX 起重机的 车轮数减少, 轨道所承受局部应力会变大, 所以对 大车运行的轨道也需校核局部应力 ( 见图 3) 。 图 3? 轨道局部弯曲应力示意图 腹板根部 1 点由翼缘在 x0z 平面内及z0y 平面 内弯曲引起的应力分别为 ?x1= - K12P/ t 2 ?z1= - K22P/ t 2 作用点 2 下表面由翼缘在 x0z 平面及z0y 平面 内弯曲引起的应力分别为 ?x2= K32P/ t2 ?z2= K42P/ t2 靠近自由端的点 3由翼缘在 z0y 平面内弯曲引 起的应力为 ?34? ?起重运输机械? ? 2006 (11) ?z3= 2K5P/ t2 式中 ? K1 K5? 由轮压作用点位置比值 ?= i/ 0?5 ( b- d) 决定的系数 ? ? P ? ? 大车一个车轮的最大轮压,(N) ? ? t ? 距边缘 ( b- d) / 4 处的翼缘厚度 合成应力 作用点1 ? 1=?2x1+( ?z1+ ?z) 2- ? x1( ?z1+ ?z) ? ? 作用点2 ? 2=?2x2+( ?z2+ ?z) 2- ? x2( ?z2+ ?z) ? ? 下翼缘下表面 3 点的合成应力为 ? 3= ?z 3+ ?z? 0?9 ? 式中 ? ?z? 主梁整体弯曲应力 ? ? ? 0?9? ? 考虑工字钢下翼缘因磨损而减弱的 系数 虽然此种结构形式的起重机国外已有,但在设 计过程中对一些结构进行了变动,如车轮轴与槽钢 的连接,本公司采用的是轴与孔紧配合, 轴肩端部 再与槽钢点焊。 2?2? 制造 端梁的槽钢可用钢板折边而成,也可用标准槽 钢制造, 在小吨位、小跨度时用折边槽钢, 在较大 吨位、较大跨度时用标准槽钢。在制造时需用户提 供大车运行轨道型号,根据轨道尺寸来定端梁尺 寸。大车车轮可借用电动葫芦小车车轮。如果用折 边槽钢应保证折边后翼缘板与腹板的垂直度,同样 标准槽钢也应保证垂直度。端梁装置除轴与槽钢的 点焊外, 其他都是机加工或冷加工。 2?3? 安装 在订货时应向用户提供轮压, 让用户选择合适 的轨道工字钢, 保证轨道的强度刚度。安装时将端 梁解开置于轨道上,然后架上主梁, 再挂上葫芦, 最后安装电器。安装时主梁与端梁联接螺栓、端梁 2 端的角钢与槽钢联接螺栓等应用力矩扳手拧紧。 参? 考? 文? 献 1? 张质文, 王金诺, 虞和谦, 包起帆? 起重机设计手册? 北京: 中国铁道出版社, 1998 2? 徐克晋? 金属结构? 北京: 机械工业出版社, 1985? 作者地址: 江苏省江阴市凯澄起重机械有限公司 邮? ? 编: 214421 桥 梁 防 腐 专 用 带 式 输 送 机 安徽理工大学? 张绍新? 王成军 1? 引言 目前桥梁设计多采用钢箱梁结构拼装而成,封 闭的钢箱梁在进行防腐处理时所用喷丸工艺会留下 大量的钢砂和粉尘等物料, 这些物料必须及时运出 梁段, 为下面的涂装工艺作准备。现在主要依靠大 量的工人采用锹铲桶提的落后办法, 费工费时,常 常影响工期。尤其是箱梁两侧的各个密闭洞室结构 复杂, 隔板较多, 可供人员出入的洞口偏窄, 其内 的物料运输更加困难。我们在对润扬大桥和苏通大 桥的实际施工建设情况进行实地调研后, 提出了一 种用于解决箱梁两侧物料清理的专用带式输送机的 设计方案。 2? 结构及工作原理 本带式输送机主要由动力机头 1 ( 内置电动滚 筒) 、中间机架 5、尾架 7、胶带 2、清理器等部分 组成,见图 1。动力机头 1 不仅通过其内置电动滚 筒为输送机提供动力,还是物料的输出端。张紧调 节丝杠 6 用来调节机尾胶带跑偏和张紧胶带。机 头、各中间机架和尾架通过连接板固接在一起, 其 中中间架的个数根据梁段的长短规格来选择,且各 中间架具备互换性。三托辊架 4和各中间机架以及 尾架之间采用螺栓连接, 螺栓孔加工成腰形孔, 便 ?35? ?起重运输机械? ? 2006 (11)