160160 吨吨 40 40 米跨架桥机计算书米跨架桥机计算书 QJ160/40 1 1、架桥机设计依据与验收标准 1 1、1 1 架桥机设计制造标准 1.1.1 GB3811-2008 起重机设计规范 1.1.2 GB6067-85 起重机械安全规程 1.1 3 GB/T14405-93 通用桥式起重机 1.1.4 GB10212-98 铁路钢桥制造规范 1.1.5 GB17-88 钢结构设计规范 1.1.6 JG581-91 建筑钢结构焊接规范 1.1.7 JSJ041-2000 公路桥涵施工技术规范 1.1.8 福建现代装备制造有限公司企业标准 MQ/XDZB01-200602 1.1.9 国家质量监督检验检疫总局文件，国质检 2003174 号 1.1.10 特 种 设 备 安 全 监 察 条 例 （ 国 务 院 373 号 令 ） 1.2 架桥机检验、验收标准 1.2.1 GB/T14406-1993 通用架桥机 1.2.2 GB5905-86 起重机试验规范和程序 1.2.3 GB6067-85 起重机械安全规程 1.2.4 GB10183-83 桥式和架桥机制造和轨道安装公差 1.2.5 GB1005.188 起重吊钩 1.2.6 GB5972-86 起重机械用钢丝绳检验和报废实用规范 1.2.7 GB50205-95 钢结构工程施工及验收规范 1.3 架桥机设计图纸 设计图纸主要有： QJ160/40、QJ160/40-1、QJ160/40-2、QJ160/40-4、QJ160/40-6、 1 QJ160/40-6-5、QJ160/40-7、QJ160/40-8、QJ160/40-12 、 QJ160/40-15。 2 2、主要工程应用、主要工程应用 本设计为实用型桥梁吊装起重设备； 本设计应能适应目前国内高速公路或国道桥梁建设中的中小 吨位，160 吨 40 米跨以下混凝土大梁的起吊要求； 不同规格的起重机可对应起吊各种长度及重量的混凝土预制 梁，同时也适应各种型号及各种规格的混凝土预制梁(如：T 型梁、 箱梁、空心板梁)，并可直接给大梁安装到位。 本设计应符合国情、应有实用性、经济性，便于推广应用。 3 3 设计指标设计指标 3.13.1 门机主要技术参数门机主要技术参数 3.1.1 起重量：160 t 3.1.2 主梁结构形式：桁架组合式双导梁 3.1.3 产品型号：QJ160/40 3.1.4 起升高度：5 米 3.1.5 架桥机过孔行走速度：3.4 m/min 3.1.6 吊梁纵移行走速度：3.5 m/min 3.1.7 小车横移速度：2/min 3.1.8 小车起升速度：0.42/min 3.1.9 总功率： 76.2 kw 3.1.10 总重：107 t 3.1.11 外形控制尺寸：长、宽、高 68711.8 3.1.11 控制方式：手动、电控 3.23.2 卷扬机起升机构卷扬机起升机构 3.2.1 选用卷扬机 滑轮组采用上 10 下 11 滑轮组倍率 m11，22 绳 钢丝绳最大静拉力 SQ/2mn=70/2120.93.53t 钢丝绳选用 NAT 637+1 19.5，破断力为 21.85 吨， 2 钢丝绳安全倍数 K21.85/3.536.19 起 重 绳 安 全 系 数 是 4.5 4.5 K 6.89 满足 安全 要求。 GB/T3811-2008 选用本公司生产的 5 吨慢速卷扬机 卷扬机参数 起重量：5 吨 卷筒直径：400mm 卷筒宽度：780 平均绳速：8.7m 绳径:19.5mm 电机：YEJ160M-4，11KW 减速器：XWD-6-17-11 重量 1400kg 3.3 电机减速器主要参数 3 运行速度 m/min 3.24 型号 SAF77-130-M1 型号 YEZ-4 额定转速 r/min 10.6 额定转速 r/min 1380 额定功率 kW 2.2 一 前脚动力性能参数 电动机 额定功率 kW 2.2 减速器 传动比 130 运行速度 m/min 3.2 型号 XWD-7 型号 YEJ132M2-6 额定转速 r/min 16.2 额定转速 r/min 960 额定功率 kW 5.5 二 中托动力性能参数 电动机 额定功率 kW 5.5 减速器 传动比 59 运行速度 m/min 3.4 型号 SAF77-123.2-M1 型号 YEZ-4 额定转速 r/min 11.2 额定转速 r/min 1380 额定功率 kW 2.2 三 中托轮箱性能参数 电动机 额定功率 kW 2.2 减速器 传动比 123.2 运行速度 m/min 3.4 型号 SAF77-123.2-M1 型号 YEZ-4 额定转速 r/min 11.2 额定转速 r/min 1380 额定功率 kW 2.2 四 辅助台车动力性能 参数 电动机 额定功率 kW 2.2 减速器 传动比 123.2 运行速度 m/min 3.5 型号 SAF77-107.83-M1 型号 YEZ-4 额定转速 r/min 12.8 额定转速 r/min 1380 额定功率 kW 2.2 五 天车纵移性能参数 电动机 额定功率 kW 2.2 减速器 传动比 107.83 运行速度 m/min 2 型号 SAF77-130-M1 型号 Y112M-6 额定转速 r/min 7.38 额定转速 r/min 960 额定功率 kW 2.2 六 天车横移性能参数 电动机 额定功率 kW 2.2 减速器 传动比 130 出绳速度 m/min 8.7 起升高度 m 8 起升速度 m/min 0.6 型号 XWD-6 型号 YEJ160M-4 额定转速 r/min 85.9 额定转速 r/min 1460 额定功率 kW 11 七 卷扬机性能参数 电动机 额定功率 kW 11 减速器 传动比 17 4 桥梁长度 跨度 高度比系数 桁架高 梁长度 单吊重量 桥梁重量 C L K h A P G 40 42 17.50 2.400 68 35 160 导梁数 桁架数 桁架间距 节间长 架底宽 斜杆长 应力安全系数 m n L1 a c d K 2 2 5 1.71 1.05 2.324 1.34 天车重量 单位梁重 起重系数 动力系数 导梁轨距 吊距 天车右边距 W q1 K1 K2 L1 f b 9.00 0.515 1.25 1.1 5 38 2.5 单节长 竖杆长 单节重 主材屈服应力 主材屈服应力 16Mn 许用应力 16Mn 剪切应力 a1（m） d2 W1 s1（Mpa） s2（Mpa） 9.00 2.21 3.92 345 235 257.46 140 斜杆夹角 节间夹角 平撑斜杆夹角 平撑竖杆长 平撑斜杆长 桁架上插销 桁架下插销 c2 d2 2 79.00 72 31.00 0.852 1.65 80 58 4 QJ160/40 架桥机受力计算 4.1 QJ160/40 架桥机受力工况参数 5 L=41.5 a=19.5 4.2、QJ160/40 架桥机过孔工况 4.2.1 工况 1：架桥机过孔前原始状态 1 W=3t q G=4.5t G=4.5 b Na L=42 Nb Nc a=22.5 c=25 Nd 2.5 B=67 A=68 工况1 过孔状态 QJ160/40 架桥机过孔工况一受力示意图 受力点：Na前支、Nb中托、Nc辅助台车、Nd千斤顶 自重：W前支、G天车、q导梁单位重量。 Na=8.9t Nb=41.76t 4.2.2 工况 2：千斤顶顶起状态 1 W=3t q G=4.5G=4.5t b=2.5 Na Nb Nc Nd Na=21.47t Nd=29.19t Nb=Nc=0 C=2 B=67 A=68 工况2 千斤顶顶起时 6 c=25.5 4 4.2.3 工况 3：架桥机中托往前移动 40 米，千斤顶不受力。 W=3t d=1 Na Nb q G=4.5t Nc G=4.5t b=4 Nd L=1.5 C=42 B=67 a=19.5 c=23.5 4 A=68 工况3 中托前移40米 Na=0 Nb=10.85t Nc=39.81 4.2.4 工况 4：导梁向前移动 18.5 米。 W=3t d=1 q G=4.5t G=4.5 b=2.5 Na L=20 Nb C=42 Nc Nd c=5 e=4 B=67 A=68 a=1 工况4 桁架前移18.5米 Na=0 Nb=31.21t Nc=19.44 运梁车对桥面压力 Ny=83t 7 4.2.5 工况 5：辅助台车前移动 25 米。 W=3t d=1 G=4.5t G=4.5 b=2.5 q Na L=20 Nb C=17 Nc a=26 c=30 Nd e=4 B=67 A=68 工况5 辅助对台车前移25米 Na=0 Nb=10.82t Nc=39.83 运梁车对桥面压力 Ny=83t 4.2.6 工况 6：主梁往前移动 15.5 米时。 W=3t d=1 G=4.5t G=4.5 b=2.5 q Na Nb Nc L=35.5m C=17 a=10.5 c=14.5 B=67 Nd e=4 A=68 工况6 桁架前移15.5米 Na=0 Nb=50.66t Nc=0 运梁车对桥面压力 Ny=83t 8 4.2.6 工况 7：主梁往前移动 21.5 米时(在工况 6 再往前移动 6 米)过孔完 成。 W=3t d=1 q G=4.5t G=4.5 b=2.5 Na Nb Nc Nd L=41.5m C=17 a=4.5 c=8.5 B=67 e=4 A=68 工况7 桁架前移22.5米 Na=0 Nb=62.70t Nc=0 左弯矩 Mz = 641.18 右弯矩 My= 364.26 tm 需要平衡弯矩 Mp=Mz-My= 276.93 tm 所需配重 g=Mp/(C+c-b)= 12.04t 架桥机过孔安全储备配重 G1=2g=24.1t 运梁车对桥面压力 Ny=70.96t 导梁移动到位，解开配重梁，使前支放在桥台上(Na 受力)，过孔完成。 辅助台车与千斤顶均可利用使其受力，并将架桥机及主梁进行锚固，为架 桥机吊梁过孔做准备。 9 4.3 架桥机架梁过孔工况 4.3.1 工况 1：1 号天车距中托 2 米处吊梁 W=3t 1 Na q Nb P Nc G=4.5t b=4 Nd L=41.5 B=67 C=2 a=19.5 c=25.5 4 A=68 工况1： 过孔状态1号天车吊梁 Na=6.35 t Nb=88.05 t 中托处弯矩 M1=377.51 tm 4.3.2 工况 2：1 号天车吊梁行驶于跨中 1 W=3t Na P q Nb Nc G=4.5t b=4 Nd L=41.5 B=67 C=2 a=19.5 c=25.5 4 A=68 工况2： 过孔状态1号天车吊梁至跨中 Na=32.8 t Nb=61.6 t 跨中弯矩 M2 =481.95 tm 中托处弯矩 M3 = -281.01 tm 10 1.50 4.3.3 工况 3：2 号天车距中托 2 米处吊梁 W=3t 1 5.5 P q P Na Nb Nc Nd L=41.5 B=67 C=2 a=19.5 c=25.5 4 A=68 工况3： 过孔状态1号天车吊梁至2号天车吊梁位置 Na= 50.54 t Nb= 87.61 t 跨中弯矩 M2 = 114.17 tm 中托处弯矩 M3 = 280.76 tm 4.3.4 工况 4：2 部天车架梁过孔到指定位置 W=3t 1 P P 2 q Na Nb Nc Nd L=41.5 B=67 C=2 a=19.