1、门座式起重机,山东省特种设备检验研究院电话 ：13708932525 邮箱：13708932525139. com 肖学全,门座式起重机一、门座起重机的定义和分类 二、门座起重机的组成 三、门座起重机的安全性能要求,一、门座起重机的定义和分类,（二）定义： 安装在门座上，下方可通过铁路或公路车辆的移动式回转起重机。,1、港口门座起重机 这类起重机配备有可以更换的吊钩、抓斗、集装箱吊具、电磁铁等吊具，能满足港口装卸不同种类的件货、散料集装箱和钢板的要求。,一、门座起重机的定义和分类,2、船厂门座起重机 是装在高门座上的门座起重机，用于船厂的吊装工作，具有较大的起重能力和较大的起升高度。通常备有两
2、个或多个起重吊钩。此外，在保持载重力矩(起重量工作幅度)不变的条件下，主钩的起重量应能随工作幅度的变化而变化。工作速度一般比港口用的门座起重机要低，并且还要考虑安装时的微速升降要求。按照起重机起重能力的大小，正常起升速度一般为245m/min，安装速度一般为015m/min。为了满足工件的翻身作业要求，主副钩可协同工作 。,一、门座起重机的定义和分类,一、门座起重机的定义和分类,一、门座起重机的定义和分类,吉林水工制造80吨船厂门座起重机,3.带斗门座起重机 如图所示，这类起重机在门座上装有漏斗和带式输送机，用抓斗卸船的门座起重机。工作级别较高，一般在A7、A8左右。,一、门座起重机的定义和分
3、类,一、门座起重机的定义和分类,4、电站门座起重机,电站门座起重机门架较高，尾部配重分为多块，方便拆卸，工作级别较低，一般为A2、A3左右，臂架和人字架一般为桁架结构，钢丝绳变幅，整机重量较轻，适宜场地搬迁。,一、门座起重机的定义和分类,5.固定式起重机 如图所示，这种起重机多用在内河港口，工作级别一般在A5、A6左右，钢丝绳变幅或滚针齿条变幅，多采用回转支承回转。,一、门座起重机的定义和分类,二、门座起重机的组成,1 门座起重机组成 门座起重机大体上由以下几部分组成。 a.金属结构部分，包括臂架系统、人字架、旋转平台、司机室、门架等。（见右图） b.机构部分，包括起升机构、变幅机构、旋转机构
4、、运行机构,二、门座起重机的组成,c.电气部分，一般包括电线电缆、中心集电器、电动机、变压器、电阻器、控制柜、操纵台、照明等,操纵台,隔离变压器,变阻器,中心集电器,电缆,电动机,控制柜,二、门座起重机的组成,d.安全装置部分:包括限位装置、超载限制器、缓冲器、防风抗滑装置等 。 e、附属装置，司机室、机房平台的高度超过20m的大型门座起重机则应当考虑安装附属的简易电梯。,二、门座起重机的组成,2、港口门座起重机性能参数 起重量一般为1520t，起重量在整个工作幅度范围内保持不变。 工作速度的范围一般为 起升(主钩) 1590m/min 变幅 2060m/min 旋转 053r/min 运行
5、1535m/min,二、门座起重机的组成,二、门座起重机的组成,二、结构,3 门座起重机的结构特点及原理分析 3.1门架门架结构支承着上部旋转部分的全部自重 和所有外载荷。因此，门架结构对整个起重机 的稳定性和减轻自重有着重要意义。门架结构 重量约为整个起重机重量的2030。为保 证起重机正常平稳运转，门架必须有足够的强 度，尤其是要有较大的刚度。门架结构型式，可分为转柱式门架、大轴承门架及定柱式门架(应用较少)根据门架使用钢材的类型，也可分为桁架式门架、板梁式门架及箱形门架。,二、门座起重机的组成,a转柱式门架结构 这类门架包括许多不同结构型式，但主要有下述两种型式。 交叉门架 如图所示。这
6、种门架是由两片平面刚架交叉组成的空间结构。它的顶面为一大圆 环，其上装有环形轨道和大齿轮。门架当中有一个十字横梁，在横梁的交叉处装有转柱下支承的球铰轴承。在起重机轨道的同侧平面内，用拉杆把两条门腿相,二、门座起重机的组成,连在一起，以增加门架的空间刚度。如果要求门架有较高的高度，则可把门架作成有两层水平十字横梁 的空间结构。这类交叉门架多半是由箱形断面的大杆构成的，也有些是用板梁构件做成的。,二、门座起重机的组成,二、门座起重机的组成,十字交叉门架,八杆门架如图所示。它的顶部是一个圆环结构，其上装有环形轨道和大齿轮。圆环断面常作成箱形的或宽腹板的工字形断面。在圆环，下面是由八根撑杆组成 的对称
7、的空间桁架结构。每一侧面为由两根撑杆组成的三角形桁架结构，三角形的顶端夹角一般不小于30。对于较高的门架，可再加一层桁架结构作成两层的空间桁架结构。,二、门座起重机的组成,八 杆 门 架 图 片,1、港口起重机设备组成及结构特点、原理分析,b大轴承式门架结构 这类起重机的上部旋转部分，通过大型滚柱轴承 式旋转支承装置直接支承在门架上。这样，上部旋转部分的垂直力、水平力和倾覆力矩通过大轴承全部传给门架顶部，从而使门架受力状况得到改善，并简化了门架结构的构造。如高圆筒形的门架。这种门架的圆筒高度比门腿结构的高度还高些。在圆筒的内壁常常加有环形筋及纵向筋，以增加圆筒横向和纵向的刚度。在圆筒内部可以装
8、设电梯及螺旋式扶梯通至机房。这类门架结构紧凑，外形美观，减少锈蚀，自重较轻，风阻力小，因而近年来在造船厂、水电站及建筑工地都广泛应用。,二、门座起重机的组成,二、门座起重机的组成,二、门座起重机的组成,3.2人字架、旋转平台和转柱 a.人字架 在门座起重机中，为了支承臂架，一般都设有人字架。变幅机构的推杆，组合臂架的拉杆及其对重杠杆等都与人字架相连。人字架支承在旋转平台上。人字架的结构型式与起重机的基本参数、所采用的臂架及变幅机构的型式有关。如 图所示为100t门座起重机的人字架结构，由竖直框架1及斜框架2组成。其侧面用杆件相连，形成侧桁架结构。在框架中部，由横梁和框架1和2中的水平横梁一起组
9、成平面板架结构，变幅机构就安置在这板架结构上。在人字架的顶部设有两个与刚性拉杆铰接的支座，每个支座的垂直中心线和侧桁架中心平面相重合，以便通过侧桁架将拉杆的拉力直接传到平台上去。,二、门座起重机的组成,二、门座起重机的组成,桁架柱和桁架片组成人字架,二、门座起重机的组成,箱型柱和杆件组合人字架,桁架柱式人字架,二、门座起重机的组成,箱型杆件与板梁杆件组成的人字架,箱型柱身人字架,b旋转平台 目前广泛使用的旋转平台和转柱结构如图所示。平台的金属结构由两根纵向主梁及一些横梁和平板组成。根据受力大小，这些梁可做成箱形断面或工字形断面，臂架和人字架都支承在平台上。此外，还有起升机构和旋转机构等机电设备
10、，都安放在平台上。旋转平台和转柱相连接。臂架的两个下支承座焊在平台的主梁端部。,二、门座起重机的组成,二、门座起重机的组成,二、门座起重机的组成,结构件制作允许偏差,c.转柱 某些大起重量的门座起重机中，在上转柱的后面加设了两根拉杆，构成类似人字架的结构，从而使上转柱的断面显著减少。 转柱的型式有箱型和桁架式的。,二、门座起重机的组成,3.3臂架系统 臂架系统是门座起重机把货载传递到旋转平台的主要构件，可以做成单臂架系统或组合臂架系统。 a单臂架系统 刚性传动变幅的单臂架 刚性传动变幅的单臂架门座起重机的特点，整个臂架系统只有臂架这一刚性部件。由于装有臂架自重平衡系统和刚性传动装置，因而变幅拉
11、点布置在靠近臂架根部，依靠螺杆、螺母传动实现臂架俯仰。 为了减轻自重，这种单臂架大多采用高强度管子制成三角形截面或矩形截面的大杆桁架结构，也有直接用大管子或钢板焊成实体结构的。臂架的构造特征与后面要介绍的组合臂架基本类似。目前，这种臂架系统在大、中、小起重量的门座起重机中均有较广泛的应用,二、门座起重机的组成,带平衡系统的单臂架系统,二、门座起重机的组成,柔性拉索变幅的单臂架它没有臂架平衡装置，变幅钢丝绳固定于臂架头部，依靠柔性拉索的收进与放出实现臂架的俯仰。由于臂架自重没有平衡，净空尺寸小，起升钢丝绳悬挂过长，易磨损，以及为了实现物品走水平线带来的机构复杂等原因，目前仅在一些小起重量的门座起
12、重机中应用。,二、门座起重机的组成,臂架的结构型式： 桁架式臂架。管子桁架式臂架结构在变幅平面中间往往是等截面的，向两端逐渐缩小，并用钢板加固。但为了便于选材，简化制造工艺，目前在臂架中普遍采用角钢等型材作肢杆和杆件。无斜杆臂架，每根主杆和横杆为箱形断面，因其抗扭刚度较差，一般只用在起重量较小、工作幅度不大的小型门座起重机中。还有一种实体式臂架。为了简化制造和便于油漆、维修，有时采用单根轧制钢管或薄钢板焊成的实体式臂架。特别在起重量较大而臂架长度不大时，实体臂架比较合理。如臂架较长，实体结构就显得过于笨重，且迎风面积较大，因而应用不广泛。,二、门座起重机的组成,二、门座起重机的组成,b.组合臂
13、架系统 柔性拉索式如图所示，它是采用钢丝绳作为拉杆，并借助象鼻架尾部一定几何尺寸形状的曲线，实现变幅过程中货物的水平移动。整个结构自重较轻，但存在着结构刚性较差，与象鼻架尾部连接的拉索容易磨损等缺点。以前在中小起重量门座起重机中较多采用，近年来已逐渐被刚性拉杆式组合臂架所代替。,二、门座起重机的组成,二、门座起重机的组成,(2)刚性拉杆式组合臂架 刚性拉杆式组合臂架，是由象鼻架、刚性拉杆及臂架三部分通过铰轴组合而成，并与机架拼成四连杆机构，以实现变幅过程中货物的水平移动。 象鼻架 aa桁构式象鼻架图为港口用小型门座起重机的象鼻架的构造图。它由底面的一根箱型主梁和其上的两片撑杆系统组成。象鼻架与
14、臂架铰接中心向下偏离主梁轴线一定距离，以便能把整个铰轴结构布置在主梁下方，保证受弯矩最大的主梁截面不被削弱，同时，又不致使臂架头部加宽而带来构造上的复杂。因而，这种结构型式近年来已被广泛应用。,二、门座起重机的组成,二、门座起重机的组成,二、门座起重机的组成,bb板梁式象鼻架它是由两片工字型单腹板梁借助横向隔板连接而成的空间板梁结构。腹板上开孔，孔周边用角钢加固。其上水平面作成敞开的，便于钢丝绳通过。这种象鼻架的型式和构造简单，制造方便，但自重较大，仅在大起重量门座起重机中应用。 cc箱型截面杆构成的刚架式象鼻架造船用门座起重机常采用这种结构型式。这种结构型式与桁构式象鼻架不同，是一个空间的刚
15、架体系，一般用于起重量较大的门座起重机。 dd桁架式象鼻架这种型式在转盘式门座起重机中曾普遍采用过，但由于不能适应自动焊接，制造困难，费时，油漆及维护表面较多，因而已很少采用。 ,二、门座起重机的组成,板梁式象鼻架,二、门座起重机的组成,桁架式象鼻梁,二、门座起重机的组成,门座起重机的四连杆臂架系统，是组合式起重臂架的一种典型型式。它避免了单臂架结构的这样一些缺点：一是有效空间较小，影响使用；二是悬挂钢丝绳过长，不利于装卸作业；三是为了实现水平变幅需要借助钢丝绳进行补偿，从而使机构布置复杂化和钢丝绳磨损增加。因此组合臂架得到广泛应用。这种组合臂架可以分为带柔性拉索式和刚性拉杆式两种结构型式。,
16、二、门座起重机的组成,臂架臂架是支承象鼻架的主要构件。其下端用铰轴与旋转平台前方的支座相连接，中部与变幅传动装置、臂架平衡系统相铰接。图为箱型截面实体式臂架的构造图。臂架是由薄钢板焊接成的变截面箱型构件。为了与活动对重、变幅连杆相连接，大起重量的门座起重机常在靠近臂架根部上方设置吊架结构，吊架的前支杆作为臂架前伸部分的支承。对于小起重量的门座起重机，则臂架不另设吊架，而将铰接手板直接焊在臂架的上翼缘板上。,二、门座起重机的组成,臂架的另一种型式是桁构式的架，是由一根箱型主梁和它上面的斜支杆、竖支杆组成的混合结构。前支杆一端与臂架头部相接，另一端与后支杆组成节点以便连接活动平衡对重的拉杆和变幅拉
17、杆。,二、门座起重机的组成,二、门座起重机的组成,图 80t门座起重机实体式臂架的结构,二、门座起重机的组成,拉杆拉杆是一根上端与象鼻架尾部相铰接，下端与人字架顶部铰接的刚性受拉杆件。一般多采用箱型结构。图为M530型门座起重机的拉杆结构。拉杆的主肢为两块纵向的模压槽形薄钢板，上下平面内设置小角钢缀条，某些横截面设置带中心孔洞的模压槽形板作隔板。 对于起重量较大的门座起重机，拉杆一般都是采用由薄钢板焊成箱型或管型截面的细长杆。为便于与象鼻架和人字架相铰接，拉杆两端在水平面内常分叉作成门腿状,二、门座起重机的组成,图712 M530型门座起重机的拉杆结构,二、门座起重机的组成,3265门座机大拉
18、杆,二、门座起重机的组成,二、门座起重机的组成,4.1起升机构 门座起重机的起升机构由驱动装置、制动装置、传动装置、卷绕系统等组成。其起升卷绕系统如图所示。,二、门座起重机的组成,4.2变幅机构4.2.1变幅机构的构造型式和工作原理门座起重机的变幅机构分为非工作性变幅与工作性变幅两种。起重机只允许在空载情况下改变幅度为非工作性变幅，只是在调整起重机臂架工作位置时才变幅，而在装卸、起吊货物时幅度是不变的。起重机能在带载情况下改变幅度(每一工作循环中都要变幅)为工作性变幅。这类变幅机构可使物品绕起重机的旋转轴线作径向的近似水平移动。为了尽可能降低变幅机构的驱动功率和提高机构的操作性能，从而实现工作
19、性带载变幅，目前普遍采用载重水平位移和臂架自重平衡两种措施。,二、门座起重机的组成,4.2.1.1载重水平位移 为使物品在变幅过程中沿着水平线或接近水平线的轨迹运动，采用物品升降补偿装置。 a.单臂架系统主要补偿方法 滑轮组补偿法 图7-14为利用补偿滑轮组使物品水平变幅的工作原理图。其特点是在起升绳绕绳系统中增设一个补偿滑轮组。当臂架以位置I转到位置时，物品和吊载装置一方面将随着臂架端点的升高而上升，另一方面又将由于补偿滑轮组长度缩短放出钢丝绳，增加悬挂长度而下降。,二、门座起重机的组成,二、门座起重机的组成,则吊钩就可在同一水平线上移动。显然，依靠这种方法来达到严格的水平变幅是不可能的。 它的主要优点是由于改善了钢丝绳的缠绕情况，使起升绳的长度和磨损得以减小。但构造较复杂，难以获得较小的最小幅度。这种方案可用在吊钩及抓斗起重机，近年来在较大起重量的起重机上应用日益增多。,
