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600吨格构式双小车龙门起重机结构设计及分析

阮琪  
【摘要】:龙门起重机是现代造船业必不可少的起重设备。现代造船的大分段建造发展趋势,对龙门起重机的起重量、起升高度、跨度等技术指标提出了更高的要求。目前国内大吨位大跨度的龙门起重机采用的都是箱型主梁结构,该种结构相对较简单,而且具有较高的主梁刚度。但是对于在沿海地区露天工作的龙门起重机,箱型结构的迎风面积大,所受风载较大,而且该结构的主梁自重大,自身的安装不易。相比较而言,格构式结构的龙门起重机风的通过性好,因此所受风载较小,而且格构式结构可以采用标准节安装的形式,可有效降低自身安装的难度。但是格构式结构较复杂,而且主梁刚度较箱型结构要差,因此其对于结构形式以及金属材料等有更高要求。本文将对600吨格构式双小车龙门起重机的金属结构进行设计及分析。 对龙门起重机进行了总体方案设计,包括几何参数、工作等级以及结构形式的确定等,明确了龙门起重机的设计准则和载荷组合。在完成总体设计之后,对主起升机构进行详细的设计计算,为后期的起重机金属结构的设计做铺垫。 根据强度、稳定性等原则对龙门起重机金属结构进行设计计算。对于有多种结构形式的主梁、刚性支腿、柔性支腿等,分别对其进行受力分析和设计计算。通过比较质量、强度、刚度等得出较优的设计方案,并确定了最后的设计方案以及金属结构截面尺寸。 将确定的金属结构进行必要的化简,用ANSYS建立了龙门起重机的有限元模型,分析了龙门起重机可能的危险工况,对起重机的金属结构进行了静力学和动力学分析。通过校核强度、刚度以及稳定性,对龙门起重机的结构尺寸进行了一定的修改,得出了较优的设计方案。通过分析起重机的模态以及碰撞特性,获得起重机的动态性能,为企业提供参考性数据。


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