3000噸級履帶起重機雙主臂結構設計與分析.pdf

1、隨著大型石油化工、煤化工以及第三代核電建設的發(fā)展，大件吊裝、運輸工程對起重機的要求越來越高。作為重、大件吊裝的主力起重機，3000噸級履帶起重機在上述吊裝工程中所扮演的角色不可替代。履帶起重機主臂系統(tǒng)是起重性能的重要決定因素。為深入研究超大噸位履帶起重機主臂系統(tǒng)的結構特點及相關設計問題，本文針對3000噸級履帶起重機主臂系統(tǒng)進行設計與分析。
　　從近年大型履帶起重機的發(fā)展來看，雙臂架主臂結構是模塊化設計思想的體現。本文總結了平行雙

2、臂架等幾種結構形式的特點，進行對比分析，選擇平行雙臂架的結構形式，對3000噸級履帶起重主臂系統(tǒng)進行結構方案設計及研究。
　　本文提出，雙臂架之間的橫向連接結構，其數量及分布位置將直接影響臂架整體性能。因此，本文對主臂60m臂架、90m臂架、120m臂架三種臂長的主臂分別進行多個橫向連接結構在數量、位置上的不同方案對比。同時，采用模塊化建模思想，在ANSYS軟件中建立臂架部件有限元模型，并利用Excel VBA語言編寫程序，自動生

3、成ANSYS APDL命令流，實現了臂架有限元模型批量組合、連接、加載、求解等多項功能，有效提高了工作效率。該程序也適用于其他有限元模塊化建模、組裝的案例，如應用于工程計算分析也具有積極的意義。
　　選取典型的計算工況，對上述多個對比模型進行了計算分析，重點對比了臂架側向位移和臂架各點弦桿應力。結果表明，橫向連接結構對臂架整體側向位移、臂架強度影響均較大。由于3000噸級履帶起重機主臂較長，根據本文的分析結論，本文推薦在雙臂架主臂

4、結構中設計二到三個橫向連接，位于臂架根部、中部和頭部，既有效提高結構剛度，也保證了臂架整體的強度性能。類似結構已在現有產品中得到實現和驗證。
　　最后，本文對幾種雙臂架結構進行了建模、分析和對比。綜合比較而言，帶有橫向連接的平行雙臂架主臂結構，在整體強度、剛度、穩(wěn)定性方面均有一定的結構優(yōu)勢。此外，相對傳統(tǒng)的履帶起重機臂架結構，此種臂架在制造工藝上具有較強的繼承性，因而其生產工藝性、結構經濟性也具有不可忽略的優(yōu)勢。
　　本文通