3吨电动葫芦最大轮压计算

电压损失百分数 △U=PL/CS =13KWX65M/77X6平方=845/462=1.82

压降=380X1.82%=6.9V

电压压降为6.9V

C——常数：铜线三相电77

悬挂起重机全写是柔性轻型组合式悬挂起重机，同时属于轻小型的起重设备。

分类：单梁式、双梁式

优势：起重量可达2000公斤，安装轻便，安全

图1 悬挂吊车

电动葫芦的起重量一般为0.3～80t，起升高度为3～30m。

组成：由电动机、传动机构和卷筒或链轮组成

分类：钢丝绳电动葫芦、环链电动葫芦

图2 电动葫芦

桥式起重机是横架于车间、仓库和料场上空进行物料吊运的起重设备。由于它的两端坐落在高大的水泥柱或者金属支架上，形状似桥。

图3 桥式吊车

2 吊车荷载

吊车会产生竖向荷载和水平荷载，吊车两端行驶的车轮以集中力形式作用于两边的吊车梁上，如下图所示。

图4 吊车荷载

（1）吊车竖向荷载

《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012规定：

6.1.1吊车竖向荷载标准值，应采用吊车的最大轮压或最小轮压。

最大轮压标准值：当小车吊有额定起吊质量开到大车某一侧的极限位置时，在这一侧产生的轮压。

最小轮压标准值：产生最大轮压标准值对应的另一侧的轮压。

最大轮压在吊车生产厂提供的各类型吊车技术规格中已明确给出，但最小轮压则往往需由设计者自行计算，其计算公式如下：

对每端有两个车轮的吊车（如电动单梁起重机、额定起重量不大于50t的普通电动吊钩桥式起重机等），其最小轮压：

对每端有四个车轮的吊车（如额定起重量超过50t的普通电动吊钩桥式起重机等），其最小轮压：

最小轮压和最大轮压是对应的，吊车某一侧轮压取最大时，另一侧取最小。

吊车竖向荷载指吊车在运行时吊车最大轮压和最小轮压在横向排架柱上产生的竖向最大压力Dmax,k或最小压力Dmin,k，即排架柱两侧吊车梁的最大或最小支座反力之和。

由于吊车荷载是移动荷载，则最大或最小支座反力需要用吊车梁的支座反力影响线进行计算。

两台并行吊车，当其中一台的最大轮压正好运行至计算排架柱轴线处，而另一台吊车与它紧靠并行时，即为两台吊车的最不利轮压位置，如下图所示。

图5 简支吊车梁支座反力影响线

竖向最大压力Dmax,k和最小压力Dmin,k按下式计算：

（2）吊车水平荷载

《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012规定：

6.1.2  吊车纵向和横向水平荷载，应按下列规定采用：

1  吊车纵向水平荷载标准值，应按作用在一边轨道上所有刹车轮的最大轮压之和的10％采用；该项荷载的作用点位于刹车轮与轨道的接触点，其方向与轨道方向一致。

2  吊车横向水平荷载标准值，应取横行小车重量与额定起重量之和的百分数，并应乘以重力加速度，吊车横向水平荷载标准值的百分数应按表6.1.2采用。

3  吊车横向水平荷载应等分于桥架的两端，分别由轨道上的车轮平均传至轨道，其方向与轨道垂直，并应考虑正反两个方向的刹车情况。

注：1  悬挂吊车的水平荷载应由支撑系统承受；设计该支撑系统时，尚应考虑风荷载与悬挂吊车水平荷载的组合；

2  手动吊车及电动葫芦可不考虑水平荷载。

图6 吊车水平荷载方向

(a)纵向水平荷载

纵向水平荷载由大车运动引起，每侧车轮中，有一半为刹车轮。

吊车纵向水平荷载标准值为：

n——施加在一侧轨道上所有的刹车轮数，对于一般4轮吊车，n=1

考虑多台吊车折减时，则有：

(b) 横向水平荷载

横向水平荷载为大车已走到起吊点，小车停止引起的水平刹车力，应等分到所有轮子上。

对于有四个轮子的吊车，一个轮子传递的横向水平荷载标准值为：

吊车对排架产生的最大横向水平荷载标准值为：

α——吊车横向水平荷载系数，按表6.1.2取值

《钢结构设计规范》 GB50017-2017规定：

3.3.2  计算重级工作制吊车梁或吊车桁架及其制动结构的强度、稳定性以及连接的强度时，应考虑由起重机摆动引起的横向水平力，此水平力不宜与荷载规范规定的横向水平荷载同时考虑。作用于每个轮压处的横向水平力标准值可按下式计算：

式中：Pk,max——起重机最大轮压标准值(N)；

     α——系数，对软钩起重机，取0.1；对抓斗或磁盘起重机，取0.15；对硬钩起重机，取0.2。

吊车桥架沿厂房纵向行走，由于轨道和厂房不平稳、不平整，吊车卡住引起的横向水平力。

Pk,max计算时考虑了大车+小车+吊重

公式已考虑动力系数。

3 多台吊车的组合

《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012规定：

6.2.1  计算排架考虑多台吊车竖向荷载时，对单层吊车的单跨厂房的每个排架，参与组合的吊车台数不宜多于2台；对单层吊车的多跨厂房的每个排架，不宜多于4台；对双层吊车的单跨厂房宜按上层和下层吊车分别不多于2台进行组合；对双层吊车的多跨厂房宜按上层和下层吊车分别不多于4台进行组合，且当下层吊车满载时，上层吊车应按空载计算；上层吊车满载时，下层吊车不应计入。考虑多台吊车水平荷载时，对单跨或多跨厂房的每个排架，参与组合的吊车台数不应多于2台。

注：当情况特殊时，应按实际情况考虑。

6.2.2  计算排架时，多台吊车的竖向荷载和水平荷载的标准值，应乘以表6.2.2中规定的折减系数。

注意：计算吊车梁时不折减

4 吊车荷载的动力系数

《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012规定：

6.3.1  当计算吊车梁及其连接的承载力时，吊车竖向荷载应乘以动力系数。对悬挂吊车(包括电动葫芦)及工作级别A1～A5的软钩吊车，动力系数可取1.05；对工作级别为A6～A8的软钩吊车、硬钩吊车和其他特种吊车，动力系数可取为1.1。

注意：吊车水平荷载不乘以动力系数

CDI葫芦行走工字钢校核说明

简述：电动葫芦具有结构紧凑、轻巧、安全可靠、零部件通用程度大，互换性强、起重能力高、维修方便等特点，是目前用途广泛，深受欢迎的轻型起重设备。

电动葫芦主要由三部分组成：一为起升机构；二为运行机构；三为电器装置。

（1） 起升机构：

起升机构由起升电机通过联轴器经减速器空心轴驱动卷筒旋转，使绕在卷筒上的钢丝绳带动吊钩装置上升或下降。

（2） 运行机构：

电动小车、运行电机、运行减速器、从动小车等共同组成运行机构。悬挂着主机作往复移动。其运行速度一般为20m/min。

（3）电器装置

葫芦的电器装置由电器控制箱，按钮开关，限位器及联接导线等组成。

按钮开关的操作电压一般为380V或36V，根据按钮开关上所示方向符号，正确按压按钮，通过控制箱内继电器的吸合与断开，可以控制葫芦的动作。

电动葫芦采用工字钢作为运行轨道，其特点为形式简单，加工、制作、安装简单；结构坚实，耐用。在国内已大范围使用多年。无论在单台电动葫芦直接使用工字钢作为运行轨道，还是电动单梁、电动悬挂起重机作为运行轨道，都是最为经济合理的结构形式。

I、设计依据

（1）GB/T14405-2011《电动双梁桥式起重机》

（2）GB3811-2008《起重机设计规范》

（3）GB/T5905-86《起重机试验规范和程序》

（4）GB6067-85 《起重机安全规程》

（5）GB985-88《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式和尺寸》

（6） JB2759-80《机电产品通用技术》

（7）《起重机设计手册》

（8）GB50256-96《电气装置安装工程起重机电气装置施工及验收规范》

（9）GB6067.1-2010《起重机械安全规程》

II、葫芦基本参数

车间共装有三台电动葫芦，型号一样，运行轨道为工字钢。

（1） 起重机额载荷主起升： Q=2t

（2） 起升高度: H=6m

（3） 工作级别： A3

（4） 葫芦自重：235Kg

（5） 葫芦操作方式：手柄

（6） 速度: 起升速度：V=8m/min

运行速度：V=20m/min

Ⅲ、电动葫芦运行工字钢校核说明:

1、葫芦的基准工作级别为A3，轨道将承受固定载荷（自重等）、活动载荷和水平惯性载荷，活动载荷计算时考虑不同载荷组合下的动力系数和冲击系数，可按第II类载荷组合，动力系数可选φ＝1.2, 冲击系数KII=1.1，运行轨道材料为Q235-B，许用应力[δ]=150MPa。

2、运行工字钢安装在车间，使用螺栓连接与焊接方式固定在连接点。在本次校核验算中工字钢在车间固定装置作为支点考虑。

3、所有梁的受力形式均按简支梁计算。

Ⅳ葫芦运行轨道校核：

一、2号食盐产线

1号：加工车间 运行轨道为20#工字钢，总长9m，支点3个均布。

如图所示：

man�t<f�#`' face="宋体" >） JB2759-80《机电产品通用技术》

（7）《起重机设计手册》

（8）GB50256-96《电气装置安装工程起重机电气装置施工及验收规范》

（9）GB6067.1-2010《起重机械安全规程》

运行轨道截面的几何特性如下：

因为工字钢为型材，直接查材料性能表得以下数据：

（1）工字钢断面面积

F ＝3504.12mm4

（2）工字钢对于水平形心轴X-X位置的惯性矩：

Jx= 133936.5 mm4

（3）工字钢对于垂直形心轴Y-Y位置的惯性矩：

Jy= 20.99252 mm4

（4）工字钢对于水平形心轴X-X位置的抗弯截面模量：

Wx上= 233038.92 mm³

（5）工字钢对于垂直形心轴Y-Y位置的抗弯截面模量：

Wx下= 233038.9 mm³

运行轨道共三个支点，可分为两段计算，每段4.5m；

刚度计算(计算垂直静刚度)：

=(2000+235)x4500³/48x206000x23303892.7

= 8.9mm

运行工字钢自重下挠量可忽略不计。

[f]=1/400=11.25

f<[f] 因此刚度足够。

（6）工字钢的强度计算：

移动载荷在跨中的最大弯矩：

P=2000kg+235kg=2235kg

考虑动力系数￠=1.1的影响

P1=2235X1.1=2459

δ=(P1x9.8x1/2L)/Wx上

δ=123MPa

主梁材质为Q235B的许用应力为[δ]=150MPa

δ<[δ] 运行工字钢强度满足使用要求。

（7） 主梁稳定性计算

由于葫芦运行工字钢支点间距较小，工字钢宽度与高度比值为h/b=2.2>3，故稳定性可不用计算，满足使用要求。

综上：该运行工字钢满足使用要求。

电动葫芦是一种由电力驱动的轻型起重机械，通常安装在直线或曲线工字型轨道上运行或悬挂在梁式起重机上。它具有外形尺寸小、质量轻、结构紧凑、操作方便等优点，所以得到广泛应用。

电动葫芦如图9-1所示。它主要由起升机构和小车运行机构两部分组成。传动原理如图9-2所示。起升机构由电动机10通过联轴器12带动齿轮减速器的传入轴11转动，经由齿轮1～8四级减速。齿轮8与花键套13固接，花键套空套在减速器传入轴11上，由壳体支承，它的右端与卷筒9固接，卷筒在左端用滚珠轴承支承在套筒上。这样，当齿轮8转动时，卷筒9也跟着转动。传入轴11的右端用花键套装上圆盘式电磁制动器的内盘14，制动器的外盘15固定在减速器的外壳上。制动器的上闸（即刹车）是依靠弹簧16的压力把内外盘压紧，制动器的松闸则依靠三个电磁铁17吸住在外盘15上的铁块18，使内外盘松开。电磁铁17的电路是与电动机10的电路并联。因此，电磁铁17随着电动机10工作而起作用。

为了防止吊钩上升超过极限位置造成事故，在卷筒的下部装有限位器，当吊钩升至极限位置时，吊钩上的压板与限位开关接触，切断电路。

小车运行机构由电动机19通过齿轮20～23驱动车轮24，使整个电动葫芦运行。小车一般有四个车轮，沿着单工字钢梁的下缘运行。电动葫芦多数是采用由一个电动机驱动两边的车轮。由于行走速度小，为了简化构造，小车行走机构一般可不装制动器。

图9-1　电动葫芦

1-盘式制动器；2-齿轮减速器；3-双轮小车；4-运行机构；5-卷扬装置；6-起升电动机；7-运行电　动机；8-软缆引入器；9-操纵装置；10-连接架装置；11-上升限位装置；12-吊钩装置

图9-2　电动葫芦的传动简图

1～8-齿轮；9-卷筒；10-电动机；11-传入轴；12-联轴器；13-花键套；14-内盘；15-外盘；16-弹簧；17-电磁铁；18-铁块；19-电动机；20～23-齿轮；24-车轮

电动葫芦的供电方式有滑线式和软缆式两种。前者一般在运输距离较长和需要环行运行时采用；后者一般在悬垂电缆下部挂着一个按钮开关盒，由地面控制。如果电动葫芦轨道用在电动单梁起重机上，也可以采用在司机室里操作。

电动葫芦的起重量有0.1、0.25、0.5、1、2、3、5和10t等几种。近年来，大起重量的电动葫芦得到迅速的发展，而且已经有以电动葫芦代替操作不很频繁的桥式和门式起重机的运行小车，从而简化大型起重机的结构。

表9-1列出了CD、MD型电动葫芦的规格和主要技术性能，供参考。

表9-1　CD、MD型电动葫芦的规格和主要技术性能