專利名稱：箱型梁橋式起重機的主梁的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
箱型梁橋式起重機的主梁技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及箱型梁橋式起重機領(lǐng)域，特別是一種箱型梁橋式起重機主梁。
技術(shù)背景[0002]橋式起重機結(jié)構(gòu)以金屬材料軋制的型鋼(如角鋼、槽鋼、工字鋼、鋼管等)和鋼板作為基本構(gòu)件，通過焊接、鉚接、螺栓連接等連接方法，按一定的組成規(guī)則連接，承受起重機的自重和載荷的鋼結(jié)構(gòu)；金屬結(jié)構(gòu)按其構(gòu)造可分為實腹式(由鋼板制成，也稱箱型結(jié)構(gòu))和格構(gòu)式(一般用型鋼制成，常見的有根架和格構(gòu)柱)兩類，組成起重機金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件；受力復(fù)雜、自重大、耗材多和整體可移動性是起重機金屬結(jié)構(gòu)的工作特點。[0003]目前箱型梁橋式起重機主梁結(jié)構(gòu)的上蓋板、下蓋板以及腹板都是采用整塊鋼板， 筋板采用基本均勻分布，這樣的結(jié)構(gòu)容易造成材料和能量的浪費。[0004]如圖1所示為現(xiàn)有箱型梁橋式起重機主梁的筋板1以及角鋼2分布情況，筋板1 幾乎是均勻分布，每隔一段出現(xiàn)一大筋板，而小筋板則均勻的分布在大筋板之間，主梁下蓋板3由不同厚度的兩塊鋼板組成；如圖2所示為現(xiàn)有箱型梁橋式起重機主梁的腹板4，其是整一塊鋼板；如圖3所示為箱型梁橋式起重機主梁的整機結(jié)構(gòu)示意圖。發(fā)明內(nèi)容[0005]本實用新型的目的在于提供一種克服箱形梁橋式起重機自重過大，能量損耗過多的一種箱型梁橋式起重機主梁。[0006]實現(xiàn)本實用新型目的的技術(shù)解決方案為一種箱型梁橋式起重機的主梁，包括上蓋板、下蓋板、腹板、角鋼以及筋板；其特征在于，上蓋板和下蓋板通過腹板焊接連接；角鋼垂直設(shè)置在上蓋板和下蓋板之間；筋板設(shè)置在上蓋板的兩端及中間部位，且位于上蓋板的下表面。[0007]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點可以在橋式起重機滿足起重機設(shè)計規(guī)范的的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)橋式起重機結(jié)構(gòu)輕量化節(jié)能設(shè)計。[0008]
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。


[0009]圖1是現(xiàn)有技術(shù)箱型主梁的筋板分布示意圖。[0010]圖2是現(xiàn)有技術(shù)箱型主梁的腹板。[0011]圖3是現(xiàn)有技術(shù)起重機的總結(jié)構(gòu)圖。[0012]圖4是本實用新型箱型主梁筋板結(jié)構(gòu)的分布示意圖。[0013]圖5是本實用新型箱型主梁的腹板的結(jié)構(gòu)圖。[0014]圖6是本實用新型箱型主梁的下蓋板的結(jié)構(gòu)圖。[0015]圖7是本實用新型橋式起重機的結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
[0016]針對箱型梁橋式起重機，利用有限元拓?fù)鋬?yōu)化技術(shù)，可實現(xiàn)橋式起重機輕量化節(jié)能結(jié)構(gòu)設(shè)計，得出合理箱型梁橋式起重機的主梁結(jié)構(gòu)。腹板8中間部位設(shè)置多個腹板通孔 81 ；下蓋板7兩端部位設(shè)置多個下蓋板通孔71 ；筋板9的分布為在主梁中間三分之一的部位，中間兩個筋板9間隔主梁高度的一半的距離，其余位置每間隔與主梁高度相同的距離分布一塊筋板9。[0017]其次，利用有限元尺寸優(yōu)化技術(shù)可以對各個板的厚度進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，可以實現(xiàn)結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計。利用有限元形狀優(yōu)化技術(shù)可以對橋式起重機主梁的高寬比進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計， 最終得到主梁的高寬比為3、都可以，其中3. 6最合理。[0018]將現(xiàn)有技術(shù)橋式起重機的幾何模型導(dǎo)入Hypermesh中網(wǎng)格劃分，將各個板之間的焊接處理為剛性連接，對抽取的中面進(jìn)行網(wǎng)格劃分，端梁和主梁的連接采用spotweld點焊單元連接，得到橋式起重機有限元分析模型。在主梁上施加載荷包括起重機的自振動載荷、 起升動載荷以及橋架慣性力。[0019]以體積分?jǐn)?shù)最小為目標(biāo)函數(shù)，以每個單元的材料密度為設(shè)計變量，應(yīng)力、應(yīng)變能、 模態(tài)為約束，建立拓?fù)鋬?yōu)化數(shù)學(xué)模型[0020]目標(biāo)函數(shù)(Miη)
權(quán)利要求1.一種箱型梁橋式起重機的主梁，包括上蓋板(6)、下蓋板(7)、腹板(8)、角鋼(5)以及筋板(9);其特征在于，上蓋板(6)和下蓋板(7)通過腹板(8)焊接連接；角鋼(5)垂直設(shè)置在上蓋板(6)和下蓋板(7)之間；筋板(9)分布在主梁的中部，中間兩個筋板(9)間隔主梁高度的一半的距離，其余位置每間隔與主梁高度相同的距離分布一塊筋板(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種箱型梁橋式起重機的主梁，其特征在于，腹板(8)中間設(shè)置腹板通孔(81)，但需避開筋板(9)與腹板(8)的連接處，通孔(81)高度方向設(shè)在角鋼(5) 之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種箱型梁橋式起重機的主梁，其特征在于，下蓋板(7) 靠兩端設(shè)置下蓋板通孔(71)，但需避開筋板(9 )與腹板(8 )的連接處，通孔寬度方向設(shè)在兩腹板之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種箱型梁橋式起重機的主梁，其特征在于，角鋼(5)與上蓋板(6 )，下蓋板(7 )之間均采用焊接連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種箱型梁橋式起重機的主梁，其特征在于，主梁的高寬比范圍為3 4。
專利摘要一種箱型梁橋式起重機的主梁，包括上蓋板、下蓋板、腹板、角鋼以及筋板；其特征在于，上蓋板和下蓋板通過腹板焊接連接；角鋼垂直設(shè)置在上蓋板和下蓋板之間；筋板設(shè)置在上蓋板的兩端及中間部位，且位于上蓋板的下表面，腹板中間部位設(shè)置多個通孔，下蓋板兩端部位設(shè)置多個通孔，角鋼與上蓋板、下蓋板之間均采用焊接連接；本實用新型箱型梁橋式起重機結(jié)構(gòu)輕量化節(jié)能設(shè)計為箱型梁橋式起重機提供了新型結(jié)構(gòu)，在滿足起重機設(shè)計規(guī)范的基礎(chǔ)上，大大的減少了結(jié)構(gòu)材料的使用量，有效的實現(xiàn)了節(jié)能。
文檔編號B66C6/00GK202245734SQ20112035058
公開日2012年5月30日 申請日期2011年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月19日
發(fā)明者李東波, 李向東, 楊真, 沈國民, 童一飛 申請人:江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗研究院