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2-4、本文设计内容

机械产品的轻型化、大功率化发展，对其性能安全提出了更高的要求。将 有限元技术和现行理论结合起来，对架桥机结构进行全面的分析评估，来提高 结构的安全可靠性，是本文的目的。本文以DF900型架桥机为研究对象，通过计算进行架桥机的结构设计，再运用有solidworks完成三位模型的建立，最后导入限元分析软件ANSYS对架桥机结构进行强度校核。主要工作如下：

（1）对DF900型架桥机的作业过程和各工况进行载荷分析，并据此对其进行各支反力和应力的计算。

（2）运用有限元分析软件ansys进行强度校核。

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第三章总体设计

3-1设计依据

1. 《起重机设计规范》

2. 《起重机试验规范和程序》 3. 《起重机械安全规程》 4. 《钢结构设计规范》 5. 《装配件通用技术要求》 6. 《紧固件机械性能》 7. 《铁道架桥机架梁规程》 8. 《焊接件通用技术要求》

3-2、主要技术参数

1）整机参数 运架梁型 适应线路曲线分析 适应风力 适应工作环境 架梁理论作业时间 整机重量 整机配电功率 整机外形尺寸 2）架桥机 架梁方式 适应工作坡度 走行方式 走行速度 起重小车起升速度 起重小车起升高度 起重小车纵移微调距离 起重小车横移微调距离 吊点形式 3）运梁台车 台车形式 额定载重量 自重 走行速度 适应坡度 轴距 线距 轮胎数量 32m、24m、20m双线单箱等跨及变跨铁路箱梁 ≥2500m 6级（工作状况）、11级（非工作状态） ?20℃~+50℃ ≤4小时/片（不含运梁时间） 444t（不含轮胎运梁车重量） 270kw（不含轮胎运梁车功率） 63.7m×17.7m×12.59m 单跨简支、定点提梁、微调就位 ≤12% 台车整体驮运 0~3?? ?????? 0~0.5?? ?????? ≤7m ?300mm ?200mm 三点起吊四点平衡 轮胎式 900t 240t 重载0~3.5???? ??，空载0~7???? ?? 纵坡≤3%，横坡≤4% 2.3m 5m 60个 ~ 7 ~

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接地比压 外形尺寸 整车功率 0.58MPa 42m×68m×3.5m 2×240Kw 3-3、主要结构设计

3-3-1、 主体结构

1） 主梁

主梁为由两片箱型纵梁和两根箱型横梁组成的整体简支承载梁，与前支腿、后支腿形成架梁承载和喂梁承载结构。主梁盖板上铺设有纵移天车运行轨道和起重天车微调轨道。根据变跨架设要求，主梁设计是预留32米跨、24米跨、20米跨支腿安装螺栓孔。

主梁结构尺寸采用有限元分析计算确定，单片纵梁长63.7米，高2.5米，宽1.3米，分为六个节段。单根横梁长5.7米，高1.5米，宽1.3米。纵梁和横梁均采用Q370D钢焊接而成。主梁结构各节段采用法兰板连接。在转场时可采用运梁车不解体驮运方案，长距离时采用运梁车解体驮运方案。 2） 后支腿

后支腿由一支腿根横梁、两根弯曲腿组成弯月型刚性门架，与主梁刚性连接。可直接通过混凝土箱梁，后支腿底部设有顶升油缸，可顶升架梁机满足天车梁纵移时的需要。后支腿设置有临时吊点，可通过纵移天车吊装至不同位置与主梁安装，实现架桥机20米、24米、32米变跨架设。

根据后支腿的受力工况和有限元分析确定，后支腿横梁长14米，高1米，宽1.8米，弯曲腿截面高0.9米，宽1.8米。均采用Q370D钢焊接而成。 3） 前支腿

前支腿由一根支腿横梁、两根支腿本体、分配梁、油缸组成刚性门架，与后支腿、主梁形成架梁承载结构，与主梁铰接连接。前支腿支腿横梁与支腿本体采用双轴销连接，拔除一个销轴后，通过油缸伸缩可推动支腿相对于横梁转动，从而实现架梁是前支腿刚性支撑。前支腿设置有临时吊点，可通过纵移天车吊装至不同位置与主梁安装，实现架梁机20米、24米、32米跨变跨架设。根据前支腿受力工况和有限元分析确定，前支腿横梁长8.7米，高1.5米，宽0.6米。前支腿结构均采用Q370D钢焊接而成。 4） 辅助支腿

辅助支腿由上横梁、支腿本体、油缸主组成变跨时的自重承载结构。辅助支腿与主梁刚性连接，随主梁在后支腿驱动下前移变跨。在前支腿到位时辅助定位。根据辅助支腿的受力工况和有限元分析确定，辅助支腿横梁长10.74米，高0.9米，宽6.8米。辅助支腿结构均采用Q370D钢焊接而成。

3-3-2、 起升系统

起升系统分为前、后起重天车，每台起重天车由4台10t慢速电动卷扬机及其底座、起重横梁、定滑轮组、动滑轮组、分配梁、吊具、起重钢丝绳等组成。起重天车固定安装在架梁机主梁上，动滑轮组与吊具通过分配梁铰接变八吊点为四吊点，前起重天车卷扬机起重钢丝绳通过平衡轮串联解决四吊点超静定问题，确保了落梁过程中梁体受载均匀和起升机构安全。为降低整机高度，起重天车和八台卷扬机布置在主梁跨中和两端，起重天车横梁和定滑轮组均采用鱼腹式结构。起重天车具有起升、纵移、横向三维动作功能，保证箱梁的准

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确对位安装。起升系统采用传统的点机—减速器—卷筒—滑轮组方式，纵向、横向微调采用油缸顶推滑移方式。起重卷扬机为内藏式卷扬机，采用变频器无极调速。卷扬机的高速轴和卷筒上均设置有制动装置，高速轴上采用液压推杆制动器作为常规运行制动，卷筒采用液压钳式制动器作为紧急制动，确定吊梁作业安全可靠。

3-3-3安全装置

① 架梁机纵向过孔限位装置。

② 起升机构重量限制器、高度限位器、电动卷扬机高速轴液压推杆制动器、

输出卷筒上采用制动力矩较大的钳盘式制动器。 ③ 前支腿升降幅油缸、拔插销油缸限位装置。

④ 后支腿顶升油缸和所有吊点油缸机械锁死装置。 ⑤ 纵移天车、纵移托辊纵向运行限位装置。 ⑥ 风速报警装置

⑦ 高空检修、操作平台栏杆。

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