QTZ5013塔式起重機(jī)總體及臂架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

附件B：畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告1、課題的目的及意義（含國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀分析或設(shè)計(jì)方案比較、選型分析等）塔式起重機(jī)簡(jiǎn)稱(chēng)塔機(jī)，也稱(chēng)塔吊，源于西毆。具有工作效率高、使用范圍廣、回轉(zhuǎn)半徑大、起升高度高、操作方便以及安裝與拆卸比較簡(jiǎn)便等特點(diǎn)，因而在建筑安裝工程中得到了廣泛地使用，并成為一種重要的施工設(shè)施。塔式起重機(jī)除用于工業(yè)與民用建筑外、在電站施工、、水利建設(shè)以及造船等部門(mén)也常有應(yīng)用。在我國(guó)，塔式起重機(jī)的生產(chǎn)與應(yīng)用已有40多年的歷史，經(jīng)歷了一個(gè)從測(cè)繪仿制到自行設(shè)計(jì)制造的過(guò)程。20世紀(jì)50年代，為滿(mǎn)足國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要，引進(jìn)了蘇聯(lián)以及東歐一些國(guó)家的塔式起重機(jī)，并進(jìn)行仿制。1954年仿制民主德國(guó)設(shè)計(jì)的建筑師-I型塔式起重機(jī)，在撫順試制成功了我過(guò)第一臺(tái)TQ2-6型塔式起重機(jī)。隨后又仿制蘇聯(lián)樣機(jī)，研制了1免與25t塔式起重機(jī)，這個(gè)時(shí)期我國(guó)生產(chǎn)與使用的塔式起重機(jī)的數(shù)量都較少。到了20世紀(jì)60年代，我國(guó)開(kāi)始進(jìn)入了自行設(shè)計(jì)與制造塔式起重機(jī)的階段。1961年，首先在北京試制成功了紅旗-II型塔式起重機(jī)，它也是我國(guó)最早自行設(shè)計(jì)的塔式起重機(jī)。隨后，我國(guó)又自行設(shè)計(jì)制造了TQ-6型等塔式起重機(jī)，至1965年全國(guó)已有生產(chǎn)廠10余家，生產(chǎn)塔式起重機(jī)360多臺(tái)。這些塔式起重機(jī)都是下回轉(zhuǎn)動(dòng)臂式，可整體拖運(yùn)，能滿(mǎn)足六層以下民用建筑施工的需要。從20世紀(jì)70年代起，由于建筑施工的需要，我國(guó)塔式起重機(jī)進(jìn)入了技術(shù)提高、品種增多的新階段。1972年我國(guó)第一臺(tái)下回轉(zhuǎn)的輕型輪胎式軌道兩用起重機(jī)問(wèn)世；同年為了北京飯店施工，我國(guó)又自行設(shè)計(jì)制造了Q?-10型自升式起重機(jī)，該機(jī)的起重力矩為1600KN.m。這一時(shí)期還先后開(kāi)發(fā)了ZT100、ZT120、Z80型等小車(chē)變幅自升式塔式起重機(jī)、Q，20小車(chē)變幅內(nèi)爬式塔式起重機(jī)，QTL16、TQ40、TQ45、TD25、QTG40、QTG60下回轉(zhuǎn)動(dòng)臂自行架設(shè)快裝塔式起重機(jī)等，其年產(chǎn)量最高超過(guò)900臺(tái)，標(biāo)志著我國(guó)塔式起重機(jī)行業(yè)進(jìn)入一個(gè)新的階段。進(jìn)入20世紀(jì)80年代，我國(guó)塔式起重機(jī)相繼出現(xiàn)了不少新產(chǎn)品，主要有QT80A、QTZ100、QTZ120等自升式塔式起重機(jī)，QT60、QTK60、QT25HK等下回轉(zhuǎn)快裝塔式起重機(jī)和QT90上回轉(zhuǎn)動(dòng)臂下頂升接高塔式起重機(jī)等。這些產(chǎn)品在性能方面已接近國(guó)外70年代水平。這一時(shí)期的最高年產(chǎn)量達(dá)1400臺(tái)。與此同時(shí)，隨著改革開(kāi)放和國(guó)際技術(shù)交流的增多，為滿(mǎn)足建筑施工的需要，也從國(guó)外引進(jìn)了一些塔式起重機(jī)，其中有聯(lián)邦德國(guó)的Liebherr、法國(guó)的Potain以及意大利的Edilmac等公司的產(chǎn)品。由于這些塔式起重機(jī)制造質(zhì)量較好，技術(shù)性能比較先進(jìn)，極大地促進(jìn)了我國(guó)塔式起重機(jī)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造技術(shù)的進(jìn)步。進(jìn)入20世紀(jì)90年代以后，我國(guó)塔式起重機(jī)行業(yè)隨著全國(guó)范圍建筑任務(wù)的增加而進(jìn)入了一個(gè)新的興盛時(shí)期，年產(chǎn)量連年猛翻，而且有部分產(chǎn)品出口到國(guó)外。全國(guó)塔式起重機(jī)的總擁有量也從20世紀(jì)50年代的幾十臺(tái)截止2000年約為6萬(wàn)臺(tái)。至此，無(wú)論從生產(chǎn)規(guī)模，應(yīng)用范圍和塔式起重機(jī)總量等角度來(lái)衡量，我國(guó)均堪稱(chēng)塔式起重機(jī)大國(guó)。國(guó)外塔機(jī)發(fā)展的主要代表性國(guó)家或地區(qū)有：歐洲、日本、澳大利亞。從20世紀(jì)90年代開(kāi)始，歐洲塔機(jī)行業(yè)緩慢復(fù)蘇，目前歐洲生產(chǎn)塔機(jī)的國(guó)家有德國(guó)、法國(guó)、英國(guó)、意大利、俄羅斯、西班牙、瑞典、丹麥等，主要廠家有法國(guó)Potain，德國(guó)Liebherr、Peiner、Wolff，意大利Comedil,丹麥Kroll,西班牙Comansa。在產(chǎn)量、系列品種、技術(shù)水平等方面，德國(guó)的Liebherr和法國(guó)的Potain在世界上居領(lǐng)先地位，Potain目前在法國(guó)、德國(guó)、意大利、葡萄牙、中國(guó)的工廠生產(chǎn)60多種型號(hào)塔機(jī)，迄今為止已在全球銷(xiāo)售了超過(guò)100000臺(tái)塔機(jī)，其中被國(guó)內(nèi)行業(yè)熟知的FO/23B、H3/36B是我國(guó)1984年從Potain引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的。2003年，Potain為南京長(zhǎng)江第三大橋工程提供的MD3600（最大起重力矩為3600tm），是Potain迄今為止建造的最大塔機(jī)。20世紀(jì)80年代，日本塔機(jī)行業(yè)開(kāi)始緩慢復(fù)蘇，1987年開(kāi)發(fā)了900fm級(jí)內(nèi)爬式自升塔機(jī)，1990年，日本最著名的塔機(jī)生產(chǎn)商石川島（IHI）公司開(kāi)發(fā)了日本國(guó)內(nèi)最大的1500t-m級(jí)內(nèi)爬式自升塔式起重機(jī)一JCC1500H（最大起重量70t），其在日本大噸位塔機(jī)市場(chǎng)中占有份額最高。截至目前，日本內(nèi)爬塔機(jī)的主要機(jī)型有：80tm級(jí)、150tm級(jí)、400tm級(jí)、450tm級(jí)、500tm級(jí)、600tm級(jí)、900tm級(jí)、1500tm級(jí)。另外，還開(kāi)發(fā)了利用鋼結(jié)構(gòu)大樓鋼立柱為塔身的鋼柱塔身內(nèi)爬式塔式起重機(jī)，使塔機(jī)結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)化，也增加了內(nèi)爬式塔機(jī)的新機(jī)種。俄羅斯繼承前蘇聯(lián)傳統(tǒng)，曾經(jīng)也是一個(gè)塔機(jī)大國(guó)，擁有雄厚的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)實(shí)力。1990年俄羅斯塔機(jī)產(chǎn)量達(dá)2526臺(tái)，在隨后的經(jīng)濟(jì)衰退時(shí)期，許多俄羅斯塔機(jī)制造廠處境困難，停止了生產(chǎn)，到2000年，俄羅斯塔式起重機(jī)年產(chǎn)36臺(tái)，2001年產(chǎn)量77臺(tái)。與1990年相比，產(chǎn)量銳減。前蘇聯(lián)解體后，俄羅斯塔機(jī)行業(yè)修改了前蘇聯(lián)塔機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范和技術(shù)條件，向ISO標(biāo)準(zhǔn)靠攏。目前，俄羅斯建筑業(yè)復(fù)蘇，根據(jù)官方資料，現(xiàn)在俄羅斯的塔機(jī)80%超期服役。在過(guò)去的幾年里，這些年久失修的塔機(jī)，在作業(yè)中時(shí)有事故發(fā)生。部分地區(qū)（如莫斯科）法規(guī)已經(jīng)規(guī)定不允許使用這些塔機(jī)，塔機(jī)的用戶(hù)希望購(gòu)買(mǎi)新的具有現(xiàn)代化裝置的塔機(jī)，因此，俄羅斯塔機(jī)市場(chǎng)的需求趨旺，在今后幾年里，醞釀著巨大的市場(chǎng)潛力。盡管塔機(jī)有需求，但越來(lái)越多用戶(hù)希望購(gòu)買(mǎi)國(guó)外塔機(jī)，俄羅斯的塔機(jī)生產(chǎn)企業(yè)面臨巨大的競(jìng)爭(zhēng)。近幾年國(guó)外塔機(jī)市場(chǎng)上，一種結(jié)構(gòu)新穎的平頭式塔機(jī)發(fā)展很快，大有流行之勢(shì)；平頭塔機(jī)起源于歐洲，叫法源于flat-toptowercrane的譯名，也有叫無(wú)塔頭式塔機(jī)（toplesstowercrane）的。平頭塔機(jī)的設(shè)計(jì)思想及雛形最早可追溯到20世紀(jì)60年代，當(dāng)時(shí)法國(guó)Richier公司研制的塔機(jī)外形已接近于現(xiàn)在的平頭塔機(jī)，例如其X1290和GT系列塔機(jī)塔頭較矮，通常不超過(guò)4m，只稍稍高于吊臂和平衡臂。但嚴(yán)格來(lái)講，這些塔機(jī)又不同于現(xiàn)在的平頭塔機(jī)，盡管塔頭較矮，但還是能區(qū)分出塔頭、平衡臂、拉桿等。真正的平頭塔機(jī)誕生于1975年，瑞典Linden公司首次提出平頭塔機(jī)的概念，并率先推出了Linden8000平頭塔機(jī)模數(shù)系統(tǒng)，不同型號(hào)平頭塔機(jī)的吊臂可以互換。Linden平頭塔機(jī)沒(méi)有傳統(tǒng)意義上的塔頭，而且取消了拉桿，上部結(jié)構(gòu)形狀呈水平且均為剛性結(jié)構(gòu)，沒(méi)有傳統(tǒng)塔機(jī)那種塔頭、平衡臂、吊臂及拉桿之間的鉸接連接方式?？梢哉f(shuō)，Linden平頭塔機(jī)的出現(xiàn)揭開(kāi)了平頭塔機(jī)發(fā)展的序幕。自從Linden公司推出平頭塔機(jī)以來(lái)在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)期內(nèi)沒(méi)有被用戶(hù)普遍接受，因?yàn)槿藗冊(cè)趦?nèi)心深處已經(jīng)習(xí)慣了帶塔頭的塔機(jī)，認(rèn)為塔機(jī)帶塔頭是天經(jīng)地義的事，有的甚至認(rèn)為塔機(jī)上沒(méi)有塔頭、拉桿，結(jié)構(gòu)不合理、不安全。一直領(lǐng)導(dǎo)世界塔機(jī)發(fā)展潮流的波坦和利勃海爾等大公司對(duì)平頭塔機(jī)最初都不推崇，所以其發(fā)展一直較緩慢。隨著平頭塔機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)被越來(lái)越多的用戶(hù)所認(rèn)可，于是一些制造廠家紛紛涉足平頭塔機(jī)的研制，以至于波坦和利勃海爾等大公司也以各種方式推出平頭塔機(jī)，由此極大地推動(dòng)了平頭塔機(jī)的發(fā)展。近5年是國(guó)外各大塔機(jī)制造商相繼推出平頭塔機(jī)最集中的時(shí)期，也是發(fā)展最快的時(shí)期。下面從幾個(gè)主要塔機(jī)制造公司的情況就可以看出平頭塔機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r及態(tài)勢(shì)。國(guó)外工程起重機(jī)的發(fā)展方向?yàn)椋喊l(fā)展超大型起重機(jī)，“迷你”起重機(jī)大量涌現(xiàn)，伸縮臂結(jié)構(gòu)不斷改進(jìn)，數(shù)據(jù)總線(xiàn)技術(shù)得到應(yīng)用，靜液壓傳動(dòng)起重機(jī)進(jìn)入市場(chǎng)，混合起重機(jī)得到發(fā)展，汽車(chē)起重機(jī)也在不斷發(fā)展，隨車(chē)起重機(jī)產(chǎn)銷(xiāo)量不斷增長(zhǎng)。本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是設(shè)計(jì)出型號(hào)為QTZ5013的新型塔式起重機(jī)，在施工場(chǎng)合有這非常光明的應(yīng)用前景。其主要技術(shù)指標(biāo)：額定起重力矩：650千牛?米；最大起重量：6噸；最大工作幅度：50米； 最大幅度處額定起重量：1.3噸獨(dú)立起升高度：40米； 附著起升高度：140米；最大起升速度不小于：80米/分鐘；最低穩(wěn)定下降速度不大于：7米/分鐘變幅速度：40米/分鐘； 回轉(zhuǎn)速度不小于：（0?0.8）轉(zhuǎn)/分鐘；整機(jī)重量:30-35噸（不包括平衡重）。2、課題任務(wù)、重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容、實(shí)現(xiàn)途徑結(jié)合建筑施工和制造廠生產(chǎn)實(shí)際，收集數(shù)據(jù)、查找資料，設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)合理、性能穩(wěn)定可靠、操作舒適、維護(hù)方便的新型塔式起重機(jī)。要求完成：塔機(jī)總體方案設(shè)計(jì)；總體設(shè)計(jì)，整體穩(wěn)定性校核計(jì)算；選擇變幅機(jī)構(gòu)；起重臂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，強(qiáng)度及穩(wěn)定性校核；繪制塔機(jī)總圖、變幅機(jī)構(gòu)部裝圖、起重臂裝配圖和單節(jié)臂結(jié)構(gòu)圖等。編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)。在指導(dǎo)老師的幫助