专利名称：箱型梁桥式起重机的主梁的制作方法
技术领域：
箱型梁桥式起重机的主梁技术领域[0001]本实用新型涉及箱型梁桥式起重机领域，特别是一种箱型梁桥式起重机主梁。
技术背景[0002]桥式起重机结构以金属材料轧制的型钢(如角钢、槽钢、工字钢、钢管等)和钢板作为基本构件，通过焊接、铆接、螺栓连接等连接方法，按一定的组成规则连接，承受起重机的自重和载荷的钢结构；金属结构按其构造可分为实腹式(由钢板制成，也称箱型结构)和格构式(一般用型钢制成，常见的有根架和格构柱)两类，组成起重机金属结构的基本受力构件；受力复杂、自重大、耗材多和整体可移动性是起重机金属结构的工作特点。[0003]目前箱型梁桥式起重机主梁结构的上盖板、下盖板以及腹板都是采用整块钢板， 筋板采用基本均勻分布，这样的结构容易造成材料和能量的浪费。[0004]如图1所示为现有箱型梁桥式起重机主梁的筋板1以及角钢2分布情况，筋板1 几乎是均勻分布，每隔一段出现一大筋板，而小筋板则均勻的分布在大筋板之间，主梁下盖板3由不同厚度的两块钢板组成；如图2所示为现有箱型梁桥式起重机主梁的腹板4，其是整一块钢板；如图3所示为箱型梁桥式起重机主梁的整机结构示意图。发明内容[0005]本实用新型的目的在于提供一种克服箱形梁桥式起重机自重过大，能量损耗过多的一种箱型梁桥式起重机主梁。[0006]实现本实用新型目的的技术解决方案为一种箱型梁桥式起重机的主梁，包括上盖板、下盖板、腹板、角钢以及筋板；其特征在于，上盖板和下盖板通过腹板焊接连接；角钢垂直设置在上盖板和下盖板之间；筋板设置在上盖板的两端及中间部位，且位于上盖板的下表面。[0007]本实用新型与现有技术相比，其显著优点可以在桥式起重机满足起重机设计规范的的基础上，实现桥式起重机结构轻量化节能设计。[0008]
以下结合附图对本发明作进一步详细描述。
[0009]图1是现有技术箱型主梁的筋板分布示意图。[0010]图2是现有技术箱型主梁的腹板。[0011]图3是现有技术起重机的总结构图。[0012]图4是本实用新型箱型主梁筋板结构的分布示意图。[0013]图5是本实用新型箱型主梁的腹板的结构图。[0014]图6是本实用新型箱型主梁的下盖板的结构图。[0015]图7是本实用新型桥式起重机的结构图。
具体实施方式
[0016]针对箱型梁桥式起重机，利用有限元拓扑优化技术，可实现桥式起重机轻量化节能结构设计，得出合理箱型梁桥式起重机的主梁结构。腹板8中间部位设置多个腹板通孔 81 ；下盖板7两端部位设置多个下盖板通孔71 ；筋板9的分布为在主梁中间三分之一的部位，中间两个筋板9间隔主梁高度的一半的距离，其余位置每间隔与主梁高度相同的距离分布一块筋板9。[0017]其次，利用有限元尺寸优化技术可以对各个板的厚度进行优化设计，可以实现结构轻量化设计。利用有限元形状优化技术可以对桥式起重机主梁的高宽比进行优化设计， 最终得到主梁的高宽比为3、都可以，其中3. 6最合理。[0018]将现有技术桥式起重机的几何模型导入Hypermesh中网格划分，将各个板之间的焊接处理为刚性连接，对抽取的中面进行网格划分，端梁和主梁的连接采用spotweld点焊单元连接，得到桥式起重机有限元分析模型。在主梁上施加载荷包括起重机的自振动载荷、 起升动载荷以及桥架惯性力。[0019]以体积分数最小为目标函数，以每个单元的材料密度为设计变量，应力、应变能、 模态为约束，建立拓扑优化数学模型[0020]目标函数(Miη)
权利要求1.一种箱型梁桥式起重机的主梁，包括上盖板(6)、下盖板(7)、腹板(8)、角钢(5)以及筋板(9);其特征在于，上盖板(6)和下盖板(7)通过腹板(8)焊接连接；角钢(5)垂直设置在上盖板(6)和下盖板(7)之间；筋板(9)分布在主梁的中部，中间两个筋板(9)间隔主梁高度的一半的距离，其余位置每间隔与主梁高度相同的距离分布一块筋板(9)。
2.根据权利要求1所述的一种箱型梁桥式起重机的主梁，其特征在于，腹板(8)中间设置腹板通孔(81)，但需避开筋板(9)与腹板(8)的连接处，通孔(81)高度方向设在角钢(5) 之间。
3.根据权利要求1或2所述的一种箱型梁桥式起重机的主梁，其特征在于，下盖板(7) 靠两端设置下盖板通孔(71)，但需避开筋板(9 )与腹板(8 )的连接处，通孔宽度方向设在两腹板之间。
4.根据权利要求3所述的一种箱型梁桥式起重机的主梁，其特征在于，角钢(5)与上盖板(6 )，下盖板(7 )之间均采用焊接连接。
5.根据权利要求4所述的一种箱型梁桥式起重机的主梁，其特征在于，主梁的高宽比范围为3 4。
专利摘要一种箱型梁桥式起重机的主梁，包括上盖板、下盖板、腹板、角钢以及筋板；其特征在于，上盖板和下盖板通过腹板焊接连接；角钢垂直设置在上盖板和下盖板之间；筋板设置在上盖板的两端及中间部位，且位于上盖板的下表面，腹板中间部位设置多个通孔，下盖板两端部位设置多个通孔，角钢与上盖板、下盖板之间均采用焊接连接；本实用新型箱型梁桥式起重机结构轻量化节能设计为箱型梁桥式起重机提供了新型结构，在满足起重机设计规范的基础上，大大的减少了结构材料的使用量，有效的实现了节能。
文档编号B66C6/00GK202245734SQ20112035058
公开日2012年5月30日 申请日期2011年9月19日 优先权日2011年9月19日
发明者李东波, 李向东, 杨真, 沈国民, 童一飞 申请人:江苏省特种设备安全监督检验研究院