1、門式起重機概述
門式起重機是一種循環、間歇運動的機械，主要用於物品的裝卸。它具有構造簡單、操作靈活、維修方便、起重量和跨度大及佔用作業面積小的特點。廣泛用於鐵路貨場、港口碼頭、現代化工廠和倉庫等場所。門式起重機一般由金屬結構部分、機械部分和電氣部分組成。它的金屬結構像門形框架，承載主樑下安裝兩條支腳，可以直接在地面的軌道上行走，主樑兩端可以具有外伸懸臂樑。門式起重機的金屬結構部分主要由主樑、支腿、下端樑和司機室組成。它一般沿着鋪設在地面上的軌道上運行。機械機構主要由起升機構和運行機構組成。電氣部分由電氣設備和電氣線路組成。
門式起重機的形式很多，根據用途的不同可以分為通用型門式起重機，集裝箱門式起重機，電站門式起重機，造船門式起重機等。
按照結構形式分為(1)單主樑門式起重機。單主樑門式起重機結構簡單，製造安裝方便，自身質量小，主樑多為偏軌箱形架結構。整體剛度要弱一些，起重量Q≤50t、跨度S≤35m。門腿有L型和C型兩種形式。(2) 雙樑橋式起重機 。 雙樑橋式起重機承載能力強，跨度大、整體穩定性好，品種多，但自身質量與相同起重量的單主樑門式起重機相比要大些，造價也較高。
2、國內外研究動態
2011年由武橋重工製造的我國最大的一台龍門起重機該起重機跨度為230米，為國內最大跨度，標準載重為900噸，實際載重可以達到1500噸。隨着我國基本建設高峯的逐漸到來，造船、風力發電安裝、石油化工(包括煤化工)建設、冶金建設、火電(包括核電)建設、市政等等的發展，使大型起重機吊裝市場出現供不應求的“火暴”現象。國外製造大型廠商主要有美國的Paceco、德國的Noell、英國的Morris、芬蘭的Valmet、韓國的三星和現代，以及日本的三菱、三井、住友等。這些企業在設計團隊、經費、設計思想、設計經驗方面都有着國內無法抗衡的優勢。目前世界上比較先進的機型其堆高已達7——8層、吊具下的起重量已達45t、滿載起升速度達30m/min、小車速度超過50m/min、大車運行速度超過120m/min。
研究成果主要體現在以下幾點：
1)新裝置的研製和新零部件的採用
三合一減速器、新型徑向棒銷聯軸器、新型電力液壓塊式制動器、鉗式制動器、電線滑車、滑接輸電裝置等等行裝置的採用,使起重機的啟動、傳動、制動等方面的性能都有了很大的提高。
2)新設計工具和思想的應用
Proe、ANSYS、APDL語言等方便快捷的設計和測試等計算機軟件的.開發和運用大大提高了新產品的研發能力，縮短了研發週期。門式起重機進行了按靜強度、靜剛度、動剛度等多項控制指標的綜合分析優化設計,從單機優化到系列優化設計理論方面的開拓和探索都已進入實用階段。再加上模塊單元化設計等等整個起重機行業的技術、生產和管理水平、新產品的研發速度都將大大加快。
3) 自動糾偏技術
跨度大於40 m的龍門起重機在實際使用中由於眾多因素的影響，剛、柔腿運行一段時間後會產生快慢不一的現象，常用電氣自動糾偏的方法通常有
計算脈衝編碼器輸入PLC的脈衝、通過安裝在柔腿頂部的角位移傳感器 、用橡膠摩擦輪帶動旋轉編碼器的閉環控制等
4)啃軌現象的改善
啃軌，就是起重機運行過程中車輪輪緣與鋼軌側面壓觸，發生強烈的磨損。嚴重的啃軌，使車輪與軌道劇烈磨損，並且大大增加附加載荷，運行阻力比正常狀態時增大3.5 倍左右，一般中型工作類型的龍門起重機車輪的使用壽命約8——10年，若有啃軌現象，壽命可降為1——2年，甚至幾個月。在實際生產中最常用而且最有效的方法是調整和移動車輪，消除過大的誤差橫向力。
5)控制元件的研發
採用轉角碼盤、齒輪鏈、激光頭等裝置,使定位精度可到±1mm。接收器、控制器遙控系統應用節省人力,提高工作效率,而且使操作者的作業條件得到改善。在距離檢測方面,採用無線電信號型防撞裝置來監控起重機前端行駛距離,在發出警告信號後,大車車速將減小到50%,最後切斷電機電源,將大車制動。起重機的剎車系統也應用微機進行控制和監視工作。
3、選題的依據和意義
門式起重機是橋式起重機的一種變形。和橋式起重機相比具有場地利用率高、作業範圍大、適應面廣、通用性強，可靠性，安全性高，易於維護，無需改變廠房結構，滿足物流需求等特點，在港口貨場得到廣泛使用。在港口，主要用於室外的貨場、料場貨、散貨的裝卸作業。世界上絕大多數大型的集裝箱港口都採用跨運車、輪胎式龍門起重機和軌道式龍門起重機系統滯j比於跨運車，龍門起重機因其較高的堆場利用率而受到大型集裝箱碼頭的歡迎，特別是亞洲集裝箱碼頭，據cargo system統計，在2004—2009年交貨定單中，中國堆場龍門起重機訂單佔世界總訂單的34%，而通用型中大型門式起重機的需求量日益劇增。因此對中大型門式起重機優化設計、輕量化設計研究已經成為該領域的熱點問題。
二、研究的基本內容，擬解決的主要問題
我的研究目標是L型支腿的箱型偏軌其中的的大車行走機構。要實現這一目標，需要進行的研究基本內容有：
1)大車金屬結構部分的力學分析，保證強度、剛度和穩定性;
2)在基本參數和受力分析的條件下，確定主樑、上端樑、支腿、下橫樑的基本尺寸;
3)確定大車運行機構中電機、聯軸器、減速器、制動器的組合形式及其型號;
4)繪製機構各個組成部分的三維圖並裝配一體。二維圖包括:總體裝配圖，支腿零件圖和典型零件圖。
擬解決的主要問題：首先是結構的確定，選擇合理的形式和尺寸。起重機的設計重要的是在滿足設計要求的前提下實現結構的最簡化、重量的最輕巧，因此設計的剛度、強度和穩定性計算是設計研究的主要問題。運行機構的設計中驅動方式、驅動輪的位置和輪距、電機制動器等的佈置形式也是研究的重要方面，直接影響到起重機的性能。
三、研究步驟、方法及措施
1、課題研究的方法：由於對本課題研究的內容沒有經驗，所以我將採取綜合研究的方法。一方面要參考業內相關的標準和手冊。比如《起重機設計手冊》等，按照標準進行設計。再來就是參考相關的書籍和指導，比如《門式起重機》、《龍門起重機》等，按照專家的經驗指導。還有就是對照已有的類似課題從中汲取經驗和思路，諮詢老師和同學。實施研究是劃分子課題，按照金屬結構的力學計算、運行機構的選型計算、其他零部件的選擇校驗、繪製圖紙幾部分進行。