桥式起重机轮压计算分析与探讨培训课件

桥式起重机轮压计算分析与探讨培训课件CONTENTS目录01轮压计算基础概念02轮压计算基本公式与原理03轮压计算案例详解04轮压计算影响因素分析CONTENTS目录05轮压计算误差分析与控制06轮压测试技术与方法07轮压计算相关标准与规范08轮压计算常见问题与解决方案01轮压计算基础概念轮压的定义与作用轮压的定义轮压是指起重机单个运行车轮传递到轨道或地面的垂直载荷。技术数据表中的轮压数值通常为最大轮压。最大轮压的概念当起重机小车运行到一侧极限位置并吊有额定起升载荷时，靠近小车侧的车轮承受的压力为最大轮压（Pmax）。最小轮压的概念当起重机去掉起升载荷，且小车停在远离某侧大车车轮的极限位置时，该侧车轮承受的压力为最小轮压（Pmin），通常在空载工况下产生。轮压的核心作用轮压是起重机运行机构零部件及金属结构强度计算的主要依据，也是轨道支承结构（如吊车梁、厂房基础）设计的原始数据，最小轮压还用于运行机构起动和制动时车轮打滑的验算。最大轮压与最小轮压概念最大轮压定义当起重机小车运行到一侧极限位置并吊有额定起升载荷时，靠近小车侧的车轮所承受的垂直压力，是起重机设计的关键参数。最小轮压定义起重机空载状态下，小车运行到远离某侧车轮的极限位置时，该侧车轮所承受的垂直压力，主要用于验算车轮打滑。轮压提供主体最大轮压和最小轮压由起重机设计者计算并提供，起重量则是国家标准规定的参数。轮压针对对象厂家资料中的最大轮压和最小轮压均指单个车轮所承受的压力。轮压计算相关参数说明

01起重机总重（G总）起重机总重包含小车重量，但不包含被吊物件的重量，是轮压计算的基础参数之一。

02起重量（Q起）起重量是国家标准规定的参数，指起重机额定的最大吊载能力，计算最大轮压时需考虑此值。

03小车重量（G小车）与吊具重小车自重及吊具重量是移动载荷的组成部分，在轮压计算中需结合其位置对轮压产生影响，如20吨起重量案例中吊具重0.5吨。

04跨度（L）与极限距离（L1）跨度指起重机大车轨道中心线间的距离，极限距离是吊钩中心线到端梁中心线的最小距离，如某案例中跨度22.5米，L1为1.5米，影响载荷力矩计算。

05大车车轮数（n）轮压计算中需明确大车车轮数量，常见为4个，用于轮压分配计算，如最小轮压可通过总重与最大轮压等参数及车轮数推导。02轮压计算基本公式与原理最大轮压计算公式推导

基本参数定义起重机总重（G总）包含小车重，不含被吊物件重；起重量（Q起）为额定起升载荷；大车车轮数（n）通常为4个；小车运行极限位置距端梁中心线距离（L1）、起重机跨度（L）为关键尺寸参数。

满载工况公式推导当小车位于极限位置且吊额定载荷时，最大轮压P满max=(G总-小车重)/n+(Q起+吊具重+小车重)×(L-L1)/(2×L)，例如20吨双梁桥式起重机计算得P满max=19317kg。

空载工况公式推导空载时小车位于极限位置，最大轮压P空max=(G总-小车重)/n+(吊具重+小车重)×(L-L1)/(2×L)，实例计算中P空max=9983kg，小于满载最大轮压。

公式核心逻辑公式基于力矩平衡原理，将起重机自重与移动载荷（小车、吊载）对车轮的垂直压力进行分配，体现为固定部分（自重均布）与移动部分（载荷偏心）的叠加。最小轮压计算公式推导01最小轮压定义最小轮压指起重机空载时，小车位于远离计算侧极限位置时，该侧车轮所承受的垂直压力，用于运行机构起动和制动时车轮的打滑验算。02基本公式推导对于4个车轮的桥式起重机，最小轮压计算公式为：Pmin=(起重机总重-小车重)/4。公式基于空载工况，此时小车重量由另一侧车轮承担，计算侧仅承受起重机主体自重分配载荷。03公式适用条件公式适用于小车运行到远离计算侧极限位置的空载状态，且起重机总重包含小车重量，不含被吊物件重。计算结果为单个车轮的轮压值。04与最大轮压关系最大轮压与最小轮压存在关联：Pmax=Pmin+(小车重+额定起重量)/2（针对4车轮桥吊），体现了不同工况下车轮载荷的动态分配特性。不同工况下轮压计算原理满载工况（小车极限位置）

当小车运行至桥架一端极限位置并吊有额定起升载荷时，靠近小车侧的车轮承受最大轮压。计算公式为Pmax=(G总-G小车)/n+(Q起+G小车+G吊具)×(L-L1)/(2L)，其中G总为起重机总重（含小车），n为一侧车轮数，L为跨度，L1为吊钩至端梁中心线最小距离。空载工况（小车极限位置）

小车空载运行至极限位置时，远离小车侧车轮承受最小轮压。计算公式为Pmin=(G总-G小车)/n+(G小车+G吊具)×L1/(2L)。实例中20吨双梁桥式起重机空载最小轮压计算结果为6517kg。小车居中工况

小车位于主梁跨中时，轮压均匀分布，此时轮压约为起重机总重除以车轮总数。对于4车轮桥吊，近似为G总/4，此工况主要用于校核运行机构起动和制动时的车轮打滑验算。单梁桥式起重机轮压计算特点结构简化性单梁桥式起重机多采用四点支承结构，计算模型相对简化，通常按刚性车架假设计算轮压，忽略复杂的超静定因素。轮压计算工况最大轮压通常为满载时小车运行至极限位置，最小轮压为空载时小车位于主梁中间，轮压分配需考虑自重与小车位置影响。公式应用特点常用简化公式如Pmin=(起重机总重-小车重)/4（空载最小轮压），Pmax=Pmin+(小车重+额定起重量)/2（适用于4车轮情况），计算过程较双梁简单。载荷参数要求需明确起重机总重（含小车重，不含被吊物件）、起重量等核心参数，轮压数值由设计者提供，且需符合相关标准如GB/T7592-1987。双梁桥式起重机轮压计算特点

多工况轮压计算需求需分别计算满载工况（小车位于极限位置吊额定载荷）和空载工况（小车位于极限位置无载荷）下的最大轮压与最小轮压，如某20吨双梁桥式起重机满载最大轮压19317kg，空载最小轮压6517kg。

轮压与结构参数强关联计算需明确起重机总重（含小车重）、起重量、跨度、小车重量、吊钩极限位置距离等关键参数，如跨度22.5米、小车重7.5吨的起重机，其轮压计算需代入这些参数进行力矩平衡分析。

轮压分配受小车位置影响显著最大轮压出现在小车运行至一侧极限位置并吊载时，此时靠近小车侧车轮承压最大；最小轮压则出现在空载且小车远离该侧时，通过公式Pmin=(起重机总重-小车重)/4（针对4轮桥吊）可简化计算空载最小轮压。

需遵循特定计算规范与假设设计需遵守《通用桥式起重机界限尺寸》（GB/T7592-1987）等标准，计算时通常假设车架为刚性或铰接结构，车轮压力按支点垂直反力分配，超静定结构多采用近似解法以简化计算。单双梁轮压计算对比分析

结构形式与轮压特性差异单梁起重机通常采用电动葫芦小车，结构自重较轻，轮压分布相对简单；双梁起重机因主梁为箱型结构且配备独立小车，自重较大，轮压计算需考虑更多载荷组合因素。

最大轮压计算工况对比单梁最大轮压多出现于满载小车运行至极限位置；双梁除满载极限位置外，还需考虑空载小车偏心等工况。例如20吨双梁桥式起重机满载最大轮压可达19317kg，而同等起重量单梁轮压通常更低。

计算公式适用性差异单梁最小轮压常简化为（起重机总重-小车重）/轮数；双梁则需考虑小车位置对轮压分配的影响，公式为Pmin=(总重+起重量-Pmax×n)/n（n为一侧轮数），计算更复杂。

工程应用选择建议轻载、小跨度场景优先选用单梁（轮压小、基础要求低）；重载（≥20吨）、大跨度宜用双梁，需通过厂家提供的轮压参数进行轨道及基础设计，参考《通用桥式起重机界限尺寸》（GB/T7592-1987）。03轮压计算案例详解20吨双梁桥式起重机轮压计算实例

已知参数起重量：20吨；跨度：22.5米；大车车轮数：4个；起重机总重（含小车）：32.5吨；小车重：7.5吨；吊具重：0.5吨；吊钩中心线至端梁中心线最小距离L1=1.5米。

满载工况轮压计算满载最大轮压P满max=(32500-7500)/4+(20000+500+7500)*(22.5-1.5)/(2*22.5)=19317kg；满载最小轮压P满min=(32500-7500)/4+(20000+500+7500)*1.5/(2*22.5)=7183kg。

空载工况轮压计算空载最大轮压P空max=(32500-7500)/4+(500+7500)*(22.5-1.5)/(2*22.5)=9983kg；空载最小轮压P空min=(32500-7500)/4+(500+7500)*1.5/(2*22.5)=6517kg。

计算结果该20吨双梁桥式起重机最大轮压Pmax=19317kg，最小轮压Pmin=6517kg。10吨单梁桥式起重机轮压计算实例

已知参数设定起重量Q起=10吨，起重机总重G总（含小车）=15吨，小车重G小车=2.5吨，大车车轮数=4个，跨度L=16.5米，吊钩极限位置L1=1.2米。

满载最大轮压计算P满max=(G总-G小车)/4+(Q起+G小车)×(L-L1)/(2×L)=(15000-2500)/4+(10000+2500)×(16.5-1.2)/(2×16.5)=3125+12500×15.3/33≈3125+5795=8920kg。

空载最小轮压计算P空min=(G总-G小车)/4=(15000-2500)/4=12500/4=3125kg。

计算结果对比最大轮压Pmax=8920kg，最小轮压Pmin=3125kg，满足《通用桥式起重机界限尺寸》（GB/T7592-1987）对轨道及支承结构设计的要求。大吨位桥式起重机轮压计算实例

已知参数设定以20吨双梁桥式起重机为例，已知起重量Q起=20吨，跨度L=22.5米，大车车轮数4个，起重机总重G总=32.5吨（含小车重7.5吨），吊具重0.5吨，吊钩中心线至端梁中心线最小距离L1=1.5米。

满载工况轮压计算满载最大轮压P满max=(32500-7500)/4+(20000+500+7500)*(22.5-1.5)/(2*22.5)=19317kg；满载最小轮压P满min=(32500-7500)/4+(20000+500+7500)*1.5/(2*22.5)=7183kg。

空载工况轮压计算空载最大轮压P空max=(32500-7500)/4+(500+7500)*(22.5-1.5)/(2*22.5)=9983kg；空载最小轮压P空min=(32500-7500)/4+(500+7500)*1.5/(2*22.5)=6517kg。

轮压结果确定综合计算，该起重机最大轮压Pmax=19317kg，最小轮压Pmin=6517kg，为轨道及支承结构设计提供关键数据。04轮压计算影响因素分析起重机总重对轮压的影响

起重机总重的构成起重机总重包含小车重量，但不包含被吊物件的重量。这是进行轮压计算时的基本前提。

总重对最小轮压的直接影响最小轮压计算常与起重机总重相关，例如公式Pmin=(起重机总重-小车重)/4（针对空载、4个大车轮的情况），表明总重是计算最小轮压的基础参数之一。

总重与最大轮压的关联最大轮压的计算也依赖于起重机总重，如公式Pmax=Pmin+(小车重+额定起重量)/2（应用于4个大车轮的桥吊），其中Pmin的计算涉及总重，因此总重间接影响最大轮压。

总重与轮压分布的关系起重机总重通过影响整体的重量分配，进而影响轮压在各个车轮上的分布情况，是轮压计算中不可或缺的关键因素。小车位置对轮压的影响极限位置：最大轮压工况当小车运行至桥架一侧极限位置并吊有额定载荷时，靠近小车侧的车轮承受最大垂直压力，即最大轮压。例如20吨双梁桥式起重机，小车位于极限位置时，满载最大轮压可达19317kg。跨中位置：最小轮压工况小车停在主梁跨中且不吊重物时，大车轮压分布均匀，此时轮压最小。计算公式可为起重机总重除以轮组数量，如4轮桥吊最小轮压可按吊车自重除以4计算。位置偏移：轮压动态变化规律小车从跨中向端部移动过程中，靠近小车侧轮压逐渐增大，另一侧逐渐减小。以22.5米跨度起重机为例，小车从跨中移动至距端梁1.5米处，满载轮压从均匀分布变为19317kg（最大）与7183kg（最小）的差异。跨度与轮数对轮压的影响

跨度对轮压分布的影响跨度（L）是起重机主梁两端车轮中心距，直接影响轮压计算中的力矩分配。例如，当小车运行至极限位置时，跨度越大，由小车载荷产生的附加力矩（QL1）对轮压的影响越显著，可能导致最大轮压增大。

车轮数量对轮压的稀释作用车轮数量（n）是轮压计算的关键参数之一。在总载荷（起重机自重+起重量）一定时，增加车轮数量可降低单个车轮的轮压。例如，常见桥吊采用4个车轮，部分大吨位起重机通过增加轮组数量（如8轮、16轮）进一步分散轮压。

跨度与轮数的协同设计原则设计中需根据跨度和载荷合理匹配车轮数量。例如，20吨双梁桥式起重机（跨度22.5米，4轮）满载最大轮压约19317kg；若跨度增至30米，可通过增加车轮数量（如6轮）或优化轮距来控制轮压在轨道许用范围内。载荷状态对轮压的影响基本载荷组合与轮压关系基本载荷包括起重机自重（含小车重，不含被吊物件重）和额定起升载荷。最大轮压通常在小车位于极限位置且吊额定载荷时产生，此时靠近小车侧的车轮承受最大垂直压力；最小轮压则多在空载（无起升载荷）且小车远离时出现，由起重机自重均布或偏布产生。满载工况下的轮压特征满载工况指小车吊有额定起升载荷并运行至桥架一端极限位置。此时，最大轮压Pmax需综合考虑起重机总重、起重量、小车重量及其偏心距。例如，某20吨双梁桥式起重机满载时，最大轮压可达19317kg，是轨道和支承结构强度设计的关键依据。空载工况下的轮压特征空载工况指小车未吊载荷，此时轮压仅由起重机自重（含小车）决定。最小轮压通常出现在小车位于主梁中间或远离某侧时，如上述20吨起重机空载最小轮压为6517kg，主要用于运行机构起动和制动时的打滑验算。附加载荷对轮压的动态影响附加载荷如惯性载荷（起制动时）、风载荷会使轮压产生动态波动。小车起制动时产生水平惯性力矩，可能导致轮压分配不均；沿轨道方向的风载荷会增加迎风侧轮压，设计时需结合载荷组合（如基本载荷+附加载荷）进行验算。05轮压计算误差分析与控制超静定结构下轮压计算误差

超静定结构的特点与计算难点桥式起重机多采用四点支承式超静定结构，其支承反力分配不仅与荷载有关，还受车架刚度、基础刚度、制造安装精度及轨道平整度等多种因素影响，精确计算复杂。近似解法的应用与误差来源实际计算中常采用近似解法（如铰接车架假设）简化计算，但与精确解法存在差异，且轨道不平度等因素难以估计，可能导致轮压计算出现偏差。轮压不均的主要影响因素车架结构变形（如超载、选材不当）、车轮对角线偏离、车轮直径尺寸超差、轨道平行度和直线度超差等，均会导致起重机运行机构出现“三条腿”现象，造成轮压不均。假设计算的局限性大车运行机构按铰接车架假设计算，小车按刚性车架假设计算，而实际车架弹性介于两者之间，简化假设可能导致支承反力计算结果与真实情况存在偏差。假设条件对轮压计算的影响

车架刚性假设的影响小车按刚性车架假设计算，大车按铰接车架假设计算，两种假设简化计算结果均可满足设计要求，但铰接车架假设计算的支承反力略大，实际车架弹性介于两者之间。

超静定结构近似解法的误差四点支承式结构为超静定，其轮压计算采用近似解法，未完全考虑车架刚度、基础刚度、制造安装精度及轨道平整度等因素，可能导致轮压不均，出现“三条腿”现象。

小车极限位置假设的保守性按小车吊运最大载荷且处于极限位置计算大车轮压的方法较为保守，实际多数情况小车不会运行到极限位置，按此计算可能造成厂房设计因强度过大而浪费。轮压计算误差控制措施

优化结构设计假设针对四点支承超静定结构，可采用静定车架结构代替，降低制造安装精度要求，使轮压为确定值，减少因结构刚度差异导致的分配误差。

精确模拟载荷工况在计算最大轮压时，结合实际吊运习惯，避免仅按小车极限位置的保守算法，可引入概率分析模型，使计算结果更贴近真实工况，减少结构设计冗余。

提升制造安装精度严格控制车架对角线偏差、车轮直径尺寸及轨道平行度、直线度，避免因“三条腿”现象、车轮偏斜等导致轮压不均，参考GB/T7592-1987规范确保界限尺寸合格。

采用先进计算工具利用有限元分析软件（如ANSYS）对车架弹性变形、轮压分布进行精确模拟，弥补传统近似解法的不足，尤其适用于大吨位（如1500吨级）起重机复杂工况计算。06轮压测试技术与方法轮压测试传感器类型与原理

应力传感器应力传感器能将压力、重量、挠度等物理量转化为电信号，具有精度高、稳定性好、反应速度快、响应范围广、安装简便、寿命长等特点，现今常用的有阻力式、电容式、电极式等，其中阻力式应用最为广泛。

位移传感器位移传感器根据检测原理不同，可分为电感式、电阻式、光电式等，其主要特点是测量范围较小、分辨率较高、响应速度快、可靠性高、灵敏度高，广泛应用于机械制造、工程测量等领域。

传感器基本工作原理传感器的测量原理是利用物理学、电子学等基础理论，将被测量的物理量转化为可感知的电信号，其工作需满足传感器与被测量物理量间存在精确反映变化的特性关系，能将物理量转换为电信号，并对电信号进行放大、滤波等处理后输出检测结果。轮压测试流程与步骤测试前期准备将起重机驶入平整检测场地，依据设备尺寸与特点确定测试点，安装测试传感器。检查传感器状态及连接线路，确保无故障。测试过程实施先进行传感器归零调节，随后逐步增加起重机负载，记录各负载对应的轮辋压力值。确保测试数据准确，反映不同工况下的轮压情况。测试结束处理测试完成后，拆除并清洗测试传感器，妥善保存以备下次使用。整理测试数据，为轮压分析与评估提供依据。轮压测试注意事项测试前准备要点将起重机停放于平整地面，避免倾斜或不平整影响测试精度；确定测试点并安装传感器，检查传感器状态及连接线路，确保无故障。测试过程操作规范先进行传感器归零调节，再逐步增加起重机负载，实时记录对应轮压值；测试结束后拆除并清洗传感器，以备下次使用。数据准确性保障措施严格按照测试规程执行，确保传感器读值准确，误差过大时及时更换或调整；对传感器定期养护，保持其完好状态以维持精准度。07轮压计算相关标准与规范《通用桥式起重机界限尺寸》(GB/T7592-1987)标准的核心作用该标准规定了通用桥式起重机的界限尺寸，为起重机的设计、制造以及厂房相关尺寸的确定提供了重要依据，确保起重机与厂房等基础设施的匹配性。横向尺寸的规范内容标准对吊车主梁等横向尺寸做出明确规定，这些尺寸在吊车的产品样本中应有体现，设计时需严格遵守以保证起重机在厂房内的正常运行空间。与轮压计算的关联虽然标准主要针对界限尺寸，但轮压计算中涉及的起重机结构尺寸需符合该标准要求，为轮压计算中相关参数的选取提供了基础框架。其他相关国家标准与行业规范

通用桥式起重机界限尺寸标准桥式起重机的设计需遵守《通用桥式起重机界限尺寸》（GB/T7592-1987）的规定，该标准对吊车的横向等外型尺寸有明确要求，相关尺寸可在吊车产品样本中查询。

起重机械设计基础规范《起重机设计规范》（GB/T3811-2008）是起重机械设计的基