摘要：起重机在建筑行业的市场推进范围随着中国建筑行业的不断推进以及进步也随之更为广泛，针对起重机钢结构件的设计优化探索更有一定的实际意义，本篇文章针对双梁桥式起重机钢结构件的优化设计，实施了分析以及探索，旨在能够有效促进我国现在起重机钢结构件的不断推进以及进步速度。
关键词：优化起重机；钢结构件；设计
引言
起重机机械的结构优化设计随着最近几年竞争的不断激烈从而也逐渐的受到国内企业的重视，起重机钢结构件的优化设计之所以被频繁的使用，是因为它可以有效降低制造的成本以及有效提升产品的质量、一定程度上改革完善产品的外形、还可以增加市场的竞争力。作为一个桥式起重机主要承受重量的是钢结构，钢结构的重量占据整个起重机总重量的百分之六十左右。所以钢结构的主要参数的取值对于设计的全部内容是否成功有着最为主要的作用。由于降低起重机的重量可以一定程度上的节省造价成本，并且还可以减轻厂房结构的负载以及有效降低基础建设的投资。所以针对起重机中占据多部分重量的钢结构施行结构优化以及设计更加拥有实际性的意义。
1、起重机的组成
根据桥式起重机的结构特点能够将其分成钢结构模块和电气模块以及传动模块等三个模块。而钢结构主要是由桥架以及小车架构成的。其中钢结构内的桥架主要是由主梁、端梁以及护栏、走台和操作室等多部分构成的；小车架主要是由车架以及栏杆构成的[1]。其中机械传动部分的设置是为了达到起重机不一样的运动要求的目的。机械传动部分主要是由大车运行机构以及小车运行机构和起升机构等部分构成的。电气线路以及电气设备构成了电气部分。只要是通过电机带动运转的机械（比如桥式起重机的起升结构以及大车运行机构和小车运行机构）都可以称之为工作机构。电动机的运行系统是由电动机所带动的工作机械一起构成的传动系统。
2、起重机各位置构件的作用
2.1桥架的作用
整个起重机的基础构件就是桥架，桥架的作用就是可以承载多种载荷，所以桥架需要具备更为完善的刚度以及强度。桥架属于移动形式的金属结构，桥架不仅需要承载小车的重量，还要承受一些较重的货物载荷，并且经过车轮把载荷传输到轨道上，所以桥架是起重机最重要的承载构件。主梁、端梁以及小车轨道和走台护栏构成的桥架。主梁和大车轨道的方向是垂直的，而端梁和大车轨道的方向是平行的。桥架的结构一般有箱型结构形式以及桁架结构形式和圆形结构形式与型钢结构形式等。通常情况下箱形梁是被使用最为频繁的。
2.2桥架主梁的作用
桥架主梁可以有效降低主梁在承载载荷时候向下的变形值，从而使得小车轨道具备最小的倾斜度，然后有效降低小车运行时候的阻力，有效防止了小车呈现爬坡或者溜车的情况发生，可以改善小车的运行性能；针对大车运行结构作为集中驱动的起重机而言，因为受上拱度能够防止桥架向下变形的影响，从而使其能够更完善起重机的运行性能；此外，上拱度还可以提升主梁的承载能力，使得主梁的受力情况获得有效改善。
2.3操作室以及大车运行机构的作用
操作室是起重机的吊舱，也可称之为驾驶室[2]。操作室里面有大车和小车以及起升机构的操作系统，还有其保护的装置以及总控制箱和电气保护装置等。
双梁桥式起重机的大车运行机构可以驱动起重机沿着轨道运行，电动机、传动轴以及联轴器和减速器、车轮等多个零件构成了大车运行机构，车轮零件是安装固定在桥式起重机的端梁上。
并且大车运行机构可以将其分为两种驱动形式，分别是集中驱动形式和分散驱动形式，分散驱动形式使用两台电动机分别驱动大车的两个主动车轮，而集中驱动形式使用的是一台电动机经过传动轴驱动大车的两个主动车轮。
2.4车轮以及轨道的作用
车轮的作用就是用在起重机的支撑作用上并且还可以将起重机移动，还可以把起重机本身的重量以及需要承载的载荷全部传导在轨道上，也可以称之为走轮。车轮随着不一样的轮缘形式可以将其分为三种结构，分别是双轮缘以及单轮缘和无轮缘。
轨道的作用就是承受起重机本身的重量以及承受货物的载荷，还被用来引导起重机的运行[3]。因此，起重机的轨道必须达到相对应的标准并且还要和车轮的型号相符合。起重机经常用到的轨道一般有起重机铁路轨道以及起重机专用轨道和起重机方钢轨道。
3、起重机钢结构件的优化设计
尝试寻找更为优秀的设计方案进行技术优化设计。最优化技术是一项根据计算机全面使用的基础上进而拓展出来的新技术。其设计的方案就是使用最优化的数学目标，从而达到所优化目标变成最小的目的，比如起重机的重量以及体积和所投入的资金等。
3.1尺寸优化
一般情况下，机械设计使用变型法和类比法，这种类型设计最为直接、最为简单的优化就是尺寸优化。通常情况下尺寸优化的设计变量选用机械结构中的一些较为重要的结构尺寸[4]。经过针对优化数据的了解能够从中获得最优良的结果。经过针对设计变量灵活度的分析从中能够获得设计内最为重要的参数。随着时间上的变迁，尺寸优化的发展程度相对来说已经很成熟以及完善，从而获得了广泛的使用。经过针对尺寸优化的不断探析，从中可知尺寸优化能够优化结构的重要尺寸，从而让客户的目标达到满意的标准。例如结构使用的最长时间以及最大的频率等。
3.2形状优化
形状优化是把产品几何边界曲线控制点坐标值的控制当做设计的变量，针对以上控制点坐标的修改从而形成新的边界曲线，然后一定程度上改善结构的形状。现在形状优化零件使用比较成熟的就是杆以及梁和板等这几类及比较简单的形状零件上，比较复杂一些的机械结构的使用还需要更进一步的研究。
3.3拓扑优化
针对尺寸优化以及形状优化而言，产品仅仅是大小以及形状上产生了改变，产品的拓扑结构并没有产生改变。拓扑优化是通过针对有限元的分析，从而去除掉结构中部分不承受或者承受载荷小的材料，留下或者扩大承受载载荷的部分材料，从中获得最后结构的优化方式[5]。现在起重机结构的拓扑优化还在初步研究阶段，其中简单的零件使用比较多一些，比较复杂的工程问题中使用少一些。
结束语
因为双梁桥式起重机受其机构较为复杂以及工作情况较为恶劣和操作上可能不规范等多种客观性的因素影响，并且笔者的经验以及理论方面的知识有所欠缺，导致本片文章有部分不足的地方还需要更进一步的研究以及改进。
参考文献
[1]黄良.起重机钢结构件设计方法优化研究[J].建筑工程技术与设计,2015,(23):383-383,379.
[2]郭志刚.浅谈起重机钢结构件的优化设计及混合编程实现[J].科技情报开发与经济,2006,16(24):255-256.
[3]黄凯,殷晨波,胡模等.CFRP再制造起重机钢结构技术分析[J].建设机械技术与管理,2019,(3):49-51.
[4]李虎.双梁桥式起重机钢结构的优化及交互式展示设计[J].电子制作,2015,(16):85-85.
[5]徐文娟,柯希均,兰希园.起重机钢结构材料抛丸技术研究[J].长江大学学报（自然版）理工上旬刊,2014,(10):69-72.