随着门座式起重机大型化的发展趋势,采用钢丝绳变幅的单臂架门座起重机逐渐取代了四连杆门座起重机在市场上的主导地位。对于这种类型的门座起重机,对其变幅机构的深入研究还比较少,目前一直依赖经验设计方法。这种方法设计时大部分参数还是需要靠经验和试凑来确定,往往顾此失彼,设计的质量和效率也得不到有效保证。本文主要对采用卷筒补偿变幅系统的单臂架门座起重机进行了研究,分析了这种钢丝绳变幅系统的原理和特点,介绍了一种简单合理的卷筒补偿变幅系统:将变幅卷筒和补偿卷筒合二为一,设计和制造维护都更加方便。针对这种类型的绳索变幅系统,提出了其关键的设计要素,强调水平性并不是唯一的衡量标准。为了更好的满足设计要素,采用现代优化设计的方法,建立相关的数学模型,利用matlab软件的优化工具箱进行了优化计算。最后将通过优化设计得到的结果与常规计算的结果进行了详细对比,证明了优化过程的正确有效,可以将该方法直接应用于设计,提高了该类型起重机设计的质量和效率。