河南省贺电起重机有限公司
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桥式起重机是工矿企业中应用十分广泛的一种起重机械，某机务段现配属多台桥式起重机，每天使用频繁，工作量很大。桥式起重机能否正常工作直接影响机车检修任务的完成和人身、设备的安全。原使用的桥式起重机拖动系统采用绕线式交流异步电机，转子回路内串入多段外接电阻调速，采用凸轮控制器、继电器－接触器控制，这种控制系统主要缺点是：电机转子串电阻调速属能耗型转差调速，能耗大，机械特性软，调速范围小，平滑性差；机械冲击大，影响使用寿命；因此，只有彻底改变原调速的方式才能从根本上解决桥式起重机故障率高的问题。随着电子技术的飞快发展，变频调速器的性能、可靠性都有了很大的提高，为在桥式起重机传动系统中的应用提供了有利的条件。我们X先对担负机车柴油机组装重要工作的架修库32吨桥式起重机的大小车拖动系统和吊钩提升系统进行变频改造，以改善其操作性能、降低了故障率。改造方案1.变频改造方案桥式起重机的电气传动系统有大车电动机两台、小车电动机一台、32吨大钩、5吨小钩提升电动机各一台，这次改造总的思路是用四台变频器来控制五台电机，实现重载启动，变频调速。主电路原理图如图1所示。图1图1图1 桥式起重机变频调速主电路原理图改造中电气控制系统除保留原凸轮控制器和各电机外，各控制柜和各继电器、接触器一律取消，变频器采用的是SAJ起重X变频器，各传动机构配置如图1所示。2.制动方法通过变频调速系统对重物下降时电机制动再生的电能，采取由变频器直流回路内接入制动电阻消耗掉的方式，把运动中的大、小车和吊钩迅速而准确地将转速降为0。对于吊钩，常常需要重物在半空中停留一段时间(如重物在空中平移时)，而变频调速系统虽然能使重物停住，但因容易受到外界因素的干扰(如平移时常出现断电)，可靠性差。因此，还必须同时采取电磁制动器进行机械制动。
起重机(crane)运行机构一般只用四个主动和从动车轮，如果起重量很大，常用增加车轮的办法来降低轮压。当车轮X过四个时，必须采用铰接均衡车架装置，使起重机的载荷均匀地分布在各车轮上。桥架的金属结构由主梁和端梁组成，分为单主梁桥架和双梁桥架两类。单主梁桥架由单根主梁和位于跨度两边的端梁组成，双梁桥架由两根主梁和端梁组成。主梁与端梁刚性连接，端梁两端装有车轮，用以支承桥架在高架上运行。主梁上焊有轨道，供起重小车运行。桥架主梁的结构类型较多比较典型的有箱形结构、四桁架结构和空腹桁架结构。箱形结构又可分为正轨箱形双梁、偏轨箱形双梁、偏轨箱形单主梁等几种。正轨箱形双梁是广泛采用的一种基本形式，主梁由上、下翼缘板和两侧的垂直腹板组成，小车钢轨布置在上翼缘板的中心线上，它的结构简单，制造方便，适于成批生产，但自重较大。偏轨箱形双梁和偏轨箱形单主梁的截面都是由上、下翼缘板和不等厚的主副腹板组成，小车钢轨布置在主腹板上方，箱体内的短加劲板可以省去，其中偏轨箱形单主梁是由一根宽翼缘箱形主梁代替两根主梁，自重较小，但制造较复杂。四桁架式结构由四片平面桁架组合成封闭型空间结构，在上水平桁架表面一般铺有走台板，自重轻，刚度大，但与其他结构相比，外形尺寸大，制造较复杂，疲劳强度较低，已较少生产。空腹桁架结构类似偏轨箱形主梁，由四片钢板组成一封闭结构，除主腹板为实腹工字形梁外，其余三片钢板上按照设计要求切割成许多窗口，形成一个无斜杆的空腹桁架，在上、下水平桁架表面铺有走台板，起重机运行机构及电气设备装在桥架内部，自重较轻，整体刚度大，这在中国是较为广泛采用的一种型式。普通桥式起重机主要采用电力驱动，一般是在司机室内操纵，也有远距离控制的。起重量可达五百吨，跨度可达60米。简易梁桥式起重机又称梁式起重机，其结构组成与普通桥式起重机类似，起重量、跨度和工作速度均较小。桥架主梁是由工字钢或其他型钢和板钢组成的简单截面梁，用手拉葫芦或电动葫芦配上简易小车作为起重小车，小车一般在工字梁的下翼缘上运行。桥架可以沿高架上的轨道运行，也可沿悬吊在高架下面的轨道运行，这种起重机称为悬挂梁式起重机。冶金X桥式起重机在钢铁生产过程中可参与特定的工艺操作，其基本结构与普通桥式起重机相似，但在起重小车上还装有特殊的工作机构或装置。这种起重机的工作特点是使用频繁、条件恶劣，工作X别较高。主要有五种类型。简易梁桥式起重机类型铸造起重机：供吊运铁水注入混铁炉、炼钢炉和吊运钢水注入连续铸锭设备或钢锭模等用。主小车吊运盛桶，副小车进行翻转盛桶等辅助工作。夹钳起重机：利用夹钳将高温钢锭垂直地吊运到深坑均热炉中，或把它取出放到运锭车上。脱锭起重机：用以把钢锭从钢锭模中强制脱出。小车上有专门的脱锭装置，脱锭方式根据锭模的形状而定：有的脱锭起重机用项杆压住钢锭，用大钳提起锭模；有的用大钳压住锭模，用小钳提起钢锭。加料起重机：用以将炉料加到平炉中。主小车的立柱下端装有挑杆，用以挑动料箱并将它送入炉内。主柱可绕垂直轴回转，挑杆可上下摆动和回转。副小车用于修炉等辅助作业。锻造起重机：用以与水压机配合锻造大型工件。主小车吊钩上悬挂特殊翻料器，用以支持和翻转工件；副小车用来抬起工件。
.特种起重机为完成某种特定任务而研制的X起重机。例如：为机械化部队实施战术技术保障用的、装在越野汽车或装甲车上的起重轮救车；为处理交通事故用的公路清障车等，均属此类。起重机的工作类型：指起重机工作忙闲程度和载荷变化程度的参数。工作忙闲程度，对起重机来说，就是指在一年总时间内，起重机的实际运转时数与总时数之比；对机构来说，则是指一个机构在一年时间内运转时数与总时数之比。在起重机的一个工作循环中，机构运转时间所占的百分比，称为该机构的负载持续率，用JC表示。载荷变化程度，按额定起重量设计的起重机在实际作业中，起重机所起吊的载荷往往小于额定起重量。这种载荷的变化程度用起重量利用系数k表示。k=起重机在全年实际起重量的平均值/起重机的额定起重量。根据起重机的工作忙闲程度和载荷变化程度，通常把起重机的工作类型划分为：轻X、中X、重X和特重X4种X别。起重机的工作类型和起重量是两个不同的概念，起重量大，不一定是重X，起重量小，也不一定是轻X。如水电站用的起重机的起重量达数百吨，但使用机会却很少，只有在安装机组、修理机组时才使用，其余时间都停歇在那里，所以尽管起重量很大，但还是属于轻X。又如车站货场用的起重机，虽然起重量不大，但工作非常繁忙，属于重X工作类型。起重机的工作类型与安全性能有着十分密切的关系。起重量、跨度、起升高度相同的起重机，如果工作类型不同，在设计制造时，所采取的安全系数就不相同，也就是零部件型号、尺寸、规格各不相同。如钢丝绳、制动器由于工作类型不同，安全系数不同（轻X安全系数小、重X安全系数大），所选出的型号就不相同。再如同是10t的桥式起重机，对于中X工作类型（JC=25%）的起升电动机功率为N=16KW，而对于重X工作类型（JC=40%）起升电动机功率则为N=23.5KW。从以上情况可知，如果把轻X工作类型的起重机用在重X工作类型的场所，起重机就会经常出故障，影响安全生产。所以在安全检查时，要注意起重机的工作类型必须与工作条件相符合。起重机特性曲线:由起重机结构的承载能力、臂架的起重能力和整机抗倾覆稳定性三条曲线的包络线。7.缆索式缆索式主要指升降式起重机俗称升降机，特点是重物或取物装置只能沿导轨升降。升降机虽只有一个升降机构，但在升降机中，还有许多其他附属装置，所以单X构成一类，它包括：电梯、货梯、升船机等。除此以外，起重机还有多种分类方法。例如，按取物装置和用途分类，有吊钩起重机、抓斗起重机、电磁起重机、冶金起重机、堆垛起重机、集装箱起重机和援救起重机等；按运移方式分类，有固定式起重机、运行式起重机、自行式起重机、拖引式起重机、爬升式起重机、便携式起重机、随车起重机等；按驱动方式分类，有支承起重机、悬挂起重机等；按使用场合分类，有车间起重机、机器房起重机、仓库起重机、贮料场起重机、建筑起重机、工程起重机、港口起重机、船厂起重机、坝顶起重机、船上起重机等。
按主梁结构形式分（a）单主梁门式起重机单主梁悬臂门式起重机结构简单，制造安装方便，自身质量小，主梁多为偏轨箱形架结构。与双主梁门式起重机相比，整体刚度要弱一些。因此，当起重量Q≤50t、跨度S≤35m时,可采用这种形式。单主门梁式起重机门腿有L型和C型两种形式.L型的制造安装方便，受力情况好,自身质量较小，但是,吊运货物通过支腿处的空间相对小一些。C型的支脚做成倾斜或弯曲形，目的在于有较大的横向空间,以使货物顺利通过支脚。(b)双梁桥式起重机双梁桥式起重机由直轨、起重机主梁、起重小车、送电系统和电器控制系统组成，特别适合于大悬挂和大起重量的平面范围物料输送。双梁桥式起重机承载能力强，跨度大、整体稳定性好，品种多，但自身质量与相同起重量的单主梁门式起重机相比要大些，造价也较高。根据主梁结构不同，又可分为箱形梁和桁架两种形式。一般多采用箱形结构。3.臂架起重机臂架式起重机的特点与桥式起重机基本相同。可在圆形场地及其上空作业，多用于露天装卸及安装等工作，有门座起重机、浮游起重机、桅杆起重机、壁行起重机和甲板起重机等。臂架式起重机包括：起升机构、变幅机构、旋转机构。依靠这些机构的配合动作，可使重物在一定的圆柱形空间内起重和搬运。臂架式起重机多装设在车辆上或其他形式的运输（移动）工具上，这样就构成了运行臂架式旋转起重机。如汽车式起重机、轮胎式起重机、塔式起重机、门座式起重机、浮式起重机、铁路起重机等。
当取物装置可以放到地面或轨道顶面以下时，其下放距离称为下降深度。即吊具X低工作位置与起重机水平支承面之间的垂直距离。起升范围D起升范围为起升高度和下降深度之和，即吊具X高和X低工作位置之间的垂直距离。跨度 S跨度指桥式类型起重机运行轨道中心线之间的水平距离，单位为m。桥式类型起重机的小车运行轨道中心线之间的距离称为小车的轨距。地面有轨运行的臂架式起重机的运行轨道中心线之间的距离称为该起重机的轨距。幅度L旋转臂架式起重机的幅度是指旋转中心线与取物装置铅垂线之间的水平距离，单位为 m。非旋转类型的臂架起重机的幅度是指吊具中心线至臂架后轴或其他典型轴线之间的水，平距离。当臂架倾角X小或小车位置与起重机回转中心距离X大时的幅度为X大幅度；反之为X小幅度。工作速度V工作速度是指起重机工作机构在额定载荷下稳定运行的速度。起升速度Vq起升速度是指起重机在稳定运行状态下，额定载荷的垂直位移速度，单位为m/min。大车运行速度Vk大车运行速度是指起重机在水平路面或轨道上带额定载荷的运行速度，单位为m/min。小车运行速度Vt小车运行速度是指稳定运动状态下，小车在水平轨道上带额定载荷的运行速度，单位为m/min。变幅速度V1变幅速度是指稳定运动状态下，在变幅平面内吊挂X小额定载荷，从X大幅度至X小幅度的水平位移平均线速度，单位为m/min。行走速度V。行走速度是指在道路行驶状态下，流动式起重机吊挂额定载荷的平稳运行速度，单位为km/h。旋转速度ω旋转速度是指稳定运动状态下，起重机绕其旋转中心的旋转速度，单位为r/min。结构分类编辑分类起重机械分类起重机械分类在建桥工程中所用的起重机械，根据其构造和性能的不同，一般可分为轻小型起重设备、桥式类型起重机械和臂架类型起重机，缆索式起重机四大类。轻小型起重设备如：千斤顶、气动葫芦、电动葫芦、平衡葫芦（又名平衡吊）、卷扬机等。桥架类型起重机械如梁式起重机等。臂架类型起重机如固定式回转起重机、塔式起重机、汽车起重机、轮胎起重机、履带起重机等。缆索式起重机如升降机等。按起重性质分：流动式起重机、塔式起重机、桅杆式起重机。按驱动方式分：一类为集中驱动，即用一台电动机带动长传动轴驱动两边的主动车轮；另一类为分别驱动、即两边的主动车轮各用一台电动机驱动。中、小型桥式起重机较多采用制动器、减速器和电动机组合成一体的“三合一”驱动方式，大起重量的普通桥式起重机为便于安装和调整，驱动装置常采用万向联轴器。按结构形式，起重机主要分为轻小型起重设备、桥架式（桥式、门式起重机）、臂架式（自行式、塔式、门座式、铁路式、浮船式、桅杆式起重机）、缆索式。
