桥式起重机起升结构课程设计课件

1、唐 山 学 院 工厂电气控制 课 程 设 计 题 目 桥式起重机提升机构电气控制 系 (部) 信息工程系 班 级 电本一班 姓 名 马维东 学 号 4120208106 指导教师 周剑利 江培蕾 田红霞 2014 年 12 月 22 日至 12月 25 日 共 1 周2014 年12 月24日 1目录1 引言11.1桥式起重机的简介11.2桥式起重机的结构组成12 设计内容及要求32.1 设计内容32.2 设计要求33 起重机提升机构电动机的选择43.1提升机构工作原理43.2选择提升机构电机所需技术数据43.3初选电机43.4电机制动器的选择53.5电动机发热校验53.6检验过载能力73.7

2、电阻计算74 制图105总结12参考文献13附录14课程设计说明1 引言1.1桥式起重机的简介桥式任何生产机械都由原动机、传动装置、工作机构和操纵控制设备等组成。如果以电动机作为原动机来拖动生产机械的工作机构，则它的驱动、传动装置通常称为电力拖动系统。该系统中的电动机、控制操纵部分，电气电路和电气器件等等习惯统称电气设备。 桥式起重机是桥架在高架轨道上运行的一种桥架型起重机，又称天车。桥式起重机的桥架沿铺设在两侧高架上的轨道纵向运行，起重小车沿铺设在桥架上的轨道横向运行，构成一矩形的工作范围，就可以充分利用桥架下面的空间吊运物料，不受地面设备的阻碍。这种起重机广泛用在室内外仓库、厂房、码头和露

3、天贮料场等处。桥式起重机可分为普通桥式起重机、简易梁桥式起重机和冶金专用桥式起重机3种。龙门式起重机是属于桥式类型起重机的一种。悬臂梁的作用可使起重小车在主梁上的走行距离延长，扩大作业范围。龙门起重机的使用大大降低了装卸工人的劳动强度，改善了工人的操作条件，提高了装卸作业生产能力和劳动生产率，是保证施工生产质量和效益的关键起重设备。龙门起重机广泛应用在各个行业中，例如在电力场合设备的地面组合、设备的叙作加工配合、水泥框架的预制、物件的吊运等，在铁路货场装卸火车、汽车，在船里吊装船段，在水电站大坝起吊闸门，在港口码头装卸集装箱，在工厂内部起吊和搬运笨重的成件物品，在建筑安装工地进行施工作业，在储

4、木场堆识木材等场合。龙门式起重机由机械传动、金属结构和电气设备三大部分组成。机械传动部分又由起升机构、小车走行机构、大车走行机构等构成，此三者即为门式起重机的三大工作机构，它们分别实现吊装货物的上下升降，左右(横向)搬移和前后(纵向)搬运三个动作，构成一个作业区域。1.2桥式起重机的结构组成任何生产机械都由原动机、传动装置、工作机构和操纵控制设备等组成。如果以电动机作为原动机来拖动生产机械的工作机构，则它的驱动、传动装置通常称为电力拖动系统。该系统中的电动机、控制操纵部分，电气电路和电气器件等等习惯统称电气设备。电气设备的功用主要在于：由电动机将电能转变成机械能，通过传动装置拖动工作机构；控制

5、设备通过各种控制器件和电器元件用来控制电动机按工作机构的要求完成各种动作。普通桥式起重机一般由起重小车、桥架运行机构、桥架金属结构组成。起重小车又由起升机构、小车运行机构和小车架三部分组成。起升机构包括电动机、制动器、减速器、卷筒和滑轮组。电动机通过减速器，带动卷筒转动，使钢丝绳绕上卷筒或从卷筒放下，以升降重物。小车架是支托和安装起升机构和小车运行机构等部件的机架，通常为焊接结构。起升机构包括制动器、电动机、减速器、卷筒和滑轮组。电动机通过减速器，带动卷筒转动，使钢丝绳绕上卷筒或从卷筒放下，以升降重物。小车架是支托和安装起升机构和小车运行机构等部件的机架，通常为焊接结构。起重机运行机构的驱动方

6、式可分为两大类：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。2 设计内容及要求2.1 设计内容桥式起重机跨距40m，起重量20t，起升高度20m，工作类型为中型(FC25)，可进行货物的装卸、转运及堆放等作业。提升额定起重量时可实现,三级速度，调速电阻同时兼做起动电阻。可实现下放额定载荷。2.2 设计要求完成提升机构拖动电机选择及其起动、制动、调速电气控制设计，绘制电气原理图，

7、撰写说明书。课程设计要像正式设计一样，以高度的责任感，严肃认真，一丝不苟的态度进行设计，充分发挥主观能动性，通过课程设计树立起正确的设计思想和良好的工作作风。课程设计中应深入研究现有的资料和典型结构，并充分利用国家标准规范；既不盲目抄袭，也不脱离实际的“闭门造车”；应该在学习和继承的基础上调查研究，进行改造和创新。3 起重机提升机构电动机的选择3.1提升机构工作原理电动机经联轴器，补偿器，制动轮联轴将动力传递给减速器的高速轴端，经减速器将动力电动机高速数降低到低速数，由低速轴输出，经卷筒内齿圈，把动力传递给卷筒组，再通过钢丝绳和滑轮组使吊钩进行升降，完成升降重物的任务。3.2选择提升机构电机所

8、需技术数据(1)起重量： (2)卷筒飞轮转矩：(3)减速器传动比： (4)减速器效率：(5)卷筒直径： (6)空钩重：(7)钢绳直径： (8)动滑轮承载绳数：(9)动滑轮效率： (10)卷筒效率：3.3初选电机 (1)额定效率： (2)空钩负载系数： (3)查表得： (空钩提升) (空钩下放) (4) (5) (6)负载转矩：()折算到电机轴 从而可得： (7)电机额定转速： (8)电机额定功率： 选择电机的型号为YZR280S-10 其技术数据如下：定子电流 转子电流 转速输出功率 转差率 转动惯量额定功率 额定电压 最大电磁转矩F级温升 3.4电机制动器的选择 优选长行程，选择的制动器的飞

9、轮转矩为3.5电动机发热校验(1) (2)选择电机起动过程最大转矩(提升和下降) (3)最小起动转矩： (4)提升、下降时的平均起动转矩： (5)拖动系统折算到电动机轴的飞轮转矩 此时应考虑电磁铁飞轮转矩折算： 空钩： 卷筒： (6)空钩下放起动时间的确定： 由 得： (7)负荷提升起动时间： 由 得： (8)负荷下放起动时间：由 得： (9)空钩提升起动时间：由 得： (10)稳定运行时间的确定：工艺要求四段的相同，则： (11)电机运行时的等效转矩： 当FC%=25%时， ，满足发热方面的要求条件。3.6检验过载能力 电动机的过载通常是三相均衡过载，一般只需要一相设置电流互感器，就能检测出

10、电动机的过载状态。检验电机的过载能力，发现在一定的电流范围内，所选电动机能够正常运行，因此电机选择合适。3.7电阻计算 (1)关于转速、转差率的计算 按要求实现三级速度： 553r/min (2)串入电阻的计算： 负载转矩一定时： ， ， 则： 串入可以实现速度提升负载。 经计算得： 再串入 可以实现速度提升载荷。 经计算得： 再串入 可以完成速度提升负载。 接入能产生0.4起动转矩的负载电阻以防止起动冲击。 由 得： (3)实现下放载荷(倒拉反接制动) 可串入电阻实现。4 制图 4.1 起重机电气原理图图4-1 起升机构电气原理图4.2起升机构控制电路工作原理主电路由刀开关QS和三个过流KA

11、1、KA2、KA3；制动器电机由接触器KM3主触头控制；KM1、KM2控制电动机定子电路，使电动机正反转；KM4、KM5为反接制动接触器，控制反接电阻R1、R2；KM6、KM7、KM8、KM9起动加速接触器，用来控制电动机转子电阻的切断与串入，调节电动机的速度；电动机转子电路串有7段三相对称电阻，其中R1、R2为反接制动限流电阻，R3-R6为起动加速电阻，R7为常接电阻，用来软化机械特性，SQ5、SQ6为上升与下降极限限位开关。控制电路由主令控制器SA和PQR10型磁力控制屏组成，上升和下降各分为六档上升6档中各档依次短接电动机转子电路中的电阻，使电动机加速运行，而定子电路的接法保持不变。下降

12、6档中，前3档(C、1、2)，电动机相序接法与上升时间相同，但转子中串入了较大的电阻，在一定的位能转矩负载下电动机运行在速度反向的倒拉反接制动状态，从而得到较小的下降速度，适用于重负载下降。在后3档(3、4、5)，电动机按下降方向运转，得到强力下放，适用于轻载(空钩)下降。主令控制器SA共12对触点，通过控制继电器老控制电动机定子电路，使其正反转，控制转子电路上的电阻的切断来调节电动机的转速。由于是通过继电器来控制的，可以采用对称控制电阻切断。5总结本次课程设计对我而言，是对工厂电气控制技术的一次综合复习和应用。这一段时间的课程设计，使我得到了很多经验，并且巩固加深以及扩大了专业知识面，锻炼综合及灵活运用所学知识的能力。在本次设计中，我而且完成了：起升机构控制线路的设计以及主线路原理图的设计；并对电机进行了选型；最后完成了布线图。不过在本次的课程设计当中仍然存在一些缺陷：起重机的起升和下方的时间过长；未能实现计算机的网络控制，从而在电气室里控制起重机。参考文献1 赵国君.通用桥式和门式起重机M.机械工业出版社,20022 周绍英.电力拖动M.冶金工业出版社,20063 廖常初.PLC编