第一章天车工概述

1、武钢大学矿业培训中心立足矿业 服务武钢天车工概述天车工概述 武钢大学矿业培训中心立足矿业 服务武钢天车又称桥式起重机、行车等，它是起重机械中使用最广泛的一种。随着国民经济的飞速发展，天车在许多部门已成为必不可少的设备。在现代化大生产的条件下，随着机械化和自动化程度的不断提高，天车在生产过程中已不单纯起辅助作用，而成为连续作业生产流程中的一种专用设备。天车横架在车间、仓库及露天堆放场合固定跨间的上方，作为吊运物体，以及做某些特殊工艺操作的起重机。它具有构造简单、易于操作，在起升机构极限高度与大、小车轨道所允许的空间范围内，能在任意位置吊运。而且维修方便、起重量大、不占地面作业的面积，不仅减轻工人

2、的体力劳动，还能提高生产效率，所以它广泛地使用于工业生产之中。武钢大学矿业培训中心立足矿业 服务武钢11 天车的种类天车一般分为通用天车、冶金天车和龙门式天车三大类。其中通用天车主要用于一般车间的物件装卸、吊运；冶金天车主要用于冶金生产中某些特殊的工艺操作；龙门式天车用于露天堆放物件的搬运。各类天车由于取物装置、专用功能的不同，所以在构造特点及作用方面也有所不同。天车分类如下：武钢大学矿业培训中心立足矿业 服务武钢一、通用桥式天车通用天车又分梁式天车和桥式天车两种。这里主要介绍几种常用的桥式天车。1吊钩桥式天车 吊钩桥式天车如图11所示。它在起重机械中占的数量较多，用途最广。它是由桥架(大车)

3、、小车、桥架运行机构、桥架金属结构和电气控制设备等几部分组成。图11 吊钩桥式天车1一大车运行机构 2一小车 3一司机驾驶室 4一桥架金属结构武钢大学矿业培训中心立足矿业 服务武钢一般讲起重量在一般讲起重量在10吨吨(t)以下的天车，采用一以下的天车，采用一套起升机构，也就是一个吊钩；套起升机构，也就是一个吊钩；15吨以上的天吨以上的天车采用主、副两套起升机构，即两个吊钩。其中车采用主、副两套起升机构，即两个吊钩。其中起重量较大的吊钩为主钩，起重量较小的吊钩为起重量较大的吊钩为主钩，起重量较小的吊钩为副钩。主钩起重量大，但起升速度较慢。副钩起副钩。主钩起重量大，但起升速度较慢。副钩起重量小，但

4、起升速度较快，可以提高轻载吊运的重量小，但起升速度较快，可以提高轻载吊运的效率。主副钩的起重量一般表示为主钩副钩，效率。主副钩的起重量一般表示为主钩副钩，通常用数字表示，例如通常用数字表示，例如205，即主钩起重量为，即主钩起重量为20吨，副钩起重量为吨，副钩起重量为5吨。主、副钩有时也称大、吨。主、副钩有时也称大、小钩，其起重量的比值一般为小钩，其起重量的比值一般为1614。它。它的起重量系列在部颁标准中规定为的起重量系列在部颁标准中规定为3250吨。吨。武钢大学矿业培训中心立足矿业 服务武钢2抓斗桥式天车 抓斗桥式天车如图12所示。从图中不难看出它只比吊钩桥式天车多一个抓斗。它们的区别就在

5、于取物装置的不同。吊钩桥式天车的取物装置是吊钩，抓+桥天车的取物装置是抓斗。由于取物装置的不同，它们的作用也不同。吊钩桥式天车主要吊运捆绑的整体物件，而抓斗桥式天车主要吊运不易捆绑的散碎物料。抓斗桥式天车也是专用天车，有四绳抓斗和电动抓斗两种。这种天车的起重量系列在部颁标准中规定为320吨。武钢大学矿业培训中心立足矿业 服务武钢图12 抓斗桥式天车武钢大学矿业培训中心立足矿业 服务武钢3电磁桥式天车 电磁桥式天车(又称起重电磁铁)如图13所示。它的基本构造与吊钩桥式天车基本相同，不同的是在吊钩上挂一个直流电磁盘，并利用电磁盘作为取物装置，主要用来吊运具有导磁性的金属材料，例如钢板、型钢和废钢铁

6、等，尤其是散碎导磁性的金属材料。这种天车的起重量有5、10、15、20、30吨几种。武钢大学矿业培训中心立足矿业 服务武钢图13电磁桥式天车武钢大学矿业培训中心立足矿业 服务武钢4吊钩、抓斗、电磁桥式三用天车 这种天车如图14所示。它是一种一机多用的起重设备，除取物装置外其它结构与吊钩桥式天车完全一样。由于它具有吊钩、电动抓斗、电磁盘三种取物装置，所以它可根据不同的工作性质，变换使用其中任意一种吊具。对于物料经常改变的生产场所，应使用这种天车。电磁盘使用的是直流电，电动抓斗使用的是交流电，因此在使用时要通过转换开关来改变电源。这种天车的起重量有5、10吨两种。武钢大学矿业培训中心立足矿业 服务

7、武钢图14 吊钩、抓斗、电磁桥式三用天车武钢大学矿业培训中心立足矿业 服务武钢5两用桥式天车 两用桥式天车如图15所示。它有两种类型，一种是吊钩桥式、抓斗天车，一种是桥式电磁、抓斗天车。它的特点是一台小车上设有两套各自独立的起升机构。一套为吊钩用、一套为抓斗用，或一套为起重电磁铁用、一套为抓斗用。虽然两套起升机构不能同时使用，但它不必象吊钩、抓斗、电磁桥式三用天车那样，用其中一种取物装置时，而把另外一种卸下来。这样就可以根据工作的需要随意选用，所以它比三用天车的生产效率高，这种天车的起重量有55、1010、151 5吨三种。武钢大学矿业培训中心立足矿业 服务武钢图15两用桥式天车1一抓斗 2一

8、电磁盘武钢大学矿业培训中心立足矿业 服务武钢6双小车桥式天车 双小车桥式天车如图16所示。它具有两台起重量相同，可以单独工作，也可以联合工作的起重小车。在某些(如250吨、275吨)双小车的两个小车上配有可变速的起升机构，因此轻载时可以采用高速运行，重载时可以低速运行；在吊运较重物件时，两台小车可以并车同时吊运。由于这种天车具有两台起重小车，而且根据不同的工作情况来确定作用一台或两台小车，使用两台小车时最适合于吊运长形工件。这种天车的有效工作范围广，它的起重量有2x 25、25、210、220、230吨几种。武钢大学矿业培训中心立足矿业 服务武钢图l一6 双小车桥式天车1一吊钩 2一桥架 3一

9、小车武钢大学矿业培训中心立足矿业 服务武钢7防爆吊钩桥式天车 这种天车的构造与吊钩桥式天车相同，只是所用的整套电气设备具有防爆性能，以防止天车在工作中产生电火花，而引起燃烧或爆炸事故。这种天车最适用于具有易燃易爆混合物的车间、库房或其它易燃易爆的场所。8绝缘吊钩桥式天车 这种天车的构造与吊钩桥式天车基本相同，只是为了防止在工作过程中，带电设备有可能通过被吊运的物件传到天车上，危及司机的生命安全，故在吊钩、小车架、小车轮三个部位设置了三道绝缘装置。绝缘材料多用环氧酚醚玻璃布板。这种天车适用于冶炼铝、镁的工厂。它的起重量有5、lO、153、203、305吨几种。武钢大学矿业培训中心立足矿业 服务武

10、钢二、冶金桥式天车冶金桥式天车是冶金工艺过程中不可缺少的专用天车，通常有主副两台小车，每台小车都在各自的轨道上行走，按其用途的不同，可分为以下几种：1锻造桥式天车 锻造桥式天车是锻压车间为锻造工艺服务的专用天车，如图l一7所示。这种天车一般具有主、副两台小车，并在各自的轨道上行走。主小车主要为吊运钢坯和在锻造过程中吊、翻钢坯的翻钢机构(翻转器)用。副小车主要用来支持套锭器重量的。套锭器是为了在锻造过程中夹持和平衡钢锭(或锻坯)重量的工具。这种天车主副小车的运行速度大致相同，以便主副小车共同工作时能协调。武钢大学矿业培训中心立足矿业 服务武钢图17锻造桥式天车1一副小车 2一主小车 3一转料机

11、4一平衡杆武钢大学矿业培训中心立足矿业 服务武钢2.加料桥式天车加料桥式天车如图18所示。这种天车主要用于炼钢车间平炉的加料。在主小车上装有加料机构，把料杆插入料斗，通过主小车的运行、起升、回转机构及加料机构的上、下摆动和翻转，将炉料伸入并倾翻到炉内。副小车用于炉料的搬运及辅助性工作。这种天车有一个特点，即主、副小车不能同时进行工作。图18加料天车1副小车2一运行机构3一主小车4一桥架5一装料杆6一操纵室武钢大学矿业培训中心立足矿业 服务武钢3浇注桥式天车 浇注桥式天车如图19所示。它用于冶炼车间运送钢液和浇注钢锭。其中它的主小车的起升机构用于吊运浇包，副小车的起升机构用于翻倾浇包和做一些辅助

12、性工作。它的特点是：主、副小车不在同一轨道上运行，主小车在两根主梁的轨道上运行，副小车在低于两根主梁的两根副梁的轨道上运行；而且主、副小车可以同时使用。另外，有的副小车是双钩，但副小车的主、副钩是不能同时使用的。武钢大学矿业培训中心立足矿业 服务武钢图19浇注桥式天车1 一桥架 2一主小车 3一副小车武钢大学矿业培训中心立足矿业 服务武钢4淬火桥式天车 淬火桥式天车是专供零件热处理时淬火及调质工作的专用天车，它与普通天车大体相同，但由于热处理工艺上的要求，它的升降速度要比普通天车的起升速度高23倍。故不难看出，这种天车具有比普通天车高得多的起升速度和可变的下降速度。因此淬火桥式天车的起升机构较

13、为复杂，它的下降速度一般在45米分(mmin)左右，有时由于工艺需要有的也达到6080米分。为了预防热处理时的下降过程中，突然发生停电或其它电气故障，设有一套手拉或脚踏松闸机构，来保证工作的正常进行和防止事故。这种天车除用于热处理工艺外，日常还可以担负一般机件的吊运工作。这种天车的起重量有3、5、10、153、205、4010、7520、15030吨几种。武钢大学矿业培训中心立足矿业 服务武钢5夹钳、脱锭桥式天车 夹钳、脱锭桥式天车是以夹钳作为取物装置，用在轧钢车间把钢锭装入灼热炉或从炉中取出，还可以用于炼钢车间将钢锭从钢锭模中脱出。武钢大学矿业培训中心立足矿业 服务武钢三、露天天车凡是室外的

14、天车统称为露天天车。例如：龙门天车、装卸桥、汽车吊、塔式吊等。这里仅介绍龙门天车和装卸桥两种。1龙门天车 龙门天车又称门式天车，它与通用天车相比，主梁的构造以及传动机构基本相同，只是金属结构部分多了两条腿，工作环境是室外。图110中的a、b图分别为双梁龙门天车和单梁龙门天车。一般用途的龙门天车的起重量多在50吨以下，跨度一般在35米以下，主梁与两个支腿做成刚性连接。跨度一般在35米以上的龙门天车，为避免温度影响，主梁和支腿的连接形式一个为刚性连接，另一个为柔性连接，以改善卡轨现象。由于龙门天车的两腿在地面上行走，为了避免伤人，大车运行速度一般不超过60米分。龙门天车通常都做成带悬臂的，悬臂部分

15、的长度一般为龙门天车跨度的o304倍。另外根据它在室外露天工作的特点，龙门天车还必须装设防风装置，电气设备装有防雨罩等。武钢大学矿业培训中心立足矿业 服务武钢图110龙门天车A )双梁龙门天车 B)单梁龙门天车武钢大学矿业培训中心立足矿业 服务武钢2装卸桥 装卸桥的构造与龙门天车有些相似，但由于用途不同，它们的结构与参数也有若干差异，装卸桥多用于冶金厂、发电厂、海港等生产部门，用抓斗装运矿石、煤炭等散货。它的起重量不大，一般不超过30吨。装卸桥与龙门天车的区别在于： (1)龙门天车的小车运行速度与通用天车的小车运行速度相近，一般在40米分左右，但装卸桥的小车运行速度可达150200米分，故设有

16、特殊减震的小车架。 (2)龙门天车的大车运行速度一般在4050米分，而装卸桥的大车运行速度只有2030米分左右。由此可见，装卸桥适合于定点装卸物料，而且单位小时的生产率是相当高的，而龙门式天车用在露天场所进行各种物料的吊运，它不完全强调生产效率。武钢大学矿业培训中心立足矿业 服务武钢装卸桥如图111所示。由于龙门天车和装卸桥在露天工作，具有较大的挡风面积，所以必须在安全的风力范围内工作。一般设计规定风力大于7级(包括7级)时不准工作。并且设有防风装置(夹轨器、锚定等)、防雨罩子，以防天车倒塌和下雨时漏电等。图111装卸桥A)抓斗装卸桥 B)集装箱装卸桥武钢大学矿业培训中心立足矿业 服务武钢12

17、 天车的主要结构天车的主要结构由机械、电气、金属结构三大部分组成。机械部分包括大车运行机构、小车运行机构、起升机构；电气部分包括电器设备和电器线路；金属结构部分包括桥梁、驾驶室等。大车运行机构安置在桥架走台上，起升机构和小车运行机构安置在小车架上。一、机械部分1大车运行机构天车的大车运行机构是由电动机、传动轴、联轴器、减速器、制动器、角型轴承箱和车轮等组成。其主要作用是驱动大车的车轮沿其大车轨道运行。大车运行机构的驱动方式分为集中驱动和分别驱动两种形式。武钢大学矿业培训中心立足矿业 服务武钢(1)集中驱动方式 用一台电动机通过减速器及传动轴，带动大车的两个车轮的驱动方式叫集中驱动方式，如图11

18、2所示。集中驱动方式又分为低速轴集中驱动、中速轴集中驱动和高速轴集中驱动三种形式。在使用集中驱动方式的天车中，大多数采用的是低速轴集中驱动的方式。这种驱动方式是在跨度中问装有电动机与减速器，减速器输出轴分两侧经低速传动轴带动车轮，如图112a所示。这种运行机构的特点是传动轴转数与车轮转数相同，一般不大于501 O()转分。中速轴集中驱动的方式的特点是扭矩较小、直径较细、传动机件的质量轻、需采用三个减速器，如图1126所示。高速轴集中驱动的方式如图112c所示。这种驱动方式，对传动轴的加工精度要求高，振动大，用量较少。集中驱动一般只用于小吨位的天车，一些旧式天车还在使用。武钢大学矿业培训中心立足

19、矿业 服务武钢图112大车集中驱动方式A)低速轴集中驱动B)中速轴集中驱动C)高速轴集中驱动武钢大学矿业培训中心立足矿业 服务武钢(2)分别驱动方式如图113所示。分别驱动方式是用两台规格完全相同的电动机分别通过齿形联轴器直接与减速器高速轴联结，减速器低速轴经联轴器与大车车轮联结。分别驱动省去了中间传动轴，减轻了大车运行机构的质量，而且不因主梁的变形影响运行机构的传动性能，便于维修。由于它具有以上的优点，因此被广泛采用在国产的大吨位天车或新式天车上。图113分别驱动方式武钢大学矿业培训中心立足矿业 服务武钢2.小车运行机构 天车的起升机构是安装在小车上的，小车运行机构的主要作用是：用来驱动小车

20、沿主梁上的轨道作吊运重物的横向运动。小车运行机构如图114所示。图1一14小车运仃机构A)减速器在中间的小车运行机构B)减速器在外侧的小车运行机构小车运行机构主要包括电动机、制动器、车轮、浮动轴、半齿轮联轴器、立式减速器、全齿轮联轴器等。武钢大学矿业培训中心立足矿业 服务武钢图114A是减速器在中间的小车运行机构。小车两个主动车轮固定在小车架的两个角，另外两个从动轮分别安装在两个角形轴承箱的旋转心轴上(不传递扭矩的轴)。运行机构的电动机安装在小车架的台面上，由于电动机轴和车轮轴不在同一水平面内，所以使用立式三级圆柱齿轮减速器。在电动机轴与车轮轴之间，用全齿轮联轴器或带浮动轴的半齿轮联轴器连接，

21、以补偿小车架变形及安装的误差。减速器在外侧的小车运行机构如图114B所示。这种结构的特点是安装和检修都很方便，但它占据了较大的空间。起重量大于100吨的天车上的小车，通常装有平衡梁(运行台车)，即在起重小车的每个支点上装有两个或两个以上的车轮，这些车轮装在一个或一个以上的平衡梁上，平衡梁与小车架铰接，使车轮压接近均匀。武钢大学矿业培训中心立足矿业 服务武钢3起升机构 起升机构是天车中最基本的机构，它的主要作用是用来实现物料升降的。(1)起升机构的组成 起升机构 主要由驱动装置、传动装置、卷绕系统、取物装置、制动装置和安全装置等组成，如图115.1)驱动装置 起升机构的驱动装置安装在小车架上，它

22、是实现物料升降的动力源。一般都是采用分别驱动方式。2)传动装置 起升机构的传动装置，也布置在小车架上，传功装置包括传动轴、联轴器、减速器等。图1一15起升机构l一减速器2一制动器3一制动轮一联轴器4一电动机5一轴承箱6一卷筒7一钢丝绳武钢大学矿业培训中心立足矿业 服务武钢3)卷绕系统 起升钢丝绳从卷筒上绕出，通过滑轮组，把取物装置联系起来，即构成了天车的卷绕系统。卷绕系统直接影响起重吊运作业的安全，其造成人身伤害的事故起数每年都占全部起重伤害事故的3040。4)取物装置 天车上的取物装置，也称吊具，有吊钩、抓斗、电磁吸盘等，其中应用最广泛的是吊钩。5)制动装置 主要是指制动器，它通常安装在高速

23、轴上，是天车上非常重要的机械部件和安全部件。 6)安全装置 桥式天车和露天天车的起升机构的安全装置，主要有限位器(限制吊钩上升的高度)、起重限制器(防止超负载吊运)。图1一15起升机构l一减速器2一制动器3一制动轮一联轴器4一电动机5一轴承箱6一卷筒7一钢丝绳武钢大学矿业培训中心立足矿业 服务武钢 (2)起升机构的传动原理 起升机构是由电动机通过联轴器与减速器的高速轴相连。当机构工作时，减速器的低速轴带动卷筒，将钢丝绳卷起或放下，经过滑轮组系统，使吊钩实现上升和下降的功能。机构停止工作时，制动器使吊钩连同货物悬停在空中。吊钩的升和降取决于电动机的旋转方向。图1一15起升机构l一减速器2一制动器

24、3一制动轮一联轴器4一电动机5一轴承箱6一卷筒7一钢丝绳武钢大学矿业培训中心立足矿业 服务武钢二、电气部分天车的电气部分是由电器设备和电器线路组成的。1天车的电器设备 天车的主要电器设备有：供电装置、电动机、保护箱、控制屏、各机构控制器、电阻器、限位开关和安全开关等。(1)供电装置 供电装置包括电源集电器和导电滑线两部分。导电滑线一般采用角钢制作，也有采用圆钢、裸铜线及软电缆等制作。前者一般用于大车导电滑线；后者则常用于小车导电滑线上。(2)电动机 电动机是天车上最重要的电器设备之一，不论天车上的大车运行机构、小车运行机构还是天车的起升机构都是靠电动机来驱动的。目前，天车上采用的电动机主要有J

25、zR2、YZR以及冶金三相异步电动机。但由于JzR2系列电动机设计上存在某些缺点，即将被YzR系列电动机所代替。(3)保护箱 保护箱放置在驾驶室内，箱内装有由刀开关、交流接触器、过电流继电器、熔断器和信号灯等组成的配电盘。武钢大学矿业培训中心立足矿业 服务武钢(4)控制屏 控制屏上装有零压继电器(失压保护)、过电流继电器(保护电动机)和控制电动机转子电路工作的反接接触器、加速接触器、单相接触器、换相继电器等电器元件，与主令控制器相配合，用于操纵功率较大的电动机的启动、调速、改变方向和制动等。 (5)各机构控制器 控制各机构的控制器，主要有凸轮控制器和主令控制器。其主要的作用是控制各机构电动机的

26、启动、调速、改变方向和制动。 (6)电阻器 电阻器串接在电动机转子回路中，通过接触器的吸合和断开，逐级增加或减小电阻的阻值，从而限制电动机的启动电流和调节电动机的旋转速度。(7)限位开关和安全开关 限位开关用来限制各机构的工作范围；安全开关包括舱口门开关、端梁门开关和紧急开关等，起安全保护作用。武钢大学矿业培训中心立足矿业 服务武钢2天车的电器线路 天车的电器线路由照明信号电路、主电路和控制电路三大部分组成。 (1)照明信号电路 它包括桥上照明、桥下照明和驾驶室照明三部分。它的电源取自保护箱内刀开关的进线端，因此，在切断动力设备电源时仍有照明用电。(2)主电路 主电路是带动电动机工作的电路，它

27、由电动机的定子外接电路和转子外接电路组成，由控制回路控制。 (3)控制电路 它控制主电路与电源的接通或断开、电动机正转或反转、快速或慢速等，同时对各机构的正常工作起到安全保护作用。 武钢大学矿业培训中心立足矿业 服务武钢三、金属结构部分天车的金属结构部分包括：桥架、驾驶室等。1桥架 天车的桥架是一种移动的金属结构，它承受起重负荷及小车的重量，通过车轮支承在轨道上，因此它是天车的主要承载结构。(1)桥架的结构形式 桥架的结构形式主要取决于主梁的结构形式。桥梁主梁的结构形式繁多，主要有箱形结构、四桁架式和空腹桁架式等几种。箱形结构的桥架是天车桥架的基本形式，如图1一16所示.它的特点是制造工艺简单

28、、通用性强、易于安装和检修。5 0、一80吨的中、小天车系列中，主要采用这种结构形式，缺点是自重大。 图1一16武钢大学矿业培训中心立足矿业 服务武钢四桁架式结构的桥架如图117所示。它的特点是自重轻、刚性大，缺点是制造工艺复杂，不便于成批生产。这种结构仅适用于小起重量、大跨度的天车。图117四桁架式结构的桥架图1一主桁架2一下水平桁架3一辅助桁架4一上水平桁架5一钢轨武钢大学矿业培训中心立足矿业 服务武钢空腹桁架结构的桥架如图118所示。它的特点是自重轻，整体刚度大，制造、装配、检修方便等优点，一般100500吨通用天车和冶金天车多采用这种结构形式。武钢大学矿业培训中心立足矿业 服务武钢13天车的主要参数天车的参数是说明天车工作性能的指标，也是设计的依据。天车的主要参数有：起重量、跨度、起升高度、各机构的工作速度、轮压及天车各机构的工作类型。为了保证天车的合理使用，安全运行和防止事故的发