通用机械设备-课件-1起重机械

《通用机械设备》课件（1）第1章起重机械《通用机械设备》课件（1）第1章起重机械1第一节概述

第二节卷绕装置

第三节取物装置

第四节制动装置

第五节运行支承装置

第六节电动葫芦

第七节桥式起重机分类、组成和参数

第八节桥式起重机的桥架

第九节桥式起重机桥架运行机构

第十节桥式起重机的起重小车

第十一节桥式起重机常见的机械故障及排除方法第十二节平衡臂架式起重机——平衡吊第一节概述

第二节卷绕装置

第三节取物装2一、起重机械的作用及组成

起重机械是实现企业生产过程机械化和自动化、提高劳动生产率、减轻繁重体力劳动的重要工具和设备。

二、起重机械的分类

根据起重机械所具有的运动机构，可以把起重机械分为单动作和复杂动作的起重机械两大类。

三、起重机的主要参数

起重机的主要参数，是设计和选用起重机的主要依据。

(1)额定起重量Gn额定起重量是指起重机允许吊起的物品连同抓斗和电磁吸盘等取物装置的最大质量(单位为kg、t)，吊钩起重机的额定起重量不包括吊钩和动滑轮组的自重。第一节概述一、起重机械的作用及组成

起重机械是实现企业生产过程机械化和3(2)跨度s和幅度R跨度是桥式类型起重机的一个重要参数，它指起重机主梁两端支承中心线或轨道中心线之间的水平距离(单位为m)。

(3)起升范围D和起升高度H

起升范围是指取物装置上下极限位置间的垂直距离(单位为m)。

(4)工作速度工作速度包括起重机的运行速度(m/min)、起升速度(m/min)、变幅(m/min)、旋转速度(r/min)。图1-1不同类型起重机

a)手拉葫芦b)塔式起重机c)门座起重机d)装卸桥e)汽车起重机(2)跨度s和幅度R跨度是桥式图1-1不同类型起重机

a4(5)生产率起重机单位时间内吊运物品的总质量，即生产率(单位为t/h)。

(6)质量和外形尺寸它们是指起重机本身的质量(单位为t)和长、宽、高尺寸(单位为m)。(5)生产率起重机单位时间内吊运物品的总质量，即生产率(单5四、起重机工作级别

对于同样起重量的起重机，在不同场合下使用，它们的工况往往会有很大的差别。

1.起重机利用等级表1-2起重机的利用等级四、起重机工作级别

对于同样起重量的起重机，在不同场合下使用6表1-3起重机的载荷状态3.起重机工作级别的划分表1-4起重机工作级别的划分2.起重机的载荷状态表1-3起重机的载荷状态3.起重机工作级别的划分表1-47表1-5桥式起重机工作级别举例表1-5桥式起重机工作级别举例8同一起重机中不同机构在工作时的情况各不相同，因此，把各机构的工作也划分成若干个工作级别，称为机构工作级别，这与起重机工作级别类似。

1.机构利用等级表1-6机构利用等级五、起重机机构工作级别同一起重机中不同机构在工作时的情况各不相同，因此，把各机构的9表1-7机构载荷状态分级3.机构工作级别的划分表1-8机构工作级别2.机构载荷状态表1-7机构载荷状态分级3.机构工作级别的划分表1-8机10一、绳索滑轮组

1.绳索滑轮组种类第二节卷绕装置图1-3单一滑轮组起升

时的水平位移一、绳索滑轮组

1.绳索滑轮组种类第二节卷绕装置图111图1-2桥式起重机起升机构简图

1—卷筒2—钢丝绳3—动滑轮4—吊钩

5—定滑轮6—减速器7—联轴器8—电动机图1-2桥式起重机起升机构简图

1—卷筒2—钢丝绳3—12图1-4双联滑轮组

a)平衡杆式b)6分支c)8分支d)12分支图1-4双联滑轮组

a)平衡杆式b)6分支c)8分支133.滑轮组的效率表1-9钢丝绳滑轮组的效率(绕入卷筒的牵引绳由动滑轮引出)(一)2.滑轮组的倍率3.滑轮组的效率表1-9钢丝绳滑轮组的效率(绕入卷筒的牵引14表1-10钢丝绳滑轮组的效率(绕入卷筒的牵引绳由定滑轮引出)(二)二、滑轮

滑轮用于支承钢丝绳，并引导钢丝绳方向的改变。表1-10钢丝绳滑轮组的效率(绕入卷筒的牵引绳由定滑轮引出15图1-6滑轮绳槽断面图1-6滑轮绳槽断面16图1-5滑轮的结构图1-5滑轮的结构17表1-11系数h表1-11系数h18图1-7绳索卷筒

a)光面卷筒b)螺旋槽卷筒

1—标准槽2—深螺旋槽三、卷筒

在起升机构中，卷筒是用来驱动和卷绕钢丝绳的，用它的旋转运动使钢丝绳带动载荷升降，其结构见图1⁃7。图1-7绳索卷筒

a)光面卷筒b)螺旋槽卷筒

1—标准槽191.钢丝绳的种类、构造和标记

1)按钢丝绳的捻绕次数，分为单捻绳、双捻绳和三捻绳三种。图1-8钢丝绳捻绕方向

a)同向捻钢丝绳b)交互捻钢丝绳2)按钢丝捻成股和股捻成绳的相互方向，分为同向捻、交互捻两种，见图1-8。四、钢丝绳

起重机上所用的钢丝绳是一种挠性件。1.钢丝绳的种类、构造和标记

1)按钢丝绳的捻绕次数，分为单203)按钢丝绳中股的捻制类型划分，常用的主要有点接触绳和线接触绳两种。图1-10点接触钢丝绳3)按钢丝绳中股的捻制类型划分，常用的主要有点接触绳和线接触21图1-9点接触钢丝绳的股图1-9点接触钢丝绳的股22图1-11线接触钢

丝绳的股图1-11线接触钢

丝绳的股23代号S)、瓦林吞式(粗细式，代号W)、填充式(代号Fi)。图1-12线接触钢丝绳

a)西鲁式(外粗式，代号S)b)瓦林吞式

(粗细式，代号W)c)填充式(代号Fi)4)线接触绳根据绳股结构的不同，又分为西鲁式(外粗式，代号S)、瓦林吞式(粗细式，代号W)、填充式(代号Fi)。图247)钢丝绳的全称标记和简化标记。

例1例218ZAA6(9+9+1)+SF1770ZSGB/T89185)钢丝绳的股芯或绳芯。

6)钢丝的表面状态。7)钢丝绳的全称标记和简化标记。

例1例218ZAA6(9252.钢丝绳的选择与计算表1-12起重机械常用的钢丝绳类型1)钢丝绳最小直径按下式计算确定2.钢丝绳的选择与计算表1-12起重机械常用的钢丝绳类型126表1-13c和n值2)按与工作级别有关的安全系数选择钢丝绳直径，所选钢丝绳的破断拉力应满足表1-13c和n值2)按与工作级别有关的安全系数选择钢丝绳27一、吊钩和吊钩组

吊钩是一种使用得最多的取物装置，一般情况下，吊钩并不与钢丝绳直接连接，通常是与动滑轮合成吊钩组进行工作。

1.吊钩图1-13吊钩

a)锻造单钩b)锻造双钩c)叠板单钩d)叠板双钩第三节取物装置一、吊钩和吊钩组

吊钩是一种使用得最多的取物装置，一般情况下282.吊钩组

(1)长型吊钩组图1-14中，滑轮1的两边安装着拉板3。

(2)短型吊钩组如图1-15所示，它与长型吊钩组不同，是将吊钩横梁加长，在横梁两端对称地安装滑轮，而不另设滑轮轴，这样就使吊钩组整体高度减小，故称其为“短型”。图1-15短型吊钩组

1—滑轮2—滑轮轴3—吊钩2.吊钩组

(1)长型吊钩组图1-14中，滑轮1的两边安装29图1-14长型吊钩组

1—滑轮2—滑轮轴3—拉板

4—吊钩横梁5—吊钩图1-14长型吊钩组

1—滑轮2—滑轮轴3—拉板

4—30图1-16双绳抓斗二、抓斗抓斗是一种装运散状物料的自动取物装置。图1-16双绳抓斗二、抓斗抓斗是一种装运散状物料的自动取物31图1-17双绳抓斗工作过程

a)下降在物料上b)抓取物料c)起升d)卸料图1-17双绳抓斗工作过程

a)下降在物料上b)抓取物料32图1-18杠杆夹钳三、夹钳

夹钳是一种吊运成件物品的取物装置。

1.杠杆夹钳图1-18杠杆夹钳三、夹钳

夹钳是一种吊运成件物品的取物装33图1-19偏心夹钳2.偏心夹钳图1-19偏心夹钳2.偏心夹钳34图1-20电磁吸盘

a)圆形底面b)矩形底面四、电磁吸盘图1-20电磁吸盘

a)圆形底面b)矩形底面四、电磁吸盘35表1-14电磁吸盘的起重量(单位：kg)表1-14电磁吸盘的起重量(单位：kg)36图1-21黑色金属磁通密度与温度的关系图1-21黑色金属磁通密度与温度的关系37一、制动器的作用和种类图1-22单块制动器

1—制动轮2—瓦块3—制动杠杆第四节制动装置一、制动器的作用和种类图1-22单块制动器

1—制动轮238三、单块制动器

图1⁃22是单块制动器的简图，这种制动器主要由制动轮1、瓦块2和制动杠杆3组成。

四、双块制动器

在制动轮轮缘外侧对称地安装两个制动瓦块，并用杠杆系统把它们联系起来，使两个制动瓦块根据机构合闸或松闸的要求，同时压紧或脱开制动轮，这种制动器就是双块制动器。图1-23ZWZ系列A型直流(短行程)电磁铁块式制动器三、单块制动器

图1⁃22是单块制动器的简图，这种制动器主要39五、短行程电磁铁双块制动器的调整

1.调整电磁铁行程图1-24交流(短行程)电磁铁块式制动器

a)构造图b)原理图

1—底座2—制动杆3—瓦块4—制动片5—夹板6—小螺母7—辅助弹簧8—拉板9—主弹簧

10—中心拉杆11—螺母(共3个，紧贴主弹簧的那个是调整主弹簧长度用的，叫做调整螺母；

中间的是防止调整弹簧螺母松动的，叫做背螺母；第3个是卸闸瓦时使制动杆张开的，叫做张开螺母)

12—衔铁13—导电卡子14—背螺母15—调整螺栓五、短行程电磁铁双块制动器的调整

1.调整电磁铁行程图1-2402.调整主弹簧工作长度图1-25调整电磁铁行程

1—调整螺母2—中心拉杆方头2.调整主弹簧工作长度图1-25调整电磁铁行程

1—调整螺41图1-26调整主弹簧

1—调整螺母2—背螺母3—中心拉杆方头图1-26调整主弹簧

1—调整螺母2—背螺母3—中心拉42图1-27调整制动瓦块与制动轮间隙3.调整两制动瓦块与制动轮的间隙图1-27调整制动瓦块与制动轮间隙3.调整两制动瓦块与制动43一、车轮图1-28车轮类型

a)双轮缘b)单轮缘c)无轮缘第五节运行支承装置一、车轮图1-28车轮类型

a)双轮缘b)单轮缘c)无441.车轮的类型

2.车轮的材料图1-29车轮踏面

a)圆柱面b)圆锥面1.车轮的类型

2.车轮的材料图1-29车轮踏面

a)圆柱45图1-30工字钢下翼缘上运行的车轮图1-30工字钢下翼缘上运行的车轮46图1-31装在固定心轴上的车轮

1—固定心轴2—车轮3—齿圈图1-31装在固定心轴上的车轮

1—固定心轴2—车轮3473.车轮的支承和安装图1-32装在转轴上的车轮

1—角型轴承箱2—转轴3—车轮3.车轮的支承和安装图1-32装在转轴上的车轮

1—角型轴48图1-33均衡车架装置图1-33均衡车架装置49图1-34起重机用钢轨

a)铁路钢轨b)起重机专用钢轨4.均衡车架装置图1-34起重机用钢轨

a)铁路钢轨b)起重机专用钢轨450二、轨道

起重机车轮运行的轨道，常采用铁路钢轨；当轮压较大时，采用起重机专用钢轨，见图1⁃34。表1-15钢轨的选用二、轨道

起重机车轮运行的轨道，常采用铁路钢轨；当轮压较大时51图1-35轨道的固定

a)用螺栓压板固定在金属梁上的轨道

b)用压板固定在钢筋混凝土梁上的轨道c)用钩条固定在金属梁上的轨道

1—轨道2—压板3—金属梁4—钢筋混凝土梁5—螺栓6—钩条图1-35轨道的固定

a)用螺栓压板固定在金属梁上的轨道

52一、概述

电动葫芦是一种常见的用电力驱动的小型起重机械，可用于固定作业场所，加上运行小车也可沿着工字钢梁的直线轨道或弯曲轨道进行起升和运送物品的作业，因此电动葫芦常被用作单梁桥式起重机、龙门起重机和悬臂起重机的配套提升装置。图1-36电动单梁桥式起重机

1—走台栏杆(主视图中用双点划线表示)2—水平辅助桁架3—端梁

4—大车运行机构5—工字形主梁6—垂直辅助桁架7—电动葫芦第六节电动葫芦一、概述

电动葫芦是一种常见的用电力驱动的小型起重机械，可用53图1-37电动葫芦结构类型图

1—电动机2—制动器3—减速器4—卷筒5—控制电器图1-37电动葫芦结构类型图

1—电动机2—制动器3—54一般用途的常速钢丝绳电动葫芦，由起升机构、运行机构、电控设备三部分组成。1M38.tif二、电动葫芦的结构类型一般用途的常速钢丝绳电动葫芦，由起升机构、运行机构、电控设备55三、电动葫芦的结构和工作原理CD型电动葫芦外形如图1⁃38所示。

1.制动器图1-39CD型电动葫芦工作原理示意图

1—锥形转子电动机2—弹性联轴器3—减速器的输入轴

4—减速器的输出轴(空心轴)5—卷筒6—弹簧7—制动器座8—制动轮三、电动葫芦的结构和工作原理CD型电动葫芦外形如图1⁃38所56图1-40锥形转子受力分析图2.减速器图1-40锥形转子受力分析图2.减速器57图1-41MD型电动葫芦的双速电动机组

1—起重辅电动机2—带齿圈的制动轮3—起重电动机4—风扇制动轮3.卷筒图1-41MD型电动葫芦的双速电动机组

1—起重辅电动机584.排绳器

5.起重电动机

6.电动小车图1-42电动葫芦小车驱动方式4.排绳器

5.起重电动机

6.电动小车图1-42电动葫芦59一、桥式起重机的分类

按驱动方式和桥架结构的不同，桥式起重机分为手动单梁和双梁、电动单梁和双梁等几种形式。图1-43桥式起重机示意图

1—驾驶室2—大车3—起重小车4—钢丝绳5—吊钩组第七节桥式起重机分类、组成和参数一、桥式起重机的分类

按驱动方式和桥架结构的不同，桥式起重机60二、桥式起重机的组成

桥式起重机的组成如图1⁃44所示。

1.金属结构部分图1-44电动双梁桥式起重机二、桥式起重机的组成

桥式起重机的组成如图1⁃44所示。

161(1)起升机构它的作用是提升和下降物品。

(2)小车运行机构它的任务是使被起升的物品沿主梁方向作水平往返运动。

(3)桥架运行机构它的任务是使被提升的物品在大车轨道方向作水平往返运动。

3.电气设备2.机械(工作机构)部分(1)起升机构它的作用是提升和下降物品。

(2)小车运行机62表1-16桥式起重机起重量和工作级别的划分2.二用、三用的起重量根据用户需要进行匹配。三、通用桥式起重机基本参数

通用桥式起重机早已系列化和标准化。

1.起重量和工作级别表1-16桥式起重机起重量和工作级别的划分2.二用、三用的63表1-17桥式起重机的标准跨度(单位：m)3.起升高度

4.工作速度2.跨度表1-17桥式起重机的标准跨度(单位：m)3.起升高度

464一、单梁桥架

这种桥架是由一个主梁与固定在主梁端部的两个端梁组成的。图1-45单梁桥架

a)主梁一侧或两侧加斜撑

b)主梁一侧加水平桁架第八节桥式起重机的桥架一、单梁桥架

这种桥架是由一个主梁与固定在主梁端部的两个端梁65图1-46桁构式单梁桥架

1—垂直辅助桁架2—主梁3—端梁4—斜撑5—水平桁架图1-46桁构式单梁桥架

1—垂直辅助桁架2—主梁3—661.桁构式桥架图1-47桁构式桥架

1—主桁架2—垂直辅助桁架(副桁架)3—上水平桁架4—下水平桁架二、双梁桥架

大中型桥式起重机一般都采用双主梁桥架。1.桁构式桥架图1-47桁构式桥架

1—主桁架2—垂直辅67图1-48四桁架结构

1—主桁架2—辅助桁架3—上水平桁架4—下水平桁架5—钢轨图1-48四桁架结构

1—主桁架2—辅助桁架3—上水平68图1-49箱形主梁结构

1—上盖板2—腹板3—下盖板4—隔板5—加强肋板6—纵向加肋角钢2.箱形桥架图1-49箱形主梁结构

1—上盖板2—腹板3—下盖板69图1-50端梁结构图1-50端梁结构70图1-51主梁与端梁的连接

1—箱形主梁支承端2、3—水平连接板4—垂直连接板5—角撑板图1-51主梁与端梁的连接

1—箱形主梁支承端2、3—水713.单腹板式桥架

4.空腹桁架桥架图1-52单腹板式桥架3.单腹板式桥架

4.空腹桁架桥架图1-52单腹板式桥架72图1-53空腹桁架桥架结构图1-53空腹桁架桥架结构73起重机工作时，桥架受载必然会产生下挠度，这将对小车向桥架主梁两端的运动产生附加爬坡阻力。三、对桥架主梁上拱和静挠度的要求起重机工作时，桥架受载必然会产生下挠度，这将对小车向桥架主梁74一、集中驱动的桥架运行机构

集中驱动是指在桥架走台中部只安装一台电动机。图1-54集中驱动的大车运行机构

a)、b)高速轴传动方案c)低速轴传动方案d)中速轴传动方案

1—电动机2—制动器3、5—半齿联轴器4—浮动轴

6—减速器7—车轮8—全齿联轴器9—开式齿轮第九节桥式起重机桥架运行机构一、集中驱动的桥架运行机构

集中驱动是指在桥架走台中部只安装75二、分别驱动的桥架运行机构图1-55分别驱动的大车运行机构

1—电动机2—制动器3、5—半齿联轴器4—浮动轴

6—减速器7—车轮8—全齿联轴器9—全齿制动联轴器二、分别驱动的桥架运行机构图1-55分别驱动的大车运行机构76图1-56“三合一”驱动装置大车运行机构

1—车轮2—连接架3—减速器4—带制动器的电动机图1-56“三合一”驱动装置大车运行机构

1—车轮2—连77三、实心转子制动电动机在运行机构中的应用

1.笼型异步电动机的起动“冲击”问题图1-57标准轮箱模块1)在电动机定子串接起动电阻。

2)加装调速系统，如变频调整器等。

3)在一般的情况下，可用实心转子电动机，实现“缓起动”。

2.实心转子电动机的结构和工作原理三、实心转子制动电动机在运行机构中的应用

1.笼型异步电动机783.实心转子电动机和笼型异步电动机特性曲线的比较图1-58电动机机械特性曲线

1—笼型转子电动机2—实心转子电动机3.实心转子电动机和笼型异步电动机特性曲线的比较图1-5879图1-59起重机运行机构速度曲线

1—笼型转子电动机驱动

2—实心转子电动机驱动图1-59起重机运行机构速度曲线

1—笼型转子电动机驱动

801)笼型转子电动机在直接起动过程中转矩随转速增加(转差率减小)而增加，起动时间短，加速度大，这时是第一次冲击，在达到额定转速时电磁转矩又减小过快，造成了二次冲击。

2)在同样负载下，实心转子电动机比笼型转子电动机的起动时间要长，这样起动时的“冲击”就减小了，达到了“缓起动”的目的。

4.实心转子电动机的优缺点

5.在起重机运行机构中的运用1)笼型转子电动机在直接起动过程中转矩随转速增加(转差率减小81一、起升机构

见图1⁃2，它由电动机、传动装置、卷绕装置、取物装置和制动装置组成，这里主要介1M60.tif第十节桥式起重机的起重小车一、起升机构

见图1⁃2，它由电动机、传动装置、卷绕装置、取82图1-61采用闭式传动的起升机构1.闭式传动图1-61采用闭式传动的起升机构1.闭式传动831M62.tif1M62.tif84图1-63具有开式齿轮传动的起升机构

1—电动机2—带制动轮的弹性柱销或

全齿联轴器3—减速器4—卷筒5—轴承

6—带中间浮动轴的半齿联轴器7—开式齿轮2.开式传动图1-63具有开式齿轮传动的起升机构

1—电动机2—带制85二、小车运行机构图1-64减速器装在小车车轮中间的运行机构

1—电动机2—制动器3—立式减速器

4—车轮5—半齿联轴器6—浮动轴7—全齿联轴器二、小车运行机构图1-64减速器装在小车车轮中间的运行机构86三、小车架

小车架用于支承和安装起升机构、小车运行机构。图1-65小车架的主要构件

1—纵梁2—横梁三、小车架

小车架用于支承和安装起升机构、小车运行机构。图187四、安全装置

起重小车的安全装置主要有栏杆、限位开关、撞尺、缓冲器、排障板等。

1.栏杆

2.限位开关图1-66杠杆式限位开关

a)起升机构装有环套的重锤限位开关b)起升机构装有带连杆的重锤限位开关

1、4、8—重锤2—限位开关的弯形杠杆3—套环5—撞板6—吊钩夹套7—杠杆四、安全装置

起重小车的安全装置主要有栏杆、限位开关、撞尺、88图1-67旋转螺杆式起升高度限位开关

1—壳体2—弧形盖3—螺钉4—压板5—纸垫6—十字滑块联轴器

7、12—螺母8—垫圈9—导柱10—螺杆11—滑块13—螺栓14—限位开关图1-67旋转螺杆式起升高度限位开关

1—壳体2—弧形盖89图1-68小车用弹簧缓冲器3.缓冲器图1-68小车用弹簧缓冲器3.缓冲器90表1-18桥式起重机常见的机械故障及排除方法4.排障板第十一节桥式起重机常见的机械故障及排除方法表1-18桥式起重机常见的机械故障及排除方法4.排障板第十91表1-18桥式起重机常见的机械故障及排除方法表1-18桥式起重机常见的机械故障及排除方法92表1-18桥式起重机常见的机械故障及排除方法表1-18桥式起重机常见的机械故障及排除方法93表1-18桥式起重机常见的机械故障及排除方法表1-18桥式起重机常见的机械故障及排除方法94图1-69平衡吊总图

1—立柱2—回转座3—减速箱4—平衡锤5—电动机6—支承臂

7—大横臂8—小横臂9—起重臂10—吊钩架11—吊钩第十二节平衡臂架式起重机——平衡吊图1-69平衡吊总图

1—立柱2—回转座3—减速箱495一、平衡吊的结构组成及运动

图1⁃69所示为最大起重量50kg的平衡吊总图。

1)支承部分，即立柱1。

2)回转臂架部分，由回转座2、减速箱3、电动机5、大横臂7、小横臂8、起重臂9、支承臂6、吊钩架10、吊钩11和平衡锤4等组成。

3)电气控制部分(图中未表示)，包括电控箱、按钮盒等。图1-70平衡吊运动简图

1—立柱2—回转座3—丝杆4—螺母5—电动机

6—V带7、8—齿轮9、11—滚轮10—支承臂

12—大横臂13—小横臂14—起重臂15—吊钩一、平衡吊的结构组成及运动

图1⁃69所示为最大起重量50k96图1-71平衡臂简图图1-71平衡臂简图97图1⁃71为平衡臂的简图。

1)设平衡臂起升重物Q至某一高度，重物处于静止状态，即平衡状态。图1-73起重臂简图二、平衡吊的平衡原理图1⁃71为平衡臂的简图。

1)设平衡臂起升重物Q至某一高度98图1-72平衡臂平衡时的各

杆角度(位置)关系图1-72平衡臂平衡时的各

杆角度(位置)关系992)取起重臂CE作其简图，如图1-73所示。图1-74重力Q、支承力N与平衡臂的几何关系图2)取起重臂CE作其简图，如图1-73所示。图1-74重力1003)再取平衡臂并作其简图，画出有关的辅助线，如图1-74所示。

5)从图1-73、图1-74可看出图1-75B型平衡吊

1—立柱2—回转减速箱3—电控箱4—电动机

5—拉簧6—平衡臂7—手柄8—专用夹具3)再取平衡臂并作其简图，画出有关的辅助线，如图1-74所示101图1-76B型平衡臂结构

1—小横臂2—大横臂3、5、6—滚轮

4—支承臂7—横杆8—三角板9—竖杆

10—起重臂11—连接板12—手柄座图1-76B型平衡臂结构

1—小横臂2—大横臂3、5、102三、平衡吊使用中应注意的问题

在实际工作中会发现，有的平衡吊不能在所有工作位置上都随遇平衡，其原因为：

1)水平导槽没有调成水平。

2)由于制造误差或杆件变形破坏了平行四边形或者挂重点E的位置，不能满足L/l=H/h。

3)平衡臂杆系的自重没有平衡好。

四、平衡吊的应用

1)平衡吊有多种安装方式(见图1-77)：地面移动式、地面固定式、悬挂轨道式和屋架固定式等。

2)将平衡吊的立柱倒置固定在另一大悬臂梁上(见图1-78)，此梁用电动机带动绕大立柱回转，这样又扩大了平衡吊的作业范围。三、平衡吊使用中应注意的问题

在实际工作中会发现，有的平衡吊103图1-77平衡吊的安装方式

a)地面移动式b)地面固定式c)悬挂轨道式d)屋架固定式图1-77平衡吊的安装方式

a)地面移动式b)地面固定式104图1-78平衡吊扩大作业范围示意图图1-78平衡吊扩大作业范围示意图105结束结束结束结束106《通用机械设备》课件（1）第1章起重机械《通用机械设备》课件（1）第1章起重机械107第一节概述

第二节卷绕装置

第三节取物装置

第四节制动装置

第五节运行支承装置

第六节电动葫芦

第七节桥式起重机分类、组成和参数

第八节桥式起重机的桥架

第九节桥式起重机桥架运行机构

第十节桥式起重机的起重小车

第十一节桥式起重机常见的机械故障及排除方法第十二节平衡臂架式起重机——平衡吊第一节概述

第二节卷绕装置

第三节取物装108一、起重机械的作用及组成

起重机械是实现企业生产过程机械化和自动化、提高劳动生产率、减轻繁重体力劳动的重要工具和设备。

二、起重机械的分类

根据起重机械所具有的运动机构，可以把起重机械分为单动作和复杂动作的起重机械两大类。

三、起重机的主要参数

起重机的主要参数，是设计和选用起重机的主要依据。

(1)额定起重量Gn额定起重量是指起重机允许吊起的物品连同抓斗和电磁吸盘等取物装置的最大质量(单位为kg、t)，吊钩起重机的额定起重量不包括吊钩和动滑轮组的自重。第一节概述一、起重机械的作用及组成

起重机械是实现企业生产过程机械化和109(2)跨度s和幅度R跨度是桥式类型起重机的一个重要参数，它指起重机主梁两端支承中心线或轨道中心线之间的水平距离(单位为m)。

(3)起升范围D和起升高度H

起升范围是指取物装置上下极限位置间的垂直距离(单位为m)。

(4)工作速度工作速度包括起重机的运行速度(m/min)、起升速度(m/min)、变幅(m/min)、旋转速度(r/min)。图1-1不同类型起重机

a)手拉葫芦b)塔式起重机c)门座起重机d)装卸桥e)汽车起重机(2)跨度s和幅度R跨度是桥式图1-1不同类型起重机

a110(5)生产率起重机单位时间内吊运物品的总质量，即生产率(单位为t/h)。

(6)质量和外形尺寸它们是指起重机本身的质量(单位为t)和长、宽、高尺寸(单位为m)。(5)生产率起重机单位时间内吊运物品的总质量，即生产率(单111四、起重机工作级别

对于同样起重量的起重机，在不同场合下使用，它们的工况往往会有很大的差别。

1.起重机利用等级表1-2起重机的利用等级四、起重机工作级别

对于同样起重量的起重机，在不同场合下使用112表1-3起重机的载荷状态3.起重机工作级别的划分表1-4起重机工作级别的划分2.起重机的载荷状态表1-3起重机的载荷状态3.起重机工作级别的划分表1-4113表1-5桥式起重机工作级别举例表1-5桥式起重机工作级别举例114同一起重机中不同机构在工作时的情况各不相同，因此，把各机构的工作也划分成若干个工作级别，称为机构工作级别，这与起重机工作级别类似。

1.机构利用等级表1-6机构利用等级五、起重机机构工作级别同一起重机中不同机构在工作时的情况各不相同，因此，把各机构的115表1-7机构载荷状态分级3.机构工作级别的划分表1-8机构工作级别2.机构载荷状态表1-7机构载荷状态分级3.机构工作级别的划分表1-8机116一、绳索滑轮组

1.绳索滑轮组种类第二节卷绕装置图1-3单一滑轮组起升

时的水平位移一、绳索滑轮组

1.绳索滑轮组种类第二节卷绕装置图1117图1-2桥式起重机起升机构简图

1—卷筒2—钢丝绳3—动滑轮4—吊钩

5—定滑轮6—减速器7—联轴器8—电动机图1-2桥式起重机起升机构简图

1—卷筒2—钢丝绳3—118图1-4双联滑轮组

a)平衡杆式b)6分支c)8分支d)12分支图1-4双联滑轮组

a)平衡杆式b)6分支c)8分支1193.滑轮组的效率表1-9钢丝绳滑轮组的效率(绕入卷筒的牵引绳由动滑轮引出)(一)2.滑轮组的倍率3.滑轮组的效率表1-9钢丝绳滑轮组的效率(绕入卷筒的牵引120表1-10钢丝绳滑轮组的效率(绕入卷筒的牵引绳由定滑轮引出)(二)二、滑轮

滑轮用于支承钢丝绳，并引导钢丝绳方向的改变。表1-10钢丝绳滑轮组的效率(绕入卷筒的牵引绳由定滑轮引出121图1-6滑轮绳槽断面图1-6滑轮绳槽断面122图1-5滑轮的结构图1-5滑轮的结构123表1-11系数h表1-11系数h124图1-7绳索卷筒

a)光面卷筒b)螺旋槽卷筒

1—标准槽2—深螺旋槽三、卷筒

在起升机构中，卷筒是用来驱动和卷绕钢丝绳的，用它的旋转运动使钢丝绳带动载荷升降，其结构见图1⁃7。图1-7绳索卷筒

a)光面卷筒b)螺旋槽卷筒

1—标准槽1251.钢丝绳的种类、构造和标记

1)按钢丝绳的捻绕次数，分为单捻绳、双捻绳和三捻绳三种。图1-8钢丝绳捻绕方向

a)同向捻钢丝绳b)交互捻钢丝绳2)按钢丝捻成股和股捻成绳的相互方向，分为同向捻、交互捻两种，见图1-8。四、钢丝绳

起重机上所用的钢丝绳是一种挠性件。1.钢丝绳的种类、构造和标记

1)按钢丝绳的捻绕次数，分为单1263)按钢丝绳中股的捻制类型划分，常用的主要有点接触绳和线接触绳两种。图1-10点接触钢丝绳3)按钢丝绳中股的捻制类型划分，常用的主要有点接触绳和线接触127图1-9点接触钢丝绳的股图1-9点接触钢丝绳的股128图1-11线接触钢

丝绳的股图1-11线接触钢

丝绳的股129代号S)、瓦林吞式(粗细式，代号W)、填充式(代号Fi)。图1-12线接触钢丝绳

a)西鲁式(外粗式，代号S)b)瓦林吞式

(粗细式，代号W)c)填充式(代号Fi)4)线接触绳根据绳股结构的不同，又分为西鲁式(外粗式，代号S)、瓦林吞式(粗细式，代号W)、填充式(代号Fi)。图1307)钢丝绳的全称标记和简化标记。

例1例218ZAA6(9+9+1)+SF1770ZSGB/T89185)钢丝绳的股芯或绳芯。

6)钢丝的表面状态。7)钢丝绳的全称标记和简化标记。

例1例218ZAA6(91312.钢丝绳的选择与计算表1-12起重机械常用的钢丝绳类型1)钢丝绳最小直径按下式计算确定2.钢丝绳的选择与计算表1-12起重机械常用的钢丝绳类型1132表1-13c和n值2)按与工作级别有关的安全系数选择钢丝绳直径，所选钢丝绳的破断拉力应满足表1-13c和n值2)按与工作级别有关的安全系数选择钢丝绳133一、吊钩和吊钩组

吊钩是一种使用得最多的取物装置，一般情况下，吊钩并不与钢丝绳直接连接，通常是与动滑轮合成吊钩组进行工作。

1.吊钩图1-13吊钩

a)锻造单钩b)锻造双钩c)叠板单钩d)叠板双钩第三节取物装置一、吊钩和吊钩组

吊钩是一种使用得最多的取物装置，一般情况下1342.吊钩组

(1)长型吊钩组图1-14中，滑轮1的两边安装着拉板3。

(2)短型吊钩组如图1-15所示，它与长型吊钩组不同，是将吊钩横梁加长，在横梁两端对称地安装滑轮，而不另设滑轮轴，这样就使吊钩组整体高度减小，故称其为“短型”。图1-15短型吊钩组

1—滑轮2—滑轮轴3—吊钩2.吊钩组

(1)长型吊钩组图1-14中，滑轮1的两边安装135图1-14长型吊钩组

1—滑轮2—滑轮轴3—拉板

4—吊钩横梁5—吊钩图1-14长型吊钩组

1—滑轮2—滑轮轴3—拉板

4—136图1-16双绳抓斗二、抓斗抓斗是一种装运散状物料的自动取物装置。图1-16双绳抓斗二、抓斗抓斗是一种装运散状物料的自动取物137图1-17双绳抓斗工作过程

a)下降在物料上b)抓取物料c)起升d)卸料图1-17双绳抓斗工作过程

a)下降在物料上b)抓取物料138图1-18杠杆夹钳三、夹钳

夹钳是一种吊运成件物品的取物装置。

1.杠杆夹钳图1-18杠杆夹钳三、夹钳

夹钳是一种吊运成件物品的取物装139图1-19偏心夹钳2.偏心夹钳图1-19偏心夹钳2.偏心夹钳140图1-20电磁吸盘

a)圆形底面b)矩形底面四、电磁吸盘图1-20电磁吸盘

a)圆形底面b)矩形底面四、电磁吸盘141表1-14电磁吸盘的起重量(单位：kg)表1-14电磁吸盘的起重量(单位：kg)142图1-21黑色金属磁通密度与温度的关系图1-21黑色金属磁通密度与温度的关系143一、制动器的作用和种类图1-22单块制动器

1—制动轮2—瓦块3—制动杠杆第四节制动装置一、制动器的作用和种类图1-22单块制动器

1—制动轮2144三、单块制动器

图1⁃22是单块制动器的简图，这种制动器主要由制动轮1、瓦块2和制动杠杆3组成。

四、双块制动器

在制动轮轮缘外侧对称地安装两个制动瓦块，并用杠杆系统把它们联系起来，使两个制动瓦块根据机构合闸或松闸的要求，同时压紧或脱开制动轮，这种制动器就是双块制动器。图1-23ZWZ系列A型直流(短行程)电磁铁块式制动器三、单块制动器

图1⁃22是单块制动器的简图，这种制动器主要145五、短行程电磁铁双块制动器的调整

1.调整电磁铁行程图1-24交流(短行程)电磁铁块式制动器

a)构造图b)原理图

1—底座2—制动杆3—瓦块4—制动片5—夹板6—小螺母7—辅助弹簧8—拉板9—主弹簧

10—中心拉杆11—螺母(共3个，紧贴主弹簧的那个是调整主弹簧长度用的，叫做调整螺母；

中间的是防止调整弹簧螺母松动的，叫做背螺母；第3个是卸闸瓦时使制动杆张开的，叫做张开螺母)

12—衔铁13—导电卡子14—背螺母15—调整螺栓五、短行程电磁铁双块制动器的调整

1.调整电磁铁行程图1-21462.调整主弹簧工作长度图1-25调整电磁铁行程

1—调整螺母2—中心拉杆方头2.调整主弹簧工作长度图1-25调整电磁铁行程

1—调整螺147图1-26调整主弹簧

1—调整螺母2—背螺母3—中心拉杆方头图1-26调整主弹簧

1—调整螺母2—背螺母3—中心拉148图1-27调整制动瓦块与制动轮间隙3.调整两制动瓦块与制动轮的间隙图1-27调整制动瓦块与制动轮间隙3.调整两制动瓦块与制动149一、车轮图1-28车轮类型

a)双轮缘b)单轮缘c)无轮缘第五节运行支承装置一、车轮图1-28车轮类型

a)双轮缘b)单轮缘c)无1501.车轮的类型

2.车轮的材料图1-29车轮踏面

a)圆柱面b)圆锥面1.车轮的类型

2.车轮的材料图1-29车轮踏面

a)圆柱151图1-30工字钢下翼缘上运行的车轮图1-30工字钢下翼缘上运行的车轮152图1-31装在固定心轴上的车轮

1—固定心轴2—车轮3—齿圈图1-31装在固定心轴上的车轮

1—固定心轴2—车轮31533.车轮的支承和安装图1-32装在转轴上的车轮

1—角型轴承箱2—转轴3—车轮3.车轮的支承和安装图1-32装在转轴上的车轮

1—角型轴154图1-33均衡车架装置图1-33均衡车架装置155图1-34起重机用钢轨

a)铁路钢轨b)起重机专用钢轨4.均衡车架装置图1-34起重机用钢轨

a)铁路钢轨b)起重机专用钢轨4156二、轨道

起重机车轮运行的轨道，常采用铁路钢轨；当轮压较大时，采用起重机专用钢轨，见图1⁃34。表1-15钢轨的选用二、轨道

起重机车轮运行的轨道，常采用铁路钢轨；当轮压较大时157图1-35轨道的固定

a)用螺栓压板固定在金属梁上的轨道

b)用压板固定在钢筋混凝土梁上的轨道c)用钩条固定在金属梁上的轨道

1—轨道2—压板3—金属梁4—钢筋混凝土梁5—螺栓6—钩条图1-35轨道的固定

a)用螺栓压板固定在金属梁上的轨道

158一、概述

电动葫芦是一种常见的用电力驱动的小型起重机械，可用于固定作业场所，加上运行小车也可沿着工字钢梁的直线轨道或弯曲轨道进行起升和运送物品的作业，因此电动葫芦常被用作单梁桥式起重机、龙门起重机和悬臂起重机的配套提升装置。图1-36电动单梁桥式起重机

1—走台栏杆(主视图中用双点划线表示)2—水平辅助桁架3—端梁

4—大车运行机构5—工字形主梁6—垂直辅助桁架7—电动葫芦第六节电动葫芦一、概述

电动葫芦是一种常见的用电力驱动的小型起重机械，可用159图1-37电动葫芦结构类型图

1—电动机2—制动器3—减速器4—卷筒5—控制电器图1-37电动葫芦结构类型图

1—电动机2—制动器3—160一般用途的常速钢丝绳电动葫芦，由起升机构、运行机构、电控设备三部分组成。1M38.tif二、电动葫芦的结构类型一般用途的常速钢丝绳电动葫芦，由起升机构、运行机构、电控设备161三、电动葫芦的结构和工作原理CD型电动葫芦外形如图1⁃38所示。

1.制动器图1-39CD型电动葫芦工作原理示意图

1—锥形转子电动机2—弹性联轴器3—减速器的输入轴

4—减速器的输出轴(空心轴)5—卷筒6—弹簧7—制动器座8—制动轮三、电动葫芦的结构和工作原理CD型电动葫芦外形如图1⁃38所162图1-40锥形转子受力分析图2.减速器图1-40锥形转子受力分析图2.减速器163图1-41MD型电动葫芦的双速电动机组

1—起重辅电动机2—带齿圈的制动轮3—起重电动机4—风扇制动轮3.卷筒图1-41MD型电动葫芦的双速电动机组

1—起重辅电动机1644.排绳器

5.起重电动机

6.电动小车图1-42电动葫芦小车驱动方式4.排绳器

5.起重电动机

6.电动小车图1-42电动葫芦165一、桥式起重机的分类

按驱动方式和桥架结构的不同，桥式起重机分为手动单梁和双梁、电动单梁和双梁等几种形式。图1-43桥式起重机示意图

1—驾驶室2—大车3—起重小车4—钢丝绳5—吊钩组第七节桥式起重机分类、组成和参数一、桥式起重机的分类

按驱动方式和桥架结构的不同，桥式起重机166二、桥式起重机的组成

桥式起重机的组成如图1⁃44所示。

1.金属结构部分图1-44电动双梁桥式起重机二、桥式起重机的组成

桥式起重机的组成如图1⁃44所示。

1167(1)起升机构它的作用是提升和下降物品。

(2)小车运行机构它的任务是使被起升的物品沿主梁方向作水平往返运动。

(3)桥架运行机构它的任务是使被提升的物品在大车轨道方向作水平往返运动。

3.电气设备2.机械(工作机构)部分(1)起升机构它的作用是提升和下降物品。

(2)小车运行机168表1-16桥式起重机起重量和工作级别的划分2.二用、三用的起重量根据用户需要进行匹配。三、通用桥式起重机基本参数

通用桥式起重机早已系列化和标准化。

1.起重量和工作级别表1-16桥式起重机起重量和工作级别的划分2.二用、三用的169表1-17桥式起重机的标准跨度(单位：m)3.起升高度

4.工作速度2.跨度表1-17桥式起重机的标准跨度(单位：m)3.起升高度

4170一、单梁桥架

这种桥架是由一个主梁与固定在主梁端部的两个端梁组成的。图1-45单梁桥架

a)主梁一侧或两侧加斜撑

b)主梁一侧加水平桁架第八节桥式起重机的桥架一、单梁桥架

这种桥架是由一个主梁与固定在主梁端部的两个端梁171图1-46桁构式单梁桥架

1—垂直辅助桁架2—主梁3—端梁4—斜撑5—水平桁架图1-46桁构式单梁桥架

1—垂直辅助桁架2—主梁3—1721.桁构式桥架图1-47桁构式桥架

1—主桁架2—垂直辅助桁架(副桁架)3—上水平桁架4—下水平桁架二、双梁桥架

大中型桥式起重机一般都采用双主梁桥架。1.桁构式桥架图1-47桁构式桥架

1—主桁架2—垂直辅173图1-48四桁架结构

1—主桁架2—辅助桁架3—上水平桁架4—下水平桁架5—钢轨图1-48四桁架结构

1—主桁架2—辅助桁架3—上水平174图1-49箱形主梁结构

1—上盖板2—腹板3—下盖板4—隔板5—加强肋板6—纵向加肋角钢2.箱形桥架图1-49箱形主梁结构

1—上盖板2—腹板3—下盖板175图1-50端梁结构图1-50端梁结构176图1-51主梁与端梁的连接

1—箱形主梁支承端2、3—水平连接板4—垂直连接板5—角撑板图1-51主梁与端梁的连接

1—箱形主梁支承端2、3—水1773.单腹板式桥架

4.空腹桁架桥架图1-52单腹板式桥架3.单腹板式桥架

4.空腹桁架桥架图1-52单腹板式桥架178图1-53空腹桁架桥架结构图1-53空腹桁架桥架结构179起重机工作时，桥架受载必然会产生下挠度，这将对小车向桥架主梁两端的运动产生附加爬坡阻力。三、对桥架主梁上拱和静挠度的要求起重机工作时，桥架受载必然会产生下挠度，这将对小车向桥架主梁180一、集中驱动的桥架运行机构

集中驱动是指在桥架走台中部只安装一台电动机。图1-54集中驱动的大车运行机构

a)、b)高速轴传动方案c)低速轴传动方案d)中速轴传动方案

1—电动机2—制动器3、5—半齿联轴器4—浮动轴

6—减速器7—车轮8—全齿联轴器9—开式齿轮第九节桥式起重机桥架运行机构一、集中驱动的桥架运行机构

集中驱动是指在桥架走台中部只安装181二、分别驱动的桥架运行机构图1-55分别驱动的大车运行机构

1—电动机2—制动器3、5—半齿联轴器4—浮动轴

6—减速器7—车轮8—全齿联轴器9—全齿制动联轴器二、分别驱动的桥架运行机构图1-55分别驱动的大车运行机构182图1-56“三合一”驱动装置大车运行机构

1—车轮2—连接架3—减速器4—带制动器的电动机图1-56“三合一”驱动装置大车运行机构

1—车轮2—连183三、实心转子制动电动机在运行机构中的应用

1.笼型异步电动机的起动“冲击”问题图1-57标准轮箱模块1)在电动机定子串接起动电阻。

2)加装调速系统，如变频调整器等。

3)在一般的情况下，可用实心转子电动机，实现“缓起动”。

2.实心转子电动机的结构和工作原理三、实心转子制动电动机在运行机构中的应用

1.笼型异步电动机1843.实心转子电动机和笼型异步电动机特性曲线的比较图1-58电动机机械特性曲线

1—笼型转子电动机2—实心转子电动机3.实心转子电动机和笼型异步电动机特性曲线的比较图1-58185图1-59起重机运行机构速度曲线

1—笼型转子电动机驱动

2—实心转子电动机驱动图1-59起重机运行机构速度曲线

1—笼型转子电动机驱动

1861)笼型转子电动机在直接起动过程中转矩随转速增加(转差率减小)而增加，起动时间短，加速度大，这时是第一次冲击，在达到额定转速时电磁转矩又减小过快，造成了二次冲击。

2)在同样负载下，实心转子电动机比笼型转子电动机的起动时间要长，这样起动时的“冲击”就减小了，达到了“缓起动”的目的。

4.实心转子电动机的优缺点

5.在起重机运行机构中的运用1)笼型转子电动机在直接起动过程中转矩随转速增加(转差率减小187一、起升机构

见图1⁃2，它由电动机、传动装置、卷绕装置、取物装置和制动装置组成，这里主要介1M60.tif第十节桥式起重机的起重小车一、起升机构

见图1⁃2，它由电动机、传动装置、卷绕装置、取188图1-61采用闭式传动的起升机构1.闭式传动图1-61采用闭式传动的起升机构1.闭式传动1891M62.tif1M62.tif190图1-63具有开式齿轮传动的起升机构

1—电动机2—带制动轮的弹性柱销或

全齿联轴器3—减速器4—卷筒5—轴承

6—带中间浮动轴的半齿联轴器7—开式齿轮2.开式传动图1-63具有开式齿轮传动的起升机构

1—电动机2—带制191二、小车运行机构图1-64减速器装在小车车轮中间的运行机构

1—电动机2—制动器3—立式减