单梁桥式起重机的特性课件

桥式起重机工作机构

安全运行实训王秋衡

湖南工学院安全与环境工程系Wednesday,September27,2023桥式起重机工作机构

安全运行实训

1桥式起重机简介

桥式起重机是横架于车间、仓库和料场上空进行物料吊运的起重设备。由于它的两端坐落在高大的水泥柱或者金属支架上，形状似桥，所以又称“天车”或者“行车”。

桥式起重机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。它是使用范围最广、数量最多的一种起重机械。

桥式起重机是现代工业生产和起重运输中实现生产过程机械化、自动化的重要工具和设备。所以桥式起重机在室内外工矿企业、钢铁化工、铁路交通、港口码头以及物流周转等部门和场所均得到广泛的运用。Wednesday,September27,20232湖南工学院1桥式起重机简介桥式起重机是横架于车1.1起重机械的基本组成

起重机不论结构简单还是复杂，其共同点都是由三大部分组成，即金属结构、工作机构和电控系统如图1。

Wednesday,September27,20233湖南工学院1.1起重机械的基本组成 起重机不论结构简单还是复杂，其共1.1.1桥式起重机的金属结构

桥式起重机的金属结构是指桥式起重机的桥架，如图1-1所示，桥式起重机的桥架主梁与端梁之间采用焊接或螺栓连接。端梁多采用钢板组焊成箱形结构。主梁截面结构形式多种多样，常用的多为箱形截面梁或析架式主梁。

金属结构是起重机的骨架，其作用是承受和传递起重机负担的各种工作载荷、自然载荷以及自然载荷。由于超载或疲劳等原因，导致起重机金属结构局部或整体受力构件出现裂纹和塑性变形，这涉及强度问题；由于超载或冲击振动等原因，导致起重机金属结构的主要受力构件发生了过大的弹性变形，或产生剧烈的振动，这涉及刚度问题；由于载荷移到悬臂端发生超载或变幅加速度过大，导致带有悬臂的起重机倾翻，这涉及整机倾覆稳定性问题，这些都与起重机金属结构的可靠性和安全性密切相关。因此，金属结构必须具有足够的强度、刚度和稳定性，才能保证起重机的正常使用。9/27/20234湖南工学院1.1.1桥式起重机的金属结构 桥式起桥式起重机结构图图1—11一司机室；2一大车轨道；3一缓冲器；4一大梁；5一电缆；6、7一主、副起升机构；8—起重小车；9—小车运行机构；10—吊笼；11—走台栏杆；12—主梁；13—大车运行机构起重机桥式起重机9/27/20235湖南工学院桥式起重机结构图图1—11一司机室；2一大车轨道；3一缓冲1.1.2

桥式起重机工作机构

桥式起重机工作机构由起身机构、运行机构组成。起重小车又由起升机构、小车运行机构和小车架3部分组成。(1)起升机构

起升机构是桥架式起重机的重要组成部分。绝大多数起重坠物的重大事故，几乎都与起升机构及其主要构成零部件的安全状态有直接关系，是安全检查的重点，在保证工作性能时，必须满足安全要求。

起升机构由电动机、减速器和转动轴、卷绕系统、取物装置、制动器及安全装置如图1-2等组成。卷绕系统一般采用带螺旋槽的单层缠绕卷筒、双联钢丝绳滑轮组；最常用的取物装置是吊钩；安全装置包括超载限制器。通常在额定起重量超过10吨的普通桥式起重机上装有主、副两套起升机构，副钩的额定起重量一般为主钩的15～20％。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。9/27/20236湖南工学院1.1.2桥式起重机工作机构 桥式起重机工起身机构设备图9/27/20237湖南工学院起身机构设备图8/5/20237湖南工学院桥式起重机起身机构传动简图图1-21—电动机；2、5—联轴器；3—制动器；4—减速器；6—卷筒；7—钢丝绳；8—吊钩或滑轮组；9—上升极限位置限制器9/27/20238湖南工学院桥式起重机起身机构传动简图图1-21—电动机；2、5—起升机构的制动器

制动器是关系安全的关键装置，起升机构使用的电动式制动器应是常闭式支持制动器，它的制动轮必须装在与传动装置刚性联结的轴上。起升机构的每一套独立驱动装置至少装设一个制动器，对于吊运炽热金属危险品的起升机构，每一套独立的驱动装置至少装设两个制动器，每个制动器的安全系数均不得低于规定的数值。起重机桥式起重机9/27/20239湖南工学院起升机构的制动器制动器是关系安全的关键起重机(2)运行机构

运行机构包挂大车、小车运行机构。其驱动方式可分为两大类：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。起重机运行机构一般只用4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。当车轮超过4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。桥式起重机9/27/202310湖南工学院起重机(2)运行机构桥式起重机8/5/202310湖南工一、小车运行机构

小车运行机构为多集中驱动自行式结构，由电动机、减速机、联轴器和转动轴、制动器、车轮组和轨道以及安全装置等组成。由于运行轨距较小，使用单轮缘车轮，方钢或扁钢形状的钢轨直接铺设在金属结构上。采用立式减速机将驱动部分和行走车轮布置在起重小车上下两个层面上。小车安全装置有行程限位开关、缓冲器和轨道端部止挡，防止小车超行程运行脱轨。桥式起重机桥式起重机9/27/202311湖南工学院一、小车运行机构小车运行机构为多集中驱动二、大车运行机构

大车运行机构按转动形式不同分为集中驱动和分别驱动两类。起重机跨度小于16.5m时，可以采用集中驱动或分别驱动；跨度大于16.5m时，一律采用分别驱动。大车运行机构采用双轮缘车轮，驱动力靠主动车轮轮压与轨道之间的摩擦产生的附着力，因此，必须要进行主动轮的打滑验算，以确保足够的驱动。

大车运行机构的安全装置有行程限位开关、缓冲器和轨道端部止挡。室外起重机必须配备夹轨器、扫轨板和支承架，以及暴露的活动零部件防护罩。桥式起重机桥式起重机9/27/202312湖南工学院二、大车运行机构大车运行机构按转动形式桥式起重机运行机构图9/27/202313湖南工学院桥式起重机运行机构图8/5/202313湖南工学院桥式起重机（3）桥式起重机类型

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。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500吨，跨度可达60米。桥式起重机9/27/202314湖南工学院桥式起重机（3）桥式起重机类型桥式起重机8/5/2023141.2起重机的原理与方案设计

起重机主要包括起升机构、运行机构和金属结构等。起升机构是起重机的基本工作机构，大多是由吊挂系统和绞车组成，也有通过液压系统升降重物的。运行机构用以纵向水平运移重物或调整起重机的工作位置，一般是由电动机、减速器、制动器和车轮组成。金属结构是起重机的骨架，主要承载件如桥架、臂架和门架可为箱形结构或桁架结构，也可为腹板结构，有的可用型钢作为支承梁。

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三种。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。

9/27/202315湖南工学院1.2起重机的原理与方案设计 8/5/202315湖南

当前桥式起重机的设计存在“复制有余、创新不足”的现象。这与当前形势是不适应的,与国家科技工作的指导方针是相违背的,为此,必须加强自主创新，设计出具有我国知识产权的起重机。起重机涉及到相关的配套件,有发动机、电动机、材料、控制元件、液压元件;在设计技术上,涉及到控制技术、液压技术;在设计理论上涉及到设计原理、固体力学、结构力学、优化理论、统计动力学等。起重机总体性能先进与否,既是一个国家工业水平的体现也是一个国家科学技术水平发展过程的体现。起重机的发展应朝着大型化和高精尖方向发展。桥式起重机9/27/202316湖南工学院 当前桥式起重机的设计存在“复制有余、创新桥式起重机1.3双梁桥式起重机

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。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。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三种。桥式起重机9/27/202317湖南工学院桥式起重机1.3双梁桥式起重机桥式起重机8/5/202317双梁桥式起重机现场布置图9/27/202318湖南工学院双梁桥式起重机现场布置图8/5/202318湖南工学

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。桥式起重机9/27/202319湖南工学院桥式起重机8/5/202319湖南工1.4单梁桥式起重机

电动单梁桥式起重机与电动葫芦配套使用，成为一种有轨运行的轻小型起重机。为一般用途的起重机，如带有马达抓斗作吊具，则可装卸和搬运散粒物品。适用起重量1、2、3、5、10吨，跨度7．5-22．5米。设有地面和操作室两种操作形式。操纵室有开式、闭式两种，可根据实际情况分为左或右面安装两种形式，入门方向有侧面及端面两种，以满足用户在各种不同需要的情况下进行选择。不宜在易燃、易爆的介质中或具有很大湿度与酸、碱类气体的场所工作，也不适用于吊运熔化的金属、有毒物和易燃物的工作。桥式起重机9/27/202320湖南工学院1.4单梁桥式起重机桥式起重机8/5/202320湖南工单梁桥式起重机的特性

电动单梁桥式起重机整机结构新颖、工艺性好，操作灵活平稳，安全可靠。整机与电动葫芦配套使用，是一种轻小型的起重机机械。其起重量为1t-10t。跨度为7.5-22.5m，工作级别为A3-A5，工作环境温度为-25-40oC。广泛用于工厂、仓库、料场等不同场合吊运货物，禁止在易燃、易爆腐蚀性介质等环境下使用。9/27/202321湖南工学院单梁桥式起重机的特性电动单梁桥式起重机单梁桥式起重机现场布置图9/27/202322湖南工学院单梁桥式起重机现场布置图8/5/202322湖南工学2通用桥式起重机操作规程2.1一般通用桥式起重机安全操作规程

（1）、工作前严禁饮酒。（2）、不准带无关人员上车。（3）、开车前先检查机械、电气、安全装置是否良好；车上有无可碰、卡、挂现象；确认一切正常，打铃告警后，再送电试车。（4）、检查试车中发现有第三条规定情况之一时，应立即停车。（5）操作中必须精力集中，与下面密切配合。操作时不准吸烟、吃东西和与他人谈话。

桥式起重机9/27/202323湖南工学院2通用桥式起重机操作规程桥式起重机8/5/202323湖（6）、操作中严格执行"十不吊"：

①超过额定负苛不吊。②指挥信号不明；重量不明；光线暗淡不吊。③吊索和附件捆绑不牢、不符合安全要求不吊。④吊挂重物直接加工时不吊。⑤歪拉斜挂不吊。⑥工件上站人或浮放活动物不吊。⑦易燃易爆物品不吊。⑧带有棱角快口物件未垫好不吊。⑨埋地物品不吊。⑩干部违章指挥不吊。桥式起重机9/27/202324湖南工学院（6）、操作中严格执行"十不吊"：桥式起重机8/5/2（7）、操作中要始终做到稳起、稳行、稳落。在造近邻车或接近人时必须及时打铃告警（8）、吊运物品坚持"三不越过"：

①不从人头上越过；

②不从汽车、火车头上越过；

③不从设备上越过；（9）、运行时，任何人发出停车信号均应立即停车。（10）、操作带翻、游翻、兜翻时应在安全地方进行。（11）、起吊重物时，距地面距离不许超过0.5米。桥式起重机9/27/202325湖南工学院（7）、操作中要始终做到稳起、稳行、稳落。在造近邻车或接近（12）、吊运接近额定负荷时，应升至100毫米高度停车检查刹车能力。（13）、吊运过程中，不允许同时操作三个机构（即大车、小车、卷扬不能同时动作）。（14）、正常情况下不准打反车。（15）、严禁使用两台起重量不同的起重机共吊一物。用两台起重能力相等的起重机共吊一物时，应采取使两台起重机均能保持垂直起重措施，其吊物重量加吊具重量之和的不准超过两台起重机起重能力总和的80%。且须总工程师或其指派的专人在场指挥，方能起吊。桥式起重机9/27/202326湖南工学院（12）、吊运接近额定负荷时，应升至100毫米高度停车检查刹（16）、上下车时需由梯子平台通过。不准从一台车爬至另一台车。不准沿轨道行走。（17）、车上不准堆放活动物或其他物品，工具应加以固定。（18）、同一跨轨道上有两台以上吊车时，不准相互推车碰撞。（19)、吊钩不载荷运行时，应升至一人以上高度。

(20)、露天起重机作业完毕后应加以固定。

(21)、在处理故障或离车时，控制器必须放于"0"位，切断电源。不准悬挂重物离开车。下班时把小车停于驾驶室一端，吊钩升至规定高度。

(22)、认真填写交接班记录，特别是不安全因素必须交待清楚。桥式起重机9/27/202327湖南工学院（16）、上下车时需由梯子平台通过。不准从一台车爬至另一台车3.桥式起重机技术设计3.1大车设计的基本原则和要求

大车运行机构的设计通常和桥架的设计一起考虑，两者的设计工作要交叉进行，一般的设计步骤：

（1）.确定桥架结构的形式和大车运行机构的传动方式

（2）.布置桥架的结构尺寸

（3）.安排大车运行机构的具体位置和尺寸

（4）.综合考虑二者的关系和完成部分的设计桥式起重机9/27/202328湖南工学院3.桥式起重机技术设计桥式起重机8/5/202328湖南

大车运行机构设计的基本要求：1.机构要紧凑，重量要轻。2.和桥架配合要合适，这样桥架设计容易，机构好布置。3.尽量减轻主梁的扭转载荷，不影响桥架刚度 4.维修检修方便，布置合理。桥式起重机9/27/202329湖南工学院桥式起重机8/5/202329湖南工学院3.2.1运行阻力计算

3.2大车运行机构的计算桥式起重机9/27/202330湖南工学院3.2.1运行阻力计算3.2大车运行机构的计算桥式起

3.2.1运行阻力计算桥式起重机9/27/202331湖南工学院3.2.1运行阻力计算桥式起重机8/4起重机安全装置

为了保护起重设备和防止发生人身事故，起重设备必须安装安全装置，主要有各类限位器、起重量限制器、起重力矩限制器、防冲撞装置、缓冲器和夹轨器等。起重机装有较完善的安全装置，以便在意外的情况下，起到保护机件或提醒操作人员注意，从而起到安全保护作用。9/27/202332湖南工学院4起重机安全装置8/5/202332湖南工学院4.1极限位置限位器 （1）起升高度限位器。用来限止重物起升高度。当取物装置起升到上极限位置时，限位器发生作用使用重物停止上升，防止机构损坏。起升高度限位器主要有重锤式、蜗轮蜗杆式和螺杆式。

重锤式起升限位器使用方便，但因钢丝绳有时会与重锤发生磨擦，使用时要注意。螺杆式限位器不但可以限制起升高度，还可以限制下降深度。吊运灼热的金属液体的起重机应分别设置两套不同形式的起升高度限位器，并分别断开不同的断路器。9/27/202333湖南工学院4.1极限位置限位器 （1）起升高度限位器。用来限止重物起（2）行程限位器。

它由顶杆和限位开关组成。用于限制运行、回转和变幅等终端极限位置，当顶杆触动限位开关转柄时，即可以切断电源，使机构停止工作。（3）缓冲器。为了防止因行程限位器失灵和当操作人员疏忽，致使起重机的运行机构或臂架式起重机的变幅机构与设在终端的挡板相撞，应装有缓冲器吸收碰撞能量，以保证起重机运行机构能平稳地停住。常用的有橡胶缓冲器、弹簧缓冲器和液压缓冲器。9/27/202334湖南工学院（2）行程限位器。它由顶杆和限位开关组（4）偏斜调整和显示装置

为确保起重设备的安全稳定运行，避免偏斜过大造成起重机金属结构损坏或使起重机产生啃轨，对跨度≥40m的门式起重机和装卸桥等，应装偏斜调整和显示装置。9/27/202335湖南工学院（4）偏斜调整和显示装置8/5/20234.2起重量限制器

起重量限制器主要用来防止起重量超过起重机的负载能力，以免钢丝绳断裂和起重设备损坏。电机过流保护装置并不能保护起重机过载．因此，GB6067-85《起重机械安全规程》规定：>20t的桥式起重机和＞10t的门式起重机应装超越限制器，其他吨位的桥式起重机以及电动葫芦视情况安装超载限制器。

起重量限制器的类型较多，常用的有杠杆式起重量限制器、弹簧式起重量限制器和电子超载限制器。电子超载限制器一般由电阻应变式传感器和电气控制装置两部分组成，主要用于起重设备的超载保护，它可事先把报警起重量调节为90％额定起重量，而把自动切断电源的起重量调节为110％额定起重量。电子超载限制器由载荷传感器、电子仪表、控制元件以及显示装置等组成，通用性较好，精度高，结构紧密，工作稳定，有显示功能，应用广泛。9/27/202336湖南工学院4.2起重量限制器起重量限制器主要用来防止起重4.3起重力矩限制器对于臂架式起重机来讲，起重力矩是一个重要参数。如果起重量不变，工作幅度愈大时起重力矩就愈大；如果起重力矩不变，工作幅度减小时则起重量可以增加。为此在设计起重机时得出一条起重机特性曲线，即是起重量与工作幅度之间的关系曲线，并以此为依据来设计、制造重量力矩限制器。常用的起重力矩限制器，有机械式起重力矩限制器和电子式起重力矩限制器。电子起重力矩限制器由起重量检测器、起重臂仰角检测器和起重臂长度检测器来测出有关数值，并显示在仪表盘上，引起操作人员的注意，并能发生警报信号，以致切断电源，使