起重机基本结构及原理

1、桥门式起重机基础知识,第一章、起重机的定义及分类,起重机械：是指用于垂直升降或者垂直升降并水平移动重物的机电设备，范围如下： （1）、额定起重量大于或者等于0.5t的升降机； （2）、额定起重量大于或者等于1t，且提升高度大于或者等于2m的起重机和承重形式固定的电动葫芦等。,自2014年1月1日实施的中华人民共和国特种设备安全法对起重设备定义如下：,第一章、起重机的定义及分类,第一章、起重机的定义及分类,门式起重机,桥式起重机,装卸桥,汽车起重机,门座起重机,履带起重机,塔式起重机,固定式起重机,第一章、起重机的定义及分类,桥式起重机：其使用最为普遍，它架设在建筑物固定跨间支柱的轨道上，用于车

2、间、仓库等处。在室内或露天做装卸和起重搬运工作。工厂内一般称其为“行车”或“天车”。,门式起重机：门式起重机与桥式起重机的主要区别在于，在主梁的两端有两个高大支撑腿，沿着地面上的轨道运行。工厂内一般称龙门吊。,第一章、起重机的定义及分类,桥式起重机的分类有很多种分法： 1.按构造分：如单梁桥式、双梁桥式、多梁桥式、双小车桥式、多小车桥式等。 2.按取物装置分：如吊钩桥式起重机、抓斗桥式起重机、电磁桥式起重机、集装箱桥式起重机等。 3.按用途分：如通用桥式起重机、冶金桥式起重机、防爆桥式起重机等等。,第二章、桥式起重机的组成,第二章、桥式起重机的组成,（一）桥架的组成 （二）主梁的上拱 （三）主

3、梁的下挠,二、桥架的结构,第二章、桥式起重机的组成金属结构,第二章、桥式起重机的组成金属结构,1、桥架 天车的桥架是一种移动的金属结构，它承受载重小车的质量，并通过车轮支承在轨道上，因而是天车的主要承载构件。 由主梁、端梁、小车轨道、走台护栏组成,主梁：与大车轨道方向垂直。起重机主梁材料应用16Mn制造。 端梁：与大车轨道方向平行。,第二章、桥式起重机的组成金属结构,F,L,将梁顶制成上拱形，把从梁上表面水平线至跨度中点上拱曲线的距离叫做上拱度。,2、主梁的上拱,主梁应有上挠，跨中上拱度Y= ，L为跨度,即F=1/1000.偏差0.1-0.3F 悬臂应有上翘，上翘度应为（0.9/350-1.4

4、/350）的悬臂长度 箱形梁的旁弯度fL/2000,(L为跨度)。带走台时只许向内侧弯曲。,第二章、桥式起重机的组成金属结构,Y,L,主梁具有上拱度主要有以下作用： (1)可减少主梁在承受载荷时向下的变形值，使小车轨道有最小的倾斜度，从而减少小车运行时的阻力，避免小车出现爬坡或溜车现象，改善小车的运行性能； (2)对于大车运行机构为集中驱动的天车，由于上拱度能抵消桥架向下变形的影响，因而可以改善天车的运行性能； (3)上拱度可增强主梁的承载能力，使主梁的受力状况得到改善。,2、主梁的上拱,为什么主梁应有上拱度？,第二章、桥式起重机的组成金属结构,3、主梁的下挠 所谓下挠，就是主梁产生的向下弯曲

5、的永久变形，从原始高度算起。 弹性下挠：起重机吊负荷前后，主梁挠度的变化值称为弹性变形。 永久下挠：无法恢复的变形。,双梁起重机吊起额定负荷后,主梁产生的最大弹性变形,不允许超过跨度的 (由吊负荷前的实际上拱值算起)。 当主梁跨重下挠值达跨度的时 ，小车运行阻力将增加40%,空载情况下，下挠值为：F L*11500。 额定起重量时，主梁低于水平线的下挠值为：F L700。,第二章、桥式起重机的组成金属结构,起重机桥梁在空载时主梁已经下挠,负载后小车轨道将产生较大的坡度。小车由跨中开往两端时不仅要克服正常运行的阻力,而且克服爬坡的附加阻力。据粗略计算,当主梁下挠值达到L1/500时,小车运行附加

6、阻力将增加40%,另外,小车运行时还难以制动,制动后也会出现滑移的现象。这对于需要准确定位的起重机影响很大,严重的将会产生严重的后果而无法使用。,3、主梁下挠,(1)对小车运行的影响:,第二章、桥式起重机的组成金属结构,(2)对大车运行机构的影响: 大车运行机构采用集中传动的,在安装时具有一定的上拱度。目前采用的齿轮联轴器允许转角030/,但是这允许量已被安装和调整利用了一部分,若传动机构随主梁和走台大幅度的下挠,便会引起联轴器牙齿折断,传动轴扭弯或者连接螺栓断裂。 (3)对小车的影响: 两根主梁的下挠程度不同,小车的四个车轮不能同时与轨道接触,便产生小车的“三条腿”现象。这时小车架受力不均,

7、小车运行受阻。,3、主梁下挠的影响：,第二章、桥式起重机的组成金属结构,3、主梁下挠： 主梁发生严重下挠的原因主要是： （1）超负荷运转： (2)腐蚀； (3)高温的影响； (4)修理不当； (5)对金属结构，没有定期的检查和技术鉴定，对变形没有及时修理。,第三章、机械传动大车,1、组成及传动原理,大车运行机构驱动大车的车轮沿轨道运行，其车轮通过角型轴承箱固定在桥架的端梁上。,电动机,减速器,传动轴,联轴器,制动器,角型轴,车轮,一、大车运行机构,第三章、机械传动大车,1、大车运行机构组成及传动原理,1-大车车轮 2-角形轴承箱 3-联轴器 4-减速器 5-浮动轴 6-制动器 7-电动机 其传

8、动原理为: 电动机7通电后产生电磁转矩,通过制动轮联轴器6及浮动轴5,传递到减速器4,经过齿轮传动减速,由其输出轴再通过联轴器带动大车车轮1沿轨道顶面滚动,从而使大车运行。, page 19,大车运行机构分为集中驱动和分别驱动两种形式。集中驱动就是由一台电动机通过传动轴驱动大车两边的主动轮；分别驱动就是由两台电动机分别驱动大车两边的主动轮。,第三章、机械传动大车,第三章、机械传动大车,2、大车运行机构的传动形式,（1）集中驱动：由一套驱动装置，通过中间轴来同时驱动两边的主动轮旋转。 分集中高速驱动和集中低速驱动。,第三章、机械传动大车,2、大车运行机构的传动形式,（2）分别驱动： 两套驱动装置

9、分别驱动两侧车轮。 当起重机的行走机构是由两组机械上互无联系的电动机驱动时,制动器动作应(同步),制动(时间)、(距离)一致。,第三章、机械传动小车,1、起重小车的组成 2、小车的传动原理,什么是小车？ 主要包括小车架，小车运行机构和起升机构。,二、小车运行机构的传动形式, page 23,1、起重小车的组成,起重小车分单梁和双梁，有小车架、起升机构、小车驱动机构组成。 另外在小车上还有缓冲器、护栏等防护装置。 小车架分铸造和焊接两种结构。一般用焊接结构。,第三章、机械传动小车, page 24,1、起重小车的组成,小车运行机构包括驱动、传动、支承和制动等装置。小车的4个车轮（其中半数是主动车

10、轮）固定在小车架的四角，车轮一般是带有角形轴承箱的成组部件。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，以补偿小车架变形及安装的误差。,第三章、机械传动小车, page 25,2、小车的传动原理,小车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。,第三章、机械传动小车,第三章、机械传动小车,由电动机、制动器、联轴器、减速器、车轮、传动轴等组成。 传动的原理是： 电动机齿轮联轴器减速器联轴器传动轴车轮,

11、page 27,小车运行机构分两种情况： （1）减速器在中间 传动轴受扭矩均匀。 （2）减速器在一侧 安装维修方便,第三章、机械传动小车,第三章、机械传动小车, page 29,起升机构的组成： 起升机构是用来实现货物升降的，它是天车中最基本的机构。起升机构主要由驱动装置、传动装置、卷绕装置、取物装置及制动装置等组成。此外，根据需要还可装设各种辅助装置，如限位器、起重量限制器等。起升机构分为单钩起升机构和双钩起升机构。,第三章、机械传动起升机构,第三章、机械传动起升机构,三、起升运行机构的传动形式,起升机构是用来实现货物升降的，是天车中最基本的机构。,电动机通过联轴器与减速器的高速轴相连，减速机的低速轴带动卷筒，将钢丝绳卷上或者放下，经过吊钩组，使吊钩上升或者下降。,第三章、机械传动起升机构,三、起升运行机构的传动形式,起重量超过10t的天车上，通常设主、副两套起升机构。,主起升机构：起重量大； 副起升机构：起重量小，但速度快，常用来吊较轻货物或作辅助性工作，从而提高工作效率。, page 32,2、传动原理 电动机通电后产生电磁转矩，通过联轴器和传动轴输入到减速器的高速轴上，经减速器齿轮传动减速，带动卷筒作定轴转动，使带有取物