橋式起重機

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(重定向自桥形起重机)

橋式起重機(Bridge Crane)

目錄

什麼是橋式起重機

  橋式起重機是橫架於車間、倉庫和料場上空進行物料弔運的起重設備。由於它兩端坐落在高大的水泥柱上或金屬支架上,形狀似橋,所以俗稱“天車”和“行車”。它是使用範圍最廣、數量最多的一種起重機械

  橋式起重機是現代工業生產和起重運輸中實現生產過程機械化、自動化的重要工具和設備,可減輕操作者的勞動強度,提高生產率。橋式起重機在工礦企業、鋼鐵化工、鐵路交通、港口碼頭以及物流周轉等部門和場所均得到廣泛的運用,它是人們生產活動中不可缺少的一種設備。

  橋式起重機的類型很多,其中通用橋式起重機和龍門起重機最為普遍,這兩種類型起重機的結構和操作方法基本相同,不同之處在於大車運行軌道的位置,通用橋式起重機是在高空,龍門起重機是在地面,由此帶來支承結構的不同。

橋式起重機的特點[1]

  儘管橋式起重機有不同的種類和型號,外形和結構存在差異,但它們都具有一個共同的特點,那就是迴圈間歇的工作方式。一個工作迴圈一般包括:通過取物裝置的起升、下降來使物料發生位移,接著進行反方向運動,回到原位置或另一位置,以便進行下一次的工作迴圈,在兩個工作迴圈之間,一般有短暫的間歇。由此可見,橋式起重機在工作時,各個機構經常處於開動、運行、制動以及正向、反向等相互交替的運動狀態中。另外,橋式起重機還具有以下工作特點:

  ①起重機械通常具有龐大的金屬結構和比較複雜的機械結構,能完成一個升降、降升或幾個水平動作,作業過程中常有幾個不同方向的運動同時存在,技術難度較大。

  ②所弔的物料多種多樣,載荷也是變化的,重則幾十噸,甚至上百上千噸,輕則幾十斤;長則數十米,短則不到1m;形狀也不規則,還有散粒、熱熔狀態的以及易燃易爆品,使弔運工作複雜而危險。

  ③大多數起重機設備需要在較大範圍內運行,有裝鋼軌、鋼輪或輪胎式履帶的,活動空間大,危險面大。

  ④暴露的活動零件較多,且常與弔運人員直接接觸(如鉤、繩),危險因素多。

  ⑤作業環境複雜,工礦企業、港口碼頭、建築工地等場所,都有起重設備在運行,作業還會遇到高溫、高壓、易燃、易爆、輸電線路、強磁場等危險因素,這些不利條件對人和設備會造成很大的威脅。

  ⑥作業常需要人配合,存在較大難度,要求操作人員和指揮人員熟練配合、協作、互相照應,操作人員應有應急處理現場緊急情況的能力。

  據有關資料統計,我國所發生的機械工傷事故中,起重機械的就占15%以上,為了保證人民的生命安全,國家已將其列為特種設備來進行管理

  隨著工業的迅速發展和科學技術的不斷進步,橋式起重機在結構設計和自動化程度上相繼出現了一些新的變化和新的特點。例如,在結構上,國內起重設備已採用電腦優化設計,以提高起重機的機械性能,降低自重。在性能上,不斷引進國外先進技術,採用了新穎的節能調速系統,如晶閘管串級開環或閉環系統,調速比可達1:30,隨著對調速要求的提高,變頻調速系統和微機控制技術也在起重機中得到應用,如三峽工程600t壩頂門式起重機採用了高頻調速系統、微機自動糾偏以及大揚程高精度微機監測系統。許多單位還研製開發了遙控起重機。在起重量方面逐步向大型化發展,起重量為400t、600t的大型起重機正在鋼鐵水利、發電等行業中出現,令人註目的三峽大壩發電工程,相繼安裝了2台1200t/125t橋式起重機,2007年9月,起重量為2萬噸的“泰山”號橋式起重機,在山東煙臺萊佛士船業有限公司正式投入使用,這是目前全球起重量最大的起重機,它標志著我國起重機行業已達到了世界先進水平。

  總之,隨著科技的飛速發展,國內各種先進的電氣控制和機械技術正逐步應用到起重機上,起重機的自動化程度越來越高,結構日趨簡單,性能更加可靠,起重量越來越大,品種也越來越齊全。

橋式起重機主要結構[2]

  橋式起重機由橋架、裝有提升機構的小車、大車運行機構及操縱室等幾部分組成,其結構如圖所示。

桥式起重机结构示意图

  橋架是橋式起重機的基本構件,由主梁、端梁等幾部分組成。主梁跨架在車間上空,其兩端連有端梁,主梁外側裝有走台並設有安全欄桿。橋架上裝有大車移行機構、電氣箱、起吊機構、小車運行軌道以及輔助滑線架。橋架的一頭裝有駕駛室.另一頭裝有引入電源的主滑線。

  大車移行機構由驅動電動機、制動器、傳動軸、減速器和車輪等幾部分組成。其驅動方式有集中驅動和分別驅動兩種。目前我國生產的橋式起重機大部分採用分別驅動方式,它具有自重輕、安裝維護方便等優點。整個起重機在大車移行機構驅動下,沿車間長度方向前後移動。小車運行機構由小車架、小車移行機構和提升機構組成。

  小車架由鋼板焊成,其上裝有小車移行機構、提升機構、欄桿及提升限位開關。小車可沿橋架主梁上的軌道左右移行。在小車運動方向的兩端裝有緩衝器和限位開關。小車移行機構由電動機、減速器、卷筒、制動器等組成。電動機經減速後帶動主動輪使小車運動。

  提升機構由電動機、減速器、卷筒、制動器等組成,提升電動機通過制動輪、聯軸節與減速器連接,減速器輸出軸與起吊卷筒相連。

  通過以上分析可知,橋式起重機的運動形式有三種,即由大車拖動電動機驅動的前後運動,由小車拖動電動機驅動的左右運動以及由提升電動機驅動的重物升降運動。

橋式起重機的工作原理[3]

  1.控制系統總體框圖

  橋式起重機系統的電氣控制系統總體框圖如圖所示,PLC為核心控制器,通過檢測操作面板按鈕的輸入、各個限位開關的輸入,完成相關設備的運行、停止和調速控制。

电气控制系统总体框图

  2.工作過程

  在啟動狀態下,各類設備的控制應根據操作面板上的按鈕輸入來控制,升降機在啟動和停止時,通過檢測變頻器輸出的頻率,控制電磁製動器的運行,其工作過程如下。

  (1)接通電源,啟動系統。

  (2)按下大車運行按鈕,大車啟動,通過加圖9-5電氣控制系統總體框圖速、減速按鈕改變大車速度。

  (3)按下小車運行按鈕,小車啟動,通過加速、減速按鈕改變小車速度。

  (4)按下升降機運行按鈕,升降機啟動,通過加速、減速按鈕改變升降機速度;當需要重物懸停半空時,減小變頻器輸出頻率,直到設定值,頻率停止下降,啟動電磁製動器,將重物抱住,防止溜鉤現象:當重物需從半空開始上升或下降時,增加變頻器的輸出頻率,到達某設定值時,頻率停止上升,停止電磁製動器工作,鬆開重物,變頻器輸出頻率持續增加到所需值。

參考文獻

  1. 田景亮.橋式起重機構造與檢修.化學工業出版社,2008.10
  2. 白雪.電機與電氣控制技術.西北工業大學出版社,2008.6
  3. 程玉華.西門子S7-200工程應用實例分析.電子工業出版社,2008年01月
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