高级技师论文关于双梁桥式起重机的研究.docx
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高级技师论文关于双梁桥式起重机的研究
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师
论
文
论文题目：
关于双梁桥式起重机的研究
作者姓名：
工作单位：
鋼鐵企業有限公司
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日期：
年月日
原创性声明
本人郑重声明：
所呈交的技师论文，是本人在指导教师的指导下，独立对设备（系统）进行设计安装、调试维修、运行维护、升级改造过程中所取得的成果。
除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。
对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律责任由本人承担。
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雲風
签字日期：
年月日
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技师论文作者签名：
雲風
签字日期：
年月日
引言
本文是以冶金钢铁企业中铸铁机在吊罐铸铁时所使用的双梁桥式起重机为主要进行分析的，并注重中了双梁桥式起重机的实用性和重要性，围绕着铸铁机桥式起重机整体系统的功能及自身的相关使用技术进行论述的。
主要内容包括:
、桥式起重机的结构组成、机构划分、常见故障、原因及处理措施和日常维护与点检等.在简述桥式起重机的机构、运行维护基本知识的同时，还特别注重双梁桥式起重机的实用性。
关键词：
起重机制动器限位器
第一章概述1
第二章起重机的类型和用途2
一、类型2
二、用途2
第三章100/20T双梁桥式起重机的主要结构及运动方式4
一、运行机构4
二、提升机构装置4
三、限位器5
四、电阻箱5
五、配电保护柜5
六、司机驾驶室6
第四章100/20T双梁桥式起重机的供电特点及主要参数7
一、100/20T双梁桥式起重机的供电特点7
二、100/20T双梁桥式起重机的主要参数7
第五章100/20T双梁桥式起重机对电力拖动和电气控制的要求8
一、双梁桥式起重机用电动机的要求8
二、双梁桥式起重机提升机构与移动机构对电力拖动自动控制的要求8
第六章100/20T双梁桥式桥式起重机的电路特点及保护装置9
一、电路特点9
二、双梁桥式桥式起重机的保护装置9
第七章双梁桥式起重机电气控制及部分电路图11
第八章双梁桥式起重机常见故障及处理措施15
第九章双梁桥式起重机的维护与点检18
第一章概述
起重机是一种吊起或放下重物在短距离内水平移动的起重设备。
起重机，俗称“天车”也叫“行车”。
它广泛应用于工矿企业、冶金企业、港口、车站、仓库、建筑工地等场所，已完成各种繁重的搬运任务，改善人们的劳动条件，提高劳动生产率，是现代化生产不可缺少的工具之一。
第二章起重机的类型和用途
一、类型
起重机设备如按结构分，有桥式、塔式的、门式的、旋转式和缆索式。
不同结构的起重机设备分别应用在不同的场所，如建筑使用的塔式起重机；码头、港口使用的旋转式起重机；生产车间使用的桥式起重机；车站货场使用的门式起重机等等，各有各的用途。
随着科学技术的发展，生产工艺的不断提高，电气设备也在不断的更新。
在控制方法，上从手动控制到自动控制；在控制功能上，从简单的控制到复杂的控制；从控制原理上，则是有单一的有触点硬线继电器控制系统转变为变频控制或是软启动控制等。
随着新的控制原理出现，我们电气设备也在不断提高。
在这里我为大家主要介绍一下电动桥式起重机，它的种类也有很多,有手动的、自动的、电动的；有单梁的、双梁的；有单钩的、有双钩的、有抓斗的、有电磁的等。
我们比较常见的桥式起重机有5T、10T单钩及15/3T、20/5T、50/32T、100/20T双钩等。
由于桥式起重机用途比较广泛，下面就为大家主要介绍一下在冶金钢铁企业中常见的100/20T（重量级）双梁桥式双钩起重机。
并分析和讨论一下它的结构组成、机构划分、常见故障、原因及处理措施和日常维护与点检等。
二、用途
桥式起重机是一台大型的电气控制设备，一般用于物品的搬运、重物、吊取等场合。
但它在冶金钢铁企业中就不止这些了，一般钢铁企业都有许多的分厂，例如，烧结厂、炼铁厂、炼钢厂、带钢厂、棒线厂等等，每个厂内都有十几部或是二十几部桥式起重机。
在这主要说一下桥式起重机在炼铁厂的用途，炼铁厂是以高炉上料生产为主，相应的还有其他的一些辅助车间，在这些车间当中每个车间基本上都有2至3台双梁桥式起重机。
例如：
高炉车间的炉前、喷煤车间的厂房内、动力车间的风机房、循环水里，它主要用于吊装现场生产时所使用的材料，或是更换大型的设备及检修时所使用的检修设备；铁运车间的铸铁机，它主要用于吊装铁水罐进行铸铁及修理结壳的铁水罐。
上面所介绍的几种双梁桥式起重机在生产当中是必不可少的，其中以铁运车间铸铁机的双梁桥式起重机最为重要，因为它系着整个炼铁厂的产量，所以就不能让它出差错，既然这样就少不了我们电气维修人员的日常维护，只有这样才能保证我们的产量，那我们就要更深层次的了解它和学习它。
第三章100/20T双梁桥式起重机的主要结构及运动方式
1、运行机构
1、大车机构
大车，顾名思义就是整个双梁桥式起重机运行体。
大车移行机构：
由驱动电机、制动器、传动轴、减速机和车轮等组成。
大车的轨道敷设在沿车间厂棚两侧的立柱上，大车可在轨道上沿车间纵向移动，它是由两台电动机（每台电动机15kw）带动，两台电动机分别在起重机大车右横梁的两端，各自带动一个联轴器来控制大车的行走，并在大车电动机旁边各设有一套液力推动器抱闸装置（大车运行停止时，防止电动机运行惯性溜车）。
其中,小车的运行轨道、司机驾驶室、配电保护柜、照明变压器、电阻箱等一些电气机构都设在大车上。
大车的行走,就是整个起重机的行走，它所控制的是在吊取重物时的左右移动；其驱动方式有分别驱动方式和集中驱动方式。
2、小车机构
大车上有小车的运行轨道，供小车横向移动。
小车是由小车架、小车运行机构和提升机构组成。
它是由一台电动机（11kw）带动着一个联轴器控制着整个小车的运行，其中也设有液力推动器抱闸装置（小车运行停止时，防止电动机运行惯性溜车）。
在小车上也设有一些机构，包括：
主钩、主钩电动机及主卷滚筒、副钩、副钩电动机及副卷滚筒、还有它们各自的抱闸装置等。
小车是以大车的横梁为导轨行走，在吊取物体时控制前后移动，其驱动采用集中驱动方式。
二、提升机构装置
提升机构有主钩装置和副钩装置组成，是提升电动机驱动的重物升降运动，有限位保护。
1、主钩装置
主钩装置在小车上的，主要是包括主钩、主钩电动机（110kw）及它的液力推动器抱闸装置、主卷滚筒、主钩的保护限位（上升限位、重锤限位）等。
主钩是用来吊载重物体的，有一台电动机带动着主卷滚筒上方的钢丝绳利用电动机的正反转控制着它的上升和下降，并在电动机联轴器的两端加有两套液力推动器抱闸装置（主钩运行停止时，防止电动机运行惯性溜钩）。
2、副钩装置
副钩装置和主钩装置相似，它也装在小车上。
副钩吊取的物体相对主钩来说轻一些，它包括副钩、副钩电动机及它的液力推动器抱闸装置（副钩运行停止时，防止电动机运行惯性溜钩）、副卷滚筒、副钩的保护限位（上升限位、重锤限位）等。
它也是有一台电动机（22kw）带动着副卷滚筒上方的钢丝绳利用电动机的正反转控制着它的上升和下降，还有就是在主钩吊载重物时，可以辅助主钩。
三、限位器
限位器，又称为行程开关，在双梁桥式起重机上限位器起着重要的作用，共按有十三个限位器，每一个都起着重要的作用，它的存在时刻保护着人员及设备的安全，其中包括五个安全门限位、四个终端限位、两个上升限位和两个重锤限位，它们分别都起着不同的作用。
安全门限位分别按装在双梁桥式起重机的大车周围，即：
入口梯门栏侧端、司机驾驶室门顶端、大车围栏的东门、南门和北门处各一个；终端限位器分别按装在大车、小车的行驶方向的两侧终端；两个上升限位和两个重锤限位主钩、副钩的滚筒处。
四、电阻箱
电阻箱是装配在大车的横梁平台上，主要通过接触器切换电阻调速，大车共有8箱电阻（2套）；主钩有18箱电阻；副钩有4箱电阻；小车有2箱电阻。
五、配电保护柜
配电保护柜是安装在起重机的大车上，在里面由大车、主钩、副钩的主电路和控制线路，还有照明变压器箱等。
六、司机驾驶室
司机驾驶室里有配电保护柜里的照明及大车横梁下方的照明的电源开关，还有大、小车的联动台控制器（操作大、小运行）及主、副钩的联动台控制器（操作主、副钩运行），还有端子配电柜（端子，是指联动台控制器与现场设备的连接点）。
第四章100/20T双梁桥式起重机的供电特点及主要参数
一、100/20T双梁桥式起重机的供电特点
双梁桥式起重机的电源为相间380V,有公共的交流电源供给。
由于起重机在工作时是经常移动的，并且大车与小车之间、大车与厂房之间都存在着相对运动的，因此要采用可移动的电源设备供电。
一种是采用软电缆供电，可随着大、小车的移动而伸展和叠卷，这种多用于小型起重机；另一种常用的方法是采用滑线和集电器供电。
三根主滑线是沿着平行与大车轨道的方向敷设在车间厂房的一侧，三线交流电源经由三根主滑线与滑动的集电器，引进起重机保护控制柜上，再从保护控制柜引出两相电源至控制器，另一相称为电源的公用相，它直接从保护控制柜接到各电机的定子接线端。
二、100/20T双梁桥式起重机的主要参数
1、起重量
指被起升物的重量，有额定起重量和最大起重量两个参数。
2、跨度
双梁桥式起重机两端车轮中心线间的距离，即大车轨道中心线间的距离。
3、起升高度
主（副）钩吊装装置的上极限位置与下极限位置之间的距离。
4、工作速度
吊物（或其他取物装置）在稳定运动状态下，额定载荷时的垂直位移速度，包括起升速度及大、小车运行速度。
5、工作级别
是根据双梁桥式起重机利用等级和载荷状态划分的，反映了双梁桥式起重机的工作特性。
第五章100/20T双梁桥式起重机对电力拖动和电气控制的要求
一、双梁桥式起重机用电动机的要求
1、由于桥式起重机工作环境比较恶劣，不但在多灰尘、高温、下工作，而且经常在重载下进行频繁启动、制动、反转、变速等操作，要承受较大过载和机械冲击。
因此，要求电动机具有较高的机械强度和较大的过载能力，同时还要求电动机的启动转矩大，启动电流小，所以，多选用绕线转子异步电动机拖动。
2、电动机转子制成细长型，传动惯量小，减小了起动、制动时的能量消耗。
3、由于起重机的负载为恒转矩负载，所以采用恒转矩调速。
当改变转子外接电阻时，电动机便可获得不同转速。
但转子中加电阻后，其机械特性变软，一般重载时，转速可降低到额定转速的50%-60%。
4、要求电动机具有较高的机械强度和较大的过载能力，同时还要求电动机的启动转矩大，启动电流小，适应重载下的起动、制动和反转。
所以，多选用绕线转子异步电动机拖动。
二、双梁桥式起重机提升机构与移动机构对电力拖动自动控制的要求
1、具有合理的升降速度。
2、具有一定的高速范围。
3、必须设有机械抱闸以实现机械制动。
4、要有合理的升降速度，空载、轻载要求速度快，以减少辅助工时；重载时要求速度慢，应具有必要的零位、短路、过载和终端保护。
5、提升的第一级作为预备级，是为了消除传动间隙和张紧钢丝绳，以避免过大的机械冲击。
所以启动转矩不能过大，一般限制在额定转矩的一半以下。
6、起重机的负载力矩为位能性反抗力矩，因而电动机可运转在电动状态、再生状态和倒拉反接制动状态。
为了保证人身与设备的安全，停车必须采用安全可靠的制动方式。
第六章100/20T双梁桥式桥式起重机的电路特点及保护装置
一、电路特点
1、可逆对称电路
2、基于凸轮控制器触点数量的限制，为获得尽可能多的高速级，电动机转子串接不对称电阻。
3、用于控制提升机构电动机时，提升与下放重物电动机处于不同的工作状态。
提升重物时，控制器的第一档为预备级，用于张紧钢丝绳，在二、三、四、五级时提升速度逐渐提高；
下放重物时，将凸轮控制器手柄从零位迅速扳至第五档，中间不允许停留，往回操作时也应该从下降五档快速扳至零位，以免引起重物的高速下落而造成事故。
轻载提升，第一档为起动级，第二、三、四、五档提升速度逐渐提高，但提升速度变化不大，下降时若吊物太轻不足以克服摩擦转矩，电动机工作在强力下降状态，即电磁转矩与重物力矩方向一致。
二、双梁桥式桥式起重机的保护装置
1、双梁桥式起重机各移动部分均采用行程开关作为行程保护。
它们分别是：
终端限位QA是小车横向限位保护；位置开关1Xd-2Xd是大车纵向保护；重锤限位Xf是主钩和副钩提升的限位保护。
终端限位的作用就是当移动部件的行程超过极限位置时，会利用移动部件上的挡鉄压向行程开关，使电动机断电并制动，保证设备的安全运行。
2、为了保障维修人员的安全，在驾驶室门上方安装了安全门限位；在横梁两侧的栏杆门上分别装有安全门限位；为了在发生紧急情况时操作人员能立即切断电源，防止事故扩大。
也就是说，在双梁桥式起重机起动运行时，这五个门限位必须全都闭合（采用常闭点串连在一起），如果有任何一个没有闭合，那么起重机则不能合闸起动，如果有人员在上面维修、巡检或是清扫卫生时，为了安全期间一般都会开着一个或几个门做预防的，避免发生安全事故。
在驾驶室的联动台控制器上按有一个紧急开关，与副钩、大车、小车过流继电器及总过流继电器的常闭触头相串联，这样，当驾驶室门及横梁栏杆门开启时，主接触器便不能获电运行，或在运行中也会断电释放，使起重机的全部电动机都不能运转，保证了人身的安全；还有就是终端限位器的作用，它是为了防止大车和小车运行是超车或是溜车出轨，也就是说如果有时控制器不好用或是大车或是小车由于惯性不能迅速停车造车的碰撞，在导轨终端安置了限位器，可以及时断开主电让其停车，从而避免造成人员及设备的伤害。
3、双梁桥式起重机的总电源及各台电动机分别采用过流继电器实现过载和过流保护；
4、双梁桥式起重机的大、小车电机和主、副钩电机均采用液力推动器抱闸装置制动，它们分别是：
副钩制动用1-2Ts；小车制动用1-2TX；大车制动用1-2Td；主钩制动用1-2TS。
电当电机通电时抱闸线圈获电，使闸瓦与闸轮分开，电动机可以自由旋转；当电动机断电时，抱闸制动器失电，闸瓦抱住闸轮使电动机被制动停转。
其作用就是设备运行停止时，防止电动机运行惯性溜车，损坏设备。
5、双梁桥式起重机轨道及金属桥架应当进行可靠的接地连接。
6、双梁桥式起重机的电源总开关、主接触器、及过流继电器都在保护控制柜内。
急停开关、联动台控制器、主令控制器均安装在驾驶室内，便于司机操作。
第七章双梁桥式起重机电气控制及部分电路图
在线路中，大车和小车的主电路和控制线路基本相似，主钩和副钩的主电路和控制线路基本形似，如下：
一、双梁桥式起重机基本控制和限位控制回路电路图。
（7-1）
双梁桥式起重机基本控制和限位控制回路电路图（7-1）
二、双梁桥式起重机大车的主回路和控制回路电路图。
双梁桥式起重机大车的主回路和控制回路电路图（7-2）
三、双梁桥式起重机主钩的主回路和控制回路电路图。
（7-3）
双梁桥式起重机主钩的主回路和控制回路电路图（7-3）
四、双梁桥式起重机联动台主令控制器原理图。
（7-4）
双梁桥式起重机联动台主令控制器原理图。
（7-4）
第八章双梁桥式起重机常见故障及处理措施
一、双梁桥式双梁桥式的主接触器不能得电。
原因:
（1）双梁桥式起重机安全门限位触点未闭合；
（2）配电保护柜内保护电流动作；
（3）凸轮控制器未到达零位状态；
（4）接触器线圈烧坏；
（5）控制线路断；
处理:
（1）检查安全门限位，使其全部闭合；
（2）检查过流继电器，使其归位；
（3）将司机驾驶室的凸轮控制器达到零位；
（4）检查接触器线圈，如以坏更换新接触器；
（5）检测控制线路有无虚断现象；
二、主钩或副钩的电动机不转，或者是发出异常声音。
原因:
（1）电动机电源缺相造成的；
（2）接触器接触不良；
（3）转子绕组开路；
（4）刷握压力不够，碳刷接触不良；
（5）压推动器未打开；
处理:
（1）用万用表测量三相电源电压值；
（2）更换接触器；
（3）测量转子绕组；
（4）加大刷握压力，或者更换新的碳刷；
（5）打开液力推动器；
三、双梁桥式起重机主电不吸合。
检查步骤：
检查控制线路空开断或跳闸，如果有电，则直接把急停开关打到断开状态，测量两端有没有电。
这样可以分清楚故障的部位，一般有两部分：
一部分是大小车零位，一部分是安全门限位及大小车过流。
如急停开关的一端有电而另一端没有电，则判断安全门限位及大小车过流接触点良好。
然后，按下启动按钮再测两端，如果都有电，则大车零位是良好的，反之亦然；如果测得两端都无电，此时按下启动按钮，如果一端有电，则判断安全门限位及过流问题。
若以上都没问题，则是继电器的问题，即：
检查继电器触电有无卡住现象、线圈有无烧坏、电压不正常等。
四、双梁桥式起重机两大车起步时不同步有哪几方面造成。
主要有三方面原因造成：
（1）抱闸坏或抱闸没调好，得电后抱闸还是抱的很紧造成两电机不同步。
（2）在大车行进过程中，出现切换电阻不同步在铸铁机和凸轮控制器的是因为控制器点接触不好或切换电阻接触器坏等原因，在炉前天车只有凸轮控制器点接触不好造成。
（3）电阻器有故障，电阻内有短路或电阻烧坏造成。
五、双梁桥式起重机主钩不上升的原因。
原因:
（1）上升限位接触不良及控制线路断路接触器线圈坏；
（2）下降与上升辅助连锁点接触不良；
（3）操作室联动控制触头接触不良；
（4）电机烧坏；
六、双梁桥式起重机电机换向器碳刷火花大有哪些原因造成的。
一般是由于碳刷和换向器之间接触不好造成的，出现这种现象应急时处理，研磨碳刷或更换碳刷，不要让火花伤到换向器的表面。
七、双梁桥式起重机电机运转时，轴承温度过高的原因。
原因：
（1）润滑脂型号不合适；
（2）润滑脂质量不好或变质；
（3）轴承室中润滑脂过多或过少润滑脂中加有杂物；
（4）轴承质量不好，联轴器不对中；
（5）电机振动大；
八、双梁桥式起重机主钩上升、下降有一段滑行后中止，存在什么问题。
原因：
（1）抱闸未调整好
（2）液压缸有问题
处理：
调整抱闸，更换推动器。
九、双梁桥式起重机大车单向运动是何原因。
原因：
（1）大车限位动作未复位
（2）大车主令触点虚接或烧坏
十、双梁桥式起重机主钩上升时，比正常速度慢，下降时比正常速度快，分析。
分析：
上升时主钩速度比正常慢，说明电机转子回路所带的电阻大，没有完全切除。
从电路上分析很可能是时间继电器3LSJ后4LSJ线圈未通电成延时常闭点未吸合好，或者是加速接触器2JSC或3JSC线圈或常开触头接触不良，由于所加电阻大，所以在下降时，形成又馈制动的下降速度比正常因制动的下降速度快（切超过同步转速）。
在处理各项紧急故障时，应要保持冷静，自身了解故障的具体情况，以最快最有效的处理方法解决紧急故障，在处理故障时决不可贸然行事，要以“快、稳、准”的原则处理故障，直至故障处理结束。
第九章双梁桥式起重机的维护与点检
为了保证人身与设备的安全，必须坚持经常性的维护保养和检修，双梁桥式起重机要想不出故障就少不了我们电气人员的平常维护和点检，如下：
（1）电源滑刀、刀架：
滑刀水平、刀架接触良好、无松动现象；
（2）凸轮控制器：
转动灵活、触点接触良好、灭弧罩齐全、无打火现象；
（3）液力推动器：
转轴无异常、无发热、无漏油、油位正常；
（4）电动机：
电动机表面清洁、端盖无裂纹、各接线接点良好、接线盒内无积灰、电机温度正常、三相电流平衡；
（5）限位器：
触点接触良好反应敏捷、接线盒内无积灰；
（6）配电保护柜：
柜内无积灰、各接触器触点良好、线路无松动、虚接、断路现象；
（7）移动电缆：
移动灵活、无龟裂、无破损、无拉伤；
（8）电阻箱：
箱内无积灰、接点无松动、无虚接现象；
（9）音响及照明：
电笛响亮、各运行灯完好；
（10）配电柜：
柜内无积灰，接触器吸合正常，接线无松动、变色、龟裂现象、无虚接现象；
参考文献
1.山东电器设备厂有关起重机资料
2.公司内部起重机电气资料
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