桥式起重机毕业论文概要.docx

1、桥式起重机毕业论文概要学院课程设计题 目 桥式起重机的安装、维护分析处理 姓 名 系 别 专 业 机械设计制造及其自动化 年 级 学 号 指导教师 年 月 日课程设计成绩评定表学 生姓 名学生所在系机电工程系专业班级 毕业论文（设计）课题名称桥式起重机的安装、维护分析处理指导教师评语（应包括选题是否恰当、是否理论联系实际、论点是否正确、论证是否充分、语言是否通顺、结构是否合理、行文是否规范）：成 绩：指导教师签名： 年 月 日系学术委员会意见（同意给优、良、及格、不及格等次）签名： 年 月 日第一章：桥式起重机应用简介4第一节：桥式起重机定义4第二节：桥式起重机的分类5第二章：桥式起重机桥式起

2、重机的结构7第一节：起重小车7第三章：电器系统控制原理10第一节：主回路10第二节:控制回路11第四章：安装与调试14 第一节：小车14第二节：起重机金属结构15第三节：大车运行机构15第四节：电气设备的安装于调试19第五节：检查项目24第五章：维护与保养25第一节：啃轨现象的分析25第二节：排除啃轨的措施27第三节：整改案例28第四节：桥架及其主要构件的维护28第五节：电气设备的维护29第六节：桥式起重机的安全使用注意事项30 摘 要桥式起重机是工矿企业、码头、等实现运输、吊装机械化、自动化，提高劳动生产率的重要工具和设备。随着现代控制理论的应用，微处理器和微电子技术的发展，使变频调速控制系

3、统日趋成熟。而桥式起重机作为物料搬运系统中一种典型设备，在企业生产活动中应用广泛作用显著，故对于提高其运行效率，确保运行安全，降低物料搬运成本是十分重要。因此根据桥式起重机的运行特点，将可编程序控制器与变频器结合应用于桥式起重机控制系统，其中PLC系统则采用SIEMENS公司产品，大大提高了操作精度和稳定度;综合保护功能完善，便于及时发现、查找、处理故障；并且节约了能源。本书着重介绍了桥式起重机的安装、维护分析处理及PLC和变频器系统控制基本知识。限于水平和经验，难免有疏漏不到之处，恳请老师知道，提出宝贵意见关键词：安装，维护，处理， 桥式起重机安装、维护分析处理基本知识一、桥式起重机应用简介

4、1.桥式起重机定义：桥式起重机，又名桥吊，英文名字译为bridge crane;overhead crane 。科学定义为可沿轨道行走的具有桥梁式结构的起重机。所属学科：水利科技（一级学科）；水利工程施工（二级学科）；施工机械（水利）（三级学科）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。桥式起重机的桥架沿铺设在两侧高架上的轨道纵向运行，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。2.桥式起重机的分类： 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

5、 桥式起重机控制的。起重量可达五百吨，跨度可达60米。 简易梁桥式起重机又称梁式起重机，其结构组成与普通桥式起重机类似，起重量、跨度和工作速度均较小。桥架主梁是由工字钢或其他型钢和板钢组成的简单截面梁，用手拉葫芦或电动葫芦配上简易小车作为起重小车，小车一般在工字梁的下翼缘上运行。桥架可以沿高架上的轨道运行，也可沿悬吊在高架下面的轨道运行，这种起重机称为悬挂梁式起重机。 冶金专用桥式起重机在钢铁生产过程中可参与特定的工艺操作，其基本结构与普通桥式起重机相似，但在起重小车上还装有特殊的工作机构或装置。这种起重机的工作特点是使用频繁、条件恶劣，工作级别较高。主要有五种类型。 铸造起重机供吊运铁水注入

6、混铁炉、炼钢炉和吊运钢水注入连续铸锭设备或钢锭模等用。主小车吊运盛桶，副小车进行翻转盛桶等辅助工作,为了扩大副钩的使用范围和更好地为炼钢工艺服务，主、副钩分别布置在各自有独立小车运行机构的主、副小车上，并分别沿各自的轨道运行。常用的结构形式有四梁四轨式和四梁六轨式。 夹钳起重机利用夹钳将高温钢锭垂直地吊运到深坑均热炉中，或把它取出放到运锭车上。 锭脱起重机用以把钢锭从钢锭模中强制脱出。小车上有专门的脱锭装置，脱锭方式根 桥式起重机据锭模的形状而定：有的脱锭起重机用项杆压住钢锭，用大钳提起锭模；有的用大钳压住锭模，用小钳提起钢锭。 加料起重机用以将炉料加到平炉中。主小车的立柱下端装有挑杆，用以挑

7、动料箱并将它送入炉内。主柱可绕垂直轴回转，挑杆可上下摆动和回转。副小车用于修炉等辅助作业。 锻造起重机用以与水压机配合锻造大型工件。主小车吊钩上悬挂特殊翻料器，用以支持和翻转工件；副小车用来抬起工件。 桥式起重机应用桥式起重机是现代工业生产和起重运输中实现实现生产过程 机械化、自动化得重要工具和设备。 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。二、桥式起重机桥式起重机的结构起重机一般由起重小车、桥架运行机构、桥架金属结构组 桥式起重机原理图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

8、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。起重机运行机构一般只用四个主动和从动车轮，如果起重量很大，常用增加车轮的办法来降低轮压。当车轮超过四个时，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。起重机运行机构的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。 桥架的金属结构由主梁和端梁组成，分为单主梁桥

9、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。 偏轨箱形双梁和偏轨箱形单主梁的截面都是由上、下翼缘板和不等厚的主副腹板组成，小车钢轨布置在主腹板上方，箱体

10、内的短加劲板可以省去，其中偏轨箱形单主梁是由一根宽翼缘箱形主梁代替两根主梁，自重较小，但制造较复杂。 四桁架式结构由四片平面桁架组合成封闭型空间结构，在上水平桁架表面一般铺有走台板，自重轻，刚度大，但与其他结构相比，外形尺寸大，制造较复杂，疲劳强度较低，已较少生产。 空腹桁架结构类似偏轨箱形主梁，由四片钢板组成一封闭结构，除主腹板为实腹工字形梁外，其余三片钢板上按照设计要求切割成许多窗口，形成一个无斜杆的空腹桁架，在上、下水平桁架表面铺有走台板，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小车架是有钢板焊接而成，上面安装有起升机构和小车运行机构。

11、全视野的司机室悬装在桥架下面，室内装有起重机的电气设备，主要提供操作人员操作之用。小车运行机构是由电动机通过双齿轮联轴器带动固定在小车架上的立式减速机、半齿联轴器，传动轴驱动两侧齿轮。采用集中驱动的方式。（见图2-4）电动机采用了双端出轴，轴的一端装有制动器。图2-4 小车运行机构1、电动机 2、制动器 3、车轮 4、角形轴承箱 5、联轴器 6、传动轴 7、减速机三、电器系统控制原理1.主回路主回路用来直接驱使各机构电动机的运转（见图3-3）， 图3-3.起重机主回路原理图它从起重机总电源开始到保护柜刀开关、保护柜主接触器触头，再经过各机械控制器定子触头至各相应电动机的定子绕组端，组成外接电路

12、。而各电机的启动调速电阻则分别串入相应电动机转子绕组三相引出线上，并通过各相应控制器的转子触头进行顺序切除，此为电动机的外接转子电路。外接定子电路和外接转子电路组成了起重机的主回路。2.控制回路桥式起重机的控制回路又称为联锁保护回路，它控制起重机总电源的接通与分断，从而实现对起重机的各种安全保护。由控制回路控制起重机总电源的通断，原理如图3-4所示。左边部分为起重机的主回路，即直接为各机构电动机供电并使其运转的那部分电路。右边部分则为起重机的控制回路。从图3-2中可知，在主回路刀开关1DK推合后，控制回路于A、B处获得接电，而主回路因接触器KM主触头分断未能接电，故整个起重机各机构电动机均未接

13、通电源而无法工作。因此，起重机总电源的接通与分断，就取决于主接触器主触头KM的接通与否，而控制回路就是控制主接触器KM主触头的接通与分断，也就是控制起重机总电源的接通与分断，故把这部分控制主回路通断的电路称之为控制回路。图3-4、起重机控制回路原理图1) 控制回路的组成 如图六所示，控制回路由三部分组成：号电路零位起动部分电路、号电路限位保护部分电路和号电路联锁保护部分电路。在号电路内包括起升、小车、大车控制器的零位触头(它们分别用SCHO、SCSO、SCLO表示)和起动按钮SB；在号电路内包括起升、小车和大车限位器的常闭触头(它们分别用SQH、SQS1、SQS2、SQL1、SQL2表示)；在

14、电路中包括主接触器KM的线圈、紧急开关SE、端梁门开关SQ1、SQ2及各过电流继电器FA0、FA1FA4的常闭触头。号电路与号电路通过主接触器KM之常开联锁触头KMl、KM2并接后与号电路中串联接入电源而组成一个完整的控制回路。2)控制回路的工作原理起重机零位起动 当保护柜刀开关IDK推合后，在控制回路中，由于KM1和KM2未闭合而只有号电路和号电路串联并通过熔电器FU1和FU2接于电源之A、B两点。只要各机构控制器手柄置于零位，即非工作位置，此时SCHO、SCSO和SCLO各控制器零位触头闭合，各安全开关SE、CQ1、CQ2和FAlFA4之触头都处于正常闭合状态，此时按下起动按钮SB，则主接

15、触器KM之线圈构成闭合回路接电而将其主触头吸合，遂将起重机总电源接通。 起重机电源接通的自锁原理 在按下起动按钮SB接触器吸合接通总电源同时，接触器KM的常开联锁触头KM1和KM2将随之闭合，遂将包括各机构限位器常闭触头在内的号电路与号电路并接于控制回路中，故当起动按钮SB脱开使号电路分断后，因有号电路取代号电路并与号电路串联而使接触器KM线圈持续通电吸合，故其主、副触头保持闭合状态，使起重机总电源保持接通状态，从而实现起重机供电联锁作用。这时，扳动起重机各机构控制器手柄置于工作位置，则起重机即可产生相应动作。由于各机构限位触头接在号电路中，故可起到相应的限位保护作用。 零压保护 起重机总电源

16、为保护柜中主接触器的通断所控制，当电源供电电压较低时(低于额定电压的85)，因电磁拉力小，主接触器KM的静铁芯不能吸合动铁芯，其主、副触头就不能闭合，即不能合闸(或工作时掉闸)，从而可实现欠电压保护。 零位保护 号电路中各控制器零位触头SCHO、SCSO、SCLO任一个不闭合(即其控制器手柄置于工作位置时)，按下起动按钮SB，控制回路因此在此处分断而不能形成闭合回路，无法使接触器通电吸合，故起重机不能起动。这就避免了在控制器手柄置于工作位置时接通电源而发生危险动作所造成的危害。故对起重机起到零位保护作用。各电动机的过载和短路保护在控制回路的号电路中，串有总过电流继电器和保护各电动机的过电流继电

17、器常闭触头，当起重机因过载、某电动机过载、发生相间或对地短路时，强大的电流将使其相应的过电流继电器动作而顶开它的常闭触头，使接触器KM的线圈失电，导致起重机掉闸(接触器释放)，从而实现起重机的过载和短路保护作用。各机构的限位保护 起重机起动且按钮SB脱开后的控制回路原理图如图120所示。此时号电路取代号电路而接入控制回路中，保护主接触器持续通电吸合。当某机构控制器手柄置于工作位置时，如起升机构吊钩上升，此时之控制回路原理图如121所示。这时起升控制器上升方向联锁触头SCH1闭合(下降方向联锁触头SCH2断开)，只串有上升限位器SQH常闭触头的这一分支电路与L2(V2)相接而使主接触器通电闭合，

18、当吊钩升至上极限位置而将上升限位器SQH常闭触头撞开时，则控制回路断开而使主接触器KM线圈失电释放，导致主回路断电，电动机停止运转，吊钩停止上升，起到上升方向的限位保护作用。如欲使吊钩下降，重新工作，则必须将各机构控制器手柄复位回零，重新起动。起升控制器手柄扳向下降方向，吊钩下降，上升限位器释放而使其触头恢复常闭状态，以备吊钩再次上升时限位保护之用。同理可实现下降、大车、小车相应各方向的行程端限位保护。3）起重机电磁铁及其控制原理起重机电磁铁有原型和长方形两种，起重电磁铁的控制线路方式多样，一般原则是，当电磁铁要吸起物件时，由主令开关将激磁电源接触器闭合，起重机电磁铁流过激磁电流，电磁铁吸起载

19、荷。当卸载时，主令控制开关将激磁电流接触器断开，起重电磁铁通过防磁电阻释放磁能，以防止过高的自感应电压出现，睡着放电电流值的减少，重载荷自动落下。与此同时，由于主令开关也将消磁接触器闭合了一段时间，所以当电磁铁的自感应电压减少到低于去磁电压时，接着就流过了较小的反方向电流，当将剩余磁减至积弱时轻小的物件也跟着脱落下来。4）照明讯号电路照明线路为专用独立线路，其电源由起重机主断路器进线端分接，它直接由起重机滑线电源L1、L2、L3三相中的任意两相相接，不受主接触器开关的控制，有2QS单独控制，并安装有熔断器作短路保护之用（见图3-5）。起重机的照明有三部分，一是工作场地照明；二是起重机的内部照明

20、；三是手提检修照明。起重机上装有电铃及警报器作为音响讯号。在操作室内备有220V插座，供应电风扇、电热器之用。图3-5 起重机的照明电路四、安装与调试1小车小车在经调整消除运输变形后就可以直接安装到桥架上。在桥架安装符合有关技术条件的情况下，小车不得存在有三条腿的情况（既小车轮只有三个轮与导轨接触，另一个悬空）。否则要在悬空的车轮轴承箱下或者轨道下进行加垫调整，所加垫子只能是一层，轨道下加垫时必须置于主梁筋板处，两端焊接牢固。2起重机金属结构（1）支撑点设在车轮下的桥架，按表11规定全面检查起重机安装质量，为了减少高空作业量，各设备的安装，接线等尽可能在地面进行。（2）起重机在架设前必须按下述

21、方法进行预装，如发现弊病及时消除。将起重机放在两根平行且处于同一平面的轨道上。以端梁螺栓孔为定位基准，按照图纸上面起重机安装连接部位标号连接端梁，将起重机组合起来，调整合适后便拧紧螺栓。起重机组装完毕后，各项指标均应符合图有关规定与表11有关数据。3大车运行机构大车运行机构在起重机组装完后，应根据如下条件进行安装检查。 1）、起重机的跨度偏差不大于5mm，且两侧跨度L1和L2的相对差不大于5mm，跨度的车辆点按图4-1，测量跨度采用的拉力值和修正值见附录（一）。图4-12）、车轮的垂直倾斜a1,1为测量长度，且上400边应偏向轨道外侧，在桥架搁置于端梁，车轮架空的情况下测量（见图4-2）图4-

22、23）、车轮的水平偏差P1，1为测量长度，且同一轴线一对车轮的偏斜方向相反（见图4-3）图4-34）、传动轴中心线的摆幅1mm；对于大于1米的1低速级传动轴，（1为传动轴长度）。 10005）、将车轮悬空，用手转动使其旋转一周时不得有卡主现象。如果小车受到意外严重损伤，调整修复时应严格按照技术要求。注：箱形梁的水平旁弯，在使用过程中会逐渐变小，甚至会出现由外弯变成内弯，小车轨距必然也会随着主梁的变形从开始的正值偏差，变为负值偏差。为了使主梁人为地变形，故轨距的负值偏差在下列范围内仍可使用。跨中测量： 19.5m5mm 19.5m7mm 大、小车运行机构由一个手柄控制，纵向控制小车，横向控制大车

23、，两机构可以单独操纵，也可以同时操纵。 双钩起重机的主、副钩运行机构分别有两个手柄操纵。序号公差名称简图公差值1有车轮测量出的跨度偏差S=5mm但对称不大于5mm2装配后主梁上拱度控制在LQ10以内F =（0.90.41000）LQ3桥架对角线的偏差（L1-L2）箱形梁L5mm桁架梁L10mmFS/200050t时只许外弯4主梁水平旁弯度（走台和端梁都装上后）=1/2（1-2）1、2应在离盖板100mm的腹板处测量5小车轨距偏差箱形跨端K=2mm跨中：S19.5mK=+5或+1mmS19.5m时K=+7或+1mm单腹板或桁架：K=3mm6轨道中心线对称中梁中心线的偏位7轨道接头偏差和高低长度方

24、向：tg0.003横向：tg0.0058小车轨道高度K2.5mC3mmK2.5mC5mm4、电气设备的安装于调试 电气设备的安装和电线的架设应详细熟习全部电气原理图与技术要求,了解各元件的相互作用和操作原理,以求能迅速地处理安装及试车中所发生的问题.安装前应清理和检查全部电气设备和元件,所有的电器设备和元件应无缺陷,运转应灵活,不允许有卡住和松动等现象,电气设备和元件的型号、规格、出头的闭合次序等必须符合图纸。需要调整的应按照图纸上面的规定进行调整好。 现将主要电气设备和元件的检查、调整和安装要求分述如下： 1）电动机首先作一般性外观检查，转动联轴器观察转子是否转动灵活，并用兆欧表测定其绝缘电

25、阻。定子大于1.5兆欧，转子大于0.8兆欧即可使用，否则应与烘干。热态下测量得定子达到1兆欧，转子达到0.5兆欧以上，放合格。刷架弹簧需调整到1520牛2厘米平方的压力，一台电动机的所有碳刷压力必须一样。电动机碳刷和刷窝之间空隙不应大于0.2mm，但也不宜过紧，否则将使碳刷磨损过大，碳刷应与滑环全面接触，磨损碳刷不应磨圆其边缘。起重机电动机的工作状态 中型起重机主要使用交流电动机，我国生产的交流起重用电动机有 YZR （绕线转子型）与 YZ （笼型）系列。大型起重机则主要使用直流电动机，有 ZZK 和 ZZ 系列。 1）提升物品时电动机的工作状态 提升物品时，电动机负载转矩 T L 由重力转矩

26、 T W 及提升机构摩擦阻转矩 T f 两部分组成，当电动机电磁转矩 T 克服 T L 时，重物被提升；当 T= T L 时，重物以恒定速度提升。 2） 下降物品时电动机工作状态 （1）反转电动状态（2）再生制动状态（3）倒拉反接制动状态2）电磁铁用兆欧表测量其绝缘电阻，大于1.5兆欧即可使用，否则应与烘干。安装时需检查其活动部件是否有松动，偏斜或卡住现象，并应清除其活动部件和磁铁接触面的铁锈及其赃物。磁铁工作对其接触面间不应有间隙。3）联动操作台或控制器各触头的接触面应为线接触，压力依触头大小约1017牛，由压紧弹簧的螺母来调整。各接触螺丝应拧紧，接触良好。操作手柄应灵活，档位应有明显标志。

27、4）电阻器各机构电动机所配用的电阻器，是根据电动机的规格，控制方式以及工作类型的不同，或选用通用的电阻器，或用专门设计的电阻器。电阻器的接线必须按提供的资料正确联接。如果发现电动机出力不足，控制手柄在规定位置不能起吊额定负载或开动大小车，首先应检查电阻器的接线是否有误。对于双电动机驱动的机构，所配用的电阻器应作适当的选择调整。电阻值较大的电阻器，应用于距操作室较近的电动机，或用于滑差允差为的电动机.也就是说两台电动机的软化电阻应尽量保持一致.软化电阻包括电动机内电阻,联接线电阻与电阻器长期接入的那段电阻如有条件调整电阻器的常接电阻器,使两台电动机的机械特性完全一致是最理想的.电阻器安装应注意一

28、下问题: 1)四箱及四箱以下的电阻器可以直接叠装在一起，四箱以上的电阻最好装在电阻架上，各箱之间距离80mm，中间还可以添加隔热板，以减少最上部电阻器的温度。 2）电阻器架的布置，应考虑到便于检修和刚换电阻元件，有利于散热，架前通道应不小于600mm，电阻元件与墙壁和地板的距离应小于150mm。3）电阻器应沿着平行于主梁的方向放置，电阻器架应装置牢固尽量撘接在走台的大拉筋上，以减少起重机运行时产生的颤动，必要时可在架子上端增加拉板，拉板的一端接到钢结构上。4）引到电阻器的电线或电缆，其垂直部分可布置在电阻器的左侧或右侧，但不得妨碍电阻器的装卸。水平方向的联接线，靠电阻元件近，绝缘层容易烧坏，可

29、以包防高温的材料。5）保护箱和控制箱 安装前应对保护箱和控制箱内的元件和电气线路详细检查。元件不得有损失，特别是接触器灭弧罩和辅助触头等。线。线路绝缘电阻应符合有关规矩的要求。检查接触器和继电器的工作是否正常？各种连锁的准确性和可靠性，并把接触器衔接接触面上的油污(出厂时涂的防锈油)擦洗干净。检查各时间继电器的动作是否符合产品出厂技术文件的要求的整定值。起升控制箱事件继电器的整定值1sj为0.6秒、2sj为0.2秒、3sj为0.6秒、4sj为0.3秒。 控制箱前面的通道不小于600mm，控制箱应装得牢固可靠，尽量减少在起重机运行中产生的颤动，必要时可增加支撑，屏面与垂直面的偏差不得超过5度。6）限位开关 限位开关是保证起重机在运行中不出重大设备和人身事故的重要装置，安装前应仔细检查开关是否灵活可靠。安装后应逐个进行调整。大小车限位开关与撞尺间的距离调整合适，过紧将损坏开关，不起保护作用，起升机构有两个限位开关应分别调整好，当吊钩达到极限高度时，首先断开重锤式限位开关，而旋转式限位开关可在较高位置时