第一章天车的概述Word文档格式.docx

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主副钩的起重量一般表示为主钩／副钩，通常用数字表示，例如20／5，即主钩起重量为20吨，副钩起重量为5吨。

主、副钩有时也称大、小钩，其起重量的比值一般为1／6～1／4。

它的起重量系列在部颁标准中规定为3～250吨。

2．抓斗桥式天车抓斗桥式天车如图1—2所示。

从图中不难看出它只比吊钩桥式天车多一个抓斗。

它们的区别就在于取物装置的不同。

吊钩桥式天车的取物装置是吊钩，抓+桥天车的取物装置是抓斗。

由于取物装置的不同，它们的作用也不同。

吊钩桥式天车主要吊运捆绑的整体物件，而抓斗桥式天车主要吊运不易捆绑的散碎物料。

抓斗桥式天车也是专用天车，有四绳抓斗和电动抓斗两种。

这种天车的起重量系列在部颁标准中规定为3～20吨。

图1—2抓斗桥式天车

3．电磁桥式天车电磁桥式天车（又称起重电磁铁）如图1—3所示。

它的基本构造与吊钩桥式天车基本相同，不同的是在吊钩上挂一个直流电磁盘，并利用电磁盘作为取物装置，主要用来吊运具有导磁性的金属材料，例如钢板、型钢和废钢铁等，尤其是散碎导磁性的金属材料。

这种天车的起重量有5、10、15、20、30吨几种。

4．吊钩、抓斗、电磁桥式三用天车这种天车如图1—4所示。

它是一种一机多用的起重设备，除取物装置外其它结构与吊钩桥式天车完全一样。

由于它具有吊钩、电动抓斗、电磁盘三种取物装置，所以它可根据不同的工作性质，变换使用其中任意一种吊具。

对于物料经常改变的生产场所，应使用这种天车。

电磁盘使用的是直流电，电动抓斗使用的是交流电，因此在使用时要通过转换开关来改变电源。

这种天车的起重量有5、10吨两种。

图1—3电磁桥式天车

图1—4吊钩、抓斗、电磁桥式三用天车

5．两用桥式天车两用桥式天车如图1—5所示。

它有两种类型，一种是吊钩桥式、抓斗天车，一种是桥式电磁、抓斗天车。

它的特点是一台小车上设有两套各自独立的起升机构。

一套为吊钩用、一套为抓斗用，或一套为起重电磁铁用、一套为抓斗用。

虽然两套起升机构不能同时使用，但它不必象吊钩、抓斗、电磁桥式三用天车那样，用其中一种取物装置时，而把另外一种卸下来。

这样就可以根据工作的需要随意选用，所以它比三用天车的生产效率高，这种天车的起重量有5／5、10／10、15／15吨三种。

图1—5两用桥式天车

1一抓斗2一电磁盘

6．双小车桥式天车双小车桥式天车如图1—6所示。

它具有两台起重量相同，可以单独工作，也可以联合工作的起重小车。

在某些（如2×

50吨、2×

75吨）双小车的两个小车上配有可变速的起升机构，因此轻载时可以采用高速运行，重载时可以低速运行；

在吊运较重物件时，两台小车可以并车同时吊运。

由于这种天车具有两台起重小车，而且根据不同的工作情况来确定作用一台或两台小车，使用两台小车时最适合于吊运长形工件。

这种天车的有效工作范围广，它的起重量有2x2．5、2×

5、2×

10、2×

20、2×

30吨几种。

图l一6双小车桥式天车

1一吊钩2一桥架3一小车

情况来确定作用一台或两台小车，使用两台小车时最适合于吊运长形工件。

7．防爆吊钩桥式天车这种天车的构造与吊钩桥式天车相同，只是所用的整套电气设备具有防爆性能，以防止天车在工作中产生电火花，而引起燃烧或爆炸事故。

这种天车最适用于具有易燃易爆混合物的车间、库房或其它易燃易爆的场所。

8．绝缘吊钩桥式天车这种天车的构造与吊钩桥式天车基本相同，只是为了防止在工作过程中，带电设备有可能通过被吊运的物件传到天车上，危及司机的生命安全，故在吊钩、小车架、小车轮三个部位设置了三道绝缘装置。

绝缘材料多用环氧酚醚玻璃布板。

这种天车适用于冶炼铝、镁的工厂。

它的起重量有5、lO、15／3、20／3、30／5吨几种。

二、冶金桥式天车

冶金桥式天车是冶金工艺过程中不可缺少的专用天车，通常有主副两台小车，每台小车都在各自的轨道上行走，按其用途的不同，可分为以下几种：

1．锻造桥式天车锻造桥式天车是锻压车间为锻造工艺服务的专用天车，如图l一7所示。

图1—7锻造桥式天车

1一副小车2一主小车3一转料机4一平衡杆

这种天车一般具有主、副两台小车，并在各自的轨道上行走。

主小车主要为吊运钢坯和在锻造过程中吊、翻钢坯的翻钢机构（翻转器）用。

副小车主要用来支持套锭器重量的。

套锭器是为了在锻造过程中夹持和平衡钢锭（或锻坯）重量的工具。

这种天车主副小车的运行速度大致相同，以便主副小车共同工作时能协调。

2．加料桥式天车加料桥式天车如图1—8所示。

图1—8加料天车

1—副小车2一运行机构3一主小车4一桥架5一装料杆6一操纵室

这种天车主要用于炼钢车间平炉的加料。

在主小车上装有加料机构，把料杆插入料斗，通过主小车的运行、起升、回转机构及加料机构的上、下摆动和翻转，将炉料伸入并倾翻

到炉内。

副小车用于炉料的搬运及辅助性工作。

这种天车有一个特点，即主、副小车不能同时进行工作。

3．浇注桥式天车浇注桥式天车如图1—9所示。

它用于冶炼车间运送钢液和浇注钢锭。

其中它的主小车的起升机构用于吊运浇包，副小车的起升机构用于翻倾浇包和做一些辅助性工作。

它的特点是：

主、副小车不在同一轨道上运行，主小车在两根主梁的轨道上运行，副小车在低于两根主梁的两根副梁的轨道上运行；

而且主、副小车可以同时使用。

另外，有的副小车是双钩，但副小车的主、副钩是不能同时使用的。

4．淬火桥式天车淬火桥式天车是专供零件热处理时淬火及调质工作的专用天车，它

图1—9浇注桥式天车

1一桥架2一主小车3一副小车

与普通天车大体相同，但由于热处理工艺上的要求，它的升降速度要比普通天车的起升速度高2～3倍。

故不难看出，这种天车具有比普通天车高得多的起升速度和可变的下降速度。

因此淬火桥式天车的起升机构较为复杂，它的下降速度一般在45米／分（m／min）左右，有时由于工艺需要有的也达到60～80米／分。

为了预防热处理时的下降过程中，突然发生停电或其它电气故障，设有一套手拉或脚踏松闸机构，来保证工作的正常进行和防止事故。

这种天车除用于热处理工艺外，日常还可以担负一般机件的吊运工作。

这种天车的起重量有3、5、10、15／3、20／’5、40／10、75／20、150／’30吨几种。

5．夹钳、脱锭桥式天车夹钳、脱锭桥式天车是以夹钳作为取物装置，用在轧钢车间把钢锭装入灼热炉或从炉中取出，还可以用于炼钢车间将钢锭从钢锭模中脱出。

三、露天天车

凡是室外的天车统称为露天天车。

例如：

龙门天车、装卸桥、汽车吊、塔式吊等。

这里仅介绍龙门天车和装卸桥两种。

1．龙门天车龙门天车又称门式天车，它与通用天车相比，主梁的构造以及传动机构基本相同，只是金属结构部分多了两条腿，工作环境是室外。

图1—10中的a、b图分别为双梁龙门天车和单梁龙门天车。

一般用途的龙门天车的起重量多在50吨以下，跨度一般在35米以下，主梁与两个支腿做成刚性连接。

跨度一般在35米以上的龙门天车，为避免温度影响，主梁和支腿的连接形式一个为刚性连接，另一个为柔性连接，以改善卡轨现象。

由于龙门天车的两腿在地面上行走，为了避免伤人，大车运行速度一般不超过60米／分。

龙门天车通常都做成带悬臂的，悬臂部分的长度一般为龙门天车跨度的o．3～0．4倍。

另外根据它在室外露天工作的特点，龙门天车还必须装设防风装置，电气设备装有防雨罩等。

2．装卸桥装卸桥的构造与龙门天车有些相似，但由于用途不同，它们的结构与参数也有若干差异，装卸桥多用于冶金厂、发电厂、海港等生产部门，用抓斗装运矿石、煤炭等散货。

它的起重量不大，一般不超过30吨。

装卸桥与龙门天车的区别在于：

（1）龙门天车的小车运行速度与通用天车的小车运行速度相近，一般在40米／分左右，但装卸桥的小车运行速度可达150～200米／分，故设有特殊减震的小车架。

（2）龙门天车的大车运行速度一般在40～50米／分，而装卸桥的大车运行速度只有

图1—10龙门天车

A）双梁龙门天车B）单梁龙门天车

20～30米／分左右。

由此可见，装卸桥适合于定点装卸物料，而且单位小时的生产率是相当高的，而龙门式天车用在露天场所进行各种物料的吊运，它不完全强调生产效率。

装卸桥如图1—11所示。

由于龙门天车和装卸桥在露天工作，具有较大的挡风面积，所以必须在安全的风力范围内工作。

一般设计规定风力大于7级（包括7级）时不准工作。

并且设有防风装置（夹轨器、锚定等）、防雨罩子，以防天车倒塌和下雨时漏电等。

图1—11装卸桥

A）抓斗装卸桥B）集装箱装卸桥

1—2天车的主要结构

天车的主要结构由机械、电气、金属结构三大部分组成。

机械部分包括大车运行机构、小车运行机构、起升机构；

电气部分包括电器设备和电器线路；

金属结构部分包括桥梁、驾驶室等。

大车运行机构安置在桥架走台上，起升机构和小车运行机构安置在小车架上。

一、机械部分

1．大车运行机构天车的大车运行机构是由电动机、传动轴、联轴器、减速器、制动器、角型轴承箱和车轮等组成。

其主要作用是驱动大车的车轮沿其大车轨道运行。

大车运行机构的驱动方式分为集中驱动和分别驱动两种形式。

（1）集中驱动方式用一台电动机通过减速器及传动轴，带动大车的两个车轮的驱动方式叫集中驱动方式，如图1—12所示。

集中驱动方式又分为低速轴集中驱动、中速轴集中驱动和高速轴集中驱动三种形式。

在使用集中驱动方式的天车中，大多数采用的是低速轴集中驱动的方式。

这种驱动方式是在跨度中问装有电动机与减速器，减速器输出轴分两侧经低速传动轴带动车轮，如图1—12a所示。

这种运行机构的特点是传动轴转数与车轮转数相同，一般不大于50～1O（）转／分。

中速轴集中驱动的方式的特点是扭矩较小、直径较细、传动机件的质量轻、需采用三个减速器，如图1—126所示。

高速轴集中驱动的方式如图1—12c所示。

这种驱动方式，对传动轴的加工精度要求高，振动大，用量较少。

集中驱动一般只用于小吨位的天车，一些旧式天车还在使用。

-

图1—12大车集中驱动方式

A）低速轴集中驱动B）中速轴集中驱动C）高速轴集中驱动

（2）分别驱动方式如图1—13所示。

图1—13分别驱动方式

分别驱动方式是用两台规格完全相同的电动机分别通过齿形联轴器直接与减速器高速轴联结，减速器低速轴经联轴器与大车车轮联结。

分别驱动省去了中间传动轴，减轻了大车运行机构的质量，而且不因主梁的变形影响运行机构的传动性能，便于维修。

由于它具有以上的优点，因此被广泛采用在国产的大吨位天车或新式天车上。

3．小车运行机构天车的起升机构是安装在小车上的，小车运行机构的主要作用是：

用来驱动小车沿主梁上的轨道作吊运重物的横向运动。

小车运行机构如图1—14所示。

图1一14小车运仃机构

A）减速器在中间的小车运行机构B）减速器在外侧的小车运行机构

小车运行机构主要包括电动机、制动器、车轮、浮动轴、半齿轮联轴器、立式减速器、全齿轮联轴器等。

图1—14A是减速器在中间的小车运行机构。

小车两个主动车轮固定在小车架的两个角，另外两个从动轮分别安装在两个角形轴承箱的旋转心轴上（不传递扭矩的轴）。

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。

减速器在外侧的小车运行机构如图1—14B所示。

这种结构的特点是安装和检修都很方便，但它占据了较大的空间。

起重量大于100吨的天车上的小车，通常装有平衡梁（运行台车），即在起重小车的每个支点上装有两个或两个以上的车轮，这些车轮装在一个或一个以上的平衡梁上，平衡梁与小车架铰接，使车轮压接近均匀。

3．起升机构起升机构是天车中最基本的机构，它的主要作用是用来实现物料升降的。

（1）起升机构的组成起

起升机构主要由驱动装置、传动装置、卷绕系统、取物装置、制动装置和安全装置等组成，如图1—15

1）驱动装置起升机构的驱动装置安装在小车架上，它是实现物料升降的动力源。

一般都是采用分别驱动方式。

2）传动装置起升机构的传动装置，也布置在小车架上，传功装置包括传动轴、联轴器、减速器等。

图1一15起升机构

l一减速器2一制动器

3一制动轮一联轴器

4一电动机5一轴承箱

6一卷筒7一钢丝绳

3）卷绕系统起升钢丝绳从卷筒上绕出，通过滑轮组，把取物装置联系起来，即构成了天车的卷绕系统。

卷绕系统直接影响起重吊运作业的安全，其造成人身伤害的事故起数每年都占全部起重伤害事故的30％～40％。

4）取物装置天车上的取物装置，也称吊具，有吊钩、抓斗、电磁吸盘等，其中应用最广泛的是吊钩。

5）制动装置主要是指制动器，它通常安装在高速轴上，是天车上非常重要的机械部件和安全部件。

6）安全装置桥式天车和露天天车的起升机构的安全装置，主要有限位器（限制吊钩上升的高度）、起重限制器（防止超负载吊运）。

（2）起升机构的传动原理起升机构是由电动机通过联轴器与减速器的高速轴相连。

当机构工作时，减速器的低速轴带动卷筒，将钢丝绳卷起或放下，经过滑轮组系统，使吊钩实现上升和下降的功能。

机构停止工作时，制动器使吊钩连同货物悬停在空中。

吊钩的升和降取决于电动机的旋转方向。

二、电气部分

天车的电气部分是由电器设备和电器线路组成的。

1．天车的电器设备天车的主要电器设备有：

供电装置、电动机、保护箱、控制屏、各机构控制器、电阻器、限位开关和安全开关等。

（1）供电装置供电装置包括电源集电器和导电滑线两部分。

导电滑线一般采用角钢制作，也有采用圆钢、裸铜线及软电缆等制作。

前者一般用于大车导电滑线；

后者则常用于小车导电滑线上。

（2）电动机电动机是天车上最重要的电器设备之一，不论天车上的大车运行机构、小车运行机构还是天车的起升机构都是靠电动机来驱动的。

目前，天车上采用的电动机主要有JzR2、YZR以及冶金三相异步电动机。

但由于JzR2系列电动机设计上存在某些缺点，即将被YzR系列电动机所代替。

（3）保护箱保护箱放置在驾驶室内，箱内装有由刀开关、交流接触器、过电流继电器、熔断器和信号灯等组成的配电盘。

（4）控制屏控制屏上装有零压继电器（失压保护）、过电流继电器（保护电动机）和控制电动机转子电路工作的反接接触器、加速接触器、单相接触器、换相继电器等电器元件，与主令控制器相配合，用于操纵功率较大的电动机的启动、调速、改变方向和制动等。

（5）各机构控制器控制各机构的控制器，主要有凸轮控制器和主令控制器。

其主要的作用是控制各机构电动机的启动、调速、改变方向和制动。

（6）电阻器电阻器串接在电动机转子回路中，通过接触器的吸合和断开，逐级增加或减小电阻的阻值，从而限制电动机的启动电流和调节电动机的旋转速度。

（7）限位开关和安全开关限位开关用来限制各机构的工作范围；

安全开关包括舱口门开关、端梁门开关和紧急开关等，起安全保护作用。

2．天车的电器线路天车的电器线路由照明信号电路、主电路和控制电路三大部分组成。

（1）照明信号电路它包括桥上照明、桥下照明和驾驶室照明三部分。

它的电源取自保护箱内刀开关的进线端，因此，在切断动力设备电源时仍有照明用电。

（2）主电路主电路是带动电动机工作的电路，它由电动机的定子外接电路和转子外接电路组成，由控制回路控制。

（3）控制电路它控制主电路与电源的接通或断开、电动机正转或反转、快速或慢速等，同时对各机构的正常工作起到安全保护作用。

三、金属结构部分

天车的金属结构部分包括：

桥架、驾驶室等。

1．桥架天车的桥架是一种移动的金属结构，它承受起重负荷及小车的重量，通过车轮支承在轨道上，因此它是天车的主要承载结构。

（1）桥架的结构形式桥架的结构形式主要取决于主梁的结构形式。

桥梁主梁的结构形式繁多，主要有箱形结构、四桁架式和空腹桁架式等几种。

箱形结构的桥架是天车桥架的基本形式，如图1一16所

它的特点是制造工艺简单、通用性强、易于安装和检修。

50、一80吨的中、小天车系列中，主要采用这种结构形式，缺点是自重大。

四桁架式结构的桥架如图1—17所示。

它的特点是自重轻、刚性大，缺点是制造工艺复杂，不便于成批生产。

这种结构仅适用于小起重量、大跨度的天车。

图1—17四桁架式结构的桥架图

1一主桁架2一下水平桁架3一辅助桁架4一上水平桁架5一钢轨

空腹桁架结构的桥架如图1—18所示。

它的特点是自重轻，整体刚度大，制造、装配、检修方便等优点，一般100～500吨通用天车和冶金天车多采用这种结构形式。

1—3天车的主要参数

天车的参数是说明天车工作性能的指标，也是设计的依据。

天车的主要参数有：

起重量、跨度、起升高度、各机构的工作速度、轮压及天车各机构的工作类型。

为了保证天车的合理使用，安全运行和防止事故的发生，天车工必须了解天车的技术参数。

一、起重量

天车允许起吊的最大质量为额定起重量，用Q表示，单位为吨。

天车的取物装置本身的质量除吊钩和吊钩组外，都包括在额定起重量之中，如抓斗、电磁盘、挂梁、料罐及各种辅助吊具等本身的质量等都在额定起重量之中。

二、跨度

天车的大车运行轨道中心线之间的水平距离称为跨度，以L表示，单位为米。

三、起升高度

天车的起升高度为吊具上极限位置与下极限位置之间的距离，用H表示，单位为米。

下极限位置通常以工作场地的地面为准，上极限位置，使用吊钩时以钩口中心为准，使用

抓斗时以抓斗最低点为准。

四、工作速度

工作速度是指天车各机构的运行速度，用y表示，单位为米／分，

1．起升速度起升机构电动机在额定转速下吊具的上升速度，以米／分表示。

一般的起升速度为8～12米／分，大起重量时为1～4米/分。

2．大车运行速度大车电动机在额定转速时大车的运行速度，以米／分表示。

．

大车运行速度一般为80～120米／分。

3·

小车运行速度小车电动机在额定转速时小车的运行速度，以米／分表示。

小车运行速度一般为30～50米／分。

五、轮压

天车的轮压，是指桥架自重和小车处在极限位置时小车自重和额定起重量作用在大车车轮上的最大垂直压力。

六、工作类型

天车的工作级别是表示天车受载情况和忙闲程度的综合性参数。

天车的工作级别是根据天车的利用等级和天车的载荷状态来定的。

习题

1．通用天车有哪几种?

2．两用桥式天车的特点是什么?

与吊钩、抓斗、电磁桥

式三用天车有哪些异同?

3．吊钩桥式天车由哪些部分组成?

4．冶金桥式天车按用途的不同，可分为哪几种?

5．淬火天车有哪些特点?

6．龙门天车、装卸桥各有哪些作用及特点?

它们有哪些区别。

7．天车的机械部分由什么组成?

8．小车运行机构的主要作用是什么?

9．天车的起升机构由什么组成?

其作用是什么?

10．天车的主要电器设备有哪些?

11．天车的电器线路由哪三大部分组成?

12．什么是上拱度?

上拱度有什么作用?

13．弹性变形和永久变形的含义是什么?

14．天车的主要参数有哪些?

15．什么是起重量?

15．什么是起升高度?

16．什么是工作速度?

各运行速度一般为每分钟多少米?

17．什么是工作类型?