潘亚菲桥式起重机安装及其维护.docx
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潘亚菲桥式起重机安装及其维护
河南理工大学成人教育学院
毕业设计(论文)任务书
平顶山站电器及其自动化一班级专业学生
一、设计(论文)题目:
桥式起重机安装及其维护
二、设计(论文)任务要求及主要原始资料:
三、设计(论文)时间:
年月日至年月日
指导教师(签名)
成教院院长(签名)
河南理工大学成人教育学院
毕业设计(论文)总评定书
电器及其自动化专业08年级学生于
年月日完成了毕业
设计(论文),设计(论文)包括说明书页,附图张。
审阅意见及总评语:
指导教师(签名)
成教院院长(签名)
年月日
河南理工大学成人教育学院
毕业设计(论文)答辩委员会记录
平顶山站电器及其自动化专业学生的毕业设计(论文)于年月日进行答辩。
设计(论文)题目:
出席人员:
主任委员
副主任委员
委员
答辩学生提交毕业设计(论文)答辩委员会(小组)下列资料:
一、设计(论文)说明书共页
二、设计(论文)图纸共页
三、指导教师评阅意见共页
毕业设计(论文)答辩委员会(小组)根据毕业设计(论文)提出的材料,指导教师的意见和学生回答问题的情况,毕业设计(论文)答辩委员会决定:
一、学生完成答辩并毕业设计(论文)以后,确定成绩为“”
二、对毕业设计(论文)的总评语:
毕业设计(论文)答辩委员会主任(组长)或副主任(副组长):
毕业设计(论文)答辩委员会委员(组员):
前言
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。
天车还能在生产过程担任危害的、对人体有伤害的特殊作业,是操作程序更加简化、可靠,操作人员更加省力,也更加安全。
随着科学技术的日益发展,先进的电气控制技术和机械技术逐渐应用到起重设备上,使起重设备的自动化程度更加完善、结构日益简化、性能更加可靠、品种也越来越先进。
因此作为至杜绝发生人身伤亡事故。
本书着重介绍了桥式起重机的构造,安装及保养的基本知识。
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。
目录
第一章桥式起重机应用简介………………………………………..…………………7
第二章桥式起重机桥式起重机的结构………………………..……………7
2.1金属结构…………………………………………..………..8
2.2、起重机的运行机构…………………………………….……9
2.3、起升机构……………………………………….…………..10
2.4、小车运行机构……………………………………………..10
2.5、其它设备…………………………………………..……….11
第三章的电器系统设计…………………………………………..………….12
3.1、电气设备…………………………………………..……….12
3.2、控制原理…………………………………………..………..15
第四章安装与调试………………………………………….….…..19
4.1、注意事项………………………………………….….……19
4.2、起重机安装于调试…………………………………………20
4.3、电气设备的安装于调试……………………………………24
第五章的维护与保养…………………………………………..………28
5.1、桥架及其主要构件…………………………………………29
5.2、大小车运行机构…………………………………………...29
5.3、起升机构…………………………………………..………30
5.4、抓斗机构………………………………………….….……31
5.5、电磁起重机、电磁盘维护………………………………..31
5.6、电气设备…………………………………………..……..31
5.7双梁桥式起重机操作规程………………………..…….…32
总结…………………………………………..………………………34
参考文献………………………………………….……….………..35
第一章用途
起重机的用途是将物品从空间的某一个地点搬运到另一个地点。
为了完成这个作业,起重机一般具有使物品沿空间的三个方向运动的机构。
桥式类型的起重机是依靠起重机运行机构和小车运行机构的组合运动使所搬运的物品在长方形平面内作运动。
起重机是现代生产不可缺少的组成部分,借助起重机可以实现主要工艺流程和辅助作业的机械化,在流水线和自动线生产车间中,起重机大大提高了生产效率。
本说明书适用于一般环境工作的电动双梁桥式起重机,其取物装置为吊钩抓斗或电磁吸盘(直流起重电磁铁)。
1.吊钩桥式起重主要适用于多种场所进行多种物料的装卸和吊运工作过。
2.抓斗桥式起重机主要适用于散装物料(如:
沙石,钢渣等)的装卸搬运工作。
3.电磁桥式起重机只要适用于具有导磁性的金属及其制品(如:
钢材,铸材,废钢生铁锭或铁屑)的搬运工作。
4.两用起重机如抓吊、电吊、抓斗桥式起重机虽然不可两套起重机构同时适用,但不必用一种装置取物时,卸下另一种装置,可根据工作需要随意选用。
5.三用桥式起重机是一种一机多用起重设备。
可用吊钩吊运重物,可在吊钩上挂一个抓斗,装卸散装物品,还可以把抓斗卸下来再挂上起重电磁铁吊运黑色金属。
适用于需要经常变换吊具吊运不通物料的场所。
第二章主要结构(新一章另起一页)
整台起重机是由桥架,小车(装有起重机构和运行机构),起重运行机构和电器设备四大部件组成(如图2-1)
图2-1起重机全图
起升机构、小车运行机构和起重机运行机构是起重机的三个工作机构,各机构都备有单独电动机进行各自的驱动。
2.1金属结构
金属结构包括桥架、小车架和司机室。
桥架是由两组箱型主梁,箱型主梁,两根箱型端梁和主梁两侧的走台所组成。
在主梁盖板上铺设轨道,供小车行走之用,两主梁的外侧装有走台,与主梁连接的一侧走台上安装起重机运行机构,一侧走台安装小车导电装置。
走台的外侧装有栏杆,以保证检修人员及操作人员的安全。
1.主梁
通用桥式起重机使由两根主梁和两根端梁及一些零部件组成桥架、有桁架式主梁和箱形式主梁。
1)桁架式主梁:
桁架式主梁是角钢互相铆接或焊接而成。
一般采用双梁桁架式。
2)箱形结构主梁:
由钢板焊制而成。
腹板下料及焊接工艺都考虑了主梁焊成后有预定的上供度。
主梁是承担小车重量和外载荷的。
因此必须有足够的强度、静刚度和动力刚度,以保证在规定载荷作用下,其主梁在弹性下挠值允许的范围内不至于发生变形。
主梁上供度是用来抵消工作中主梁所产生的弹性变形以减轻小车的爬坡、下滑,并保证大车运行机构的传动性能。
2.端梁
桥式起重机的端梁是主要受力构件,与主梁之间采用焊接或螺栓连接,端梁多采用钢板组焊成箱形结构。
在端梁下面装置着大车的车轮组,承担着起重机所有垂直方向的载荷。
主梁与端梁进行钢性连接,两根端梁都是用中部螺栓连接起来的可拆件。
这样整个桥架可以拆成两半来进行运输和安装。
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。
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。
2.2起重机的运行机构
起重机有四个行走车轮,安装在两根端梁的两端。
其中两个是主动车轮,两个是被动车轮。
主动车轮的驱动机构安装在走台上,采用驱动形式,是两套对称的独立驱动装置,分别驱动。
起重机的运行机构是由驱动装置——电动机、制动装置——制动器、传动装置——减速器和车轮装置四部分组成,(见图2-2)减速机采用了负载能力同类渐开线齿形更高的圆弧齿轮减速机。
图2-2大车分别驱动的运行机构图(不清楚)
1—电动机2—制动器3—减速器4—联轴器
5—角形轴承箱6—大车车轮
机构部件之间全部采用齿轮联轴器的联接。
这样,即使在制造和安装时所产生的误差,或者由于载荷所引起的桥架变形而产生的部件之间的彼此变位,也可以再齿轮联轴器得到补偿,不致影响机构的工作。
车轮装置由车轮、车轮轴、轴承及轴承箱等组成。
主动和被动轮轴都支承在带有滚动轴承的角形轴承箱上,这种机构便于装拆和检修。
2.3起升机构
图2-3起重机的起升机构
1—电动机2—制动器3—减速器4—取物缠绕装置
起重机的起升机构由驱动装置、制动装置、传动装置和取物缠绕装置组成。
最基本最典型的起升机构的组成形式如图三所示。
电动起重机采用绕线电动机,图中取物缠绕装置包括起升卷筒、钢丝绳、定滑轮、动滑轮、吊钩(或抓斗、电磁吸盘)等。
在小车架的上部安装着起升机构,起升机由绕线转子电动机的高速旋转,经此轮联轴器带动此轮减速机。
减速机的低速轴运转绕有钢丝绳的卷筒。
只有控制电机的正、反转。
就可以达到取物装置的升降作用。
为了保证起升机构工作的安全和可靠性,在减速机高速轴上装有制动器。
起升机构安装有控制上升至极限位置时的安全装置。
2.4、小车运行机构
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
2.5、其它设备
1.缓冲器
在起重机两根端梁的两端,装有大车橡胶缓冲器,小车车架的底部装有小车弹簧缓冲器。
以吸收起重机或机构运行至终点时的动能,减缓冲击。
2.大车导电线栏架
为了防止当小车行驶至极限位置时吊具或钢丝绳与高压电源相撞,在桥架的两根主梁上面近电源的一端安置了导电线栏架。
3.大车导电架及导电器
导电架安装在桥架的主梁底部,电源线经装在导电架上的三套托架,以供给整个起重机的电源。
导电架旁边设有维修平台。
大车导电器由集电砣、支板、小轴、支架及引入导线等元件组成。
导电器的特点:
该导电器上、下、左、右位移调整量较大。
由于集电砣较重,压在车间供电的滑触线上,使之产生较大的正压力。
4.小车供电、导电装置
小车供电装置有悬挂或电缆软滑供电(电缆滑车采用异形钢材)和角钢,圆钢等。
目前,除了个别起重机用角钢式圆钢滑触线对起重机小车供电,几乎全部采用软电缆供电。
采用电缆供电的优点是减轻了导电装置的重量,消除了裸露的带电体,防止工作人员触电,软电缆直接和用电设备连接,还大大提高了供电的可靠性。
5.驾驶室内安装有大车、小车操作台,照明控制开关。
第三章电器系统
起重机的电气线路由配电保护线路。
个机构的主电路和控制电路,及照明信号电路组成。
3.1、电气设备
起重机各个机构的运行,均在操作室内进行操作。
操作室悬挂在起重机桥架靠端梁附近的传动侧走台下面。
操作室内装有各机构的控制设备及紧急开关,电铃按钮等,各种配电柜安装在桥架上面。
主要电气设备包括电动机、控制器、接触器、继电器、限位开关和安全开关等。
如下。
现将主要的电气设备分述如下:
1.电动机
电动机是一种将电能转换成机械能并输出机械转矩的动力设备。
起重机主要使用鼠笼型和绕线型交流异步电动机
1)YZR、YZ系列电动机使用条件
(1)制成封闭式,以使用多尘场合。
(2)制成加强的机械结构,以使用经常、显著的机械振动与冲击。
(3)采用较高的耐热绝缘等级,允许较高的温度。
一般环境用电动机,其外壳防护等级为IP44,环境温度为40℃;冶金环境用电动机,防护等级IP54,环境温度为60℃.
2)YZR、YZ的启动等级是指每小时最大可能的等效启动次数。
启动等级分为6次/h、150次/h、300次/h、600次/h、.
2.凸轮控制器
凸轮控制器是用来控制各机构的电机的启动、运行、反向、调速、停转等控制。
额定电流分为25A和60A两种。
凸轮控制器控制原理
图3-1凸轮控制器的结构图
1-静触点2-动触点3-触电弹簧4-复位弹簧5-滚子6-绝缘方轴7-凸轮
1)凸轮控制器的结构
凸轮控制器从外部看,由机械、电气、防护等三部分结构组成。
其中手柄、转轴、凸轮、杠杆、弹簧、定位棘轮为机械结构。
触头、接线柱和联板等为电气结构。
而上下盖板、外罩及灭弧罩等为防护结构。
2)凸轮控制器控制电路特点
(1)可逆对称电路。
(2)为减少转子电阻段数及控制转子电阻的触点数,采用凸轮控制器控制绕线型电动机时,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。
3.保护配电柜
保护配电柜是用来对起重机上交流电动机的过流保护,零位保护和起重机构的限位开关保护之用的。
4.主令控制器
电动机的容量很大,操作频繁或用凸轮控制器无法满足变换较复杂的线路时,常与起重机控制屏相配合,组成一个完整的控制系统,用来控制电动机的启动、制动、换向和调速。
主令控制器工作原理
1)主令控制器的结构
主令控制器的结构示意图如图4.9所示。
主要由转轴、凸轮块、动触头及静触头、定位机构及手柄等组成。
图3-2主令控制器的结构示意图
2)提升机构磁力控制器控制系统
磁力控制器由主令控制器与磁力控制盘组成。
将控制用接触器、继电器、刀开关等电器元件按一定电路接线,组装在一块盘上,称作磁力控制盘。
(1)提升重物时电路工作情况
当SA手柄板到“上1”档位时,控制器触点SA3、SA4、SA6、SA7闭合,接触器KM1、KM3、KM4通电吸合,电动机接正转电源,制动电磁铁YB通电,电磁抱闸松开,短接一段转子电阻,当主令控制器手柄依次扳到上升的“上2~上6”档时,控制器触点SA8~SA12依次闭合,接触器KM5~KM9相继通电吸合,逐级短接转子各段电阻,获得“上2~上6”机械特性,得到5种提升速度。
(2)下降重物时电路工作情况
制动下降
强力下降
(3)控制电路的保护措施
由强力下降过渡到制动下降,为避免出现高速下降的保护
保证反接制动电阻串入的条件下才进入制动下降的联锁
控制电路中采用KM1、KM2、KM3常开触点并联,是为了在“下2”、“下3”位转换过程中,避免高速下降瞬间机械制动引起强烈震动而损坏设备和发生人身事故。
加速接触器KM6~KM8的常开触点串接于下一级加速接触器KM7~KM9电路中,实现短接转子电阻的顺序联锁作用。
由电压继电器KA2与主令控制SA实现零压与零位保护,过电流继电器KA1实现过电流保护;行程开关SQ1、SQ2实现吊钩上升与下降的限位保护。
5.接触器
进行远距离控制和频繁动作,并能实现自动保护。
通过它能用较小的控制功率控制较大功率的主电路。
主要控制电动机的启动、制动、加速和减速过程。
6.继电器
继电器是一种实现自动控制和保护电气拖动装置的电器,一般由承受机构、中间机构和执行机构组成。
承受机构反应继电器的输入量,并传递给中间机构,将它与预定的量进行比较,当达到整定值时,中间机构就使执行机构产生输出量,从而闭合或分断电器。
1)中间继电器:
用于50Hz或60Hz、600V以下的控制电路中,控制各种电磁线圈,使信号得到放大或将信号同时传递给有关控制元件。
2)时间继电器:
用于起重机控制线路中,常用直流继电器JT3作为时间继电器。
通过调节主气隙的非磁性衬垫,来调整延时的长短,也可以调节继电器的反力系统来调节延时的长短。
3)过流继电器:
主要用于AC380V、DC440V以下的控制电路,作为过电流或欠电流继电器。
7.电阻器
电阻器是由电阻组件、换接设备及其他零件组合而成。
它接在桥吊用的绕线型异步电动机的转子电路中,其作用是限制电动机的启动、调速和制动电流的大小桥面吊上的电阻器分启动用电阻器和启动、调速用电阻器两种。
8.开关和安全开关
起重机运行,小车运行和起升机构均装有限位开关,以限制各机构的运行行程,当限位开关动作后,电路被切断,机构停止运转。
再次接通电源时,机构只能上相反方向运转,从而保证操作的安全。
为了防止操作人员和检修人员发生意外事故,在操作室通往桥架走台的操作室门口和通往端梁的栏杆门上均装有限位开关,在开操作室门或栏杆门时,安全开关动作,就能切断电源,来保证人员安全。
3.2、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。
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:
①号电路零位起动部分电路、②号电路限位保护部分电路和③号电路联锁保护部分电路。
在①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②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③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、FA1……FA4的常闭触头。
①号电路与②号电路通过主接触器KM之常开联锁触头KMl、KM2并接后与③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①号电路和③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FAl……FA4之触头都处于正常闭合状态,此时按下起动按钮SB,则主接触器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。
⑵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②号电路与①号电路并接于控制回路中,故当起动按钮SB脱开使①号电路分断后,因有②号电路取代①号电路并与③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②号电路中,故可起到相应的限位保护作用。
⑶零压保护
起重机总电源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。
⑷零位保护
①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。
⑸各电动机的过载和短路保护
在控制回路的③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。
⑹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1—20所示。
此时②号电路取代①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1—21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,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;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
第四章安装与调试
4.1、注意事项
1.起重机部件搬运时,应特别注意避免桥梁和各种机构的扭弯、碰撞等事故的发生。
搬运时有如下规定:
(1)首先要明确所吊物件的重量。
如用一台起重机搬运桥架起吊时至少须有捆扎两处,并在棱角处垫上衬垫物,衬垫物可用方木或麻片等,以免切断绳索和损坏设备。
捆扎以车轮和主梁本身为限,并尽可能选在桥架的两端,即主梁与端梁的连接处。
(2)若无载重汽车等设备搬运时,应将桥架,端梁搁置于平车上拖动,禁止在地面或滚架上拖动。
2.存放时应安置平稳,并用枕木放平垫实,枕木要对称放置,地面应坚实,不得日久下沉,致使桥架变形。
3.如起重机在较长时期内放置,应妥
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- 潘亚菲 桥式起重机 安装 及其 维护