起重设备组成及安全装置、原理、作用(1)PPT课件.ppt

桥式起重机组成及安全装置、式起重机组成及安全装置、工作原理、作用工作原理、作用1按照结构特点分为金属结构、机械传动、电气部分。按照结构特点分为金属结构、机械传动、电气部分。1 1、金属结构包括桥架和小车架组成，桥架则由主梁、端梁、走台、金属结构包括桥架和小车架组成，桥架则由主梁、端梁、走台、护栏和操纵室组成。小车由车架和栏杆组成。护栏和操纵室组成。小车由车架和栏杆组成。2 2、机械传动部分则是为实现天车不同运动要求设置的。由起升机构、机械传动部分则是为实现天车不同运动要求设置的。由起升机构、大车运行机构和小车运行机构所组成。大车运行机构和小车运行机构所组成。3 3、电气部分由电气线路和电气设备组成。、电气部分由电气线路和电气设备组成。（一）桥式起重机组成（一）桥式起重机组成一、桥式起重机的构造一、桥式起重机的构造桥式起重机上两大部分式起重机上两大部分凡是由电机带动而运转的机械,如桥式起重机的起升机构,大车和小车运行机构都称为工作机构。电动机与其所带动的工作机械共同构成的传动系统则称为电动机的电力拖动系统。（一）桥式起重机组成（一）桥式起重机组成一、桥式起重机的构造（一）桥架的组成（一）桥架的组成1、桥架的架的组成成 天车的桥架是一种移动的金属天车的桥架是一种移动的金属结构，它承受载重小车的质量，结构，它承受载重小车的质量，并通过车轮支承在轨道上，因而并通过车轮支承在轨道上，因而是天车的主要承载构件。是天车的主要承载构件。由主梁、端梁、小车轨道、走台护栏组成由主梁、端梁、小车轨道、走台护栏组成主梁：主梁：与大车轨道方向垂直。与大车轨道方向垂直。起重起重机主梁材料应用机主梁材料应用16Mn制造。制造。端梁：端梁：与大车轨道方向平行。与大车轨道方向平行。二、桥架的结构主梁是一种弹性结构，在载荷作用下将产生下挠变形，当载荷主梁是一种弹性结构，在载荷作用下将产生下挠变形，当载荷卸下后，变形会消失，梁又恢复原来状态。为了防止小车产生卸下后，变形会消失，梁又恢复原来状态。为了防止小车产生爬坡现象，增加运行阻力和引起结构振动，补偿和消除下挠变爬坡现象，增加运行阻力和引起结构振动，补偿和消除下挠变形，当桥架跨度大于形，当桥架跨度大于13.5m13.5m时，将主梁预制成上拱形，把从主时，将主梁预制成上拱形，把从主梁上表面水平线至跨度中点上拱曲线的距离叫做上拱度，记作梁上表面水平线至跨度中点上拱曲线的距离叫做上拱度，记作f f0 0，天车主梁上拱度的标准值为跨度的，天车主梁上拱度的标准值为跨度的1/10001/1000。为什么主梁应有上拱度？为什么主梁应有上拱度？二、桥架的结构（二）主梁上拱（二）主梁上拱1、主梁的上拱、主梁的上拱主梁具有上拱度主要有以下作用：主梁具有上拱度主要有以下作用：(1)(1)可减少主梁在承受载荷时向下的变形值，使小车轨道有最小的可减少主梁在承受载荷时向下的变形值，使小车轨道有最小的倾斜度，从而减少小车运行时的阻力，避免小车出现爬坡或溜车现倾斜度，从而减少小车运行时的阻力，避免小车出现爬坡或溜车现象，改善小车的运行性能；象，改善小车的运行性能；(2)(2)对于大车运行机构为集中驱动的天车，由于上拱度能抵消桥架对于大车运行机构为集中驱动的天车，由于上拱度能抵消桥架向下变形的影响，因而可以改善天车的运行性能；向下变形的影响，因而可以改善天车的运行性能；(3)(3)上拱度可增强主梁的承载能力，使主梁的受力状况得到改善。上拱度可增强主梁的承载能力，使主梁的受力状况得到改善。二、桥架的结构（二）主梁上拱（二）主梁上拱1、主梁的上拱、主梁的上拱1、主梁的下挠、主梁的下挠所谓所谓下挠下挠，就是主梁产生的向下弯曲的就是主梁产生的向下弯曲的永久变形，永久变形，从原始高度算起。从原始高度算起。弹性下挠弹性下挠：起重机吊负荷前后，主梁挠起重机吊负荷前后，主梁挠度的变化值称为弹性变形。度的变化值称为弹性变形。永久下挠永久下挠：无法恢复的变形无法恢复的变形。（三）主梁下挠（三）主梁下挠双梁起重机吊起额定负荷后双梁起重机吊起额定负荷后,主梁产生的最大弹性变形主梁产生的最大弹性变形,不允许超不允许超过跨度的过跨度的 (由吊负荷前的实际上拱值算起由吊负荷前的实际上拱值算起)。当主梁跨重下挠值达跨度的时当主梁跨重下挠值达跨度的时 ，小车运行阻力将增加，小车运行阻力将增加40%空载情况下，下挠值为：空载情况下，下挠值为：F L*11500。额定起重量时，主梁低于水平线的下挠值为：额定起重量时，主梁低于水平线的下挠值为：F L700。二、桥架的结构起重机桥梁在空载时主梁已经下挠起重机桥梁在空载时主梁已经下挠,负载后小车轨道将产生较大负载后小车轨道将产生较大的坡度。小车由跨中开往两端时不仅要克服正常运行的阻力的坡度。小车由跨中开往两端时不仅要克服正常运行的阻力,而而且克服爬坡的附加阻力。据粗略计算且克服爬坡的附加阻力。据粗略计算,当主梁下挠值达到当主梁下挠值达到L1/500L1/500时时,小车运行附加阻力将增加小车运行附加阻力将增加40%,40%,另外另外,小车运行时还难以制动小车运行时还难以制动,制动后也会出现滑移的现象。这对于需要准确定位的起重机影制动后也会出现滑移的现象。这对于需要准确定位的起重机影响很大响很大,严重的将会产生严重的后果而无法使用。严重的将会产生严重的后果而无法使用。（三）主梁下挠（三）主梁下挠2、主梁下挠的影响：、主梁下挠的影响：二、桥架的结构(1)(1)对小车运行的影响对小车运行的影响:(2)(2)对大车运行机构的影响对大车运行机构的影响:大车运行机构采用集中传动的大车运行机构采用集中传动的,在安装时具有一定的上拱度。目在安装时具有一定的上拱度。目前采用的齿轮联轴器允许转角前采用的齿轮联轴器允许转角0 03030/,但是这允许量已被安装和但是这允许量已被安装和调整利用了一部分调整利用了一部分,若传动机构随主梁和走台大幅度的下挠若传动机构随主梁和走台大幅度的下挠,便会便会引起联轴器牙齿折断引起联轴器牙齿折断,传动轴扭弯或者连接螺栓断裂。传动轴扭弯或者连接螺栓断裂。(3)(3)对小车的影响对小车的影响:两根主梁的下挠程度不同两根主梁的下挠程度不同,小车的四个车轮不能同时与轨道接小车的四个车轮不能同时与轨道接触触,便产生小车的便产生小车的“三条腿三条腿”现象。这时小车架受力不均现象。这时小车架受力不均,小车运小车运行受阻。行受阻。（三）主梁下挠（三）主梁下挠2、主梁下挠的影响：、主梁下挠的影响：二、桥架的结构3、影响主梁下、影响主梁下挠的因素：的因素：主梁发生严重下挠的原因主要是：主梁发生严重下挠的原因主要是：（1 1）超负荷运转：）超负荷运转：(2)(2)腐蚀；腐蚀；(3)(3)高温的影响；高温的影响；(4)(4)修理不当；修理不当；(5)(5)对金属结构，没有定期的检查和技术鉴对金属结构，没有定期的检查和技术鉴定，对变形没有及时修理。定，对变形没有及时修理。（三）主梁下挠（三）主梁下挠二、桥架的结构三、大车运行机构及传动原理1、大车运行机构组成及传动原理、大车运行机构组成及传动原理大车运行机大车运行机构驱动大车构驱动大车的车轮沿轨的车轮沿轨道运行，其道运行，其车轮通过角车轮通过角型轴承箱固型轴承箱固定在桥架的定在桥架的端梁上。端梁上。电动机电动机减速器减速器传动轴传动轴联轴器联轴器制动器制动器角型轴角型轴车轮车轮三、大车运行机构及传动原理1、大车运行机构组成及传动原理、大车运行机构组成及传动原理1-1-大车车轮大车车轮 2-2-角形轴承箱角形轴承箱 3-3-联轴器联轴器 4-4-减速器减速器 5-5-浮动轴浮动轴 6-6-制动器制动器 7-7-电动机电动机其传动原理为其传动原理为:电动机电动机7 7通电后产生电磁转矩通电后产生电磁转矩,通过制动通过制动轮联轴器轮联轴器6 6及浮动轴及浮动轴5,5,传递到减速器传递到减速器4,4,经经过齿轮传动减速过齿轮传动减速,由其输出轴再通过联轴由其输出轴再通过联轴器带动大车车轮器带动大车车轮1 1沿轨道顶面滚动沿轨道顶面滚动,从而使从而使大车运行。大车运行。三、大车运行机构及传动原理天车的大车运行机构由以下零部件组成：天车的大车运行机构由以下零部件组成：天车的大车运行机构驱动大车的车轮沿轨天车的大车运行机构驱动大车的车轮沿轨道运行。大车运行机构由电动机、减速器、道运行。大车运行机构由电动机、减速器、传动轴、联轴器、制动器、角型轴承箱和传动轴、联轴器、制动器、角型轴承箱和车轮等零部件组成，其车轮通过角型轴承车轮等零部件组成，其车轮通过角型轴承箱固定在桥架的端梁上。箱固定在桥架的端梁上。大车运行机构分为集中驱动和分别驱动两大车运行机构分为集中驱动和分别驱动两种形式。集中驱动就是由一台电动机通过种形式。集中驱动就是由一台电动机通过传动轴驱动大车两边的主动轮；分别驱动传动轴驱动大车两边的主动轮；分别驱动就是由两台电动机分别驱动大车两边的主就是由两台电动机分别驱动大车两边的主动轮。动轮。四、小车结构及传动原理1、起重小车、起重小车的组成的组成2、小车的传、小车的传动原理动原理什么是小车？什么是小车？主要包括小车架，小车运行机构和起升机构。主要包括小车架，小车运行机构和起升机构。四、小车结构及传动原理1、起重小车的组成、起重小车的组成 小车运行机构包括驱动、传动、支承小车运行机构包括驱动、传动、支承和制动等装置。小车的和制动等装置。小车的4 4个车轮（其中个车轮（其中半数是主动车轮）固定在小车架的四半数是主动车轮）固定在小车架的四角，车轮一般是带有角形轴承箱的成角，车轮一般是带有角形轴承箱的成组部件。运行机构的电动机安装在小组部件。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。车架变形及安装的误差。四、小车结构及传动原理1、起重小车的组成、起重小车的组成 起重小车分起重小车分单梁单梁和和双梁双梁，有有小车架、起升机构小车架、起升机构、小车驱动机构小车驱动机构组成。组成。另外在小车上还有另外在小车上还有缓冲缓冲器、护栏器、护栏等防护装置。等防护装置。小车架分小车架分铸造铸造和和焊接焊接两种结构。一般用两种结构。一般用焊接结焊接结构。构。四、小车结构及传动原理2、小、小车的的传动原理原理小车运行机构的电小车运行机构的电动机安装在小车架动机安装在小车架的台面上，由于电的台面上，由于电动机轴和车轮轴不动机轴和车轮轴不在同一水平面内，在同一水平面内，所以使用立式三级所以使用立式三级圆柱齿轮减速器。圆柱齿轮减速器四、小车结构及传动原理2、小、小车的的传动原理原理由电动机、制动器、由电动机、制动器、联轴器、减速器、联轴器、减速器、车轮、传动轴等组车轮、传动轴等组成。成。传动的原理是：传动的原理是：电动机电动机齿轮联轴齿轮联轴器器减速器减速器联轴联轴器器传动轴传动轴车轮车轮五、起升机构及传动原理起升机构的组成：起升机构的组成：起升机构是用来实现货物起升机构是用来实现货物升降的，它是天车中最基升降的，它是天车中最基本的机构。起升机构主要本的机构。起升机构主要由驱动装置、传动装置、由驱动装置、传动装置、卷绕装置、取物装置及制卷绕装置、取物装置及制动装置等组成。此外，根动装置等组成。此外，根据需要还可装设各种辅助据需要还可装设各种辅助装置，如限位器、起重量装置，如限位器、起重量限制器等。起升机构分为限制器等。起升机构分为单钩起升机构和双钩起升单钩起升机构和双钩起升机构。机构。五、起升机构及传动原理2、传动原理、传动原理电动机通电后产生电磁转矩，电动机通电后产生电磁转矩，通过联轴器和传动轴输入到减通过联轴器和传动轴输入到减速器的高速轴上，经减速器齿速器的高速轴上，经减速器齿轮传动减速，带动卷筒作定轴轮传动减速，带动卷筒作定轴转动，使带有取物装置的钢丝转动，使带有取物装置的钢丝绳在其上绕入或绕出，从而使绳在其上绕入或绕出，从而使吊物作上升或下降运动。为了吊物作上升或下降运动。为了使吊物能停滞在空间任意位置使吊物能停滞在空间任意位置而不溜钩，在减速器输入轴端而不溜钩，在减速器输入轴端装有制动轮及制动器，装有制动轮及制动器，M6M6、M7M7、M9M9级起升机构安装确两级起升机构安装确两套制动器。套制动器。六、司机室操纵室操纵室：又叫又叫驾驶室，是起驾驶室，是起重机的吊仓。重机的吊仓。内有大、小车内有大、小车和起升机构的和起升机构的操纵系统、保操纵系统、保护装置、总控护装置、总控制箱以及电气制箱以及电气保护装置等。保护装置等。一、桥式起重机的制动装置一、桥式起重机的制动装置二、限位器二、限位器三、缓冲器三、缓冲器四、超载限制器四、超载限制器安全保护装置二、保二、保 护护 装装 置置保护装置保护装置1.限位保护限位保护2.起重量限制起重量限制a.大车光电限位器大车光电限位器b.小车限位器小车限位器c.主、副钩升降限位主、副钩升降限位d.门限位器门限位器制动装置制动装置液液压推杆瓦推杆瓦块式式制动器液压推杆瓦块式制动器其优点是：具有启动与制动平稳，无噪音允许开闭次数多，使用寿命长。推力恒定，结构紧凑和调整维修方便等优点。缺点是用于起升机构时会出现较严重的“溜钩”现象因而不宜用于起升机构。图图3-33-3液压推杆瓦块式制动器液压推杆瓦块式制动器1 1液压电磁铁；液压电磁铁；2 2杠杠；杠杠；3 3、4 4销轴；销轴；5 5挡板；挡板；6 6螺杆；螺杆；7 7弹簧架；弹簧架；8 8主弹簧；主弹簧；9 9左制动臂；左制动臂；1010拉杆；拉杆；1111、1414瓦块；瓦块；1212制动轮；制动轮；1313支架；支架；1515右制动臂；右制动臂；1616自自动补偿器；动补偿器；1717推杆推杆 限位器限位器有两类，一类是保护起升机构安全运行的上升极限位置限制器和下降极限位置限制器，另一类是限制运行机构的运行极限位置。下降极限位置限制器是用来限制取物装置下降至最低位置时，能自动切断电源，使机构停止运行，以保证钢丝绳在卷筒上的缠绕不少于2圈的安全圈数。吊运炽热金属或易燃、易爆等危险品的起升机构应设置两套起升极限位置限制器，且两套限位开关应有先后，并尽量采用不同结构形式和控制不同的断路装置。上升极限位置限制器主要有重锤式和螺杆（或蜗轮蜗杆）式两种。运行极限位置限制器运行极限位置限制器由限位开关（如图）和安全尺式撞块组成，其工作原理是：当车体运行到极限位置后，安全尺触动限位开关的转动柄或触头，带动限位开关内的闭合触头分开而切断电源，机构停止工作，车体在允许制动距离内停车，避免硬性碰撞止档装置时对运行的车体产生过度的冲击。缓冲器图图3-16 3-16 弹簧缓冲器弹簧缓冲器图图3-17橡胶缓冲器橡胶缓冲器图图3-183-18液压缓冲器液压缓冲器1.1.塞头塞头2.2.加速弹簧加速弹簧3.3.壳体壳体4.4.复位弹簧复位弹簧5.5.顶杆顶杆6.6.活塞活塞，在此处把吸收的撞击能量转化为热能，起到了缓冲作用。，在此处把吸收的撞击能量转化为热能，起到了缓冲作用。一般用于起重机运行速度不超过一般用于起重机运行速度不超过50m/min的场合的场合其能量主要转变为弹簧的压缩能，因而具有较大的反弹力。其能量主要转变为弹簧的压缩能，因而具有较大的反弹力。缓冲器设置在大车或小车与止档相碰撞的位置。在同一轨道上运行的起重机之间，以及同一起重机上双小缓冲器设置在大车或小车与止档相碰撞的位置。在同一轨道上运行的起重机之间，以及同一起重机上双小车之间也应设置缓冲器。车之间也应设置缓冲器。防碰撞装置为了防止起重机在轨道上运行是碰撞邻近的起重机，运行速度超过120m/min时，应在起重机上设置防碰撞装置。其工作原理是：当起重机运行到危险距离范围时，防碰撞装置便发出警报，进而切断电源，使起重机停止运行，避免起重机之间的相互碰撞。目前产品主要有：激光式，超声波式，红外线式和电磁波式等类型，均是利用光或电波传播发射的测距原理。图图3-19 3-19 光线式防撞装置原理图光线式防撞装置原理图1.1.发射器发射器2.2.接收器接收器3.3.反射板反射板 超载限制器超载作业所产生的过大应力，可能使钢丝绳拉断，传动部件损坏，电动机烧毁，由于制动力矩相对不够，导致制动失效等。超载作业对起重机结构危害很大，既会造成起重机主梁的下挠，主梁的上盖板及腹板出现裂纹和脱焊，还会造成臂架和塔身折断的重大事故，由于超载破坏了起重机的稳定性，有可能造成整机倾覆的恶性事故。桥式起重机，根据TSG Q0002-2008起重机械安全技术监察规程桥式起重机、GB6067起重机械安全规程等标准要求的所有桥式起重机，额定起重量大于10t的门式起重机、装卸桥、门座起重机，塔式起重机及施工升降机等设备均应安装超载限制器。新法规：所有新出厂起重设备都必须安装，旧设备2011年底加装完毕。对于超载限制器的技术要求主要有：各种起重量限制器的综合误差不应大于8；当载荷达到额定起重量的90时，应能发出提示性报警信号；当起重量超过额定起重量时，能自动切断起升动力源，并发出禁止性报警信号。显示装置 传感器位置