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桥门式起重机基础知识 起重机械定义 桥门式起重机分类 桥门式起重机主要参数 桥门式起重机主要结构件和机构及其工作原理 桥门式起重机的安全保护装置 起重机械的电气保护 桥门式起重机事故分析 起重机日常维护保养和自行检查起重机常见问题的检修 目录 特种设备目录 中起重机械 是指用于垂直升降或者垂直升降并水平移动重物的机电设备 其范围规定为额定起重量大于或者等于0 5t的升降机 额定起重量大于或者等于3t 或额定起重力矩大于或者等于40t m的塔式起重机 或者生产率大于或者等于300t h的装卸桥 且提升高度大于或者等于2m的起重机 层数大于或者等于2层的机械式停车设备 注 此定义实际上是界定那些起重机械是否属于特种设备 起重机械定义 桥式起重机桥式起重机的分类有很多种分法 1 按构造分 如单主梁桥式 双主梁桥式 多主梁桥式 双小车桥式 多小车桥式等 2 按取物装置分 如吊钩桥式起重机 抓斗桥式起重机 电磁桥式起重机 集装箱桥式起重机等 3 按用途分 如通用桥式起重机 冶金桥式起重机 防爆桥式起重机等等 桥门式起重机分类 门式起重机门式起重机的分类也有很多分法 按构造分 如单主梁门式起重机 双主梁门式起重机 按悬臂分 如单悬臂门式起重机 双悬臂门式起重机等 按支承方式分 如轨道式门式起重机 轮胎式门式起重机 按取物装置分 如吊钩门式起重机 抓斗门式起重机 电磁门式起重机等 按使用场合分 如通用门式起重机 造船门式起重机 水电站门式起重机等 按起重小车分 如自行小车式门式起重机 牵引小车式门式起重机 手拉葫芦式门式起重机等 桥门式起重机分类 依据特种设备目录 国家质检总局2014年第114号公告 桥式起重机通用桥式起重机防爆桥式起重机绝缘桥式起重机冶金桥式起重机电动单梁起重机 2 门式起重机防爆门式起重机轨道式集装箱门式起重机轮胎式集装箱门式起重机岸边集装箱起重机造船门式起重机电动葫芦门式起重机装卸桥架桥机 桥门式起重机分类 安全附件起重机械起重量限制器起重机械起重力矩限制器起重机械起升高度限制器起重机械防坠安全器起重机械制动器 桥门式起重机分类 宏华22000t桁架式龙门起重机 上海外高桥1200t框架式起重机框架滑移 桥门式起重机分类 桥式和门式起重机也称为桥架型起重机 主要参数 额定起重量指起重机连同可分吊具或属具 如抓斗 平衡梁 电磁吸盘 索具等 能吊起的重物或物料 跨度桥架型起重机运行轨道中心线之间的水平距离 起升高度起重机空载置于水平场地上方 从地面到吊具允许最高位置的垂直距离 桥门式起重机主要参数 桥门式起重机主要参数 起升高度示意图 轮压轮压是指一个车轮传递到轨道或地面上的最大垂直载荷 单位为N 一般情况下 桥门式起重机具有3个机构 即起升机构 大车运行机构和小车运行机构 可实现3个方向运动 有时尚可用两个运动的组合 注意下列定义的理解 1 额定起重量Gn不包含钢丝绳 吊钩和滑轮组的质量 是指起重机能吊起的重物或物料连同可分吊具或属具 如抓斗 电磁吸盘平衡梁等 质量的总和 对于幅度可变的起重机 其额定起重量是随幅度变化的 2 最大起重量Gmax 是指起重机正常工作条件下 允许吊起的最大额定起重量 对于幅度可变的起重机 是指最小幅度时 起重机安全工作条件下允许提升的最大额定起重量 也称名义额定起重量 桥门式起重机主要参数 3 总起重量Gt 是指起重机能吊起的重物或物料 连同可分吊具和长期固定在起重机上的吊具或属具 包括吊钩 滑轮组 起重钢丝绳以及在臂架或起重小车以下的其他起吊物 的质量总和 4 有效起重量Gp 是指起重机能吊起的重物或物料的净质量 如带有可分吊具抓斗的起重机 允许抓斗抓取物料的质量就是有效起重量 抓斗与物料的质量之和则是额定起重量 5 双小车时额定起重量的理解 双小车是否协同作业 桥门式起重机主要参数 运行速度大车运行速度 是指稳定运动状态下 起重机在轨道上行驶的速度 小车运行速度 是指稳定运动状态下 小车在轨道上行驶的速度 整机工作级别考虑起重量和时间的利用程度以及工作循环次数的工作特性 起重机工作级别分为整机工作级别 机构工作级别 结构件或机械零件的工作级别 桥门式起重机主要参数 升 下降 速度起升 下降 速度是指稳定运动状态下 额定载荷的垂直位移速度 起重机对环境的要求 对于室外工作的起重机 工作状态允许的风压 起重机工作状态时所允许的风压 非工作状态允许风压 起重机非工作状态时所允许的风压 起重机允许的海拔高度 起重机对使用地区温度的要求 有特殊要求时的一些特殊参数 如防爆要求 绝缘要求 对于具有外伸悬臂的起重机还应给出悬臂长度等 桥门式起重机主要参数 桥门式起重机主要结构件一般由主梁 桥架 端梁 支腿 下横梁等结构件组成 主梁结构有箱形梁和桁架等形式 箱形梁由板材焊接而成 桁架的一般由管子和型钢焊接而成 端梁由板梁或桁架 车轮组等组成是支承主梁的构架 门式起重机一般都有刚性支腿 固定于桥架上 形成一个稳定 灵活的框架的单支腿或双支腿 和柔性支腿 用铰轴连接到门架上的单支腿或双支腿 桥门式起重机主要结构件和机构及其工作原理 组成一般由桥架 门架 大车运行机构 小车运行机构 起升机构 司机室 小车导电装置 起重机总电源导电装置 电气控制系统 安全保护装置等组成 结构构造 桥门式起重机主要结构件和机构及其工作原理 桥门式起重机主要机构 起升机构 小车行走 牵引 机构 大车运行机构 桥门式起重机主要结构件和机构及其工作原理 起升机构一般由电动机 制动器 减速器 卷筒装置组成 有很多桥式和门式起重机有两套起升机构 称为主起升和副起升机构 主起升机构一般起重量比副起升机构要大 工作时以主起升机构为主 副起升机构虽然起重量小但一般其速度快 对于起吊起重量小的物件可提高工作效率 桥门式起重机主要结构件和机构及其工作原理 起升机构 制动器起重机动力驱动的起升机构和运行机构应当设置制动器 人力驱动的起升机构应当设置制动器或者停止器 吊运熔融金属或发生事故后可能造成重大危险或者损失的起重机的起升机构 采用电动葫芦作为起升机构吊运熔融金属的起重机要求见本条下款 其每套驱动系统必须设置两套独立的工作制动器 又称支持制动器 采用电动葫芦作为起升机构吊运熔融金属的起重机 其制动器的设置应当符合以下要求 当额定起重量大于5t时 电动葫芦除设置一个工作制动器外 还必须设置一个安全制动器 安全制动器设置在电动葫芦的低速级上 当工作制动器失灵或传动部件破断时 能够可靠地支持住额定载荷 当额定起重量小于或者等于5t时 电动葫芦除设置工作制动器外 也宜在低速级上设置安全制动器 否则电动葫芦应当按1 5倍额定起重量设计 或者使用单位选用的起重机的额定起重量是最大起重量的1 5倍 并且用起重量标志明确允许的最大起重量 桥门式起重机主要结构件和机构及其工作原理 制动器 2 小车行走 牵引 机构小车行走 牵引 机构分自行式和牵引式 桥式起重机的小车多为自行式 门式起重机的小车多为牵引式 自行式又有集中驱动和分别驱动 集中驱动以卧式电动机 减速器来实现驱动车轮行走 分别驱动一般是采用立式减速器直接带动车轮实现行走 牵引式多在门式起重机的小车驱动中 牵引绞车带动钢丝绳通过滑轮组牵引起升小车在轨道上实现左右移动 桥门式起重机主要结构件和机构及其工作原理 桥门式起重机主要结构件和机构及其工作原理 大车运行机构 起重量限制器起重机应装设起重量限制器 并要求当实际起重量超过95 额定起重量时 起重量限制器发出报警信号 在100 110 的额定起重量之间时 起重量限制器起作用 此时应自动切断起升动力源 但允许物品作下降运动 桥门式起重机的安全保护装置 起升高度限位器起升机构应设置起升高度限位器 当取物装置上升到设计规定的起升高度时 应能自动切断起升的动力源 需要时 还应设下降深度限位器当取物装置下降到设计规定的下极限位置时 应能自动切断下降的动力源 桥门式起重机的安全保护装置 桥门式起重机的安全保护装置 起升高度限位器 运行行程限位器起重机大车和小车都应在每个运行方向装设运行行程限位器 在达到设计规定的极限位置时自动切断前进方向的动力源 桥门式起重机的安全保护装置 轨道清扫装置当物料有可能积存在轨道上成为运行的障碍时 在轨道上行驶的起重机和起重小车 在其台车架 或端梁 下面和小车架下面应装设轨道清扫装置 其扫轨板底面与轨道顶面的间隙一般为5mm 10mm 桥门式起重机的安全保护装置 缓冲器及端部止挡在轨道上运行的起重机的运行机构 起重小车的运行机构均应装设缓冲器或缓冲装置 缓冲器或缓冲装置可以安装在起重机上或轨道端部止挡装置上 轨道端部止挡装置应牢固可靠 防止起重机脱轨 桥门式起重机的安全保护装置 防护罩起重机上外露的 有可能伤人的运动零部件 如开式齿轮 传动轮 链条 皮带轮等均应装设防护罩 栏 桥门式起重机的安全保护装置 联锁保护夹轨器和锚定装置应能和运行机构联锁 要求夹轨器夹住或锚定装置锚固时起重机的运行机构应自动断电 打开时才能接通 沧口门 端梁门及司机室外走台栏杆门应设联锁保护装置 门打开时运行机构不能开动 如有其它手动锁定的也应与相应的驱动机构相联锁 桥门式起重机的安全保护装置 抗风防滑装置室外工作轨道式的起重机应装设可靠的抗风防滑装置 并应满足规定工作状态和非工作状态抗风防滑要求 这些装置有采用夹轨器 顶轨器 轮边制动器 锚定装置等 桥门式起重机的安全保护装置 起重机抗风防滑装置主要有三类 即夹轨器 锚定装置和铁鞋 锚定装置防风锚定装置主要有链条式和插销 板 式两种 桥门式起重机的安全保护装置 防风铁鞋按控制方式 铁鞋可分为手动控制和电动控制两种 桥门式起重机的安全保护装置 夹轨器它的工作原理是通过钳口夹住轨道 使起重机不能滑移 从而达到防风目的 要想使夹轨器的防风作用可靠 必须保证钳口具有足够的夹紧力 夹轨器可分为手动夹轨器 电动夹轨器和手电两用夹轨器 桥门式起重机的安全保护装置 风速仪及风速报警装置对于高大的起重机应安装风速仪及风速报警装置 风速仪应安装在起重机上部迎风处 当风力大于工作状态计算风速设定值时应能发出报警信号 桥门式起重机的安全保护装置 特殊要求时安全保护装置在一些有起重机要求的起重机 还应装设与其要求相对应的安全保护装置 如对于大跨度的起重机还要安装防偏斜装置和偏斜指示装置 如果有两台起重机在同一轨道上工作时还应安装防碰撞装置等等 桥门式起重机的安全保护装置 起重机应当设置短路及过流 过载 保护 过压及失压保护 零位保护 供电电源断错相保护等电气保护装置 吊运熔融金属的起重机 起升机构应当具有正反向接触器故障保护功能 防止电动机失电而制动器仍然在通电 导致电动机失速造成重物坠落 起重机的起升机构采用可控硅定子调压 涡流制动 能耗制动 可控硅供电 直流机组供电方式 必须设置超速保护装置 除前款以外 额定起重量大于20t用于吊运熔融金属的起重机 也应当设置超速保护装置 桥门式起重机电气保护 电动机的保护 线路保护 错相和缺相保护 零位保护 失压保护 电动机定子异常失电的保护 超速保护 行程限位保护 超载保护 接地保护 避雷保护 其它保护 桥门式起重机电气保护 GB3811要求 据统计 桥门式起重机事故最多 约占27 左右 设备数量众多 工作级别较高是事故多发原因 常见事故类型有 吊物坠落吊钩冲顶 钢丝绳脱槽 钢丝绳断裂 钢丝绳绳卡松动 制动器失灵 断齿 断轴 控制失灵 主梁断裂等 挤压碰撞挤压人事故 起重机碰撞事故 联轴器伤人事故 触电导电滑触线触电事故 手摸 脚踩 电铃开关触点事故 整体倾覆 门式起重机 其他 如高空坠落 物体打击等 桥门式起重机常见事故 桥门式起重机常见事故 在用起重机械至少每月进行一次日常维护保养和自行检查 每年进行一次全面检查 保持起重机械的正常状态 日常维护保养和自行检查 全面检查应当按照本规则和产品安装使用维护说明的要求进行 发现异常情况 应当及时进行处理 并且记录 记录存入安全技术档案 在用起重机械的日常维护保养 重点是对主要受力结构件 安全保护装置 工作机构 操纵机构 电气 液压 气动 控制系统等进行清洁 润滑 检查 调整 更换易损件和失效的零部件 起重机日常保养和自行检查 在用起重机械的自行检查至少包括以下内容 一 整机工作性能 二 安全保护 防护装置 三 电气 液压 气动 等控制系统的有关部件 四 液压 气动 等系统的润滑 冷却系统 五 制动装置 六 吊钩及其闭锁装置 吊钩螺母及其放松装置 七 联轴器 八 钢丝绳磨损和绳端的固定 九 链条和吊辅具的损伤 起重机日常保养和自行检查 起重机械的全面检查 除包括第三十七条要求的自行检查的内容外 还应当包括以下内容 一 金属结构的变形 裂纹 腐蚀 以及其焊缝 铆钉 螺栓等连接 二 主要零部件的变形 裂纹 磨损 三 指示装置的可靠性和精度 四 电气和控制系统的可靠性 必要时还需要进行相关的载荷试验 使用单位可以根据起重机械工作的繁重程度和环境条件的恶劣状况 确定高于本规则规定的日常维护保养 自行检查和全面检查的周期和内容 起重机日常保养和自行检查 起重机械的日常维护保养 自行检查 应当由使用单位的起重机械作业人员实施 全面检查 应当由使用单位的起重机械安全管理人员负责组织实施 使用单位无能力进行日常维护保养 自行检查和全面检查时 应当委托具有起重机械制造 安装 改造 维修许可资格的单位实施 但是必须签订相应工作合同 明确责任 起重机日常保养和自行检查 啃轨的迹象起重机正常行驶时 车轮轮缘与轨道应保持有一定的间隙 20 30毫米 当起重机在运行中由于某种原因使车轮与轨道产生横向滑动时 车轮轮缘与轨道挤紧 增大了它们之间的摩擦力 致使轮缘和钢轨磨损 这种现象就叫 啃轨 也称为 啃道 啃轨会使车轮和钢轨很快就磨损报废 如图所示 车轮轮缘被啃变薄 左 钢轨头被啃变形 右 起重机常见问题的检修 啃轨 起重机常见问题的检修 啃轨示意图 a 钢轨 b 轮缘 c 被啃的轮缘 啃轨的原因车轮水平偏斜车轮垂直偏斜车轮跨度或对角线超差车轮错装 起重机常见问题的检修 检查起重机是否啃轨 可以根据下列迹象来判断 一 钢轨侧面有一条明亮的痕迹 严重时 痕迹上带有毛刺 二 车轮轮缘内侧有亮斑 三 钢轨顶面有亮斑 四 起重机行驶时 在短距离内轮缘与钢轨的间隙有明显的改变 五 起重机在运行中 特别是在起动 制动时 车休走偏 扭摆 如有以上迹象可以判断起重机在运行中啃轨 起重机常见问题的检修 啃轨的修理 1 车轮的平行度和垂直度的调整如图所示 当车轮滚动面中心线与轨道中心线有一 角时 则车轮和轨道的平行度偏差为为了矫正这 偏差 可在左边角轴承架立键板上加垫 垫板的厚度为 式中b 车轮与角轴承架的中心距 mm r 车轮半径 mm 起重机常见问题的检修 车轮的调整图 2 车轮位置的调整由于车轮位置偏差过大 会影响到跨距 轮距 对角线以及同一条轨道上两个车轮中心的平行性 因此要把车轮位置调整在允许范围内 调整时 如图所示 应将车轮拉出来 把车轮的四块定位键板全部割掉 重新找正 定位 操作工艺如下 1 根据测量结果 确定车轮需要移动的方向和尺寸 2 在键板的原来位置和需要移动的位置打上记号 起重机常见问题的检修 起重机常见问题的检修 定位板和键板位置图 3 将车体用千斤顶顶起 使车轮离开轨道面约6 10mm 松开螺栓 取出车轮 4 割下键板和定位板 5 沿移动方向扩大螺栓孔 6 清除毛刺 清理装配件 7 按移动记号将车轮 定位板和键板装配好 并紧固螺栓 8 测量并调整车轮的平行度 垂直度 跨距 轮距和对角线等 并要求用手能灵活转动车轮 如发现不合技术要求 应重新调整 开空车试验 如还有啃轨继续调整 10 试车后 如不再啃轨 则可将键板和定位板点焊上 为防上焊接变形 可采取焊一段再试车再焊的办法 起重机常见问题的检修 3 更换车轮由于主动车轮磨损 使两个主动车轮直径不等 产生速度差车体走斜而啃轨也较为常见 对于磨损的主动车轮 应采取成对更换的办法 单件更换往往由于新旧车轮磨损不均匀 配对使用后也还会啃轨 被动轮 对啃轨影响不大 只要滚动面不变成畸形 就可不必更换 4 车轮跨距的调整 起重机常见问题的检修 5 对角线的调接对角线的调整应与跨距的调整同时进行 这样可以节省工时 根据对角线的测量进行分析 决定修理措施 为了不影响传动轴的同心度和尽量减少工时 在修理时 应尽量调整被动轮而不调整主动轮 起重机常见问题的检修 用在双主梁起重机上的起重小车 有时出现所谓小车 三条腿 故障 1 小车 三条腿 小车 三条腿 就是指起重小车在运行中 四个车轮只有三个车轮与导轨面接触 另 个车轮悬空的状况 小车三条腿可能引起小车起动和制动时车体扭转 运行振动加剧 行走偏斜 产生啃轨等故障 起重机常见问题的检修 三条腿 2 小车三条腿表现形式 1 某一个车轮在整个运行过程中 始终处于悬空状态 2 起重小车在轨道全长中 只在局部地段出现小车三条腿 3 小车三条腿的检查造成小车三条腿的主要原因是车轮和轨道的偏差过大 根据其表现形式 可以优先检查某些项目 1 小车车轮的检查 2 轨道的检查 起重机常见问题的检修 小车轨道高度偏差的检查方法 有条件可用水准仪和经纬仪来找平 没有这些条件的地方 可用桥尺和水平尺找平 起重机常见问题的检修 桥尺测量法 3 小车三条腿的综合检查实际工作中 所遇到的问题多数是几种因素交织在一起 有车轮的原因 也有轨道的原因 这时只能推动小车 一段一段的分析 找出三条腿的原因 起重机常见问题的检修 小车三条腿检查 小车三条腿的修理方法 1 车轮修理主要原因常常是车轮轴线不在一个平面内 这时一般情况采用修理被动轮的方法 而不动主动车轮 因为主动车轮的轴线是同心的 移动主动车轮会影响轴线的同心性 若主动轮和被动轮的轴线不在一个水平面内 可将被动轮及其角轴承架一起拆下来 把小车上的水平键板割掉 再按所需要的尺寸加工 焊上以后 把角轴承架连同车轮一起安装上 如图所示 具体操作方法如下 起重机常见问题的检修 起重机常见问题的检修 车轮轴线修理图 1 确定刨掉水平键板1的尺寸 2 将键板和车架打上记号 以备装配时找正 3 割掉车架上的定位键板3 水平键板1和垂直键板2 4 加工水平键板1 将车架垂直键板的孔沿垂直方向向上扩大到所需要的尺寸并清理毛刺 5 将车轮及角轴承架安装上并进行调整和拧紧螺钉 然后试车 如运行正常 则可将各键板焊牢 如还有三条腿现象 再进行调整 为了减少焊接变形和便于今后的拆修 键板应采用断续焊 起重机常见问题的检修 2 轨道的修理轨道高度偏差的修理 般采用加垫板的方法 垫板宽度要比轨道下翼缘每边多出5mm左右 垫板数量不宜过多 一般不应超过3层 轨道有小的局部凹陷时 一般是采用在轨底下加力顶的办法 在开始加力之前 先把轨道凹陷部分固定起来 加临时压板 如图所示 轨道直线性的修理 轨道直线性可采用拉钢丝的方法来检查 如发现弯曲部分 可用小千斤顶校直 起重机常见问题的检修 由于主梁上盖板 箱形梁 的波浪引起的小车轨道波浪 一般可采用加大一号钢轨或者在轨道和上盖板间加一层钢板的办法解决 起重机常见问题的检修 轨道校直图 1 箱形主梁的几何形状与变形 1 箱形主梁的几何形状为使起重机小车减少 爬坡