第一章--起重机械基本知识

第一章起重机基础知识第一个起重机基本类型起重机是在一定范围内垂直提升东西、水平移动东西的机器，其间歇性动作和工作循环性是起重机工作的特点。起重机的分类。大部分按主要用途和施工特性分类，包括主要用途、一般用途起重机、建筑用起重机、冶金起重机、港口起重机、铁路起重机、朝鲜用起重机等。根据结构特点，天顶驾驶起重机和吊杆起重机：旋转起重机和非旋转起重机；固定式起重机和操作式起重机。操作起重机分为导轨和无轨装置。起重机可以根据主要用途和构造特征分为图l-1所示的类型。第二节起重机基本参数起重机的技术参数是起重机工作能力的表征，是起重机设计的基本基础，也是所有起重机工人必须掌握的基本知识。起重机的基本技术参数主要包括起始重量、升降高度、跨度(适用于桥式起重机)、振幅(适用于起重机械)、机构运行速度、生产率和工作水平。其中吊杆起重机的主要技术参数包括起重力矩等，也是轮胎、汽车、轨道、铁路起重机爬升和最小旋转(曲率)半径的主要技术参数。一、起重机参数目前中国制造的各种类型起重机的主要技术参数、定义和示意图在国家标准GB 6974.2-86 起重机械名词术语起重机械参数中说明，见表1-l。1.起重机使用等级起重机在有效寿命内有完整的工作周期数。起重机工作的工作周期是从准备起重项目开始，到下一个起重项目的整个工作过程。总工作周期数表征了起重机等级的基本参数之一，起重机的利用程度。总工作周期数是起重机在指定服务寿命内所有工作周期数的总和。在确定适当的使用寿命时，还必须考虑经济、技术和环境因素，同时考虑设备老化的影响。工作周期总数与起重机的使用频率有关。为了方便起见，工作周期总数在可能的范围内分为10个利用率等级(U0至U9)，如表1-2所示。起重机载荷状态负载状态是起重机等级的另一个基本参数，表示起重机的主要机构升机构承受负载的程度。表1-3显示了起重机载荷状态。起重机工作水平根据起重机的工作级别(表l-2)和起重机的负荷状态(表l-3)确定，起重机的工作级别用符号a表示，工作级别为A1至A8。起重机的工作水平见表1-4。第三节起重机的基本结构起重机由起重机金属结构、机构和控制系统三部分组成。图1-2显示了托盘起重机的基本组件(控制系统除外)，图1-3显示了吊杆起重机的基本组件(控制系统除外)。一、起重机的金属结构用金属材料轧制的型材和钢板作为基本构件，通过铆接、焊接等方法按照一定的结构构造规则接合，可以承受载荷的结构称为金属结构。这些金属结构可以根据需要创建梁、柱、桁架等基本力构件，然后通过焊接或螺栓连接它们，以构成起重机的托架、门架、塔等承载结构。这种结构也称为起重机钢结构。起重机钢结构是起重机的主要构件之一，主要起到支撑各种载荷的作用，因此其本身必须具有足够的强度、刚度和稳定性。以下简述了几种典型起重机钢结构的组成和特点。1.通用桥式起重机的钢结构通用桥式起重机的钢结构表示桥式起重机的托盘，如图1-4所示。桥式起重机的钢结构(托盘)主要由主梁l、端梁2、扶手3、平台4、轨道5和驾驶室6等组件组成。其中1和2是主要力分量，其他是非力分量。主梁和端梁之间使用焊接或螺栓联接。端梁主要采用钢套焊接成箱结构，主梁截面结构多样，一般是箱截面梁或桁架基础结构的主梁。桁架门式起重机的钢结构门架起重机的钢结构指向门架起重机的门架，如图1-5所示。桁架式龙门起重机钢框架一主要由鞍1、主梁2、桥3、下梁4和悬臂5组成。龙门起重机的门架还具有35米以上跨度的箱型梁形式。根据基于桁架的龙门起重机主梁的截面样式，可以分为门形双梁、4桁架样式和三角形截面等样式。塔式起重机的钢结构塔式起重机的钢结构是指塔式起重机的塔，图1-6显示了塔式起重机典型产品自升塔式起重机的钢结构。升降机塔机的钢结构塔由塔体l、吊杆2、平衡臂3、攀登套4、附着装置5、下部框架6等组件组成，其中塔体、吊杆、基座是主要力组件，臂和平衡臂用销轴连接，塔和下部框架用螺丝连接固定。图1-6自升式塔式起重机属于向上旋转式自升式附着结构样式。塔是由角度集焊接的方形桁架基础结构。框架是母框架，剖面是以矩形桁架为基础的结构，大多数熔接为角度或细管群组。4.门式起重机的钢结构图1-7示出了刚性拉杆安装臂龙门起重机的钢结构，其中包括框架l、旋转2、桁架人字3和刚性拉杆组合臂4等构件。其中，门架、人字架和吊杆是主要的力组件。元件之间透过销连接或螺栓连接固定。轮胎起重机的钢结构图1-8显示了轮胎起重机的钢结构，主要由吊杆1、转盘2和框架3三部分组成。这里，吊杆结构样式分为桁架和伸缩臂类型，伸缩臂为箱形结构，如图1-9所示。桁架吊杆焊接成钢或钢管组，箱伸缩臂焊接成钢板组。吊杆是直接影响起重机承载能力、整体机械稳定性和自重大小的主要力元件。转盘分为钢板和钢复合焊接构件平面框架和板。转盘用于安装吊杆、升降机构、变幅机构、旋转机构、配重、发动机和驾驶室等。框架也称为楼板框架，底部框架分为平面框架结构和完整的框结构。搁板用于安装机箱和操作部分。二、起重机机制使起重机做某种动作的传输系统统称为起重机的仪器。由于起重和运输工作的需要，起重机必须进行起重、移动、旋转、变幅、攀登和伸缩等工作，这些工作必须由相应的机构完成。起重机最基本的机构已经被广泛称为四大基本机构升机构、运行机构、旋转机构(也称为旋转机构)和变幅机构。此外，还有塔式起重机、塔式起重机、汽车轮胎等起重机专用吊架伸缩机构。下面只向起重机司机介绍最基本的四大机构。起重机的各个机构由四种装置组成，其中必须有驱动装置、刹车、驱动机。另一种设备是直接相关的特殊设备，例如起重机构的搓纸缠绕设备、运行机构的车轮设备、旋转机构的旋转支承设备和变幅机构的变幅设备。驱动装置分为人力、机器和液压驱动装置。手动起重机直接由人力驱动。机械驱动是电动机或内燃机，液压驱动是液压泵和液压缸或液压马达。制动是制动，不同类型的起重机根据各自的特性和需要采用不同的块、盘、带、内蹄、圆锥等制动装置。变速器是减速器，不同类型的起重机根据各自的特点和需要采用不同形式的齿轮、蜗轮、行星等减速器。1.起重机起升机构起重机的升降机构由驱动装置、制动装置、变速器和搓纸缠绕装置组成。最基本、最典型的升降机构的构成如图1-10所示。升降机构的驱动器使用电动驱动电动机。在这里，提升机起重机大多使用松鼠马达，其他电动起重机则使用缠绕马达或直流马达。跟踪，铁路起重机起升机构驱动装置是内燃机。汽车、轮胎起重机的升降机构是由原动机驱动的液压泵、液压缸或液压马达。起重机工作机构起重机的运行机构可分为轨道运行机构和无轨道运行机构。轨道运行机制基本上是除铁路起重机外的电动机驱动形式。起重机的工作机制包括四个部分：驱动电动机、制动制动器、驱动减速器和车轮装置，如图1-11和图1-12所示。车轮设备由车轮、车轮轴、轴承和轴承箱等组成。无轮辋需要添加水平导向器，以将轮辋滑动摩擦改为滚动摩擦。车轮和车轮轴的连接可以通过多种方式完成，如单个关键点、样条线或锥形套。起重机的工作机制分为集中驱动和独立驱动两种形式。集中驱动器由通过驱动轴旋转两个车轮的马达驱动的小型跨度的集中驱动，每个车轮由没有两个单独机械连接的驱动设备驱动，如图1-12所示。将驱动和制动两种功能结合起来，发展了电动机、制动、减速器三个不再需要连接耦合，电机轴也是制动轴和减速器高速轴，三个不再分割的非常紧凑的配置整体上可以说是锥形闸减速马达或“三神”螺丝刀。如图l-12b所示，单独驱动的操作机制包括单独的“三对一”驱动程序和车轮设备2。起重机旋转机构起重机的旋转机构也称为旋转机构。由驱动器、制动器、驱动器和旋转支承组成。旋转支撑装置分为两类：柱和旋转盘。柱旋转支承分为固定柱旋转支承装置和旋转支承装置。固定立柱旋转支承由止推轴承和自定位径向轴承以及上下支承组成，如图1-13所示。浮吊大多采用固定立柱旋转支撑装置。旋转柱旋转支承由车轮、旋转柱、上下支承和定位止推轴承、径向球形轴承等组成，如图l-14所示。塔式、门吊主要采用图1-13固定立柱旋转支撑装置旋转支撑装置。滚子钳套旋转支承由锥形或圆柱滚子、导轨和中心轴铰链组成的转盘组成，如图l-15所示。滚动轴承旋转支承由球形滚动体、旋转座环和固定座环组成，如图1-16所示。旋转驱动器分为电动旋转驱动和液压旋转驱动。电动旋转驱动装置通常安装在起重机的旋转部分，电机通过减速器驱动最后一个单排小齿轮，啮合小齿轮和起重机固定部安装的大型圆环，使起重机旋转成为可能。电动旋转驱动器有三种形式：水平电动机和蜗轮减速器驱动器、垂直电动机和垂直圆柱齿轮减速器驱动器以及垂直电动机和行星减速器驱动器。液压旋转驱动器有两种形式：高速液压马达和蜗轮减速器或行星减速器驱动器，以及低速大力矩液压马达旋转机构。起重机变幅机构起重机变幅机构根据工作特性分为非工作变幅和工作变幅。根据机构运动形式，分为运行车辆变幅和吊杆摆动变幅，根据吊杆变幅性能，分为一般吊杆变幅和平衡吊杆变幅。一般吊杆变幅机构分为吊杆摆动和操作小车。手臂摆动变幅机构分为固定长臂变幅机构和伸缩臂变幅机构，如图1-17所示。第四节起重机相关专业知识一、电气基础(a)电气相关知识1.导体使电流容易流动的物体称为导体。一般来说，介于电阻率之间的物体，例如钢铁、铁等金属材料，都是导体。2.绝缘体不容易把电流通过的物体称为绝缘体。通常是指电阻率在10-8-10-9/mm/m之间的物体。塑料、木材、橡胶等。3.半导体位于导体和绝缘体之间的物体称为半导体。(b)直流基础知识1.电流电荷的方向流动，称为电流。2.恒流电流的大小和方向都不随时间变化的电流称为稳定电流。3.直流电流的流动方向不随时间变化的电流称为直流电流，这称为直流电。4.电流的强度通过导线横截面的电流与通过这些电力所需的时间之比，称为电流的强度。符号表示I，单位表示安培(a)。5.电阻导体对电的干扰作用称为电阻，用r符号表示。电阻的单位是欧姆，用符号表示。电阻的大小与导体的材料和几何图形外观有关。6.电场中两点之间电压的电位差(也称为电位差)称为电压。它表示电场将单位的正电荷从电场的一点移动到另一点所做的工作，其方向是电动势的方向。电源添加到回路两端的电压称为电源的结束电压，电压的单位为伏特，表示为符号v。7.电动势是指将装置的正电荷从功率阴极通过电流内部移动到两极时所做的工作，称为电源的电动势。电动势的方向是从阴极通过电源内部，指向正极。电动势是描述功率特性的物理量，用于表示该功率将其他形式的能量转换为电能的能力大小。8.电源将其他形式的能量转换为电能的装置称为电源，电源有两个正极和一个负极。-9.电工电流通过导体时所做的工作称为电工，用w表示。电力的大小表示电力转换为其他形式的能量量。与导体两端的电压u相加，乘以通过导体的电流I和电时间。10.电阻率为lm长度、截面面积为lmm2的导体的电阻率称为该导体的电阻率，电阻率以 mm2/m为单位表示为。11.直流计算(1)电流计算：安培(a)的I电流强度，V电压(伏特)R电阻，欧姆()单位。(2)功率计算tW=I U t格式：w电源、焦耳(j)、I安培(a)单位电流强度；u-volt(v)单位的结束电压；T-加电时间(秒)。在电力工程中，电力通常以千瓦小时为单位。一般称为一次性电的电是电能的概念，千瓦时间和焦耳之间的关系如下：1度电气=lkWh=1000W3600s=3.6106J(3)电源计算：P=W/t=IU格式：P电源，以瓦(w)为单位，1w=1j/s=1aiv=1vaLkW=