第二讲 桥式起重机主要结构.ppt

,天车工辅导,莱钢培训中心,主要内容,一、桥式起重机的构造二、桥架的结构三、大车运行机构及传动原理四、小车运行机构及传动原理五、起升机构及传动原理六、司机室,按照结构特点分为金属结构、机械传动、电气部分。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、护栏和操纵室组成。小车由车架和栏杆组成。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、大车运行机构和小车运行机构所组成。3、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、桥式起重机的构造,一、桥式起重机的构造,桥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、桥式起重机的构造,二、桥架的结构,（一）桥架的组成（二）主梁的上拱（三）主梁的下挠,（一）桥架的组成,1、桥架的组成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，并通过车轮支承在轨道上，因而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,主梁：与大车轨道方向垂直。起重机主梁材料应用16Mn制造。端梁：与大车轨道方向平行。,二、桥架的结构,2、桥架的结构形式有箱形结构和桁架结构。另外有圆形、型钢等。箱型梁应用最广泛。,（一）桥架的组成,二、桥架的结构,偏轨箱形结构的形式及各自特点,偏轨箱形结构有窄翼缘和宽翼缘箱形结构两种。窄翼缘箱形载面与普通箱形梁截面相仿,只是简化了工艺,目前在以电动葫芦作为起重小车的天车上应用较为广泛;宽翼缘箱形载面结构形式具有很好的整体刚度,在垂直、水平和扭转载荷作用下变形均很小,因此应用十分广泛。,（一）桥架的组成,二、桥架的结构,2、桥架的结构形式,3、箱形主梁和桁架主梁的区别：（1）同样条件下，桁架结构比箱形结构梁强度高,但节点处易出现应力集中,甚至裂纹；（2）箱形结构相对重些；（3）箱形结构制造方便；（4）箱形结构可以使用角形轴承箱,与端梁之间连接有应力集中,容易产生裂纹。,（一）桥架的组成,二、桥架的结构,桥架型起重机端梁连接角轴承架处有应力集中，现场容易产生裂纹。桥架型起重机主、端梁连接部位比较坚固，是容易产生裂纹的部位。对桁架结构的起重机，节点板是发生裂纹较多的部位。,（一）桥架的组成,二、桥架的结构,4、桥架的技术要求有以下三项：(1)经试车后，当空载小车位于跨端时，主梁应具有均匀的上拱度，其上拱度不小于桥式起重机跨度的11000；(2)小车停在桥架中间起吊额定负荷时，主梁所产生的弹性下挠值不应超过跨度1700(由实际上拱值算起)：下挠1/500，阻力增加40%。(3)超过额定负荷的25作静负荷试验时，桥架不允许有永久变形。,（一）桥架的组成,F,L,二、桥架的结构,5、箱形主梁的结构,上翼板,下翼板,腹板,筋板,走台,结论：箱形主梁由上下翼板、腹板、筋板组成。,（一）桥架的组成,二、桥架的结构,F,L,将梁顶制成上拱形，把从梁上表面水平线至跨度中点上拱曲线的距离叫做上拱度。,（二）主梁上拱,1、主梁的上拱,主梁应有上挠，跨中上拱度Y=，L为跨度,即F=1/1000.偏差0.1-0.3F悬臂应有上翘，上翘度应为（0.9/350-1.4/350）的悬臂长度箱形梁的旁弯度fL/2000,(L为跨度)。带走台时只许向内侧弯曲。,二、桥架的结构,F,L,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13.5m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f0，天车主梁上拱度的标准值为跨度的1/1000。,为什么主梁应有上拱度？,二、桥架的结构,（二）主梁上拱,1、主梁的上拱,Y,L,主梁具有上拱度主要有以下作用：(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；(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向下变形的影响，因而可以改善天车的运行性能；(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。,二、桥架的结构,（二）主梁上拱,1、主梁的上拱,1、主梁的下挠所谓下挠，就是主梁产生的向下弯曲的永久变形，从原始高度算起。弹性下挠：起重机吊负荷前后，主梁挠度的变化值称为弹性变形。永久下挠：无法恢复的变形。,（三）主梁下挠,双梁起重机吊起额定负荷后,主梁产生的最大弹性变形,不允许超过跨度的(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，小车运行阻力将增加40%,空载情况下，下挠值为：FL*11500。额定起重量时，主梁低于水平线的下挠值为：FL700。,二、桥架的结构,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,而且克服爬坡的附加阻力。据粗略计算,当主梁下挠值达到L1/500时,小车运行附加阻力将增加40%,另外,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响很大,严重的将会产生严重的后果而无法使用。,（三）主梁下挠,2、主梁下挠的影响：,二、桥架的结构,(1)对小车运行的影响:,(2)对大车运行机构的影响: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。目前采用的齿轮联轴器允许转角030/,但是这允许量已被安装和调整利用了一部分,若传动机构随主梁和走台大幅度的下挠,便会引起联轴器牙齿折断,传动轴扭弯或者连接螺栓断裂。(3)对小车的影响: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触,便产生小车的“三条腿”现象。这时小车架受力不均,小车运行受阻。,（三）主梁下挠,2、主梁下挠的影响：,二、桥架的结构,具体方法：无负荷试验合格后,吊起额定负荷,使小车在桥全长上反复运动几次,然后卸去负荷,使小在停在桥架中间,吊起1.25倍额定负荷,停悬10分钟后卸去负荷,检测量出此时梁的实际上拱度(实际高度),再将小车升到桥架中部,吊起额定重量升至一定高度(一般为100mm)空悬10分钟,此时测量主梁的下挠度,下挠度不应超过跨度的1/700为合格。,（三）主梁下挠,1、主梁的下挠,二、桥架的结构,对新安装的桥式起重机,需要测量主梁下挠度。,3、影响主梁下挠的因素：主梁发生严重下挠的原因主要是：（1）超负荷运转：(2)腐蚀；(3)高温的影响；(4)修理不当；(5)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。,（三）主梁下挠,二、桥架的结构,4、主梁下挠的原因是：主梁产生下挠的原因有：（1）制造时下料不准、焊接不当。按规定腹板下料时的形状应与主梁的拱度要求一致，而不能把腹板下成直料，然后靠烘烤或焊接来使主梁产生上拱形状，这种工艺加工，方法虽简单，但在使用上会使上拱度很快消失而产生下挠。（2）维修和使用不合理。一般主梁上面不允许气焊和气割，但有时为了更换小车轨道等，过大面积地使用了气焊和气割，这对主梁变形影响很大。另一方面不按技术操作规定，违章操作，如随意改变天车的工作类型，拉拽重物及拔地脚螺钉、超负荷使用等都将造成主梁下挠。（3）高温的影响。设计天车是按常温情况下考虑的，所以，经常在高温环境下使用，要降低金属材料的屈服点和产生温度应力，从而增加了主梁下挠的可能性。,（三）主梁下挠,二、桥架的结构,5、主梁变形的测量及修复,（1）拉钢丝法测量用拉钢丝法测量主梁上拱度时，将两根等高的测量棒分别置于端梁中心处，用直径为0.49-0.52mm的钢丝，150N重锤拉好，测量主梁上盖板表面拱度最高点与钢丝之间的距离为h，测量棒长度为h1，则实测上拱度F=h-h1-,为钢丝自垂修正值）。,h1,h,15公斤、钢丝0.5毫米,（2）水准仪法测量(3)水位连通器法,（三）主梁下挠,二、桥架的结构,测量方法有,5、主梁变形的测量及修复,h,(3)水位连通器法演示,（三）主梁下挠,二、桥架的结构,测量方法有,h1,h,新安装的起重机主梁下挠的测量:无负荷试验合格后,吊起额定负荷,使小车在桥全长上反复几次,卸去负荷,小车停在中间,吊起1.25倍额定负荷,停10分钟,卸掉.检测实际上拱度,再将小车到桥架中部,吊起额定重量10分钟,测量下挠度不超过跨度的1/700,合格.,5、主梁变形的测量及修复,（三）主梁下挠,二、桥架的结构,h1,h,主梁残余下挠的修复极限为:空载情况下,主梁低于水平线的下挠值为:f挠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。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动轮。,四、小车结构及传动原理,1、起重小车的组成2、小车的传动原理,什么是小车？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,小车运行机构包括驱动、传动、支承和制动等装置。小车的4个车轮（其中半数是主动车轮）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。,四、小车结构及传动原理,1、起重小车的组成,起重小车分单梁和双梁，有小车架、起升机构、小车驱动机构组成。另外在小车上还有缓冲器、护栏等防护装置。小车架分铸造和焊接两种结构。一般用焊接结构。,四、小车结构及传动原理,2、小车的传动原理,小车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。,四、小车结构及传动原理,2、小车的传动原理,由电动机、制动器、联轴器、减速器、车轮、传动轴等组成。传动的原理是：电动机齿轮联轴器减速器联轴器传动轴车轮,四、小车结构及传动原理,2、小车的传动原理,小车运行机构分两种情况：（1）减速器在中间传动轴受扭矩均匀。（2）减速器在一侧安装维修方便,五、起升机构及传动原理,起升机构的组成：起升机构是用来实现货物升降的，它是天车中最基本的机构。起升机构主要由驱动装置、传动装置、卷绕装置、取物装置及制动装置等组成。此外，根据需要还可装设各种辅助装置，如限位器、起重量限制器等。起升机构分为单钩起升机构和双钩起升机构。,五、起升机构及传动原理,2、传动原理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速器的高速轴上，经减速