电工项目及教程 24

《维修电工考级项目训练教程》（第三版）赵承荻王玺珍主编高等教育出版社2026年1月出版项目26、5~10t桥式起重机的维护检修015~10t桥式起重机电气部分主要包括：电磁抱闸制动器、凸轮控制器、行程开关、滑触线、保护控制屏、磁力控制屏、调速电阻、三相绕线转子异步电动机等，应进行定期维护。应会识读桥式起重机电路图。1.熟悉5~10t桥式起重机的主要构造。2.熟悉5~10t桥式起重机上各主要电气设备的结构及作用。3.熟悉5~10t桥式起重机的电气控制原理电路。4．学习5～10t桥式起重机的电气部分的维修。相关知识桥式起重机基本应用知识一、桥式起重机简介1.桥式起重机的基本结构和运动形式交流桥式起重机是在工厂、仓库、码头、货场等地方广泛使用的起重机械，如图11-4所示，它主要由桥架（又称大车）、大车移行机构、滑线、装有提升机构的起重小车、驾驶室等部分组成。桥式起重机的基本运动形式有三种:（1）起重机由大车电动机驱动沿车间两边的轨道作纵向前后运动。（2）小车及提升机构由小车电动机驱动沿桥架上的轨道作横向左右运动，如图11-5所示。（3）在升降重物时由起重电动机驱动吊钩作垂直上下运动。桥式起重机按照起重量分为三个等级:5t和10t为小型起重机，15~50t为中型起重机，50t以上为重型起重机。其中，小型起重机只有一个吊钩，15t以上的中型和重型起重机有主、副2个吊钩。例如，起重量标注为“15/3t”的起重机，数字的分子、分母分别为主钩和副钩的起重量一般起重量比较小的起重机为简化结构、降低制造成本和节约人力，不采用专职司机驾驶的控制方式，而采用在地面用按钮开关控制的方式，参见本模块知识拓展。2.桥式起重机对电力拖动的要求桥式起重机的工作条件比较差，由于安装在车间的上部，有的还是露天安装，往往处在高温、高湿度、易受风雨侵蚀或多粉尘的环境;同时，还经常处于频繁的启动、制动、反转状态，要承受较大的过载和机械冲击。因此，对桥式起重机的电力拖动和电气控制有以下特殊的要求:（1）对起重电动机的要求①起重电动机为重复短时工作制。电动机经常处于启动、制动和反转状态，而且负载不规律，时轻时重，因此要求电动机有较强的过载能力。②有较大的启动转矩。起重电动机往往是带负载启动，因此要求有较好的启动性能，即启动转矩大，启动电流小。③能进行电气调速。由于起重机对重物停放的准确性要求较高，因此在起吊和下降重物时要进行调速。但是起重机的调速大多数是在运行过程中进行，而且变换次数较多，所以不宜采用机械调速，而应采用电气调速。因此，起重电动机多采用绕线转子异步电动机，采用在转子电路串电阻的方法启动和调速。④为适应较恶劣的工作环境和机械冲击，电动机采用封闭式，要求有坚固的机械结构，采用较高的耐热绝缘等级。为此专门设计了起重用的交流异步电动机，型号为YZR（绕线转子）和YZ（笼型）系列。（2）电力拖动系统的构成及电气控制要求桥式起重机的电力拖动系统由3~5台电动机所组成:包括小车驱动电动机一台;大车驱动电动机一台或两台（大车如果采用集中驱动，则为一台大车电动机，如果采用分别驱动，则由两台相同的电动机分别驱动左、右两边的主动轮）;起重电动机一台（单钩）或两台（双钩）。桥式起重机电力拖动及其控制的主要要求如下:①空钩能够快速升降，以减少辅助工时;轻载时的提升速度应大于额定负载时的提升速度。②有一定的调速范围。普通的起重机调速范围（高低速之比）一般为3:1，要求较高的则要求达到（5~10）:1。③有适当的低速区。在刚开始提升重物或重物下降至接近预定位置时，应低速运行。同时要求由高速向低速过渡时应逐级减速以保持稳定运行。④提升的第一挡为预备挡，用以消除传动系统中的齿轮间隙，并将钢丝绳张紧，以避免过大的机械冲击。⑤起重电动机的负载的特点是位能性反抗力矩（即负载转矩的方向并不随电动机的转向而改变），因此要求在下放重物时起重电动机可工作在电动机状态、反接制动或再生发电制动状态，以满足对不同下降速度的要求。⑥为确保安全，要求采用电气和机械双重制动，既可减轻机械抱闸的负担，又可防止因突然断电而使重物自由下落造成事故。⑦要求有完备的电气保护与联锁环节。例如，要有短时过载的保护措施，由于热继电器的热惯性较大，因此起重机电路多采用过流继电器作过载保护;要有零压保护;在6个运行方向上，除向下运动以外，其余5个方向都要求有行程终端限位保护等等。桥式起重机的拖动电动机多采用绕线转子异步电动机，采用凸轮控制器或主令控制器控制，其控制和保护设备已经系列化和标准化，有定型产品。二、5~10t桥式起重机控制电路1.凸轮控制器控制的5~10t桥式起重机小车（吊钩）控制电路图11-6所示为采用凸轮控制器控制的5~10t桥式起重机小车（吊钩）控制电路。它与图11-1大体相似，只是增加了以下环节:（1）由于吊钩升降电动机装在小车上，工作时小车经常要在大车上左右移动，因此三相供电电源采用滑触线与集电刷结构。（2）吊钩升降电动机在断电时需采用电磁抱闸装置，见图中的YB2。（3）增加了限位保护及安全保护环节。①行程终端限位保护。行程开关SQ1、SQ2分别作M2正、反转（如M2驱动小车，则分别为小车的右行和左行）的行程终端限位保护，其动断触点分别串联在KM的自锁支路中。以小车右行为例分析保护过程:将QM2右旋→M2正转→小车右行→若行至行程终端还不停下→碰SQ1→SQ1动断触点断开→KM断电→切断电源;此时只能将QM2旋回零位→重新按下SB→KM通电（并通过QM2的触点11及SQ2的动断触点自锁）→重新接通电源→将QM2左旋→M2反转→小车左行，退出右行的行程终端位置。②安全保护。在KM的线圈电路中，串入了舱口安全开关SQ6和事故紧急开关SA1。在平时，应关好驾驶舱门，使SQ6被压下（保证桥架上无人），才能操纵起重机运行;一旦发生事故或出现紧急情况，可断开SA1紧急停车。2.5~10t桥式起重机控制电路（1）电路构成5~10t桥式起重机电气控制电路如图11-7所示。5~10t桥式起重机的大车现在也较多采用两台电动机分别驱动，所以图11-7电路中共有4台绕线转子异步电动机:起重电动机M1、小车驱动电动机M2、大车驱动电动机M3和M4;分别由3只凸轮控制器控制:QM1控制M1、QM2控制M2、QM3同步控制M3与M4;R1~R4分别为4台电动机转子电路串入的调速电阻;YB1~YB4则分别为4台电动机的制动电磁铁。三相电源由QS1引入，并由接触器KM控制。过流继电器KA0~KA4作过电流保护，其中KA1~KA4为双线圈式，分别保护M1、M2、M3与M4;KA0为单线圈式，单独串联在主电路的一相电源线中，作总电路的过电流保护。该电路的控制原理已在图11-1中分析过，不同的是凸轮控制器QM3共有17对触点，比QM1、QM2多了5对触点，用于控制另一台电动机的转子电路，因此可以同步控制两台绕线转子异步电动机。下面主要介绍该电路的保护电路部分。（2）保护电路采用凸轮控制器控制的桥式起重机广泛使用磁力控制屏（保护箱）。保护箱由刀开关、接触器、过电流继电器等组成，用于控制和保护起重机，实现电动机过流保护、失压保护以及零位、限位、安全保护。保护箱已有定型产品，起重机上用的标准保护箱为XQB1系列。保护电路见图11-7中的7~10区，主要是KM的线圈电路，与图11-6电路一样，该电路具有欠压、零压、零位、过流、行程终端限位保护和安全保护共6种保护功能。所不同的是图11-7电路需保护4台电动机，因此在KM的线圈支路中串联的触点较多一些:KA0~KA4为5只过流继电器的动断触点;SA1仍是事故紧急开关;SQ6是舱口安全开关，SQ7和SQ8是横梁栏杆门的安全开关，平时驾驶舱门和横梁栏杆门都应关好，将SQ6、SQ7、SQ8都压合;若有人进入桥架进行检修时，这些门开关就被打开，即使按下SB也不能使KM通电。与启动按钮SB相串联的是3只凸轮控制器的零位保护触点:QM1、QM2的触点12和QM3触点17。与图11-6电路有较大区别的是限位保护电路（位于图11-7中7区），因为3只凸轮控制器分别控制吊钩、小车和大车作垂直、横向和纵向共6个方向的运动，除吊钩下降不需要限位保护外，其余5个方向都需要行程终端限位保护，相应的行程开关和凸轮控制器的动断触点均串入KM的自锁触点支路之中，行程终端限位保护电器及触点见表11-2。实训操作桥式起重机常见故障的处理1.桥式起重机常见故障分析（1）合上电源开关QS后，按下按钮SB，接触器KM不吸合。①线路无电压。可用万用表交流电压挡测量QS进线端电压是否正常，并予以排除。②熔断器FU熔断。更换新熔断器。③SA1事故紧急开关或SQ6舱口安全开关或SQ7和SQ8横梁栏杆门的安全开关断开，应将其全部闭合。④接触器KM本身损坏。更换新的。凸轮控制器手柄不在零位，使零位保护触点断开。将凸轮控制器手柄全部放在零位。（2）合上电源开关QS后，按下按钮SB，接触器KM吸合，但过流继电器动作。主要原因是凸轮控制器有接地故障，应用万用表及兆欧表对每个凸轮控制器逐个检查，找出并排除接地故障。（3）电源接通，但凸轮控制器手柄离开零位以后，电动机不转动。①凸轮控制器的动、静触点未接触或接触不良。②电刷与滑触线未接触或接触不良。③调速电阻器损坏或电动机转子绕组损坏。（4）电源接通，凸轮控制器手柄离开零位以后，电动机转动，但转速低，输出功率小。①线路电压低。可用万用表交流电压挡测量，并查找原因。②电磁抱闸制动器未完全松开。检查并调整电磁抱闸制动器。③调速电阻器故障。电阻值不正常。（5）凸轮控制器的动、静触点火花大，烧损严重。①调整弹簧压力，清除触点烧损毛刺。②减轻负载，更换动、静触点。2.学生实训操作（1）桥式起重机主要电气部分的维护停电后学生巡视桥式起重机主要电气部分，进行清扫、维护工作。（2）桥式起重机常见故障的处理由老师主要在磁力控制屏（保护箱）上设置一些故障，学生进行排除。（3）教师按学生实作情况进行考核。实训操作地面控制的起重机控制电路一般起重量比较小的起重机为简化结构、降低制造成本和节约人力（不用专职司机），采用在地面用按钮开关操作的方式控制。在此介绍一种在地面控制的起重机控制电路。图11-8所示为3t地面控制起重机的控制电路。该起重机的3台电动机均为笼型三相异步电动机，不需要调速，因此均采用点动控制，以确保搬运重物的安全。该起重机的地面配电柜安装在车间一侧的墙壁上，当需要使用起重机时，应先打开配电柜盖子，合上总电源开关QS，然后按下总按钮开关SB2→接触器KM1通电→KM1主触点闭