第二講-橋式起重機主要結構教學資料

天車工(chēgōng)輔導萊鋼培訓中心王奉德第一頁，共50頁。主要(zhǔyào)內容一、橋式起重機的構造二、橋架的結構三、大車(dàchē)運行機構及傳動原理四、小車運行機構及傳動原理五、起升機構及傳動原理六、司機室第二頁，共50頁。按照結構特點分為金屬結構、機械傳動、電氣部分。1、金屬結構包括橋架和小車架組成，橋架則由主梁、端梁、走臺、護欄和操縱室組成。小車由車架和欄桿組成。2、機械傳動部分則是為實現天車不同運動要求設置(shèzhì)的。由起升機構、大車運行機構和小車運行機構所組成。3、電氣部分由電氣線路和電氣設備組成。（一）橋式起重機組成(zǔchénɡ)一、橋式起重機的構造(gòuzào)一、橋式起重機的構造第三頁，共50頁。橋式起重機上兩大部分凡是由電機帶動而運轉的機械,如橋式起重機的起升機構,大車和小車運行機構都稱為(chēnɡwéi)工作機構。電動機與其所帶動的工作機械共同構成的傳動系統(tǒng)則稱為(chēnɡwéi)電動機的電力拖動系統(tǒng)。（一）橋式起重機組成(zǔchénɡ)一、橋式起重機的構造(gòuzào)第四頁，共50頁。二、橋架的結構(jiégòu)（一）橋架的組成(zǔchénɡ)（二）主梁的上拱（三）主梁的下撓第五頁，共50頁。（一）橋架的組成(zǔchénɡ)1、橋架的組成天車的橋架是一種移動(yídòng)的金屬結構，它承受載重小車的質量，并通過車輪支承在軌道上，因而是天車的主要承載構件。由主梁、端梁、小車軌道、走臺護欄組成主梁：與大車軌道方向垂直(chuízhí)。起重機主梁材料應用16Mn制造。端梁：與大車軌道方向平行。二、橋架的結構第六頁，共50頁。2、橋架的結構形式有箱形結構和桁架結構。另外有圓形、型鋼(xínggāng)等。—箱型梁應用最廣泛。（一）橋架的組成(zǔchénɡ)二、橋架的結構(jiégòu)第七頁，共50頁。偏軌箱形結構的形式(xíngshì)及各自特點偏軌箱形結構有窄翼緣和寬翼緣箱形結構兩種。窄翼緣箱形載面與普通箱形梁截面相仿,只是簡化了工藝,目前在以電動葫蘆作為起重小車的天車上應用較為廣泛;寬翼緣箱形載面結構形式具有很好的整體(zhěngtǐ)剛度,在垂直、水平和扭轉載荷作用下變形均很小,因此應用十分廣泛。（一）橋架的組成(zǔchénɡ)二、橋架的結構2、橋架的結構形式第八頁，共50頁。3、箱形主梁和桁架主梁的區(qū)別：（1）同樣條件下，桁架結構比箱形結構梁強度高,但節(jié)點處易出現應力集中,甚至裂紋；（2）箱形結構相對重些；（3）箱形結構制造方便；（4）箱形結構可以使用角形軸承箱,與端梁之間連接(liánjiē)有應力集中,容易產生裂紋。（一）橋架的組成(zǔchénɡ)二、橋架的結構(jiégòu)第九頁，共50頁。橋架型起重機端梁連接角軸承架處有應力集中(jízhōng)，現場容易產生裂紋。橋架型起重機主、端梁連接部位比較堅固，是容易產生裂紋的部位。對桁架結構的起重機，節(jié)點板是發(fā)生裂紋較多的部位。（一）橋架的組成(zǔchénɡ)二、橋架的結構(jiégòu)第十頁，共50頁。4、橋架的技術要求有以下三項：(1)經試車后，當空載小車位于跨端時，主梁應具有均勻的上拱度，其上拱度不小于橋式起重機跨度的1／1000；(2)小車停在橋架中間起吊額定負荷時，主梁所產生(chǎnshēng)的彈性下撓值不應超過跨度1／700(由實際上拱值算起)：下撓1/500，阻力增加40%。(3)超過額定負荷的25％作靜負荷試驗時，橋架不允許有永久變形。（一）橋架的組成(zǔchénɡ)FL二、橋架的結構(jiégòu)第十一頁，共50頁。5、箱形主梁的結構(jiégòu)上翼板下翼板腹板筋板走臺結論(jiélùn)：箱形主梁由上下翼板、腹板、筋板組成。（一）橋架的組成(zǔchénɡ)二、橋架的結構第十二頁，共50頁。FL將梁頂制成上拱形，把從梁上表面(biǎomiàn)水平線至跨度中點上拱曲線的距離叫做上拱度。（二）主梁上拱1、主梁的上拱主梁應有上撓，跨中上拱度Y=，L為跨度,即F=1/1000.偏差0.1---0.3F懸臂(xuánbì)應有上翹，上翹度應為（0.9/350-1.4/350）的懸臂(xuánbì)長度箱形梁的旁彎度f≤L/2000,(L為跨度)。帶走臺時只許向內側彎曲。二、橋架的結構(jiégòu)第十三頁，共50頁。FL主梁是一種彈性結構，在載荷作用下將產生下撓變形(biànxíng)，當載荷卸下后，變形(biànxíng)會消失，梁又恢復原來狀態(tài)。為了防止小車產生爬坡現象，增加運行阻力和引起結構振動，補償和消除下撓變形(biànxíng)，當橋架跨度大于13.5m時，將主梁預制成上拱形，把從主梁上表面水平線至跨度中點上拱曲線的距離叫做上拱度，記作f0，天車主梁上拱度的標準值為跨度的1/1000。為什么主梁應有(yīnɡyǒu)上拱度？二、橋架的結構(jiégòu)（二）主梁上拱1、主梁的上拱第十四頁，共50頁。YL主梁具有上拱度主要有以下(yǐxià)作用：(1)可減少主梁在承受載荷時向下的變形值，使小車軌道有最小的傾斜度，從而減少小車運行時的阻力，避免小車出現爬坡或溜車現象，改善小車的運行性能；(2)對于大車運行機構為集中驅動的天車，由于上拱度能抵消橋架向下變形的影響，因而可以改善天車的運行性能；(3)上拱度可增強主梁的承載能力，使主梁的受力狀況得到改善。二、橋架的結構(jiégòu)（二）主梁上拱1、主梁的上拱第十五頁，共50頁。1、主梁的下撓所謂下撓，就是(jiùshì)主梁產生的向下彎曲的永久變形，從原始高度算起。彈性下撓：起重機吊負荷前后，主梁撓度的變化值稱為彈性變形。永久下撓：無法恢復的變形。（三）主梁下撓雙梁起重機吊起額定負荷后,主梁產生的最大彈性變形(biànxíng),不允許超過跨度的(由吊負荷前的實際上拱值算起)。當主梁跨重下撓值達跨度的時，小車運行阻力將增加40%空載情況(qíngkuàng)下，下撓值為：F≤L*1／1500。額定起重量時，主梁低于水平線的下撓值為：F≤L／700。二、橋架的結構第十六頁，共50頁。起重機橋梁在空載時主梁已經下撓,負載后小車軌道將產生較大的坡度。小車由跨中開往兩端時不僅要克服正常運行的阻力,而且克服爬坡的附加阻力。據粗略計算,當主梁下撓值達到L1/500時,小車運行附加阻力將增加40%,另外,小車運行時還難以制動,制動后也會出現滑移(huáyí)的現象。這對于需要準確定位的起重機影響很大,嚴重的將會產生嚴重的后果而無法使用。（三）主梁下撓2、主梁下撓的影響(yǐngxiǎng)：二、橋架的結構(jiégòu)(1)對小車運行的影響:第十七頁，共50頁。(2)對大車運行機構的影響:大車運行機構采用集中傳動的,在安裝時具有一定的上拱度。目前采用的齒輪聯軸器允許轉角0°30/,但是這允許量已被安裝和調整利用了一部分,若傳動機構隨主梁和走臺大幅度的下撓,便會引起聯軸器牙齒折斷,傳動軸扭彎或者連接(liánjiē)螺栓斷裂。(3)對小車的影響:兩根主梁的下撓程度不同,小車的四個車輪不能同時與軌道接觸,便產生小車的“三條腿”現象。這時小車架受力不均,小車運行受阻。（三）主梁下撓2、主梁下撓的影響(yǐngxiǎng)：二、橋架的結構(jiégòu)第十八頁，共50頁。具體方法：無負荷試驗合格后,吊起額定負荷,使小車在橋全長上反復運動幾次,然后(ránhòu)卸去負荷,使小在停在橋架中間,吊起1.25倍額定負荷,停懸10分鐘后卸去負荷,檢測量出此時梁的實際上拱度(實際高度),再將小車升到橋架中部,吊起額定重量升至一定高度(一般為100mm)空懸10分鐘,此時測量主梁的下撓度,下撓度不應超過跨度的1/700為合格。（三）主梁下撓1、主梁的下撓二、橋架的結構(jiégòu)對新安裝的橋式起重機,需要測量(cèliáng)主梁下撓度。第十九頁，共50頁。3、影響主梁下撓的因素：主梁發(fā)生嚴重下撓的原因主要是：（1）超負荷運轉：(2)腐蝕；(3)高溫的影響；(4)修理不當；(5)對金屬結構，沒有(méiyǒu)定期的檢查和技術鑒定，對變形沒有(méiyǒu)及時修理。（三）主梁下撓二、橋架的結構(jiégòu)第二十頁，共50頁。4、主梁下撓的原因是：主梁產生下撓的原因有：（1）制造時下料不準(bùzhǔn)、焊接不當。按規(guī)定腹板下料時的形狀應與主梁的拱度要求一致，而不能把腹板下成直料，然后靠烘烤或焊接來使主梁產生上拱形狀，這種工藝加工，方法雖簡單，但在使用上會使上拱度很快消失而產生下撓。（2）維修和使用不合理。一般主梁上面不允許氣焊和氣割，但有時為了更換小車軌道等，過大面積地使用了氣焊和氣割，這對主梁變形影響很大。另一方面不按技術操作規(guī)定，違章操作，如隨意改變天車的工作類型，拉拽重物及拔地腳螺釘、超負荷使用等都將造成主梁下撓。（3）高溫的影響。設計天車是按常溫情況下考慮的，所以，經常在高溫環(huán)境下使用，要降低金屬材料的屈服點和產生溫度應力，從而增加了主梁下撓的可能性。（三）主梁下撓二、橋架的結構(jiégòu)第二十一頁，共50頁。5、主梁變形(biànxíng)的測量及修復（1）拉鋼絲(ɡānɡsī)法測量用拉鋼絲(ɡānɡsī)法測量主梁上拱度時，將兩根等高的測量棒分別置于端梁中心處，用直徑為0.49-0.52mm的鋼絲(ɡānɡsī)，150N重錘拉好，測量主梁上蓋板表面拱度最高點與鋼絲(ɡānɡsī)之間的距離為h，測量棒長度為h1，則實測上拱度F=h-h1-Δ,Δ為鋼絲(ɡānɡsī)自垂修正值）。h1h15公斤、鋼絲(ɡānɡsī)0.5毫米（2）水準儀法測量(3)水位連通器法（三）主梁下撓二、橋架的結構測量方法有第二十二頁，共50頁。5、主梁變形的測量(cèliáng)及修復h(3)水位(shuǐwèi)連通器法演示（三）主梁下撓二、橋架的結構(jiégòu)測量方法有第二十三頁，共50頁。h1h新安裝的起重機主梁下撓的測量:無負荷試驗合格后,吊起額定負荷,使小車在橋全長上反復幾次,卸去負荷,小車停在中間,吊起1.25倍額定負荷,停10分鐘,卸掉.檢測(jiǎncè)實際上拱度,再將小車到橋架中部,吊起額定重量10分鐘,測量下撓度不超過跨度的1/700,合格.5、主梁變形(biànxíng)的測量及修復（三）主梁下撓二、橋架的結構(jiégòu)第二十四頁，共50頁。h1h主梁殘余下撓的修復極限(jíxiàn)為:空載情況下,主梁低于水平線的下撓值為:f撓<L/1500。額定起重量時,主梁低于水平線的下撓值為:f撓<L/700。5、主梁變形(biànxíng)的測量及修復（三）主梁下撓二、橋架的結構(jiégòu)第二十五頁，共50頁。h1h5、主梁變形(biànxíng)的測量及修復（三）主梁下撓二、橋架的結構(jiégòu)主梁變形的修理方法有主梁變形的修理，目前有兩種方法，一種是火焰矯正，另一種是預應力矯正。對于主梁下撓、兩主梁同時向內側水平彎曲、主梁兩腹板波浪變形的橋架變形，一般只能采用火焰矯正。對于一些主梁的輕微(qīngwēi)下撓，且主梁的水平彎曲和腹板的波浪變形超差不大時，可采用預應力矯正法。此外有電焊矯正法。箱型主梁變形的修理，就是設法使主梁恢復到原上拱度第二十六頁，共50頁。（1）火焰矯正法：操作方法：沿著主梁底部加熱，使其屈服極限降為零，無抵抗(dǐkàng)變形的能力。將主梁中部頂起促使主梁起拱。當底部加熱區(qū)冷卻時，底部金屬收縮，使主梁上部拱起，以達到消除撓度，恢復主梁拱度的目的。加熱點愈靠近跨中，主梁起拱效果愈大，加熱點的數量及其位置的確定，應根據主粱的下撓程度確定。下撓嚴重時，烘烤點應接近跨中，且數量應相應增加，反之，可稍遠離跨中，烘烤點數量可減少。5、主梁變形(biànxíng)的測量及修復（三）主梁下撓二、橋架的結構(jiégòu)第二十七頁，共50頁?；鹧娉C正后需要加固的原因及方法：為保持主梁矯正的成果，鞏固已獲得(huòdé)的上拱度，增大主梁的慣性及抗彎能力，主梁火焰矯正后必須進行加固；常見的加固方法是在主梁底部下蓋板處，用槽鋼和鋼板制成一個小箱形梁或在主梁底部張拉鋼筋。（三）主梁下撓5、主梁變形(biànxíng)的測量及修復二、橋架的結構(jiégòu)第二十八頁，共50頁。（2）予應力矯正法：在主梁下蓋板(ɡàibǎn)處安裝一根或幾根拉桿，通過張拉拉桿產生的拉力對主梁施加偏心壓力，在此偏心壓力相對于主梁中性層產生的力距作用下，使主梁下翼緣受壓而收縮，上翼緣受拉而伸長，從而近使主梁向上拱起，達到恢復主梁拱度的目的。（三）主梁下撓5、主梁變形的測量(cèliáng)及修復二、橋架的結構(jiégòu)第二十九頁，共50頁。（2）予應力(yìnglì)矯正法：（三）主梁下撓5、主梁變形的測量(cèliáng)及修復二、橋架的結構(jiégòu)第三十頁，共50頁。橋式起重機大修前鑒定大梁報廢的依據：（1）先測量出無負荷時大梁的實際上拱度,再將小車(xiǎochē)開到橋架中部,吊額定載荷到一定高度(100毫米),懸掛10分鐘,測量主梁最大下撓度,超過跨度的1/700,則修復(或報廢);（2）若空載時,從水平線算起,下撓超過1/1500,修復或報廢。（三）主梁下撓5、主梁變形的測量(cèliáng)及修復二、橋架的結構(jiégòu)第三十一頁，共50頁。在靜負荷試驗合格后起升1.1倍額定負荷,要同時開動起升機構,大車運動機構和小車運動機構中的兩個機構作正、反向運轉,累地時間不少于10分鐘,各機構應動作靈敏,平穩(wěn)可靠,性能達到(dádào)設計要求。（三）主梁下撓動負荷(fùhè)試驗二、橋架的結構(jiégòu)5、主梁變形的測量及修復第三十二頁，共50頁。防止主梁變形損壞措施(cuòshī)有:(1)嚴禁超載運行;(2)嚴禁猛然起吊和越級加速違章操作,正確調整制動器;(3)做好防腐工作;(4)未經許可不得在主梁上進行電焊;(5)熱幅射嚴重的作業(yè)環(huán)境,主梁受熱面應采取有效的降熱防護措施(cuòshī)(6)每年對金屬結構作一次檢查和測定,2～3年作一次負荷試驗。（三）主梁下撓二、橋架的結構(jiégòu)5、主梁變形(biànxíng)的測量及修復第三十三頁，共50頁。6、天車金屬結構報廢標準(1)主要受力構件失去整體穩(wěn)定性且不能修復；(2)主要受力構件斷面腐蝕量達原厚度的10％且不能修復；(3)主要受力構件因產生永久變形而使工作機構不能正常進行且不能修復；(4)起吊額定載荷(zàihè)時主梁跨中下撓值超過L／700，且不能修復。主要受力構件產生裂紋時，應根據受力情況和裂紋情況采取阻止裂紋繼續(xù)擴展的措施，并采取加強或改變應力分布的措施，或停止使用。金屬結構裂紋在較寒冷地區(qū)，多發(fā)生在冬季。對桁架結構的起重機，節(jié)點板是發(fā)生裂紋較多的部位。二、橋架的結構(jiégòu)（三）主梁下撓第三十四頁，共50頁。三、大車(dàchē)運行機構及傳動原理1、大車運行(yùnxíng)機構組成及傳動原理2、大車運行(yùnxíng)機構的傳動形式140.>天車的運行機構都是阻力(zǔlì)負載。第三十五頁，共50頁。三、大車運行(yùnxíng)機構及傳動原理1、大車運行機構(jīgòu)組成及傳動原理大車運行(yùnxíng)機構驅動大車的車輪沿軌道運行(yùnxíng)，其車輪通過角型軸承箱固定在橋架的端梁上。電動機減速器傳動軸聯軸器制動器角型軸車輪第三十六頁，共50頁。三、大車運行機構及傳動(chuándòng)原理1、大車運行機構組成及傳動(chuándòng)原理1-大車車輪2-角形軸承箱3-聯軸器4-減速器5-浮動軸6-制動器7-電動機其傳動原理為:電動機7通電后產生電磁轉矩,通過制動輪聯軸器6及浮動軸5,傳遞到減速器4,經過齒輪傳動減速,由其輸出(shūchū)軸再通過聯軸器帶動大車車輪1沿軌道頂面滾動,從而使大車運行。第三十七頁，共50頁。三、大車運行機構及傳動(chuándòng)原理2、大車運行(yùnxíng)機構的傳動形式（1）集中(jízhōng)驅動：由一套驅動裝置，通過中間軸來同時驅動兩邊的主動輪旋轉。分集中(jízhōng)高速驅動和集中(jízhōng)低速驅動。第三十八頁，共50頁。三、大車運行機構(jīgòu)及傳動原理2、大車運行機構的傳動(chuándòng)形式（2）分別驅動：兩套驅動裝置(zhuāngzhì)分別驅動兩側車輪。當起重機的行走機構是由兩組機械上互無聯系的電動機驅動時,制動器動作應(同步),制動(時間)、(距離)一致。12347第三十九頁，共50頁。三、大車運行機構(jīgòu)及傳動原理>天車的大車運行機構由以下零部件組成：天車的大車運行機構驅動大車的車輪沿軌道運行。大車運行機構由電動機、減速器、傳動軸、聯軸器、制動器、角型軸承箱和車輪等零部件組成，其車輪通過角型軸承箱固定在橋架的端梁上。大車運行機構分為集中驅動和分別驅動兩種形式(xíngshì)。集中驅動就是由一臺電動機通過傳動軸驅動大車兩邊的主動輪；分別驅動就是由兩臺電動機分別驅動大車兩邊的主動輪。第四十頁，共50頁。四、小車結構(jiégòu)及傳動原理1、起重小車的組成(zǔchénɡ)2、小車的傳動原理什么是小車？主要包括(bāokuò)小車架，小車運行機構和起升機構。第四十一頁，共50頁。四、小車(xiǎochē)結構及傳動原理1、起重小車(xiǎochē)的組成小車運行機構包括驅動、傳動、支承和制動等裝置。小車的4個車輪（其中半數(bànshù)是主動車輪）固定在小車架的四角，車輪一般是帶有角形軸承箱的成組部件。運行機構的電動機安裝在小車架的臺面上，由于電動機軸和車輪軸不在同一水平面內，所以使用立式三級圓柱齒輪減速器。在電動機軸與車輪軸之間，用全齒輪聯軸器或帶浮動軸的半齒輪聯軸器連接，以補償小車架變形及安裝的誤差。第四十二頁，共50頁。四、小車(xiǎochē)結構及傳動原理1、起重(qǐzhònɡ)小車的組成起重小車分單梁和雙梁，有小車架、起升機構、小車驅動機構組成。另外在小車上還有緩沖器、護欄等防護裝置。小車架分鑄造(zhùzào)和焊接兩種結構。一般用焊接結構。第四十三頁，共50頁。四、小車結構(jiégòu)及傳動原理2、小車的傳動(chuándòng)原理小車運行(yùnxíng)機構的電動機安裝在小車架的臺面上，由于電動機軸和車輪軸不在同一