桥式起重机毕业设计
10t桥式起重机总体设计毕业设计
摘要本次毕业设计是针对毕业实习中桥式起重机所做的具体到吨位级别的设计。
我国现在应用的各大起重机还是仿造国外落后技术制造出来的，而且已经在工厂内应用了多年，有些甚至还是七八十年代的产品，无论在质量上还是在功能上都满足不了日益增长的工业需求。
如何设计使其成本最低化，布置合理化，功能现代化是我们研究的课题。
本次设计就是对小吨位的桥式起重机进行设计，主要设计内容是10t桥式起重机的结构及运行机构，其中包括桥架结构的布置计算及校核，主梁结构的计算及校核，端梁结构的计算及校核，主端梁连接以及大车运行机构零部件的选择及校核包括: 轮压计算及强度验算, 运行阻力计算,选择电动机,减速器的选择验算,运行速度及实际功率,选择制动器,选择联轴器,低速浮动轴的验算,缓冲器的选择等计算。
还有小车的运行和起升机构零部件的选择及校核包括: 运行阻力计算，选电动机，选择减速器验算起动时间，按起动工况校核减速器功率，选择制动器，选择高速轴联轴器及制动轮，验算低速浮动轴强度，钢丝绳的选择，滑轮、卷筒的计算，联轴器的选择。
关键词: 起重机；大车运行机构；小车运行结构；小车起升结构；桥架；主端梁1AbstractThe graduation design is aimed at the graduation fieldwork medium-sized crane do specific to tonnage level of design. Our country is the application of the big crane or counterfeit foreign backward technology out of manufacture and has within the plant for many years, some even application or the 70s and 80s products, both in quality and in on the function can't satisfy the growing industrial demand. How to design makes it the lowest cost, decorate rationalization, functional modernization is our topic. This design is on small tonnage design of bridge crane, the main design content is 10t bridge crane structure and operation organization, including bridge structure arrangement calculation and checking the structure of the girder, the calculation and checking, calculated and checked the beam structure, the main girders connection and cart mechanism parts selection and checking including: wheel pressure calculation and intensity checking, running friction calculation, the choice of motor, gear reducer is checked, choose speed and actual power, choose brakes, choose coupling calculating speed floating axis, buffer choice calculation, etc. And car running and lifting mechanism parts selection and checking including: running friction calculation, choose motor, choose reducer, by starting checked start-up time check reducer power, choose working brakes, choose high-speed couplings and brake wheel, the checking low-speed axial intensity, the wire rope floating choice, pulley, drum calculation, coupling choice.Keywords: cranes; During operation organization; Car running structure; Car hoisting structure; Bridge; Main girders2目录摘要 (1)Abstract (2)前言 (1)第1章桥式起重机的概述 (2)1.1 桥式起重机的特点 (2)1.2 桥式起重机的用途 (5)1.3 桥式起重机的基本参数 (5)1.4 桥式起重机主要零部件 (10)1.4.1吊钩 (10)1.4.2钢丝绳 (11)1.4.3 滑轮和滑轮组 (14)1.4.4 滑轮组类型及选配原则 (15)1.5滑轮组及其滑轮组的倍率 (16)1.6 卷筒 (17)1.7 位置限位器 (17)1.8 缓冲器 (18)1.9桥式起重机发展概述 (19)1.9.1 国内桥式起重机发展动向 (19)1.9.2 国外桥式起重机的发展动向 (20)第2章大车运行机构的设计 (21)2.1大车运行结构设计的基本思路及要求 (21)2.2 大车运行机构传动方案的确定 (22)12.3 大车运行机构具体布置时要注意的问题 (22)2.4 大车运行机构的设计计算 (23)2.4.1 大车运行结构的传动方案 (23)2.5轮压计算及强度验算 (24)2.5.1计算大车的最大轮压和最小轮压 (24)2.5.2 强度计算及校核 (25)2.6 运行阻力计算 (28)2.7 选择电动机 (29)2.8 减速器的选择 (30)2.9 验算运行速度及实际功率 (31)2.10 验算启动时间 .............................................. 错误！未定义书签。
机械毕业设计1310T桥式起重机设计(箱型梁设计及受力计算)
1-电动机；2-制动器；3-带制动轮的半齿轮联轴器；4-浮动轴；5-半齿联轴器；6-减速器；7-车轮3.2选择车轮与轨道，并验算其强度按图3-2所示的重量分布，计算大车车轮的最大轮压和最小轮压图3-2 轮压计算图满载时，最大轮压：）（1-3 t 65.112015.2224104424e 24xc xc max =-⨯++-=-⋅++-=L L G Q G G P空载时，最大轮压：）（2-3 t 9.65.2215.22244424124xc xc max =-⋅+-=-⋅+-='L L G G G P 空载时，最小轮压：）（3-3 t 1.55.221244424124xc xc min =⨯+-=⋅+-='L G G G P 载荷率：417.02410==G Q （3-4）t 65.11max =Pt 9.6max='Pt 10.5min='P417.0=GQ图3-1 分别传动大车运行机构布置图3 457m加筋板的布置尺寸为了保证主梁截面中受压构件的局部稳定性，需要设置一些加筋构件如图4-3所示。
主梁端部大加筋板的间距：m 1a m 1.1h a ='=≈'，取主梁端部（梯形部分）小加筋板的间距：m 5.02a a 1='=' （4-3） 主梁中部（矩形部分）大加筋板的间距：m 2a m 2.2~65.1h 2~5.1a ===，取）（主梁中部小加筋板的间距：若小车钢轨采用15P 轻轨，其对水平重心轴线x -x 的最小抗弯截面模数3min cm 7.47=W ，则根据连续梁由钢轨的弯曲强度条件求得加筋板间距（此时连续梁的支点即加筋板所在位置；使一个车轮轮压作用在两加筋板间距的中央）：m 1a ='m 5.0a 1='m 2a =m 1a 1=图4-1 主梁中间截面尺 寸简图 图4-2 主梁支承截面 尺寸简图 图4-3 主梁截面图主梁水平最大弯矩式中：15.1=∏ψ—动力系数司机操控室的重量G为固定的集中载荷，重心作用位置到主梁一端的距离大约取ml8.2=。
桥式起重机毕业设计
摘要随着现代控制理论的应用，微处理器和微电子技术的发展，使变频调速控制系统日趋成熟。
而桥式起重机作为物料搬运系统中一种典型设备，在企业生产活动中应用广泛作用显著，故对于提高其运行效率，确保运行安全，降低物料搬运成本是十分重要。
传统的桥式起重控制系统主要采用继电器接触器进行控制，采用交流绕线串电阻的方法进行启动和调速，这种控制系统存在可靠性差，故障率高，电能浪费大，效率低等缺点。
因此根据桥式起重机的运行特点，将可编程序控制器与变频器结合应用于桥式起重机控制系统，其中PLC系统则采用SIEMENS 公司产品，大大提高了操作精度和稳定度;综合保护功能完善，便于及时发现、查找、处理故障；并且节约了能源。
关键词:可编程序控制器；桥式起重机；变频调速；变频器第一章绪论1.1桥式起重机的概述起重机是一种用来起重与空中搬运重物的起重运输机械，广泛应用于工矿企业、车站、港口、仓库、建筑工地等部门。
它对减轻工人劳动强度、提高劳动生产率、，是现代化生产中不可缺少的工具。
根据其运动形式不同，分为桥式类起重起重机又分为通用桥式起重机、冶金专用起重机、龙门起重机与缆索起重机等。
通用桥式起重机是机械制造工业和冶金工业中最广泛使用的起重机械，又称“天车”或“行车”，他是一种横架在固定的跨间上空用来吊用各种物件的设备。
桥式起重机按起吊装置不同，可分为吊钩桥式起重机、电磁盘桥式起重机和抓斗桥式起重机等等。
其中以吊钩桥式起重机应用最广。
1.1.1桥式起重机的结构、桥式起重机一般由桥架（又称大车）装有提升机构的小车、大车移形机构、操纵室、小车倒电装置（辅助滑线）、起重机总电源导电装置（主滑线）等部分组成。
图1-1为桥式起重机总体示意图。
图1-1桥式起重机整体示意图1- 驾驶室2-辅助滑线3-磁力控制器4-起重小车5-大车拖动电动机6-端梁7-主滑线8-主梁9-电阻箱1.2桥式起重机的传统控制方式传统桥式起重机的控制分为凸轮控制和主令控制，以下是凸轮控制和主令控制简介。
桥式起重机毕业设计
桥式起重机毕业设计1000字桥式起重机毕业设计一、设计任务以现有工程部分生产厂房屋顶混凝土施工作业为背景，设计一台起重机械进行屋顶建设物料的运输作业，最大起重量不低于10吨，起升高度不低于25m，工作台面最大跨度不低于20m。
二、设计思路桥式起重机分为单梁式和双梁式两种型号，由于所需工况为大跨度、大容量、高升高度，我采用双梁式桥式起重机作为设计对象。
起重机由大车（含双梁）、小车、提升机构、电气控制系统等组成。
1.双梁桥架及支撑装置双梁桥架接受吊重荷载，其上两支撑架与大车的轮踏实现支撑和导向作用。
要求双梁式结构支撑能力强，双梁之间的距离需要大于最大跨度的1.2-1.5倍，充分满足施工现场跨越能力、纵向和横向稳定性需求。
2.大车轮组大车轮组采用两端轮踏方式，通过左右轮辗压在双梁化肥卡紧地方，并通过两个齿轮传动，带动主梁沿轨道运行。
要求轮子精度高，噪声小，干涉区域小，运行稳定性好。
3.小车、提升机构小车带有提升机构，可在大车运行方向上进行提升和下降。
提升机构由防返装置、限位装置、行程开关、传感器等部分组成。
小车的速度可通过变频调速器调节，提供足够高的提升速度和加速度。
4.电气控制系统启动控制、驱动控制、安全监控等在电气控制系统中实现，主要部件有电动机、行程开关、接近开关、限位装置、放大器、传感器、变频器、PLC等。
控制系统通过操作盘、遥控器实现。
三、计算设计1.起重量计算最大起重量需大于10吨，取11吨。
2.起升高度计算屋顶建设高度为25m，要求高度加上起重臂长度需大于25m。
3.工作台面宽度计算工作台面宽度需大于20m，取21m。
四、结论通过对桥式起重机的设计，考虑到施工环境、工作量、工作台面大小、提升高度等因素，最终实现了大跨度、大容量、高升高度的要求。
同时，也需要对所设计方案的精度和稳定性进行合理评估和调整。
桥式起重机毕业设计
第一章绪论由于工业生产规模不断扩大，生产效率日益提高，以及产品生产过程中物料装卸搬运费用所占比例逐渐增加，促使大型或高速起重机的需求量不断增长，起重量越来越大，工作速度越来越高，并对能耗和可靠性提出更高的要求。
起重机已成为自动化生产流程中的重要环节。
起重机不但要容易操作，容易维护，而且安全性要好，可靠性要高，要求具有优异的耐久性、无故障性、维修性和使用经济性,起重机的出现大大提高了人们的劳动效率，以前需要许多人花长时间才能搬动的大型物件现在用起重机就能轻易达到效果，尤其是在小范围的搬动过程中起重机的作用是相当明显的。
在工厂的厂房内搬运大型零件或重型装置桥式起重机是不可获缺的。
桥式起重机作为物料搬运机械在整个国民经济中有着十分重要的地位。
经过几十年的发展，我国桥式起重机制造厂和使用部门在设计、制造工艺，设备使用维修、管理方面，不断积累经验，不断改造，推动了桥式起重机的技术进步。
本论文主要通过电气系统的设计使5t桥式起重机规定的各种运动要求。
现根据起重机的新理论、新技术和新动向，结合实例，简要论述国外先进起重机的特点和发展趋势。
1.1起重机的特点和发展趋势现根据起重机的新理论、新技术和新动向，结合实例，简要论述国外先进起重机的特点和发展趋势。
1.1.1大型化和专用化由于工业生产规模的不断扩大，生产效率日益提高，以及产品生产过程中物料装卸搬运费用所占比例逐渐增加，促使大型或高速起重机的需求量不断增长。
起重量越来越大，工作速度越来越高，并对能耗和可靠性提出更高的要求。
起重机已成为自动化生产流程中的重要环节。
起重机不但要容易操作，容易维护，而且安全性要好，可靠性要高，要求具有优异的耐久性、无故障性、维修性和使用经济性。
目前世界上最大的浮游起重机起重量达6，500t，最大的履带起重机起重量达3，000t，最大的桥式起重机起重量为1，200t，集装箱岸边装卸桥小车的最大运行速度已达350m/min，堆垛起重机最大运行速度是240m/min，垃圾处理用起重机的起升速度达100m/min 。
桥式起重机毕业设计论文
1绪论1.1起重机的介绍箱形双梁桥式起重机是由一个有两根箱形主梁和两根横向端梁构成的双梁桥架,在桥架上运行起重小车,可起吊和水平搬运各类物体,它适用于机械加工和装配车间料场等场合。
1.2起重机设计的总体方案本次起重机设计的主要参数如下:起重量10t,跨度16.5m，起升高度为10m起升速度8m/min小车运行速度v=40m/min大车运行速度V=90m/min大车运行传动方式为分别传动;桥架主梁型式,箱形梁.小车估计重量4t，起重机的重量16.8t .工作类型为中级。
根据上述参数确定的总体方案如下：主梁的设计：主梁跨度16.5m ,是由上、下盖板和两块垂直的腹板组成封闭箱形截面实体板梁连接，主梁横截面腹板的厚度为6mm,翼缘板的厚度为10mm，主梁上的走台的宽度取决于端梁的长度和大车运行机构的平面尺寸，主梁跨度中部高度取H=L/17 ，主梁和端梁采用搭接形式，主梁和端梁连接处的高度取H0=0.4-0.6H，腹板的稳定性由横向加劲板和，纵向加劲条或者角钢来维持，纵向加劲条的焊接采用连续点焊，主梁翼缘板和腹板的焊接采用贴角焊缝，主梁通常会产生下挠变形，但加工和装配时采用预制上拱。
小车的设计：小车主要有起升机构、运行机构和小车架组成。
起升机构采用闭式传动方案，电动机轴与二级圆柱齿轮减速器的高速轴之间采用两个半齿联轴器和一中间浮动轴联系起来，减速器的低速轴鱼卷筒之间采用圆柱齿轮传动。
运行机构采用全部为闭式齿轮传动，小车的四个车轮固定在小车架的四周，车轮采用带有角形轴承箱的成组部件，电动机装在小车架的台面上，由于电动机轴和车轮轴不在同一个平面上，所以运行机构采用立式三级圆柱齿轮减速器，在减速器的输入轴与电动机轴之间以及减速器的两个输出轴端与车轮轴之间均采用带浮动轴的半齿联轴器的连接方式。
小车架的设计，采用粗略的计算方法，靠现有资料和经验来进行，采用钢板冲压成型的型钢来代替原来的焊接横梁。
端梁的设计：端梁部分在起重机中有着重要的作用，它是承载平移运输的关键部件。
桥式起重机毕业设计说明书
一般选用铸造滑轮。
2. 滑轮尺寸确定
滑轮的主要尺寸是滑轮直径D，轮毂宽度B和绳槽尺寸。起重机常用铸造滑轮，其结构尺寸已经标准化（ZBJ80006.1-87）.滑轮尺寸可按钢丝绳直径进行选择。
——钢丝绳破断拉力换算系数，由参考文献2 表2-3查得。
Sb——钢丝绳规范中钢丝绳破断拉力的总和（N）
n——安全系数，由参考文献2 表2-4查得。
从而可计算出Sb约为 故由参考文献1 表3-1-11查得选取钢丝绳公称抗拉强度 ，钢丝绳的直径为38mm，
2.1. 副起升钢丝绳
1.钢丝绳型式确定
根据钢丝绳的构造特点，再结合起重机的使用条件和要求（如挠性，耐磨性，抗高温辐射，抗横向压力和防腐性等）。从参考文献2 表2-2中选择适合本次设计的起重机的钢丝绳6W(19).
根据要求选定了实用的钢丝绳型式后，应按钢丝绳所受的最大静张力和钢丝绳的抗拉破坏强度来确定钢丝绳直径d。即
式中 ——钢丝绳工作时所受的最大张力（N），
Q——所起升的最大物品重量（N）
G0——取物装置的重量（N），
——滑轮组型式的系数，当为单滑轮组时， ；当为双滑轮组时，
——滑轮组的倍率。
——滑轮组的效率，由参考文献2 表2-1可以查得。
1.3.4
起重量：主起升50吨，副起升10吨；起升速度：主起升7.8m/min,副起升13.2m/min;起升高度:主起升12m,副起升16m;运行速度：小车38.5m/min，大车74.5m/min;跨度16.5m;工作级别M5.
桥式起重机控制系统毕业设计.
2.2.1控制系统总体框图
桥式起重机系统的电气控制系统总体框图如图2-5所示，PLC为核心控制器，通过检测操作面板按钮的输入、各个限位开关的输入，完成相关设备的运行、停止、和调速控制。
图2-5电气控制系统总体框图
2.2.2工作过程
在启动状态下，各类设备的控制应根据操作面板上的按钮输入来控制，升降机在启动和停止时，通过检测变频器输入的频率，控制电磁制动器的运行，其工作过程如下。
图2-2大车运行机构控制电路示意图
图2-3升降机运行机构控制电路示意图
2.1.2电气控制系统
电气控制系统主要包括操作面板和电气控制柜等单元。在该系统中需要检测较多的数字输入量，根据设定的程序进行数据处理后，输出控制信号，因此系统的操作面板与电气控制柜各自独立，其示意图如图2-4所示。
图2-4电气控制系统示意图
（2）小车运行机构。小车运行机构为一台电动机单独驱动，使用一台变频器，变频器的选择以所选电动机的额定功率为根据，通常选额定功率大一级的变频器，采用V/F控制方式，其刹车方式与大车运行机构相同，可采用自由停车的方式，机构控制示意图与图2-2所示类似。
（3）升降机运行机构。升降机运行机构采用一台电动机单独驱动，使用一台变频器，可采用专用的变频器进行重物提升控制，运行机构的启动要求迅速、平稳，同时电气制动方式可采用外接刹车电阻，升降机运行机构控制电路示意图如图2-3所示。
图3-1电气控制系统框图
3.1 PLC选型
根据桥式起重机电气控制系统的功能要求，以及其复杂程度，从经济性、可靠性等方面来考虑，选择西门子S7-200系列作为桥式起重机电气控制系统的控制主机，因此采用CPU224作为该控制系统的主机。
在桥式起重机控制系统中使用的数字量输入点比较多，因此除了PLC主机自带的I/O外，还需扩展一定数量的I/O扩展模块。在此采用EM223输入/输出混合扩展模块，16点DC输入/16点DC输出型，可以满足控制系统输入点的要求，虽然输出点有较多空闲，但能为后期扩展功能提供硬件条件。
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桥式起重机毕业设计由于工业生产规模不断扩大生产效率日益提高以及产品生产过程中物料装卸搬运费用所占比例逐渐增加促使大型或高速起重机的需求量不断增长起重量越来越大工作速度越来越高并对能耗和可靠性提出更高的要求。
起重机已成为自动化生产流程中的重要环节。
起重机不但要容易操作容易维护而且安全性要好可靠性要高要求具有优异的耐久性、无故障性、维修性和使用经济性,起重机的出现大大提高了人们的劳动效率以前需要许多人花长时间才能搬动的大型物件现在用起重机就能轻易达到效果尤其是在小范围的搬动过程中起重机的作用是相当明显的。
在工厂的厂房内搬运大型零件或重型装置桥式起重机是不可获缺的。
桥式起重机作为物料搬运机械在整个国民经济中有着十分重要的地位。
经过几十年的发展我国桥式起重机制造厂和使用部门在设计、制造工艺设备使用维修、管理方面不断积累经验不断改造推动了桥式起重机的技术进步。
本论文主要通过电气系统的设计使5t桥式起重机规定的各种运动要求。
现根据起重机的新理论、新技术和新动向结合实例简要论述国外先进起重机的特点和发展趋势。
1.1起重机的特点和发展趋势现根据起重机的新理论、新技术和新动向结合实例简要论述国外先进起重机的特点和发展趋势。
1.1.1大型化和专用化由于工业生产规模的不断扩大生产效率日益提高以及产品生产过程中物料装卸搬运费用所占比例逐渐增加促使大型或高速起重机的需求量不断增长。
起重量越来越大工作速度越来越高并对能耗和可靠性提出更高的要求。
起重机已成为自动化生产流程中的重要环节。
起重机不但要容易操作容易维护而且安全性要好可靠性要高要求具有优异的耐久性、无故障性、维修性和使用经济性。
目前世界上最大的浮游起重机起重量达6500t最大的履带起重机起重量达3000t最大的桥式起重机起重量为1200t集装箱岸边装卸桥小车的最大运行速度已达350m/min堆垛起重机最大运行速度是240m/min垃圾处理用起重机的起升速度达100m/min 。
工业生产方式和用户需求的多样性使专用起重机的市场不断扩大品种也不断更新以特有的功能满足特殊的需要发挥出最佳的效用。
例如冶金、核电、造纸、垃圾处理的专用起重机防爆、防腐、绝缘起重机和铁路、船舶、集装箱专用起重机的功能不断增加性能不断提高适应性比以往更强。
德国德马格公司研制出一种飞机维修保养的专用起重机在国际市场打开了销路。
这种起重机安装在房屋结构上跨度大、起升高度大、可过跨、停车精度高。
在起重小车下面安装有多节伸缩导管与飞机维修平台相连并可作360度旋转。
通过大车和小车的位移、导管的升降与旋转可使维修平台到达飞机的任一部位进行飞机的维护和修理极为快捷方便。
1.1.2模块化和组合化用模块化设计代替传统的整机设计方法将起重机上功能基本相同的构件、部件和零件制成有多种用途有相同联接要素和可互换的标准模块通过不同模块的相互组合形成不同类型和规格的起重机。
对起重机进行改进只需针对某几个模块。
设计新型起重机只需选用不同模块重新进行组合。
可使单件小批量生产的起重机改换成具有相当批量的模块生产实现高效率的专业化生产企业的生产组织也可由产品管理变为模块管理。
达到改善整机性能降低制造成本提高通用化程度用较少规格数的零部件组成多品种、多规格的系列产品充分满足用户需求。
目前德国、英国、法国、美国和日本的著名起重机公司都已采用起重机模块化设计并取得了显著的效益。
德国德马格公司的标准起重机系列改用模块化设计后比单件设计的设计费用下降12%生产成本下降45%经济效益十分可观。
德国德马格公司还开发了一种KBK柔性组合式悬挂起重机起重机的钢结构由冷轧型轨组合而成起重机运行线路可沿生产工艺流程任意布置可有叉道、转弯、过跨、变轨距。
所有部件都可实现大批量生产再根据用户的不同需求和具体物料搬运路线在短时间内将各种部件组合搭配即成。
这种起重机组合性非常好操作方便能充分利用空间运行成本低。
有手动、自动多种形式还能组成悬挂系统、单梁悬挂起重机、双梁悬挂起重机、悬臂起重机、轻型门式起重机及手动堆垛起重机甚至能组成大型自动化物料搬运系统。
1.1.3轻型化和多样化有相当批量的起重机是在通用的场合使用工作并不很繁重。
这类起重机批量大、用途广考虑综合效益要求起重机尽量降低外形高度简化结构减小自重和轮压也可使整个建筑物高度下降建筑结构轻型化降低造价。
因此电动葫芦桥式起重机和梁式起重机会有更快的发展并将大部分取代中小吨位的一般用途桥式起重机。
德国德马格公司经过几十年的开发和创新已形成了一个轻型组合式的标准起重机系列。
起重量为1-63吨工作级别为A1-A7整个系列由工字形和箱型单梁、悬挂箱形单梁、角形小车箱形单梁和箱形双梁等多个品种组成。
主梁与端梁相接以及起重小车的布置有多种型式可适合不同建筑物及不同起吊高度的要求。
根据用户需要每种规格起重机都有三种单速及三种双速供任意选择还可以选用变频调速。
操纵方式有地面手电筒门自行移动、手电筒门随小车移动、手电筒门固定、无线遥控、司机室固定、司机室随小车移动、司机室自行移动等七种选择。
大车及小车的供电有电缆小车导电、DVS系统两种方式。
如此多的选择项通过不同的组合可搭配成百上千种起重机充分满足用户不同的需求。
这种起重机的另一最大优点是轻型化自重轻、轮压轻、外形尺寸高度小可大大降低厂房建筑物的建造成本同时也可减小起重机的运行功率和运行成本。
与通用产品相比较起重量为10t跨度22.5m通用双梁桥式起重机自重是24t起重机轨面以上高度1876mm起重机宽度5980mm; 德马格起重机的自重只有8.7t重量轻了176%起重机轨面以上高度为920mm降低了104%起重机宽度为2980mm外形尺寸减少了100%。
1.1.4自动化和智能化起重机的更新和发展在很大程度上取决于电气传动与控制的改进。
将机械技术和电子技术相结合将先进的计算机技术、微电子技术、电力电子技术、光缆技术、液压技术、模糊控制技术应用到机械的驱动和控制系统实现起重机的自动化和智能化。
大型高效起重机的新一代电气控制装置已发展为全电子数字化控制系统。
主要由全数字化控制驱动装置、可编程式控制器、故障诊断及数据管理系统、数字化操纵给定检测等设备组成。
变压变频调速、射频数据通讯、故障自诊监控、吊具防摇的模糊控制、激光查找起吊物重心、近场感应防碰撞技术、现场总线、载波通讯及控制、无接触供电及三维条形码技术等将广泛得到应用。
使起重机具有更高的柔性以适合多批次少批量的柔性生产模式提高单机综合自动化水平。
重点开发以微处理机为核心的高性能电气传动装置使起重机具有优良的调速和静动特性可进行操作的自动控制、自动显示与记录起重机运行的自动保护与自动检测特殊场合的远距离遥控等以适应自动化生产的需要。
例如采用激光装置查找起吊物的重心位置在取物装置上装有超声波传感器引导取物装置自动抓取货物。
吊具自动防摇系统能在运行速度200m min、加速度0.5m2s的情况下很快使起吊物摇摆振幅减至几个毫米。
起重机可通过磁场变换器或激光达到高精度定位。
起重机上安装近场感应系统可避免起重机之间的互相碰撞。
起重机上还安装了微机自诊断监控系统该系统能提供大部分常规维护检查内容如齿轮箱油温、油位车轮轴承温度起重机的载荷、应力和振动情况制动器摩擦衬片的寿命及温度状况等。
1.1.5成套化和系统化在起重机单机自动化的基础上通过计算机把各种起重运输机械组成一个物料搬运集成系统通过中央控制室的控制与生产设备有机结合与生产系统协调配合。
这类起重机自动化程度高具有信息处理功能可将传感器检测出来的各种信息实施存储、运算、逻辑判断、变换等处理加工进而向执行机构发出控制指令。
这类起重机还具有较好的信息输入、输出界面实现信息全部、准确、可靠地在整个物料搬运集成系统中的传输。
起重机通过系统集成能形成不同机种的最佳匹配和组合取长补短发挥最佳效用。
目前重点发展的有工厂生产搬运自动化系统柔性加工制造系统商业货物配送集散系统集装箱装卸搬运系统交通运输和邮电部门行包货物的自动分拣与搬运系统等。
例如生产工程机械的美国卡特皮勒公司金属结构厂购置了一条以桥式起重机为主的物料自动搬运系统用于钢板的喷丸处理、切割和入库的自动装卸搬运作业比原先采用单机操作工作效率提高了65%。
日本东芝浜川崎工厂用全自动桥式起重机组成的物料输送系统来搬运柔性加工在线的夹具和工件为机床运送毛坯或将加工好的零件送到下一工序或仓库。
这些在空间移动的起重机搬运系统代替了过去通常使用的自动导向搬运车使车间的地面面积得到充分利用。
1.1.6新型化和实用化结构方面采用薄壁型材和异形钢、减少结构的拼接焊缝提高抗疲劳性能。
采用各种高强度低合金钢新材料提高承载能力改善受力条件减轻自重和增加外形美观。
桥式起重机的桥架结构型式大多采用箱形四梁结构主梁与端梁采用高强度螺栓联接便于运输与安装。
在机构方面进一步开发新型传动零部件简化机构。
“三合一”运行机构是当今世界轻、中级起重机运行机构的主流将电动机、减速器和制动器合为一体具有结构紧凑、轻巧美观、拆装方便、调整简单、运行平稳、配套范围大等优点国外已广泛应用到各种起重机运行机构上。
为使中小吨位的起重小车结构尽量简化同时降低起重机的尺寸高度减小轮压国外已大量采用电动葫芦作为起升机构。
为了减轻自重提高承载能力改善加工制造条件增加产品成品率零部件尽量采用以焊代铸如减速器壳体、卷简、滑轮等都用焊接结构。
减速器齿轮都采用硬齿面以减轻自重、减小体积、提高承载能力、增加使用寿命。
液压推杆盘式制动器的应用范围也越来越大。
此外各机构采用的电动机都向高转速发展从而减小电机基座号减轻重量与减小外形尺寸并可配用制动力矩小的制动器。
在电控方面开发性能好、成本低、可靠性高的调速系统和电控系统发展半自动和全自动操纵。
采用机电仪液一体化技术提高使用性能和可靠性增加起重机的功能。
今后会更加注重起重机的安全性研制新型安全保护装置。
重视司机的工作条件应用人体工程学设计司机室降低司机的劳动强度。
德国近年为解决起重机吊钩的防摆控制开发了模糊逻辑电路的控制技术用神经信息和模糊技术来寻找开始加速的最佳时刻将有经验司机防摆实际操作的数据输入系统实现最优控制。
模糊控制方式能确定实施自动工作的控制指令将人们主观上的模糊量通过模糊集合进行数字化定量再利用计算机实现像熟练司机一样的自如操作取得了更高的效率和安全性。
模糊控制作为新的控制方法已引人注目。
1.2桥式起重机简介桥式起重机由一根或两根主梁和两根端梁构成一个桥架.在桥架上装有起重小车,小车沿桥架运行.桥架运行在厂房内架设的轨道上,也可以运行在露天的栈桥上.桥式起重机也称为"天车"或"行车"或"桥吊".有些铁路货场都露天安装桥式起重机,用以装卸长大笨重货物,它就是横架于两排钢筋混凝土栈桥上.起重机沿栈桥上的轨道作纵向运移.起重机的起重小车在桥架上的小车轨道上作横向移动,这样,吊钩或抓斗就可在一个长方体 (起升高度,跨度,走行线长) 的空间内任意位置上作升降,搬运物件的运动。