起重機(jī)械安裝安全技術(shù)及維護(hù)知識(shí).ppt

1、起重機(jī)械安裝安全技術(shù)及維護(hù)知識(shí),一、機(jī)械方面,二、電氣方面,三、日常維護(hù),五、起重知識(shí)習(xí)題,四、吊裝技術(shù)及安全錄像,起重機(jī)是一種能在一定范圍內(nèi)垂直起升和水平移動(dòng)物品的機(jī)械，動(dòng)作間歇性和作業(yè)循環(huán)性是起重機(jī)工作的特點(diǎn)。 起重機(jī)可按主要用途和構(gòu)造特征分類。 按主要用途分通用起重機(jī)、建筑起重機(jī)、冶金起重機(jī)、鐵路起重機(jī)、港口起重機(jī)、造船起置機(jī)、甲板起重機(jī)等。按構(gòu)造特征分橋式類型起重機(jī)和臂架式類型起重機(jī);旋轉(zhuǎn)式起重機(jī)和非旋轉(zhuǎn)式起重機(jī);固定式起重機(jī)和運(yùn)行式起重機(jī)。運(yùn)行式起重機(jī)又分軌行式(在固定的鋼軌上運(yùn)行)和無軌式(無固定軌道，由輪胎或履帶支承運(yùn)行)。 關(guān)于我們?nèi)绾尉S護(hù)好起重設(shè)備，做到安全運(yùn)行，可以先從工作

2、原理來入手。下面我們主要從機(jī)械、電氣、日常維護(hù)三方面談?wù)勂鹬貦C(jī)的知識(shí)。,就壩頂門機(jī)來說，門機(jī)包含有起升機(jī)構(gòu)、行走機(jī)構(gòu)、機(jī)架結(jié)構(gòu)、抓斗機(jī)構(gòu)和軌道裝置等，這里我就談?wù)勛顬橹匾钠鹕龣C(jī)構(gòu)： 1、起升機(jī)構(gòu)的組成與工作原理 起升機(jī)構(gòu)用來實(shí)現(xiàn)物料垂直升降，是任何起重機(jī)不可缺少的部分，因而是起重機(jī)最主要、也是最基本的機(jī)構(gòu)。起升機(jī)構(gòu)的安全狀態(tài)，是防止起重事故的關(guān)鍵，將直接地關(guān)系到起重作業(yè)的安全。1.1起升機(jī)構(gòu)組成 起升機(jī)機(jī)構(gòu)由驅(qū)動(dòng)裝置、傳動(dòng)裝置、卷繞系統(tǒng)、取物裝置、制動(dòng)器及其他安全裝置等組成，不同種類的起重機(jī)需配備不同的取物裝置，其驅(qū)動(dòng)裝置亦有不同，但布置方式基本上相同。,一、機(jī)械方面,典型起升機(jī)構(gòu)平面布置見

3、下圖：,（1）驅(qū)動(dòng)裝置。大多數(shù)起重機(jī)采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。流動(dòng)式起重機(jī)（如汽車起重機(jī)、輪胎起重機(jī)等）以內(nèi)燃機(jī)為原動(dòng)力，傳動(dòng)與操縱系統(tǒng)比較復(fù)雜。 （2）傳動(dòng)裝置。包括減速器、聯(lián)軸器和傳動(dòng)軸。減速器常用封閉式的臥式標(biāo)準(zhǔn)兩級(jí)或三級(jí)圓柱齒輪減速器，起重量較大者有時(shí)增加一對(duì)開式齒輪以獲得低速大力矩。 （3）卷繞系統(tǒng)。它指的是卷筒和鋼絲繩滑輪組。 （4）取物裝置。取物裝置種類繁多，使用量最大的是吊鉤。 （5）制動(dòng)器及安全裝置。制動(dòng)器既是機(jī)構(gòu)工作的控制裝置，又是安全裝置，因此是安全檢查的重點(diǎn)。一般起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu)只裝配一個(gè)制動(dòng)器，通常裝在高速軸上（也有裝在與卷筒相連的低速軸上）；吊運(yùn)熾熱金屬或其他危險(xiǎn)品，以及發(fā)生

4、事故可能造成重大危險(xiǎn)或損失的起升機(jī)構(gòu)，每套獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)裝置都要裝設(shè)兩套支持制動(dòng)器。,此外，起升機(jī)構(gòu)還配備起重量限制器、上升極限位置限制器、排繩器等安全裝置。1.2起升機(jī)構(gòu)的工作原理 電動(dòng)機(jī)通過聯(lián)軸器（和傳動(dòng)軸）與減速器的高速軸相連，減速器的低速軸帶動(dòng)卷筒，吊鉤等取物裝置與卷繞在卷筒上的省力鋼絲繩滑輪組連接起來。當(dāng)電動(dòng)機(jī)正反兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)傳遞給卷筒時(shí)，通過卷筒不同方向的旋轉(zhuǎn)將鋼絲繩卷入或放出，從而使吊鉤與吊掛在其上的物料實(shí)現(xiàn)升降運(yùn)動(dòng)，這樣，將電動(dòng)機(jī)輸入的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為吊鉤的垂直上下的直線運(yùn)動(dòng)。常閉式制動(dòng)器在通電時(shí)松閘，使機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)；在關(guān)電情況下制動(dòng)，使吊鉤連同貨物停止升降，并在指定位置上保持靜止?fàn)顟B(tài)

5、。當(dāng)滑輪組升到最高極限位置時(shí)，上升極限位置限制器被觸碰而動(dòng)作，使吊鉤停止上升。當(dāng)?shù)踺d接近額定起重量,時(shí)，起重量限制器及時(shí)檢測(cè)出來，并給予顯示，同時(shí)發(fā)出警示信 號(hào)，一旦超過額定值及時(shí)切斷電源，使起升機(jī)構(gòu)停止運(yùn)行，以保證安全。 2、起升機(jī)構(gòu)組成部件的認(rèn)識(shí),2.1鋼絲繩 2.1.1 鋼絲繩的特性 鋼絲繩是廣泛應(yīng)用于起重機(jī)中的撓性構(gòu)件。它具有承載能力大 、卷繞性好，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)無噪音、極少突然斷裂、工作可靠等優(yōu)點(diǎn)。 2.1.2 鋼絲繩的種類和應(yīng)用 起重機(jī)使用畫形截面的鋼絲繩，繩股截面也多是圓形。按鋼絲 繩股內(nèi)相鄰層鋼絲的接觸狀態(tài)，分點(diǎn)接觸、線接觸和面接觸。在起重機(jī)中，凡是繞過滑輪和繞入卷筒的鋼絲繩，都應(yīng)選

6、用線接觸鋼絲繩。面接觸的鋼絲繩中，雙繞鋼絲繩是先由鋼絲繞成股，再由股繞成繩，由于強(qiáng)度高，撓性好，也在起重機(jī)上廣泛使用。,常用鋼絲繩的主要性能和選擇都可以從工具書中找到，從而根據(jù)工作級(jí)別來確定鋼絲繩的選用。,2.2滑輪構(gòu)造、種類,在吊裝作業(yè)中,如果只使用定滑輪,則只能改變力的方向,不能起到省力的作用。只使用動(dòng)滑輪雖能起到省力作用,但不能改變力的方向。通常在起重作業(yè)中,不僅需要改變力的方向,而且還需要省力這樣就必須把定滑輪與動(dòng)滑輪連接在一起組成滑輪組來滿足起重運(yùn)輸作業(yè)的要求。,2.2.1滑輪的分類 按滑輪數(shù)多少可分為單門滑輪、雙門滑輪、三門滑輪、多門滑輪等。按滑輪作用的不同可分為定滑輪、動(dòng)滑輪、滑

7、輪組、導(dǎo)向滑輪等。根據(jù)制造方法,分為鑄鐵滑輪、鑄鋼滑輪、焊接滑輪、尼龍滑輪和鋁合金滑輪等。,鑄鐵滑輪：有灰鑄鐵(HT15-33)滑輪和球墨鑄鐵(QT40-10)滑輪?；诣T鐵滑輪工藝性能良好,對(duì)鋼絲繩磨損小,但易碎,多用于輕級(jí),、中級(jí)工作級(jí)別中;球墨鑄鐵滑輪比灰鑄鐵滑輪的強(qiáng)度和沖擊韌性高些,所以可用于重級(jí)工作級(jí)別中。,鑄鋼滑輪：一般用ZG25H、ZG35E制造,有較高的強(qiáng)度和沖擊韌性,但工藝性稍差。由于表面較硬,對(duì)鋼絲繩磨損嚴(yán)重。多用于重級(jí)和特重級(jí)的工作條件中。,按滑輪組的結(jié)構(gòu)可分為單聯(lián)滑輪組和雙聯(lián)滑輪組。動(dòng)臂式起重機(jī)多采用單聯(lián)滑輪組, 而橋式類型起重機(jī)多采用雙聯(lián)滑輪組。,2.2.2滑輪組的倍率

8、,若不考慮滑輪中的摩擦和鋼絲繩的僵性阻力，則單聯(lián)滑輪組鋼絲繩自由端的拉力為 S=Q/m 式中Q被提升的物品重覺; S鋼絲繩自由端拉力; m滑輪組倍率 滑輪組倍率m是省力滑輪組的省力倍數(shù)。也是增速滑輪組的增速倍數(shù):,m=Q/S =L/H = r0/r 式中 L鋼絲繩自由端移動(dòng)的距離; H物品提升跟離; r0鋼絲繩線速度; r物品的提升速度,單聯(lián)滑輪組的倍率等于吊起物品鋼絲繩的分支數(shù)。雙聯(lián)滑輪組可以看成是兩個(gè)倍率相同、各起吊Q/2的單聯(lián)滑輪組通過平衡滑輪并聯(lián)而成，因此雙聯(lián)滑輪組的倍率等于吊起物品鋼絲繩分支數(shù)的1/2。,門、橋式起重機(jī)常用的雙聯(lián)滑輪組倍率都可以從設(shè)計(jì)手冊(cè)上查得到。我們門機(jī)所用的如下圖

9、所示，的滑輪組,2.2.3、滑輪安全技術(shù)要求,(1)起重作業(yè)滑輪安全使用注意事項(xiàng)使用前應(yīng)查明滑輪的額定起重量,不準(zhǔn)超載使用。如滑輪上元銘牌時(shí),可用下式(僅為數(shù)據(jù)估算用,非規(guī)范公式)進(jìn)行估算,但此類估算的滑輪只允許在一般吊裝作業(yè)中使用。 P=nD2/1600 式中 P估算滑車的允許荷重,kN; n滑車輪數(shù); D滑車滑輪直徑,mm。使用前必須檢查滑輪的輪槽、輪軸、拉板、吊鉤等部位 , 看有元裂縫、損傷,各部分轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活,螺釘有無松動(dòng)現(xiàn)象,不合格的滑輪不準(zhǔn)使用。如發(fā)現(xiàn)滑輪和吊鉤有變形及裂紋或軸的定位裝置不完善時(shí),嚴(yán)禁使用。,滑輪槽面磨損深度超過鋼絲繩直徑的20%,輪軸磨損超過軸徑2%,輪軸套磨損超

10、過壁厚10%,組成滑輪組的吊鉤或吊環(huán)的危險(xiǎn)斷面磨損超過厚度的12%,禁止使用。輪槽直徑比鋼絲繩一般大12.5mm。滑輪配套使用的鋼絲繩的安全系數(shù)不應(yīng)小于5。在穿繞滑輪組時(shí),注意鋼絲繩在輪槽中的角度,該角度一般不超20度,最大不得超過60度,否則會(huì)使鋼絲繩摩擦槽壁或脫槽。這就要求滑輪組在拉緊狀態(tài)下,動(dòng)、定滑輪的距離應(yīng)不小于滑輪直徑的5倍。 滑輪應(yīng)定期檢修和清除塵粒,每年以1.1倍容許工作荷重進(jìn)行1Omin靜力試驗(yàn)。對(duì)于新安裝或經(jīng)過大修的滑輪以1.25倍容許工作荷重進(jìn)行10min的靜力試驗(yàn)后,再以1.1倍容許工作荷重進(jìn)行動(dòng)力試驗(yàn)。,滑輪在使用過程中,應(yīng)對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)部分進(jìn)行定期加油潤(rùn)滑,這樣既能在工作時(shí)省

11、力,又能減少軸承磨損和防止銹蝕。,(2)金屬鑄造滑輪的報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)下列情況之一時(shí)應(yīng)予以報(bào)廢:裂紋。輪槽均勻磨損達(dá)3mm。輪槽壁厚磨損達(dá)原來壁厚的20%。因磨損使輪槽底部直徑減少量達(dá)鋼絲繩直徑的50%。其他損害鋼絲繩的缺陷。,2.3 卷筒裝置,卷筒組是起升機(jī)構(gòu)和牽引機(jī)構(gòu)中卷繞鋼絲繩的部件。常用卷簡(jiǎn)組類型有齒輪聯(lián)接盤式、周邊大齒輪式、短軸式和內(nèi)裝行星齒輪式。周邊大齒輪式卷筒組多用于傳動(dòng)速比大、轉(zhuǎn)速低的場(chǎng)合。一般為開式傳動(dòng)，卷筒軸只承受彎矩。我們的壩頂門機(jī)采用的為周邊大齒輪式卷筒，如下圖所示：,卷筒的單層繞卷簡(jiǎn)表面通常切出導(dǎo)向螺旋播。繩槽分標(biāo)準(zhǔn)槽與深槽兩種形式，一般情況都采用標(biāo)準(zhǔn)槽。鋼絲繩繞進(jìn)或繞出

12、卷簡(jiǎn)時(shí)，鋼絲繩偏離螺旋槽兩側(cè)的角度推薦不大于3.50。 對(duì)于光面卷筒和多層繞卷簡(jiǎn)，鋼絲繩與垂直于卷筒軸的平面的偏角推薦不大于20。布設(shè)卷繞系統(tǒng)時(shí)，鋼絲繩繞進(jìn)或繞出滑輪槽的最大偏角,推薦不大于50,以避免槽口損壞和鋼繩脫槽。,我們平時(shí)吊閘門的時(shí)候，會(huì)聽到鋼絲繩互相擠壓的摩擦聲，尤其是第一層與第二層鋼絲繩分界處滑落瞬間的巨大摩擦，也許廠家直接根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)制造卷筒，沒有選擇更佳的偏角和鋼絲繩的配合。在這瞬間鋼絲繩會(huì)受到幾倍的慣性力，因此設(shè)備專責(zé)在平時(shí)的檢查中要多注意檢查分界點(diǎn)的磨損情況，掌握好維護(hù)和報(bào)廢周期。,2.4 減速機(jī)構(gòu),起重機(jī)的起升、運(yùn)行、回轉(zhuǎn)和電動(dòng)臂架變幅機(jī)構(gòu)中都要使用減速器。起升機(jī)構(gòu)的傳

13、統(tǒng)布置方式要求采用中心高度小、重量輕的臥式平行軸減速器。由于卷簡(jiǎn)的一端直接支承在減速器輸出軸軸端處，要求輸出軸端能承受較大的徑向力。 橋、門式起重機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)較多采用立式安裝的減速器。,壩頂門機(jī)的采用QJRS型減速器（二級(jí)安裝，三級(jí)速比），如圖所示：,減速器的工作條件為： 1）.齒輪圓周速度不大干15 m/s; 2）.高速軸轉(zhuǎn)速不大于1 500 r/min; 3）. 工作環(huán)境溫度為-2545； 4）.可正反兩向旋轉(zhuǎn); 5）.輸出軸瞬時(shí)最大扭矩允許為額定扭矩的2.7倍。,2.4.1 減速器內(nèi)的齒輪受力分析,因減速器內(nèi)有直齒齒輪傳動(dòng)，又有斜齒齒輪傳動(dòng)，因此可以把減速器內(nèi)力的傳動(dòng)分解為每對(duì)嚙合齒輪傳動(dòng)

14、。,2.4.1.1直齒圓柱齒輪,從動(dòng)輪：Ft2=-Ft1，F(xiàn)r2=-Fr1，F(xiàn)n2=-Fn1,2.4.1.2斜齒圓柱齒輪,方向：Ft、Fr：與直齒輪相同,2.4.1.2列舉減速箱受力情況,如下圖所示雙級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器，已知高速級(jí)主動(dòng)輪1的轉(zhuǎn)速，其它各輪受力及轉(zhuǎn)向依據(jù)左右手定則就如圖所標(biāo)：,2.5制動(dòng)機(jī)構(gòu),制動(dòng)裝置是保證起重機(jī)安全正常工作的重要部件。制動(dòng)裝置用以防止懸吊的物品或吊臂下落，防止轉(zhuǎn)臺(tái)或起重機(jī)在風(fēng)力或坡道分力作用下溜動(dòng)，使起重機(jī)機(jī)構(gòu)減速停車，在特殊情況下調(diào)節(jié)或限制機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)速度。,2.5.1制動(dòng)器的組成部件,制動(dòng)器基本都由以下部件組成 (1)制動(dòng)器基架或殼體 (2)上閘裝置，如踏板

15、、杠桿、彈簧、重塊、液壓或氣壓襲置; (3)松閘裝置或稱驅(qū)動(dòng)裝置，如踏板、杠桿、彈簧、電磁鐵、電力液壓推動(dòng)器、電磁液壓推動(dòng)器、液壓或氣壓裝置; (4) 摩擦副，即制動(dòng)輪(盤),制動(dòng)瓦塊(帶)和摩擦襯墊。,2.5.2 制動(dòng)器的類型,（1）制動(dòng)器按構(gòu)造形式分為塊式、蹄式、帶式、盤式、錐式等。塊式、蹄式和帶式屬?gòu)较蜃饔檬街苿?dòng)器，盤式和錐式屬軸向作用式制動(dòng)器。 （2）制動(dòng)器按用途分為停止式和限速式。停止式制動(dòng)器在機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)行將終了時(shí)動(dòng)作，使機(jī)構(gòu)減速止動(dòng)或支持懸吊的物品。限速式制動(dòng)器在機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過程中動(dòng)作，在一定范圍內(nèi)限制機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)速度。 （3）制動(dòng)器按工作狀態(tài)分為常閉式和常開式。 （4）制動(dòng)器按動(dòng)作方式分

16、為自動(dòng)作用式、操縱式。 我們所用的大負(fù)荷起重設(shè)備所用都是YWZ5型電力液壓塊式制動(dòng)器，如圖所示：,在日常的維護(hù)當(dāng)中，要檢查制動(dòng)間隙及制動(dòng)動(dòng)作情況，根據(jù)制動(dòng)輪摩擦情況調(diào)整彈簧制動(dòng)力。熟悉彈簧使用周期，閘瓦報(bào)廢程度，只有保證了這兩樣的前提下，即使是突發(fā)故障也能起到制動(dòng)作用，防止事故發(fā)生。,二、電氣方面,起重機(jī)電氣包含有電源與供電、電氣保護(hù)、控制系統(tǒng)，這里我們主要談?wù)劦跷飼r(shí)起升、下降和調(diào)速原理。,1、電機(jī)原理,首先我們先回顧一下電機(jī)旋轉(zhuǎn)的原理： 當(dāng)電動(dòng)機(jī)的三項(xiàng)定子繞組（各相差120度電角度），通入三項(xiàng)交流電后，將產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，該旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子繞組，從而在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電流（轉(zhuǎn)子繞組是閉合通

17、路），載流的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體在定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用下將產(chǎn)生電磁力，從而在電機(jī)轉(zhuǎn)軸上形成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，并且電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向相同。,旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),三相定子繞組在空間上對(duì)稱分布和三相對(duì)稱電流的走向,旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速 ：,轉(zhuǎn)差率：,額的轉(zhuǎn)矩：,轉(zhuǎn)子電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：ES=4.44fNkm,1.1電機(jī)起動(dòng),起動(dòng)電流大的原因 起動(dòng)時(shí), n=0,s=1 ,轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大,使轉(zhuǎn)子電流大,根據(jù)磁動(dòng)勢(shì)平衡關(guān)系,定子電流必然增大. 起動(dòng)轉(zhuǎn)矩不大的原因 從下述公式分析:,起動(dòng)時(shí), ,遠(yuǎn)大于運(yùn)行時(shí)的 ,轉(zhuǎn)子漏抗 很大, 很低,盡管 很大,但 并不大。,由于起動(dòng)電流大,定子漏阻抗壓降大,使定子感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)減小,對(duì)應(yīng)的

18、氣隙磁通減小。 由上述兩個(gè)原因使得起動(dòng)轉(zhuǎn)矩不大.,1.1.1三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng),三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)有三種形式 （1）直接起動(dòng),可以直接起動(dòng)的條件：起動(dòng)電流倍數(shù),（2）、降壓起動(dòng),.Y- 降壓起動(dòng),適用于正常運(yùn)行時(shí)定子繞組為三角形接線的電動(dòng)機(jī)。起動(dòng)時(shí) Y接；運(yùn)行時(shí)接。,起動(dòng)電流關(guān)系:,起動(dòng)轉(zhuǎn)矩關(guān)系:,.自耦變壓器降壓起動(dòng),起動(dòng)轉(zhuǎn)矩減小的倍數(shù)：,電網(wǎng)提供的起動(dòng)電流減 小倍數(shù)：,1.1.2 三相繞線型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng),（1）轉(zhuǎn)子回路串電阻起動(dòng),在轉(zhuǎn)子回路中串聯(lián)適當(dāng)?shù)碾娮?既能限制起動(dòng)電流，又能增大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。為了有較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩、使起動(dòng)過程平滑，應(yīng)在轉(zhuǎn)子回路中串入多級(jí)對(duì)稱電阻，并隨著轉(zhuǎn)速的

19、升高，逐漸切除起動(dòng)電阻。,轉(zhuǎn)子回路串電阻起動(dòng)：,（2）轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器起動(dòng),頻敏變阻器是一鐵損很大的三相電抗器 起動(dòng)時(shí)，S2斷開，轉(zhuǎn)子串入頻敏變阻器,S1閉合，電機(jī)通電開始起動(dòng)。,起動(dòng)時(shí),f2=f1,頻敏變阻器鐵損大,反映鐵損耗的等效電阻Rm大,相當(dāng)于轉(zhuǎn)子回路串入一個(gè)較大電阻。隨著n上升,f2減小,鐵損減少,等效電阻減小,相當(dāng)于逐漸切除Rm,起動(dòng)結(jié)束,S2閉合，切除頻敏變阻器，轉(zhuǎn)子電路直接短路。,以上為我們常見的起動(dòng)方式。,1.1.3 起重機(jī)起升時(shí)的工作狀態(tài)分析：,1.2 電機(jī)的制動(dòng),制動(dòng)的含義：, 在負(fù)載轉(zhuǎn)矩為位能性負(fù)載轉(zhuǎn)矩的機(jī)械設(shè)備中（例如起重機(jī)下放重物時(shí)，運(yùn)輸工具在下坡運(yùn)行時(shí)）使設(shè)備保持

20、一定的運(yùn)行速度。,圖一起吊物品時(shí)的工作狀態(tài),提升物品時(shí)，電動(dòng)機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL由重力轉(zhuǎn)矩TW 及提升機(jī)構(gòu)摩擦阻轉(zhuǎn)矩Tf兩部分組成，當(dāng)電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩T克服TL時(shí)，重物被提升；當(dāng)T= TL時(shí)，重物以恒定速度提升。由此出發(fā)，可作出如圖一所示特性，此時(shí)電動(dòng)機(jī)處于正向電動(dòng)狀態(tài)。, 在機(jī)械設(shè)備需要減速或停止時(shí)，電動(dòng)機(jī)能實(shí)現(xiàn)減速和停止。,制動(dòng)的方法 機(jī)械制動(dòng) 利用機(jī)械裝置使電動(dòng)機(jī)從電源切斷后能迅速停轉(zhuǎn)。最常見的是電磁抱閘。 電氣制動(dòng) 使異步電動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩T和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速n的方向相反。 電氣制動(dòng)分為：(1)能耗制動(dòng)。(2)反接制動(dòng)。(3)回饋制動(dòng),1.2.1能耗制動(dòng),當(dāng)定子繞組通入直流電源，將在電機(jī)中

21、將產(chǎn)生一個(gè)恒定磁場(chǎng)。當(dāng)轉(zhuǎn)子因機(jī)械慣性按原轉(zhuǎn)速方向繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體會(huì)切割這一恒定磁場(chǎng)，從而在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)和電流。轉(zhuǎn)子電流又和,恒定磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩T，根據(jù)右手定則可以判斷電磁轉(zhuǎn)矩的方向與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的方向相反，則T為一制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。在制動(dòng)轉(zhuǎn)矩作用下，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速將迅速下降，當(dāng)n = 0時(shí)，T = 0，制動(dòng)過程結(jié)束。轉(zhuǎn)子的動(dòng)能變?yōu)殡娔?，消耗在轉(zhuǎn)子回路電阻上。,1.2.2 反接制動(dòng),反接制動(dòng)：電源反接制動(dòng)和倒拉反接制動(dòng)。 （1）電源反接制動(dòng) 方法：改變電動(dòng)機(jī)定子繞組與電源的聯(lián)接相序。 原理： 當(dāng)電源的相序發(fā)生變化， 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)n1立即反轉(zhuǎn)，從而使 轉(zhuǎn)子繞組中的感應(yīng)電勢(shì)、電流 和電磁轉(zhuǎn)矩都改變

22、方向。因機(jī) 械慣性，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向未發(fā)生變化， 則電磁轉(zhuǎn)矩T與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速n方 向相反，電機(jī)進(jìn)入制動(dòng)狀態(tài)， 這個(gè)制動(dòng)過程我們稱為電源反 接制動(dòng)。,（2）倒拉反接制動(dòng) 方法： 當(dāng)繞線式異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)位能性負(fù)載時(shí)，在其轉(zhuǎn)子回路中串入很大的電阻。 原理： 在轉(zhuǎn)子回路串入很大的電阻，機(jī)械特性變?yōu)樾甭屎艽蟮那€，因機(jī)械慣性，工作點(diǎn)向下移。此時(shí)電磁轉(zhuǎn)矩小于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速下降。當(dāng)電機(jī)減速至n = 0，電磁轉(zhuǎn)矩仍小于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，在位能負(fù)載的作用下，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，工作點(diǎn)繼續(xù)下移。此時(shí)因n0，電機(jī)進(jìn)入制動(dòng)狀態(tài)，直至電磁轉(zhuǎn)矩等于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，電機(jī)才穩(wěn)定運(yùn)行。,1.2.3、回饋制動(dòng),方法：電動(dòng)機(jī)在外力（如起重機(jī)下放重物）作用下，使電

23、動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速超過旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步轉(zhuǎn)速。 原理：起重機(jī)下放重物。在下放開始時(shí)，nn1，電動(dòng)機(jī)處于電動(dòng)狀態(tài)。在位能轉(zhuǎn)矩的作用下，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速大于同步轉(zhuǎn)速時(shí)，轉(zhuǎn)子中感應(yīng)電勢(shì)、電流 和轉(zhuǎn)矩的方向都發(fā)生 了變化，電磁轉(zhuǎn)矩方 向與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向相反， 成為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。此時(shí) 電動(dòng)機(jī)將機(jī)械能 轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔莛佀?電網(wǎng)，所以稱回 饋制動(dòng)。,圖二空鉤或輕載時(shí)工作狀態(tài),1.2.4 下降物品時(shí)電動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)有三種情況：,反轉(zhuǎn)電動(dòng)狀態(tài) 當(dāng)空鉤或輕載下放時(shí)，由于負(fù)載重力轉(zhuǎn)矩小于提升機(jī)構(gòu)摩擦阻轉(zhuǎn)矩，此時(shí)依靠重物自身重量不能下降。為此，電動(dòng)機(jī)必須向著重物下降方向產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，并與重力轉(zhuǎn)矩一起共同克服摩擦阻轉(zhuǎn)矩，強(qiáng)使空鉤或輕載下放，這在起重

24、機(jī)中常叫做強(qiáng)力下降。電動(dòng)機(jī)運(yùn)行在-na下，以na速度下放重物。,圖三中載或重載下降時(shí)工作狀態(tài),再生制動(dòng)狀態(tài) 在中載或重載長(zhǎng)距離下降重物時(shí)，可將提升電動(dòng)機(jī)按反轉(zhuǎn)相序接線，產(chǎn)生下降方向的電磁轉(zhuǎn)矩T，使電動(dòng)機(jī)很快加速并超過電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速。此時(shí)，轉(zhuǎn)子繞組內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流均改變方向，產(chǎn)生阻止重物下降的電磁轉(zhuǎn)矩。當(dāng)T=TW -Tf時(shí)，電動(dòng)機(jī)以高于同步轉(zhuǎn)速的速度穩(wěn)定運(yùn)行，所以可稱為超同步制動(dòng)。,倒拉反接制動(dòng)狀態(tài) 在下放重型載荷時(shí)，電動(dòng)機(jī)定子仍按正轉(zhuǎn)提升相序接線，但在轉(zhuǎn)子電路中串接較大電阻，這時(shí)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩小于負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL ，因此電動(dòng)機(jī)就被載荷拖動(dòng)，迫使電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)以后電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率增大，轉(zhuǎn)子的電動(dòng)

25、勢(shì)和電流都加大，轉(zhuǎn)矩也隨之加大，直至T=TL ，在nc穩(wěn)定運(yùn)行。此時(shí)若處于輕載下放TW時(shí)，將會(huì)出現(xiàn)不但不下降反而上升之后果，如圖中d點(diǎn)工作，以nd上升。,1.3 三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速,由異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速公式 可知，異步電動(dòng)機(jī)有下列三種基本調(diào)速方法： （1）改變定子極對(duì)數(shù) P 調(diào)速。變極調(diào)速只用于籠型電動(dòng)機(jī)。 （2）改變電源頻率 f1 調(diào)速。 （3）改變轉(zhuǎn)差率S調(diào)速。 我們的起重設(shè)備多用于變頻調(diào)速，因?yàn)楦淖兌ㄗ与娫搭l率f,其調(diào)速屬于改變同步轉(zhuǎn)速n調(diào)速，由于沒有人為的改變s,轉(zhuǎn)子中不產(chǎn)生附加的轉(zhuǎn)差功率損耗，所以變頻調(diào)速一方面可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能，另一方面可以較好的保持機(jī)械特性負(fù)載能力。我們這里主要談?wù)勛冾l

26、調(diào)速。,1.3.1、恒轉(zhuǎn)矩與恒功率變頻率調(diào)速,從轉(zhuǎn)速公式中可以看出，當(dāng)異步電動(dòng)機(jī)的磁極對(duì)數(shù)P一定，轉(zhuǎn)差率s一定時(shí)，改變定子繞組的供電頻率f1可以達(dá)到調(diào)速目的，電動(dòng),機(jī)轉(zhuǎn)速n基本上與電源的頻率f1成正比，因此，平滑地調(diào)節(jié)供電電源的頻率，就能平滑，無級(jí)地調(diào)節(jié)異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。變頻調(diào)速調(diào)速范圍大，低速特性較硬，基頻f=50Hz以下，屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式，在基頻以上，屬于恒功率調(diào)速方式。且采用變頻起動(dòng)更能顯著改善交流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)性能，大幅度降低電機(jī)的起動(dòng)電流，增加起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。,（1）恒轉(zhuǎn)矩變頻率調(diào)速,對(duì)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載,此條件下變頻調(diào)速，電機(jī)的主磁通和過載能力不變。,（2）恒功率變頻率調(diào)速,對(duì)恒功率負(fù)載,得,此

27、條件下變頻調(diào)速，電機(jī)的過載能力不變，但主磁通發(fā)生變化。,1.3.2 頻率調(diào)速時(shí)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性,變頻調(diào)速時(shí)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性可用下列各式表示,最大轉(zhuǎn)矩,起動(dòng)轉(zhuǎn)矩,臨界點(diǎn)轉(zhuǎn)速降,在基頻以下調(diào)速時(shí),保持U1/f1=常數(shù),即恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。,在基頻以上調(diào)速時(shí),電壓只能 U1=U1N ，迫使主磁通與頻率成反比降低，近似為恒功率調(diào)速。,起重機(jī)起升和下降時(shí)電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速的機(jī)械特性分析：,（1）重物起吊上升時(shí)，其旋轉(zhuǎn)方向與電樞電流產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩方向相同，即電動(dòng)機(jī)受正向轉(zhuǎn)矩作用。其機(jī)械特性在第一象限，如圖一中之曲線所示，工作點(diǎn)為A，轉(zhuǎn)速為n1。,圖一起吊重物時(shí)的工作狀態(tài),當(dāng)通過降低頻率而減速時(shí)。在頻率剛下降的瞬間，機(jī)械

28、特性已經(jīng)切換到曲線了,工作點(diǎn)由A跳變至A,進(jìn)入第二象限,其轉(zhuǎn)矩變?yōu)榉聪虻闹苿?dòng)轉(zhuǎn)矩,使轉(zhuǎn)速短時(shí)下降,并重新進(jìn)入第一象限,至B點(diǎn)時(shí),又處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài),B點(diǎn)便是頻率降低后的新的工作點(diǎn),這時(shí),轉(zhuǎn)速已降為n2。,（2）空鉤（包括輕載）下降時(shí)，吊鉤自身是不能下降的，必須由電動(dòng)機(jī)反向運(yùn)行來實(shí)現(xiàn)。此時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速都是負(fù)的，故機(jī)械特性曲線在第三象限，如圖二中之曲線，工作點(diǎn)為C點(diǎn)，轉(zhuǎn)速為n3。,圖二空鉤或輕載時(shí)工作狀態(tài),當(dāng)通過降低頻率而減速時(shí)，在頻率剛下降的瞬間，機(jī)械特性已經(jīng)切換至曲線、工作點(diǎn)由C點(diǎn)跳變至C點(diǎn)，進(jìn)入第四象限，其轉(zhuǎn)矩變?yōu)檎较?，以阻止吊鉤下降，所以也是制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，使下降的速度減慢，并重新進(jìn)入第

29、三象限，至D點(diǎn)時(shí)，又處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，D點(diǎn)便是頻率降低后的新的工作點(diǎn)，這時(shí)，轉(zhuǎn)速為n4。,（3）重載下降時(shí)，重物將因自身的重力而下降，電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向是反轉(zhuǎn)（下降）的，但其轉(zhuǎn)矩的方向卻與旋轉(zhuǎn)方向相反是正方向的，其機(jī)械特性如圖三的曲線所示,工作點(diǎn)為E點(diǎn)，轉(zhuǎn)速為n5。這時(shí)電動(dòng)機(jī)的作用是防止重物由于重力加速度的原因而不斷加速，達(dá)到使重物勻速下降的目的。,圖三重載下降時(shí)工作狀態(tài),1.3.3變頻器及其操作方式,起重機(jī)的運(yùn)行具有大慣性、四象限的特點(diǎn)，與其它傳動(dòng)機(jī)械相比對(duì)變頻器有著更為苛刻的安全和性能上的要求。一般來說電動(dòng)機(jī)平均起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩值的1.3-1.6倍，考慮到電源電壓波動(dòng)及需要通過110%額載

30、的動(dòng)載試驗(yàn)要求等因素，其最大轉(zhuǎn)矩應(yīng)是負(fù)載轉(zhuǎn)矩的1.8-2.0倍，以確保安全使用。由于變頻器的輸出波形不是完全的正弦波，而含有高次諧波的成分，其電流應(yīng)有所增加。,操作方式有手操器操作、外部端子操作、通訊控制操作。目前大多數(shù)都是采用通訊控制操作，通過建立PLC與變頻器通訊接口之間的網(wǎng)絡(luò)連接,可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離對(duì)單個(gè)變頻器或多個(gè)變頻器進(jìn)行運(yùn)行控制和變頻器參數(shù)讀寫,同時(shí)能夠遠(yuǎn)距離讀取單個(gè)變頻器或多個(gè)變頻器全部的運(yùn)行狀態(tài),是一種較為理想的操作方式。 在起重變頻調(diào)速系統(tǒng)運(yùn)行中，總的來說變頻器改變供電頻率來改變電機(jī)的運(yùn)行工況，達(dá)到新的動(dòng)能平恒。,三、日常維護(hù),日常的維護(hù)基本在檢修規(guī)程里面都具體說明了檢修的工藝和

31、方法。主要是想說我們能在檢修過程中應(yīng)有一套的作業(yè)指導(dǎo)體系，這樣即使是他（她）不熟悉，他（她）看到指導(dǎo)說明就知道該如何下手了，還能預(yù)防事故的發(fā)生。下面我們看一下其它電廠的樣本。 樣本，見附件,四、吊裝技術(shù)及安全錄像 下面插播一下轉(zhuǎn)輪吊裝錄像和起重安全事故錄像,轉(zhuǎn)輪吊裝,事故與安全,一、名詞解釋： 1、力的三要素：力的大小、方向和力的作用點(diǎn)稱為力的三要素 2、重心：就是物體上各個(gè)部分重力的合力作用點(diǎn)。 3、基本操作： 一般可分為起鉤、運(yùn)行、落鉤三個(gè)階段。 二、選擇題： 1、力矩的國(guó)際單位是 ( C )。 A、kgm； B、kgfm； C、Nm； D、tm 2、三角形薄板的重心在中分面的 (A) 。

32、 A、三條中心線的交點(diǎn)； B、三條垂直平分線的交點(diǎn) C、三條角分線的交點(diǎn)； D、兩條邊垂線的交點(diǎn) 3、吊運(yùn)物體時(shí)，為保證吊運(yùn)過程中物體的穩(wěn)定性，應(yīng)使( C )。 A、吊鉤吊點(diǎn)與被吊物重心盡可能近些; B、吊鉤吊點(diǎn)與被吊物重心盡可能遠(yuǎn)些; C、吊鉤吊點(diǎn)與被吊物重心在同一鉛垂線上; D、被吊物重心低些;,五、起重知識(shí)習(xí)題,4、鐵的比重是 ( A ) 103kg/m3。 A.7.8； B.8.9；C.13.6；D.2.3 5、混凝土的比重是 ( B) 103kg/m3。 A.1.0；B.2.4；C.7.8；D.8.9 6 、起重機(jī)吊鉤一般采用 ( D ) 。 A.鑄鐵；B.鑄鋼；C.棒料加熱彎曲成形；D.鍛件 7、橋式起重機(jī)重要受力構(gòu)件為 ( A ) 。 A、主梁 B、欄桿 C、司機(jī)室 D、滑線防護(hù)架 8、起重機(jī)工作完畢后，應(yīng)將吊鉤升至接近( C)位置的高度。 A、工件 B、下極限 C、上極限 D、司機(jī)室 9、司機(jī)在每天交接班時(shí)，應(yīng)仔細(xì)檢查重要零部件的完好狀況，如鋼絲繩、吊鉤和各機(jī)構(gòu)(B)等，發(fā)現(xiàn)問題必須及時(shí)解決。 A、 減速器 B、 制動(dòng)器 C、卷筒 D、潤(rùn)滑 10、起重機(jī)工作完畢后，應(yīng)將起重機(jī)小車停放在主梁遠(yuǎn)離大車