起重運輸機械課件：橋式起重機

橋式起重機

5.1橋式起重機組成、分類和基本參數(shù)5.1.1橋式起重機組成橋式起重機是廠礦企業(yè)連續(xù)性生產(chǎn)流程中不可缺少的設(shè)備，可以在廠房、倉庫內(nèi)使用，橋式起重機示意圖如圖5-1所示。它是由機械部分、金屬結(jié)構(gòu)部分和電氣設(shè)備組成。

圖5-1橋式起重機示意圖1-駕駛室2-大車3-起重小車4-鋼絲繩5-吊鉤（1）機械（工作機構(gòu)）部分1)起升機構(gòu)它的作用是提升和下降物品。2)小車運行機構(gòu)它的任務(wù)是使被起升的物品沿主梁方向作水平往返運動。小車運行機構(gòu)與安裝在小車架上的起升機構(gòu)一起，組成起重小車。3)橋架運行機構(gòu)它的任務(wù)是使被提升的物品在大車軌道方向作水平往返運動。這個運動是沿著廠房或料場長度方向的運動，所以稱為縱向移動。而小車的運動則是沿廠房或料場寬度方向的運動，所以稱為橫向運動。（2）金屬結(jié)構(gòu)部分

橋架由主梁和端梁組成，主要用于安裝機械和電氣設(shè)備、承受吊重、自重、風力和大小車制動停止時產(chǎn)生的慣性力等。橋架和安裝在它上面的橋架運行機構(gòu)一起組成“大車”。（3）電氣設(shè)備它包括大車和小車集電器、控制器、電阻器、電動機、照明、線路及各種安全保護裝置（如大車和小車行程開關(guān)、起升高度限制器、地線和室外起重機用的避雷器等）。5.1.2橋式起重機分類

按驅(qū)動方式和橋架結(jié)構(gòu)的不同，橋式起重機分為手動單梁和雙梁、電動單梁和雙梁等幾種形式。人們把普通用途的具有吊鉤的電動雙梁橋式起重機稱為通用橋式起重機。從圖5-2的主、俯兩個視圖可看出電動雙梁橋式起重機的概貌及各部分的布置。下圖5-2電動雙梁橋式起重機1-大車運行機構(gòu)2-走臺3-大車導電架4-小車運行機構(gòu)5-小車導電架6-主起升機構(gòu)7-副起升機構(gòu)8-電纜9-起重小車10-主梁11-駕駛室12-端梁13-大車車輪14-大車導電維修平臺

當起重量不大時，多采用單梁起重機，如圖5-3所示。這種起重機通常采用地面操縱。用工字鋼作為主梁，工字梁的下弦桿可作為電動葫蘆小車行走的軌道。圖5-3電動單梁橋式起重機1-主梁2-電葫蘆5.1.3橋式起重機基本參數(shù)橋式起重機早已系列化和標準化，為方便選用標準產(chǎn)品，對橋式起重機的基本參數(shù)等作一簡要介紹。(1)額定起重量額定起重量是指起重機允許吊起的物品連同抓斗和電磁吸盤等取物裝置的最大質(zhì)量（單位為t），吊鉤起重機的額定起重量不包括吊鉤和動滑輪組的自重。250噸以下通用橋式起重機起重量劃分見表5-1。16t以上的起重機有主副兩套起升機構(gòu)，副鉤起重量一般為主鉤起重量的1/3~1/5。起重量用分數(shù)形式表示，分子為主鉤起重量，分母為副鉤起重量，如：80/20；50/10。(2)跨度跨度指起重機主梁兩端支承中心線或軌道中心線之間的水平距離（單位為m)。國產(chǎn)5~250噸通用橋式起重機跨度的范圍一般為10.5~31.5（m）之間（每3m一個間距），在選用時要注意，建筑物（廠房）跨度與起重機跨度應(yīng)符合表5-2的要求。(3)起升范圍和起升高度起升范圍是指取物裝置上下極限位置間的垂直距離（單位為m）。起升高度是指地面至吊具允許最高位置的垂直距離（單位為m）。小噸位起重機起升高度一般有6m、8m、10m、12m、14m、16m等規(guī)格供選擇，大噸位起重機的起升高度一般在24m以下。(4)工作速度

包括起重機的起升速度（m/min）、小車運行速度（m/min）、大車運行速度（m/min）。國產(chǎn)起重機系列的速度范圍見表5-3。(5)起重機工作級別起重機在不同場合下使用，工況往往有很大的差別。工作級別是考慮起重量和工作循環(huán)次數(shù)的工作特性。起重機工作級別的劃分與起重機的利用等級和載荷狀態(tài)有關(guān)。1）起重機利用等級起重機利用等級按起重機設(shè)計壽命期內(nèi)總的工作循環(huán)次數(shù)，分為10級，U0~U9，見表5-4。2）起重機的載荷狀態(tài)載荷狀態(tài)表明起重機受載的輕重程度。它分為4級，Q1~Q4，見表5-4。起重機工作級別按利用等級和載荷狀態(tài)進行分級，起重機工作級別分為A1~A8八級，見表5-4，橋式起重機工作級別舉例見表5-5。(起重機各工作機構(gòu)也有各自的工作級別，分為M1~M8八級，分類方法與起重機工作級別的分類方法相似，這里不再詳述)。(6)自重和外形尺寸自重是指起重機本身各部分質(zhì)量的總和（單位為t）。外形尺寸是指起重機本身長、寬、高尺寸（單位為m）。(7)生產(chǎn)率指起重機單位時間內(nèi)吊運物品的總質(zhì)量（單位為t/h）。

5.2橋式起重機起重小車

橋式起重機的起重小車由起升機構(gòu)、小車運行機構(gòu)和小車架三部分以及安全防護裝置組成，圖5-4是起重小車的構(gòu)造圖。從圖中可以看出，運行機構(gòu)和起升機構(gòu)都由獨立的部件構(gòu)成，機構(gòu)的各部件間采用有補償功能的聯(lián)軸器（如齒輪聯(lián)軸器等）聯(lián)系起來，這樣就使得轉(zhuǎn)軸中心線的安裝誤差得到補償，便于機構(gòu)的安裝維修。5.2.1起升機構(gòu)起升機構(gòu)主要由電動機、聯(lián)軸器、減速器、制動器、卷筒、鋼絲繩、動滑輪、定滑輪、取物裝置等零部件組成。起升機構(gòu)分為閉式傳動和開式傳動兩種。圖5-4起重機小車1-吊鉤2、12-制動器3-起升高度限位裝置4-緩沖器5-撞尺6-小車車輪7-排障板8-立式減速器9-小車運行電動機10-起升電動機11-平衡滑輪13-欄桿14-減速器15-卷筒（1）閉式傳動閉式傳動是在電動機與卷筒之間只有閉式的減速器傳動（圖5-5）。該傳動方式的傳動齒輪完全密封于減速箱內(nèi)，在油浴中工作。由于潤滑及防塵性能良好，齒輪壽命長，所以這種傳動方式在橋式起重機中廣泛使用。起升機構(gòu)中常用的是臥式二級圓柱斜齒減速器。cab圖5-5采用閉式傳動的起升機構(gòu)1-電動機2-帶制動輪的彈性柱銷聯(lián)軸器或全齒聯(lián)軸器3-制動器4-減速器5-全齒聯(lián)軸器6-軸承座7-卷茼8-帶制動輪的半齒聯(lián)軸器9-中間浮動軸10-半齒聯(lián)軸器11-制動輪在圖5-5a、b中，電動機與減速器之間是用帶制動輪的彈性柱銷聯(lián)軸器、梅花形彈性聯(lián)軸器或全齒聯(lián)軸器相聯(lián)。在圖5-5c中，電動機與減速器之間有一段浮動軸，軸的一端裝有半齒聯(lián)軸器，另一端則裝上帶制動輪的半齒聯(lián)軸器。浮動軸的長度不可太短，一般不小于500mm，否則對安裝誤差的補償作用不大。從安全角度考慮，帶制動輪的半齒聯(lián)軸器不應(yīng)裝在靠近電動機的一頭，而應(yīng)裝在靠減速器高速軸的一頭。這樣即使浮動軸被扭斷，制動器仍能制動住卷筒，保證了安全，有的起升機構(gòu)把制動輪裝在減速器高速軸的外側(cè)，如圖5-5c中雙點劃線所示，效果是同樣的。

減速器和卷筒的連接形式有多種。圖5-5a中是用一個全齒聯(lián)軸器來連接的，雖然結(jié)構(gòu)簡單，但由于在減速器、卷筒之間安裝了聯(lián)軸器和軸承座，使機構(gòu)所占位置較長，自重也有所增加。另一種是在中小起重量橋式起重機中用得較多的結(jié)構(gòu)，如圖5-5b、圖2-15所示。減速器低速軸伸出端作成擴大的階梯軸，內(nèi)部加工成喇叭孔形狀，外部銑有外齒輪；喇叭口作為卷筒軸的支承，裝有調(diào)心球軸承；外齒輪作為齒輪聯(lián)軸器的一半，另一半聯(lián)軸器是一個內(nèi)齒圈，與卷筒的左輪轂做成一體。卷筒軸的右端由一個單獨的裝有調(diào)心球軸承的軸承座支承。這種連接形式結(jié)構(gòu)緊湊，軸向尺寸小，并且減速器低速軸的轉(zhuǎn)矩是通過齒輪聯(lián)軸器直接傳遞給卷筒的，因而卷筒軸只是一個受彎不受扭的轉(zhuǎn)動心軸。所以它的軸徑較小，但這種連接形式結(jié)構(gòu)復雜，制造費工費時。（2）開式傳動在大起重量的起重機上，由于要求起升速度很小，減速器必須有較大的傳動比，這就得用很笨重的多級減速器。為減輕起升機構(gòu)自重，把靠近卷筒的最后一級減速齒輪從減速器中移出，形成了如圖5-6所示那樣的既有減速器又有開式齒輪傳動的起升機構(gòu)。圖5-6具有開式齒輪傳動的起升機構(gòu)1-電動機2-帶制動輪的彈性柱銷或全齒聯(lián)軸器3-減速器4-卷筒5-軸承6-帶中間浮動軸的半齒聯(lián)軸器7-開式齒輪不論是閉式或開式傳動，起升機構(gòu)所用的制動器應(yīng)當是常閉式的，即斷電時制動器合閘，通電時制動器松閘。制動器一般都裝在減速器高速軸上，這是因為高速軸的轉(zhuǎn)矩小，可選用尺寸和質(zhì)量都較小的制動器。對于鑄造、化工等行業(yè)吊運液體金屬或易燃易爆物品的起重機，為安全起見，應(yīng)在起升機構(gòu)上裝兩套制動裝置。通用橋式起重機的卷筒，一般都采用雙螺旋槽的，并相應(yīng)地使用雙聯(lián)滑輪組?；喗M的倍率與鋼絲繩中的拉力、卷筒的直徑和長度、減速器的傳動比以及起升機構(gòu)的總體尺寸等都有關(guān)系。一般是大起重量用大倍率，這樣可避免使用過粗的鋼絲繩。起重量16t以上的橋式起重機，常設(shè)有主、副兩套起升機構(gòu)。副起升機構(gòu)的起重量小，但速度快，用來吊運較輕的物品或完成輔助性工作，有利于提高工作效率。

5.2.2小車運行機構(gòu)起重小車有四個車輪，其中兩個是主動車輪。車輪和角型軸承箱都裝在小車架下面。如圖5-7所示的小車運行機構(gòu)，制動器安裝在小車架上面，減速器采用立式減速器，通過它把小車架上面的動力傳遞給小車架下面的主動車輪。圖5-7減速器裝在小車車輪中間的運行機構(gòu)1-電動機2-制動器3-立式減速器4-車輪5-半齒聯(lián)軸器6-浮動軸7-全齒聯(lián)軸器ab常見的小車運行機構(gòu)如圖5-7a、b所示，它們都把立式減速器置于兩主動車輪中間。減速器低速軸有兩個軸伸出，可以對稱地通過半齒聯(lián)軸器及浮動軸與車輪軸相連如圖5-7a所示；也可以不對稱地用一個全齒聯(lián)軸器與一邊車輪軸連接，而另一邊車輪軸則用一個半齒聯(lián)軸器和一段浮動軸來連接，圖5-7b所示。圖5-7a和b的另一不同之處是電動機與減速器的連接。圖5-7a為直接連接，圖5-7b則在中間加了一段浮動軸，其對安裝誤差及小車架變形進行補償。另外，這段高速浮動軸在小車運行機構(gòu)制動時還能起一定的緩沖作用，吸收部分能量。小車運行機構(gòu)的制動器多裝于靠電動機輸出軸端的半齒聯(lián)軸器上。為了補償圖5-7a這種連接形式的安裝誤差，電動機與減速器之間可采用帶制動輪的全齒聯(lián)軸器、彈性柱銷聯(lián)軸器或尼龍柱銷聯(lián)軸器。若聯(lián)軸器不帶制動輪，則可如圖5-7a所示那樣，把制動輪裝在電動機伸出軸的另一端。小車運行機構(gòu)中采用如前所述的“三合一”驅(qū)動裝置的已較廣泛。這種“三合一”裝置結(jié)構(gòu)緊湊，成組性好，但維修不大方便。至于小車的車輪，為防止脫軌，現(xiàn)在大多用的是單輪緣車輪，并且輪緣朝外安裝，這種車輪安全可靠，還減少了加工量。5.2.3小車架小車架用于支承和安裝起升機構(gòu)、小車運行機構(gòu)。還要承載全部的起重量。小車架必須有足夠的強度和剛度，但又要求它自重小，以降低小車輪壓和橋架的受載。小車架一般采用型鋼和鋼板的焊接結(jié)構(gòu)。小車架由兩根順著小車軌道方向的縱梁和兩根或多根與縱梁垂直的橫梁及鋪焊在它們之上的臺面鋼板組成，見圖5-8。常見的縱梁、橫梁多為箱形，通過焊接構(gòu)成一個剛性的整體，縱梁的兩端下部，留有安裝角型軸承箱的直角形懸臂。小車臺面上安裝著電動機、減速器、卷筒、軸承座、制動器等。為方便安裝對中，在臺面焊上必要的墊板。臺面上還留有讓鋼絲繩通過的矩形槽。小車運行機構(gòu)的立式減速器一般都固定在焊于橫梁側(cè)邊的墊板上，為保證其強度和剛度，通常還要焊上肋板。

圖5-8小車架的主要構(gòu)件1-縱梁2-橫梁5.2.4安全裝置起重小車的安全裝置主要有欄桿、限位開關(guān)、撞尺、緩沖器、排障板等。（1）欄桿橋式起重機起重小車運行的軌道中間為鋼絲繩和吊鉤工作的空間，考慮到維修人員在小車上工作的安全，小車架沿小車運行方向的兩邊都焊有保護欄桿，見圖5-4中的13。小車架的另兩邊朝著走臺，為方便維修人員上下小車不設(shè)置欄桿。（2）限位開關(guān)當起升機構(gòu)或運行機構(gòu)運動到極端位置時，用限位開關(guān)切斷電源開關(guān)，以防止因操作失誤發(fā)生的事故。ab5-9杠桿式限位開關(guān)a-起升機構(gòu)裝有環(huán)套的重錘限位開關(guān)b-起升機構(gòu)裝有帶連桿的重錘限位開關(guān)1、4、8-重錘2-限位開關(guān)的彎形杠桿3-套環(huán)5-撞板6-吊鉤夾套7-杠桿

起升機構(gòu)使用的起升高度限位開關(guān)，以前多為杠桿式限位開關(guān)，如圖5-9所示。在圖5-9a中，限位開關(guān)的短軸伸出殼外，而與短軸固定在一起的彎形杠桿2上，一頭裝著重錘1，另一頭用繩索吊著另一個重錘4，重錘4上有一套環(huán)3，起升機構(gòu)的鋼絲繩穿過這個套環(huán)。平時由于重錘4的力矩大于重錘1的力矩，限位開關(guān)的彎形杠桿處于如圖中實線所示的位置，當?shù)蹉^提升物品至極限高度時，吊鉤組上的撞板5托起重錘4，使彎形杠桿逆時針方向轉(zhuǎn)一個角度，如圖中雙點劃線所示，限位開關(guān)的短軸隨之轉(zhuǎn)動，開關(guān)觸點分開，切斷起升電動機的電路，吊鉤停止上升運動，這時即使再按上升按鈕，起升機構(gòu)也不能動作。圖5-9b所示為另一種杠桿式限位開關(guān)裝置，限位開關(guān)的動作與圖5-9a相同，所不同的是由吊鉤夾套6頂起杠桿7而將重錘8托起，從而使限位開關(guān)工作。另一種旋轉(zhuǎn)螺桿式起升高度限位開關(guān)裝置，見圖5-10。螺桿10通過十字滑塊聯(lián)軸器6與卷筒軸相聯(lián)，卷筒軸轉(zhuǎn)動時，絲杠上的滑塊11沿著導柱9左右滑動。當卷筒轉(zhuǎn)動使吊鉤處于上升極限位置時，滑塊則向右移動至螺栓13處，頂壓限位開關(guān)14的位置，使開關(guān)動作，斷開起升電動機電路，限制吊鉤的繼續(xù)上升。這種裝置安裝在小車架的卷筒端上，限制高度可以通過螺栓13來調(diào)節(jié)。它由于結(jié)構(gòu)輕巧，裝配、調(diào)整都很方便，已被廣泛使用。小車運行機構(gòu)的行程限位是由裝在小車上的撞尺（見圖5-4中的5）和裝在小車軌道兩端旁側(cè)位置的懸臂杠桿式限位開關(guān)共同完成。小車運動至快到極限位置時，撞尺迫使限位開關(guān)的搖臂轉(zhuǎn)動，切斷電源，使小車及時得以制動。圖5-10旋轉(zhuǎn)螺桿式起升高度限位開關(guān)l-殼體2-弧形蓋3-螺釘4-壓板5-紙墊6-十字滑塊聯(lián)軸器7、12-螺母8-墊圈9-導柱10-螺桿11-滑塊13-螺幢14-限位開關(guān)（3）緩沖器為防止運行機構(gòu)行程限位開關(guān)失靈，小車架上安裝了緩沖器（見圖5-4中的4），其結(jié)構(gòu)如圖5-11所示。在橋架小車軌道的極限位置處裝上擋鐵，用它來阻擋小車的運動并吸收緩沖器碰撞時的能量。國家標準規(guī)定，允許的最大減速度為4m/s2。當小車速度不高時，也可用橡膠塊和木塊來進行緩沖。圖5-11小車用彈簧緩沖器（4）排障板如圖5-4中的7所示。它是焊在小車架上位于車輪外邊的鋼板，它的作用是在小車運行時排除小車軌道上可能存在的障礙物，如維修時遺忘而擱在軌道上的工具等。5.3橋式起重機橋架運行機構(gòu)

橋架運行機構(gòu)又稱大車運行機構(gòu)，和小車運行機構(gòu)一樣，也是由電動機、聯(lián)軸器、制動器、減速器、以及車輪組等組成，并且這些部件之間的聯(lián)接方式也有很多共同之處。兩者之間的主要差別在于車輪間的軌距，小車的軌距一般都不大，而橋架運行機構(gòu)的軌距就是起重機的跨度。因此，橋架運行機構(gòu)聯(lián)接兩邊主動車輪的傳動軸要求很長，所以橋架運行機構(gòu)中傳動軸的設(shè)計成為研究機構(gòu)傳動型式的突出問題，由此引出了橋架運行機構(gòu)的各種不同構(gòu)造型式。按傳動機構(gòu)組合的形式，基本上可分為集中驅(qū)動和分別驅(qū)動兩大類。5.3.1集中驅(qū)動的橋架運行機構(gòu)集中驅(qū)動是只用一臺電動機，通過長傳動軸同時驅(qū)動兩邊端梁上的主動車輪，以使橋架兩側(cè)車輪同時起動或停止且轉(zhuǎn)速相等的驅(qū)動形式，但這種傳動軸系統(tǒng)（包括軸、軸承與聯(lián)軸器）復雜笨重，只用于小車運行機構(gòu)及跨度和起重量較小(跨度小于16.5m，起重量小于100kN)的橋式起重機大車運行機構(gòu)。集中驅(qū)動為了加工和裝配方便，都把傳動軸分成若干個短軸段，互相間用聯(lián)軸器聯(lián)接，并增加了一些軸承和軸承支座進行支撐。而某些軸段是沒有任何外部支承的浮動軸（即沒有軸承支撐的軸段）如圖5-12中4所示，這種軸允許徑向角度的微量偏移及軸向的微量竄動，而聯(lián)軸器則采用半齒聯(lián)軸器或全齒聯(lián)軸器，這樣可降低對長軸傳動系統(tǒng)的安裝要求。集中驅(qū)動的橋架運行機構(gòu)按長傳動軸的轉(zhuǎn)速高低又有三種不同的傳動方式，見圖5-12，其中a、b圖為高速軸傳動方式，c圖為低速軸傳動方式，d圖為中速軸傳動方式。aba,b-高速軸傳動方式c-低速軸傳動方式d-中速軸傳動方式1-電動機2-制動器3、5-半齒聯(lián)軸器4-浮動軸6-減速器7-車輪8-全齒聯(lián)軸器9-開式齒輪cd1.高速軸傳動方式

在高速傳動軸的集中驅(qū)動運行機構(gòu)中，電動機的兩個伸出軸端經(jīng)高速傳動軸與減速器相聯(lián)。傳動軸根據(jù)橋架跨度大小分成許多軸段，其中靠近電動機和減速器的兩段做成浮動軸，其它各段都有雙列調(diào)位滾動軸承作支撐，并且用半齒輪聯(lián)軸器來聯(lián)接。高速軸傳動方式的特點是傳動軸轉(zhuǎn)速等于電動機轉(zhuǎn)速。由于高速傳動軸傳遞扭矩小，因而傳動軸軸徑以及軸承、聯(lián)軸器等有關(guān)零部件的尺寸小、重量輕，減輕了安裝在走臺上的大車運行機構(gòu)對主梁的扭矩。但它也有缺點，即需要用兩臺減速器；要求傳動軸具有較高的加工精度和裝配精度，以減小因偏心質(zhì)量在高速運轉(zhuǎn)時引起的劇烈振動。為了充分發(fā)揮其長處，這種傳動方式適宜于跨度大于16.5m的橋架運行機構(gòu)。圖5-12b與圖5-12a基本相同，只是在減速器與車輪之間用全齒輪聯(lián)軸器代替浮動軸聯(lián)接，使減速器更靠近端梁。對橋架主端受載有利，但是對裝配來說不如浮動軸允許偏差大。2.低速軸傳動方式

在低速傳動軸的集中驅(qū)動運行機構(gòu)中，橋架中央的電動機經(jīng)過減速器帶動兩邊的低速傳動軸來驅(qū)動車輪。低速軸傳動方式的特點是傳動軸轉(zhuǎn)速等于車輪轉(zhuǎn)速，它只用一臺減速器，并且振動小。但由于轉(zhuǎn)速低，傳動軸軸徑及有關(guān)的零部件尺寸、質(zhì)量都比高速軸傳動方式大得多。低速軸在相同工作條件下其直徑為高速傳動軸徑的1.5～2倍，而重量則是3～5倍，而且是跨度越大越嚴重。同時由于傳動軸與車輪基本上是同心的，傳動軸的位置遠離主梁，使主梁承受較大的扭轉(zhuǎn)載荷，這些對主粱的受載不利，所以它適用于跨度小于13.5m的橋架運行機構(gòu)。以上介紹的兩種集中驅(qū)動傳動方式都是在箱形截面的主梁橋架結(jié)構(gòu)中使用，這些機構(gòu)都安裝在主梁外側(cè)的走臺上，傳動軸與車輪軸都在同一水平面內(nèi)。車輪采用帶角形軸承箱的結(jié)構(gòu)，因此裝拆更換較為方便。

3.中速軸傳動方式在中速傳動軸的集中驅(qū)動運行機構(gòu)中，傳動軸轉(zhuǎn)速介于電動機和車輪轉(zhuǎn)速之間，主要用在桁架式橋架結(jié)構(gòu)中。電動機先經(jīng)過一級齒輪減速器（立式）帶動長傳動軸，傳動軸都裝在上水平桁架上，比端梁上的車輪軸線要高，要在驅(qū)動車輪處采用一對開式齒輪傳動，利用一對開式齒輪來驅(qū)動主動車輪。這種傳動方式的缺點是開式齒輪傳動壽命短，機構(gòu)分組性差，車輪拆裝不便。上述三種傳動方式共同的缺點：一是橋架運行機構(gòu)的傳動零部件不同程度地對主梁的受載產(chǎn)生不良影響；二是對傳動零部件的安裝要求高，并且維修困難。實際上由于傳動軸裝在主梁側(cè)面的走臺上，主梁的變形必然影響各段傳動軸的同軸度，況且這種變形是隨著載荷大小、載荷位置的變化而變化的，所以傳動軸的安裝很難得到滿意的結(jié)果。5.3.2分別驅(qū)動的橋架運行機構(gòu)在分別驅(qū)動的橋架運行機構(gòu)中，兩側(cè)的主動車輪都有各自的電動機通過制動器，減速器和聯(lián)軸器等部件來驅(qū)動。兩臺電動機之間可以采用專門的電氣聯(lián)鎖來保持同步工作，但是目前多數(shù)情況不采用電氣聯(lián)鎖方法，而是利用感應(yīng)電動機的機械特性和橋架結(jié)構(gòu)的剛性，自行調(diào)整由于不同步而引起的橋架運行歪斜。分別驅(qū)動橋架運行機構(gòu)的幾種傳動方式如圖5-13所示。這些方案所不同之處僅是電動機、減速器和車輪之間的聯(lián)接方法，為了補償被聯(lián)接的軸端之間的歪斜和偏差。最好采用浮動軸的聯(lián)接方式，如圖5-13a所示，電動機與減速器、減速器與車輪間均采用浮動軸的傳動方式。為了使機構(gòu)緊湊些，圖5-l3b和c的傳動方式也是可取的。b圖只保留了高速浮動軸的傳動方式；c圖則取消了浮動軸，而采用全齒聯(lián)軸器來補償安裝誤差。目前采用圖10-19b方案的較多。圖5-13分別驅(qū)動的大車運行機構(gòu)1-電動機2-制動器3、5-半齒聯(lián)軸器4-浮動軸6-減速器7-車輪8-全齒聯(lián)軸器9-全齒制動聯(lián)軸器abc分別驅(qū)動橋架運行機構(gòu)與集中驅(qū)動相比，有下述優(yōu)點：（1）由于省去長傳動軸而使得運行機構(gòu)的自重大為減輕，質(zhì)量小、安裝維護方便。例如，一臺起重量為100t跨度為25m的橋式起重機，在改用分別驅(qū)動后運行機構(gòu)重量減輕了3.5t；由于沒有長傳動軸，安裝維修更為簡便。（2）分別驅(qū)動受橋架變形的影響小，而且當一側(cè)的電動機損壞后，還能靠另一側(cè)的電動機維持短時間的工作，而不致使起重機的工作中途停頓。分別驅(qū)動的主要特點是布置、安裝、維修方便，自重也較輕，但要求兩邊同步。在我國生產(chǎn)的橋式起重機中早已普遍采用分別驅(qū)動的橋架運行機構(gòu)，其中圖10-19a、b兩種傳動方式已被廣泛采用。另處還存在“三合一”和“四合一”的驅(qū)動型式。所謂“三合一”的驅(qū)動型式，是將電動機、制動器與減速器結(jié)合成一體。所謂“四合一”的驅(qū)動型式，如圖5-14所示，是將電動機、制動器、減速器和主動車輪直接串接成一體，中間不用聯(lián)軸器聯(lián)接的橋架運行機構(gòu)。機構(gòu)中的電動機軸和車輪軸端分別直接與減速器高速和低速齒輪相接，由于省掉了聯(lián)軸器，使機構(gòu)變得更緊湊而輕巧。這兩種驅(qū)動形式的優(yōu)點是：體積小、重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊。便于組織專業(yè)制造廠生產(chǎn)配套產(chǎn)品，有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)率和降低成本，故很有發(fā)展前途。在維護檢修方面，可以很方便的整套更換，比較適用于一些輕小型的橋式起重機。但對于大型起重機，隨著起重量的增大，則不如傳統(tǒng)的分組結(jié)構(gòu)型式維護檢修方便。這兩種驅(qū)動形式中電動機和制動器可以采用帶錐盤制動器的錐形轉(zhuǎn)子鼠籠式電動機。圖5-14“四合一”驅(qū)動型式的運行機構(gòu)1-懸臂梁2-車輪軸3-軸承箱4-無輪緣車輪5-小齒輪6-電動機7-錐形制動器8-齒輪9-水平滾輪5.3.3橋式起重機運行歪斜及其改善措施

橋式起重機運行時經(jīng)常發(fā)生橋架對于軌道的歪斜現(xiàn)象。此時，車輪的側(cè)緣（內(nèi)側(cè)或外側(cè)）和軌道的間隙不斷發(fā)生變化。當起重機有兩個以上車輪的側(cè)緣與軌道接觸而卡住時，橋架就不能繼續(xù)再歪斜，同時在軌道和側(cè)緣之間互相作用著水平的側(cè)向推力，使車輪側(cè)緣在運行中與軌道產(chǎn)生摩擦，因而增加了機構(gòu)的運行阻力，并使車輪側(cè)緣和軌道造成嚴重磨損，出現(xiàn)啃軌現(xiàn)象?？熊壊粌H使運行機構(gòu)的電動機和傳動裝置的負載增加，更主要的是大大縮短了車輪的使用壽命。從工作安全考慮，當車輪側(cè)緣厚度磨去40~60%以后就不能繼續(xù)使用，否則會造成起重機出軌的嚴重事故。一臺正常運行情況下的中級工作類型的橋式起重機，經(jīng)過表面淬火的車輪可以使用十年左右，但是在啃軌嚴重而工作又十分繁重的起重機上，幾個月就要更換一次車輪。啃軌時產(chǎn)生的水平側(cè)向推力還嚴重惡化了起重機橋架結(jié)構(gòu)和廠房結(jié)構(gòu)的受載條件，所以應(yīng)當盡量避免起重機運行時產(chǎn)生歪斜和啃軌。1.起重機運行歪斜的原因

造成起重機運行歪斜的原因很多，對于集中驅(qū)動的運行機構(gòu)，主要是：車輪的安裝位置不準確；由于制造誤差和使用中磨損不均而使得兩邊主動車輪的直徑不相等；軌道鋪設(shè)得不合要求，如有斜度或不平行等。對于分別驅(qū)動的運行機構(gòu)，除上述發(fā)生歪斜的主要原因外，還有：兩邊電動機由于小車位置而引起負載不同而轉(zhuǎn)速不等；兩套機構(gòu)起動和制動不同步，或一端電動機和制動器發(fā)生了故障。

總結(jié)車輪的啃軌車輪的啃軌現(xiàn)象？產(chǎn)生的原因及后果？車輪側(cè)緣和軌道發(fā)生擠壓磨損，這一現(xiàn)象為啃軌現(xiàn)象。原因：（1）軌道安裝質(zhì)量差（2）車輪踏面直徑不等（3）車輪安裝位置不準確（4）橋架或小車產(chǎn)生變形（5）電動機、制動器不同步工作。后果：（1）降低車輪壽命。（2）增加了大小車運行阻力。（3）過載電機易燒壞或傳動軸扭斷。（4）廠房增加了附加力。2.防止起重機運行歪斜的方法

首先，應(yīng)該通過仔細檢查和調(diào)整的方法，來糾正車輪和軌道的不準確位置；加強維護來防止分別驅(qū)動運行機構(gòu)的兩側(cè)電動機和制動器的不同步工作，排除人為原因。在設(shè)計方面還可以采取如下一些措施：（1）限制橋架跨度L和輪距K的比值。因為起重機運行時，自由歪斜是指在車輪側(cè)緣與軌道接觸之前允許橋架一側(cè)相對另一側(cè)的超前距離。這個距離與L/K的比值成反比，也就是說，橋架的輪距K越大，越不易發(fā)生歪斜啃軌。根據(jù)一些計算分析說明，啃軌時引起的水平側(cè)向推力的大小也與此比值有關(guān)。由此可見，L/K比值雖然不是直接造成歪斜的原因，但它是加速歪斜啃軌的一個內(nèi)在因素。所以必須采取較小的比值，一般取L/K值不大于5～6。（2）對于集中驅(qū)動的運行機構(gòu)，當車輪總數(shù)為四個而其中兩個為主動車輪時，主動車輪可采用圓錐形踏面，并將車輪的錐面的大端安裝向內(nèi)。這樣的裝置不論由于何種原因，使起重機運行發(fā)生了歪斜后，超前的主動車輪若繼續(xù)前進，它與軌道接觸的直徑會逐漸變小，因而速度減慢，而落后的主動車輪剛好相反。這樣經(jīng)過幾次擺動，起重機便能自動進行調(diào)整并達到同步前進。使用經(jīng)驗指出，在利用錐面主動車輪時最好采用凸頂?shù)匿撥?，因為平頂鋼軌對錐面車輪的磨損不利。國外有人把兩個從動車輪也采用錐面的，而且其錐面大端位置與主動車輪安裝得相反（大端向外）。通過試驗和理論分析說明，這種安裝方式可以減少車輪在調(diào)整歪斜過程中的軸向擺動幅度，因而不僅減輕了車輪踏面與軌道之間的磨損，而且可以更合理地利用軌道的工作表面。（3）分別驅(qū)動的運行機構(gòu)，利用電動機的機械特性和橋架水平剛性的作用保持同步。因為分別驅(qū)動的起重機，兩側(cè)運行速度不等，橋架一側(cè)超前于另一側(cè)，這時超前一側(cè)的電動機將發(fā)出更大的力矩，以克服歪斜時在從動輪上產(chǎn)生的橫向滑移摩擦阻力。根據(jù)電動機的機械特性曲線可知，電動機的力矩增大時轉(zhuǎn)速就會下降，同時，利用橋架的水平剛性，使超前側(cè)帶動落后側(cè)，使落后側(cè)電動機處于減載狀態(tài)，于是轉(zhuǎn)速提高。因此，兩側(cè)的電動機最終將相等于某一轉(zhuǎn)速，而使起重機保持同步。（4）減輕車輪側(cè)緣和軌道的摩擦作用，可以采用潤滑側(cè)緣和軌道的方法。有些起重機采取帶水平滾輪的無側(cè)緣車輪來代替有側(cè)緣的車輪，這種辦法不僅可以改善啃軌時車輪和軌道的磨損，也可以減少運行機構(gòu)的阻力。但是車輪裝置的構(gòu)造要復雜些。5.4橋式起重機橋架

橋式起重機的橋架按主梁數(shù)量分為單梁和雙梁橋架兩種。5.4.1單梁橋架這種橋架是由一個主梁與固定在主梁端部的兩個端梁組成的。主梁是起重載荷的主要承載件，起重小車運行軌道就設(shè)在主梁上。兩個端梁各裝有兩個車輪，在運行電動機的驅(qū)動下，橋架可以縱向移動。起重量不大的橋式起重機，多采用這種單梁橋架。這種橋式起重機又被稱為梁式起重機，其主梁可由工字鋼或桁架組成。

當橋架跨度不大時，常用整段工字鋼作主梁，工字鋼斷面的大小按剛度條件來選擇。工字鋼梁的兩端與用槽鋼組成的端梁剛性地連接在一起。為保證主梁在水平方向上的剛度，當梁的跨度超過6~7m時，可以在梁的一側(cè)或兩側(cè)焊上斜撐，見圖5-15a。當梁的跨度大于8~l0m時，則在整個梁的一側(cè)加上一片水平桁架，見圖5-15b。ab圖5-15單梁橋架a-主梁一側(cè)或兩側(cè)加斜撐b-主梁一側(cè)加水平桁架電動單梁橋式起重機一般都采用電動葫蘆作為它的起升機構(gòu)，電動葫蘆所帶的運行小車車輪可沿工字鋼主梁的下翼緣行走，我們稱這種小車的運動為“下行式”。運行小車的運動使被電動葫蘆提升的物品在車間或料場能作橫向移動。隨著跨度、起重量的增加，工字鋼主梁的截面相應(yīng)地越選越大，自重也越來越大，這時可采用桁架式的單梁橋架，見圖5-16。

圖5-16桁架式單梁橋架1-垂直輔助桁架2-主梁3-端梁4-斜撐5-水平桁架5.4.2雙梁橋架大中型橋式起重機一般都采用雙主梁橋架。它由兩個平行的主梁和固定在兩端的兩個端梁組成。端梁的作用是支承和連接兩個主梁，以構(gòu)成橋架。同時大車車輪通過角型軸承箱或均衡車架（超過四個輪子時用）與端梁連接。雙梁橋架的結(jié)構(gòu)主要取決于主梁的形式。常見的雙梁橋架有以下幾種：1.桁架式橋架如圖5-17所示，這種橋架的兩個主梁，都是空間四桁架結(jié)構(gòu)。

圖5-18四桁架結(jié)構(gòu)1-主桁架2-垂直輔助桁架（副桁架）3-上水平桁架4-下水平桁架5-鋼軌2.箱形橋架它的兩個主梁和兩個端梁都是箱形結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的梁，其斷面是一個封閉的箱形，由上、下蓋板和左、右腹板構(gòu)成，它們之間均為焊接。

圖5-19箱形主梁結(jié)構(gòu)1-上蓋板2-腹板3-下蓋板4-隔板5-加強肋板6-縱向加肋角鋼比較橋式起重機箱形梁式橋架與桁架式橋架的優(yōu)缺點（1）在相同工作要求條件下，桁架式橋架比箱形梁式橋架高度大。（2）在相同工作要求條件下，桁架式橋架比箱形梁式橋架自重小。（3）在相同工作要求條件下，箱形梁式橋架比桁架式橋架制造簡單。（4）箱形梁式橋架比桁架式橋架的運行機構(gòu)安裝維修方便（可采用帶角形軸承箱的車輪部件）。3.單腹板式橋架這種橋架與空間四桁架式的橋架類似，如圖5-22所示。不同點在于它是用鋼板焊接而成的工字鋼主梁代替主桁架，而輔助桁架和上、下水平桁架則與四桁架式橋架相同。4.空腹桁架橋架是一種無斜桿的金屬結(jié)構(gòu)，如圖5-23所示。它的主梁斷面如B-B所示，是鋼板焊接組合而成的箱形，組成箱形主梁的四個面，每面都可看作是一片桁架。這種桁架是在鋼板腹板上面開了一排帶圓角的矩形孔而形成的。與用型鋼桿件焊制而成的普通桁架相比，一排矩形孔上下兩邊的材料形成了桁架的兩個“弦桿”，兩矩形孔之間的材料就是“豎桿”，矩形孔中間則空無“斜杠”，所以稱它為無斜杠空腹桁架。圖5-23空腹桁架橋架以上介紹的雙梁橋架中，桁架式橋架自重小，省鋼材，迎風面積?。▽κ彝馄鹬貦C減小風阻力有利），但外形尺寸大，要求廠房建筑高度大。另外，制作桁架相當費工。而箱形橋架外形小，高度尺寸小，由鋼板組合而成的箱形梁特別適合自動焊接，加工方便。在橋架運行機構(gòu)的布置和車輪的裝配方面，箱形結(jié)構(gòu)也有著明顯的優(yōu)越性。盡管它自重較大，輪壓比桁架式的約大20%，但它仍是我國生產(chǎn)的橋式起重機的主要結(jié)構(gòu)類型。單腹板式橋架的自重和高度介于桁架式和箱形結(jié)構(gòu)之間?？崭硅旒軜蚣艿淖灾乇纫话阆湫魏丸旒苁綐蚣芏驾p，剛性也好，且外形美觀，有的大起重量起重機上已采用這種結(jié)構(gòu)，這是一種很有發(fā)展前途的橋架結(jié)構(gòu)類型。

5.4.3對橋架主梁上拱和靜撓度的要求起重機工作時，橋架受載必然會產(chǎn)生下?lián)隙?，這將對小車向橋架主梁兩端的運動產(chǎn)生附加爬坡阻力，小車停止時又有向橋架主梁中央滑移趨勢。為解決這個問題，要求橋架主梁必須上拱。在起重機運行機構(gòu)組裝完成以后，跨中上拱應(yīng)為(0.9~1.4)S/1000（S為起重機跨度），且最大上拱應(yīng)控制在梁的跨中S/10范圍內(nèi)。還要求起升額定載荷時，在跨中主梁的垂直靜撓度應(yīng)滿足下列要求：對Al~A3級，不大于S/700；對A4~A6級，不大于s/800；對A7級，不大于S/1000。5.5橋式起重機安裝技術(shù)工藝5.5.1安裝方法與要求橋式起重機安裝人員在進場開始安裝之前，應(yīng)會同委托安裝單位及制造單位的代表，一起開箱，按照隨機所帶的裝箱單，清點核對所交貨物與裝箱單所列的零部件數(shù)量是否相符，有無短缺和損傷，隨箱文件是否齊全。文件中應(yīng)包括：產(chǎn)品合格證明書（一份）。安裝架設(shè)，交工驗收與使用維護說明書（一本）。