桥式起重机

桥式起重机（精选12篇）

桥式起重机 篇1

型号QZ5-15.7A7S抓斗桥式起重机, 运行距离72 m, 经过长期运行, 设备主梁旁弯及上拱度不符合标准且啃轨。旁弯度应是两根主梁向外凸5 mm, 现在是内凹10 mm。轨道基准偏差明显, 表现为轨道边出现大量金属铁屑, 车轮轮缘磨损明显。由于啃轨造成主梁振动, 使多根承轨梁表面混凝土脱落、露出钢筋, 压板螺栓松动, 轨道垫铁移位, 轨道局部断裂。

为此采取火焰校正主梁, 待主梁上拱度恢复至标准后再安装π梁的方法来加强主梁刚性;对承轨梁, 采用粘钢技术加固, 即在承轨梁表面铺上钢板, 钢板规格3000 mm×500 mm×6 mm, 钢板与承轨梁之间用结构胶粘接, 更换全部轨道及辅助配件, 方案预算费用30万元且工期短。

首先测量起重机上拱及旁弯数据, 确定火焰校正的位置及校正量。火焰校正后, 将制作好的π梁, 从主梁下盖板中心处位置往两侧分, 分别点焊在下盖板上。点焊完毕后, 两电焊工从两边同时进行对称焊接。采用火焰校正, 可缓解主梁金属内部产生的复杂内应力导致的下挠现象, 而用π梁加固主梁, 可以适当增加其强度与刚度。在实施完火焰校正及主梁加固后, 对主梁上拱度再次进行了检测, 导电侧上拱度计算值20 mm, 传动侧上拱度计算值19.5 mm, 最低标准上拱度14.13 mm, 最高标准上拱度21.98 mm。检测结论, 合格。

拆除原轨道, 凿除承轨梁原混凝土表面所有粉饰层、杂物, 按每3 m为一个点, 用水准仪检测承轨梁的水平高低值, 对较大凹陷处及破损处用找平胶修补。将建筑结构胶为A、B两组分, 按要求配比混合好, 用腻刀涂抹在处理好的钢板表面及承轨梁表面, (钢板宽度与承轨梁同宽, 并按承轨梁的孔位置钻好孔, 表面需进行打磨除锈处理, 使用前用棉布沾丙酮分别擦拭钢板与承轨梁表面) , 胶断面宜成三角形, 中间厚≥3 mm, 边缘厚≥1 mm。用铁锤适当锤击钢板, 以胶液刚从钢板边缝挤出为度, 待结构胶即将干透时, 用高强度铆固螺栓通过原压板螺栓孔将钢板与承轨梁连接固定。粘钢工作结束后, 把轨道逐根移至钢板上, 用鱼尾板将轨道连接起来, 用红外测距仪检测轨距并分段对称将焊接式压轨器焊接在钢板板上。

修复方案报质检部门批准后, 交上海神尹重工机械设备有限公司实施, 施工期12 d, 彻底解决了该起重机的安全隐患, 经技术监督局验收合格, 相关参数符合标准。设备运行至今, 一切正常, 达到预期目标。

桥式起重机 篇2

1、操作人员须经过专门技术培训，持证（操作证）上岗操作。

2、操作人员应从专用梯上下操作室，合电闸前应检查控制器是否在零位。

3、开车前应检查轨道上、地面上及运行范围内是否有人或障碍物，并检查起升高度和各种限位开关是否灵敏可靠。

4、开动时先要鸣铃示意，起重物件要轻起轻放，操作人员坚持“十不吊”原则。

5、吊运重物时要在车间安全通道上空行驶，不准从人和机器上通过。

6、运行中不得突然变速和开倒车。两台起重机同时工作时，一般应保持3－5米距离。

7、禁止用一台桥式起重机去顶另一台起重机。

8、工作结束后将吊钩提升到轨道与地面中间，将跑车开到两条轨道中间，切断电源后方可离去。

河津项目部机械科

浅谈桥式起重机啃轨 篇3

【关键词】轨道；啃轨；脱轨；车轮；大车运行

Shallow talk bridge type derrick to chew the track

Shao Jian，Dong Lin-jun

(Taizhou city Special kind equipments direct examination center Taizhou Zhejiang 318000)

【Abstract】The bridge type derrick big car will appear to chew track phenomenon in the movement，slight of chew a track will result in a good luck and orbit of the on the side have obvious of wear away trace，severity chew a track will result in a good luck and orbit of the on the side metals be peeling off or the round's good luck outwardly transform and even jump the track to result in graveness Human body dead and injured and equipments trouble.Aim at this kind of circumstance analysis creation to chew the reason of track，find out a counterplan cancellation to chew a track.

【Key words】Orbit；Chew a track；Jump the track；Car wheel；The big car circulate

桥式起重机在机械制造、物流仓库存储等行业被广泛使用，我市目前在用桥式起重机有4422台。桥式起重机使用一段时间后，都会出现不同程度大车行走啃轨现象，尤其是使用多年的行车和一些环境恶劣的车间(如高温冶炼车间)的行车啃轨严重，经常造成设备故障，增加了设备部件消耗和维修次数，影响了企业的正常生产，甚至造成重大人身伤亡和设备事故。

1.啃轨判定的现象

起重机在运行中，由于多种原因常出现轴向移动或轴向歪斜，从而使车轮轮缘与轨道侧面接触摩擦，这种接触摩擦方式产生水平侧向推力，造成了车轮缘与轨道的侧面摩擦及磨损，这种现象习惯上称啃轨。

初步判断为大车行走啃轨可从以下几点观测：(1)起重机大车行走时发出吭吭声；(2)目测轨道侧面有斑痕，轨道顶面有点斑，车轮轮缘内侧磨损有亮斑，有掉屑和卷边现象；(3)起重机运行时，在短距离内，轮缘与轨道间隙有明显的改变；(4)大车运行控制器启动时，启动缓慢或不启动由轮缘与轨道摩擦引起的。

2.啃轨造成的严重后果

大车在运行中出现啃轨，这是很严重的问题。轻微的啃轨会造成轮缘及轨道的侧面有明显的磨损痕迹，严重啃轨会造成轮缘和轨道的侧面金属剥落或轮缘向外变形，甚至脱轨。

2.1 啃轨对基础、房梁、桥架的影响。起重机的运行啃轨，必然产生水平侧向力。这种侧向力将导致轨道横向位移，引起设备振动，致使固定轨道的螺栓松动，另外，还会引起整台行车的振动，这些都不同程度的影响了房梁、桥架结构的稳固。

2.2 啃轨对生产、人身、设备造成的威胁。严重的啃轨会使起重机轨道严重磨损，导致行车运行时和车轮接触不好而不能使用，直至更换，造成人力、物资的浪费，同时也给生产造成很大的影响。起重机属高空作业，在运行中，特别是当轨道接头间隙过大时，极易造成起重机脱轨坠落造成重大人身伤亡和设备事故。

2.3 啃轨对电气设备系统的影响。行车在运行中啃轨会产生相当的阻力，从而增加了电力系统的负荷，由于运行中电流的增大而造成电气元件和电动机功率的耗损。特别是大车运行开车时，由于啃轨增大了运行阻力，使电机在运行中超负荷运转，很容易造成电机过载烧毁。同时由于运行阻力大，也容易使传动系统部件如轴等扭坏。

3.啃轨原因的分析

在正常运行情况下，起重机车轮轮缘和轨道之间有一定的间隙，一般设计最大间隙为30～40mm，但由于某些原因如吊装、运行中的一些因素造成车轮歪斜，使运行中的车轮与轨道的接触面不在踏面中间，造成车体偏斜。当车体偏斜时，起重机的一侧轮缘和轨道侧面相挤压，轮缘和轨道就产生了侧面摩擦，从而造成轮缘和轨道的侧面摩损，这是起重机偏斜啃轨的主要原因，也就是说尽管轮距和轨道跨度是正确的，但是车轮踏面的中心线与轨道的中心线不重合，当车体偏斜时，整个起重机靠着轨道一侧接触而行走，因此造成了车轮轮缘与轨道间的一侧强行接触，并使车轮和轨道严重磨损，因此就产生了啃轨。啃轨主要从以下三个方面来分析。

3.1 由轨道缺陷造成的啃轨。由于轨道安装不规范、不符合安装技术要求，而造成轨道跨度公差及两根轨道相同跨度标高误差超标等，都能造成大车运行啃轨。

(1)大车轨道安装质量不好，轨道的水平弯曲过大，当超出跨度公差时，必然引起车轮轮缘与轨道侧面摩擦，即引起运行啃轨。

(2)轨道安装“八”子形。

(3)两根轨道相对标高超差过大。

(4)轨距变化，起重机桥架结构变形，主梁下沉，引起小车轨距的变化。

3.2 由车轮缺陷造成的啃轨。桥架或小车架发生变形，必将引起车论的歪斜和跨度的变化，从而造成啃轨，其中以大车为最多见。

(1)检查车轮外观有无裂纹、踏面剥落、压陷等。早期的磨损使车轮出现踏面压溃或磨成平面.轮缘的厚度磨损≤5%，踏面磨损≤1.5%，踏面无麻点，则车轮合乎使用标准。

(2)因桥架变形造成车轮的水平偏斜和车轮的垂直偏斜。

(3)当两边主、被动轮的直径不相等(因制造和磨损不均匀所致)大车运行时，在相同的转速下，两边的行程不相等，造成啃轨。

(4)车轮的安装位置不正确，也容易造成啃轨。四个车轮的安装位置不在矩形的四角。同侧中心不在一条直线上，车轮偏斜(水平偏斜或垂直偏斜)，这时不管是主、被动轮都会造成啃轨。前后车轮不在同一直线上运行或车轮锥度方向安装错误都会造成啃轨。

3.3 其它缺陷原因造成的啃轨。分别驱动的大车运行机构中两台电动机不同步和两制动器制动力矩不等，引起车轮运行不同步；两端联轴器的间隙差过大，引起车轮不能同时驱动；跟换一个主动车轮后，造成了两个主动轮的直径差过大，引起两车轮运行的路程不一致，也都是引起啃轨的原因。

4.如何消除啃轨

桥式起重机系有轨运行，是车轮在专用的轨道上运行。起重机轨道是用来支承起重机的全部重量，保证设备正常、定向运行的。所以消除啃轨主要从轨道和车轮两个大的方面分析原因，找出问题，确定消除方案。

4.1 选用轨道应满足以下技术条件：(1)轨顶表面能承受车轮的挤压力；(2)轨底有一定的宽度以减轻对基础的承压，一般大车轮踏面的宽度比轨道头宽度大30～40mm，小车轮踏面的宽度比轨道头宽度大40mm，有轮缘的一边与轨道侧面的间隙应为10mm；(3)应有良好的抗磨弯度。并且在安装或调整轨道时应使两根轨道相对高低差小于10mm，同时调整轨距偏差为允许范围内，轨道下面要填实，不得有悬空现象。对于车轮磨损更换时

4.2 对于车轮磨损更换时要考虑两主动轮直径的统一，并且在安装时要正确安装车轮锥度方向及避免车轮偏斜。

4.3 对于桥架变形，使大车车轮产生水平偏斜、垂直偏斜及对角线超差造成的大车啃轨，应先矫正桥架，使之符合技术要求。

[文章编号]1619-2737(2009)03-17-025

桥式起重机常见故障剖析 篇4

桥式起重机常见运转问题分析

1.车轮与轨迹

在起重机运转过程中, 车轮与轨迹方面最常见的问题是车轮啃道及小车的不等高、打滑等。

(1) 造成啃道的原因:由于安装时产生的误差不符合要求、不均匀摩擦、人车传动系统中零件磨损等造成了车轮啃道。

(2) 小车车轮的不等高原因:安装的误差不合规定、小车设计自身重量不够均匀等。

(3) 小车产生打滑环的原因:启动过猛、小车轨道不平、主动轮之间的轮压不等。

2.减速器

减速器常见故障包括轴承发热、机壳振荡、剖面部分漏油等, 问题产生的原因有:

(1) 缺少润滑油或润滑油质量差, 增加了摩擦面, 造成严重磨损;

(2) 减速器在短期内超负荷运转或受到冲击引发齿轮疲劳折断;

(3) 齿面不光滑、有缺陷, 齿轮没有与全齿面接触。

3.吊钩、滑轮、钢丝绳和卷筒

吊钩是桥式起重机的起吊设备, 负担着一切载重。在起重机运转中, 一旦吊钩开裂、脱钩就会造成伤人事故。

(1) 导致吊钩裂纹变形、损坏开裂的首要原因是超载。起重机使用前必须留意吊钩的开口度、风险断面的磨损状况、滑轮绳槽轮是否存在破边磨损、滑轮是否有防脱绳槽设置、滑轮滚动是不是灵敏等。

(2) 钢丝绳和滑轮故障原因:断丝、断股、打结、钢丝绳选型与卷筒不匹配、有脏物没能及时清理、上升限制器的挡板设备不正确等。

(3) 卷筒的故障原因:卷筒断裂、轴被剪断形成重物坠落、卷筒不够厚实、钢丝绳杂乱等。

4.电气

桥式起重机电气设备包括交流电动机、电磁铁、接触器和继电器、电阻器等部件, 用电设备较多, 且布局紧凑, 线路也较集中, 因而很容易产生电气故障。

电动机是大车、小车供给动力的首要设备, 电动机运转故障主要表现为全体均匀或定子过热、发作振荡、有不正常的声响等。形成故障的主要原因是供电电压骤然升高或下降, 电动机短路, 维修后改变了起重机性能参数等。

(1) 电磁铁故障产生的原因:线圈过热、磁铁吸力过载、磁流通路的固定之间存在着空隙等。

(2) 交流触摸器故障产生的原因:线圈过载、磁流通路外表有污脏、触点熔化、粘接等。

(3) 电阻器故障原因:桥机运转时的剧烈振荡、温度的改变形成接线桩头、人车长时间低速运转也会引起电阻器失效。

桥式起重机运转的管理

针对起重机常见故障的诱发原因, 为确保桥式起重机的安全生产, 必须做好防护作业, 将风险消除于未然。首先, 要定时对减速器、制动器、电气设备等进行查看维护, 在安全修理起重机时, 要聘请有资质的单位, 并做好检验作业, 确保维保工作质量。其次, 对易磨损的零件要定时更换, 在更换时, 应留意所换零件的型号是不是相匹配。不能过载运行, 要按照技术要求正确使用桥式起重机。对卷筒、钢丝绳等部件要查看其润滑油是否足量, 留意一些零部件表面是否存在杂物, 及时清理。另外, 要做好桥式起重机的管理工作, 着重从以下几方面下功夫。

(1) 运用现代化安全管理方法替代“疑问出发型”。将全部的安全管理用于实际生产中, 依靠群众的力量, 吸纳宝贵意见, 及时发现问题, 解决问题。

(2) 完善岗位操作规程, 使规程制度更切合实际, 让起重机操作人员更易于接受。要开展形式多样的安全技能培训, 如岗位练兵, 查核合格后方能上岗。

(3) 机器长时间运作会逐步磨损, 强度下降, 形成裂纹、漏油等, 因而为了安全起见, 在司机开始作业前要对设备进行安全检查, 并做好记录。

(4) 要进行定时维修。维修由专门的检验人员及有关负责人合作, 并做好具体查看记录, 不仅如此, 还要列出各部件的运行寿命表, 以便定时更换, 使其能良好地作业, 确保起重机的安全运行。

(5) 开展各项安全活动, 制定“安全合理化建议奖励制度”, 发动群众查找出运行中的隐患并及时排除。树立安全管理制度, 使每个成员都参与进来, 增强其安全意识和管理素质。开展安全竞赛, 运用物质刺激来增强人员责任心。

(6) 在生产中, 事端多发者必须及时调离此岗, 安排到事端可能性较小的岗位上去, 对于老司机和在1年内屡次发作事端者, 可视为是事端易发者, 应调离该岗位。

斗式桥式起重机安全操作规程 篇5

10、在主开关接电前检查所有手柄是否在0位。

11、开动前必须先发出警报信号。

12、起重机或小车运行接近极限位置必须减速慢行。

13、必须避免急剧启动、制动、碰撞，非紧急情况下不得打反车制动。

14、要防止两台起得机互相碰撞。

15、电源电压显著降低时不准开动起重机。

16、起重机吊有重物或所有控制器没有拉到0位，司机不得离开司机室。

17、工作完毕司机必须拉开总电源和断开电源。

18、认真记好工作记录，并将操作中发现的故障向主管领导及接班司机通报。

19、司机离开起重机必须将起得机停放在规定的位置（检修位置）。

浅谈桥式起重机电气故障的排除 篇6

【关键词】起重机电气故障诊断；处理故障方法；排除故障主要步骤

0.前言

在实际工作中，桥式起重机设备运行较频繁，使用环境较恶劣，电气故障出现原因较多，故障的频率较高。下面结合自己本岗位工作，谈一谈对故障排除的认识（以20吨桥式起重机主起升主回路电气控制为例）进行分析，与各位同行共同探讨，相互促进，共同学习，提高自己技术水平。

1.故障排除的基本知识

要彻底消除故障，必须了解桥式起重机故障发生原因，才能迅速判断查明故障，在实践工作中积累一些经验并不够，还要从理论上与实践结合，指导自己思维，在操作上灵活运用各种方法排除故障。

1.1要具有一定对桥式起重机的专业理论知识

电气故障现象，必须要靠专业理论知识才能真正弄懂、弄通。所以，我们维修电工在工作实践中必须要丰富自己理论水平，才能提高解决工作中艰难问题，是自己动手能力相应提高，一旦找出故障点，在最短时间内快速修复。

1.2了解设备控制原理、运行过程

要对起重机设备控制原理，弄懂、弄通，熟练掌握。如果说一个维修电工能熟练操作这台运行设备，那么，他维修这台设备故障比任何一个维修电工要快。所以每一个维修电工必须了解设备的运动形式，每一个动态过程，并了解该设备特点，这是排除故障不可缺少基本知识。如20吨式桥式起重机主起升电气控制系统，有交、直流控制，拖动采用三相绕线式异步交流电动机，采用电器的继电器、接触器控制，调速采用变阻器，在调速过程中，主起升应用了直流系统他激与自激动力制动调速控制，当主起升回零采用了他激能耗制动，下降一挡采用他激动力调速，当下降二、三挡时，采用了自激动力调速，电动机不通入三相交流电源，给两相定子绕组通入给定的初级直流电压，在位能负载的作用下，电动的旋转着转子，其绕组切割有初激电流所建立的气隙磁场，产生感应电流。感应电流经三相桥式整流后被送入电动机定子绕组，使激磁电流增大，气隙磁场增强。增强的磁场又使感应电流增大，转子电流与气隙磁场相互作用所产生的制动力矩也相应增大。当制动力矩与位能负载作用在电动机轴上的力矩相等时，电动机的转子电流，送入定子绕组的自激电流及电动机转速保持不变，电动机在自激动力制动的状态下稳定运行。当改变电动机转子电路的电阻值时，会引起转子电流改变，自激电流和制动的转矩的变化，从而引起电动机转速的改变，达到了自激动力制动调速控制。掌握该设备的电气工作原理，就能较好的排除故障，遇到其他同类设备有一定应用广泛性。

1.3了解排版线路及电器元件控制位置

熟悉各个电器控制元件位置，布线与电气原理是否相同，接线端子线号是否正确。掌握这一点，可以对设备有进一步认识。在测量时，能快速正确选正位置，排除故障，缩小范围。

1.4了解各产品元器件特性与质量

随着我国经济市场快速发展、产品多种多样，各种器件特性不一样，必须了解它的优点，还要了解它的缺点，同时对该产品质量要有一个认识。了解各种器件产品特性和质量，是每位维修电工必须掌握基本知识，对快速排除故障有一定帮助。

2.排除故障的一般方法

有了扎实理论基础，熟练掌握了设备工作原理，为排除故障做好了充分准备，操作时有效地进行分析和找出故障源点，也是日常一般故障排除方法。

（1）电阻法。（2）电压法。（3）电流法。（4）替换法。（5）短接法。（6）直接检查法。（7）逐步排除法。（8）调整设定参数法。（9）比较分析判断法。

以上几种常见方法，可以应用，二个或几个混合应用，应结合具体情况，根据各种设备控制原理，灵活应用。

3.排除故障主要步骤

排除故障没有固定方法，但在通常情况下，有一定规律可找。

3.1首先应充分了解故障发生时的情况，有没有特殊原因造成

（1）发生故障后，详细询问操作者设备的故障现象和原因。

（2）通过问、看、听、闻、摸，是否发生如电机烧毁、异声、异味、过热、导线裸露接地等现象。例如（一台20吨桥式起重机主起升运行过程中发生较大异声，首先要检查是上升时发生异声，还是下降4挡时发生异声，如果上升发生异声，则电动机上升会出现缓慢，无力上升。若下降发生异声，则下降4挡比原来速度要快，电动机没有按正常额定转速运转。以上故障，都由于K1、K2接触器触点接触不良或控制主线路连线有松动或触头断裂引起，若上升或下降4挡时都发生异声，则主起升断路空气开关连线有松动或触点接触不良造成。如果检查一切正常，电动机转子回路有故障。）

（3）在确定无危险的情况下进行动态分析。

（4）观察设备动作顺序过程是否正常。

通过以上的分析，准确地确定故障源点，掌握分析故障基础就不会造成对故障判断失误，从而找到发生故障规律。

3.2分析故障，确定故障范围

根据故障的现象，结合控制设备的原理及控制特点进行分析。了解故障发生在什么范围内，是机械故障还是电气故障，是直流回路，还是交流回路，是主电路还是控制电路或辅助电路、反馈电路，是电源部分还是负载部分，是控制线路部分还是参数发生了变化或调整不合适，电器元件产品质量不合格等。

3.3通过分析、判断、检测、找到故障源点

排除故障的过程往往就是分析、检测和判断，缩小范围，找到故障源点。根据一般规律，灵活地运用上述的排除故障的通常方法，缩小范围，快速找出故障点。

3.4在排除故障过程中，按一定步骤进行

（1）先思维，后动手。从故障现象，故障发生的规律特点来确定。有效地分析，检测和判断。根据设备控制原理，正确的分析可以得到正确结果。要养成一个良好习惯，不要随地拆、随地就用仪表来进行测量。明确了目标后，进行测量，得出一个正确结果。

（2）一般情况下，根据自己经验，以设备的动作顺序为排除故障分析，根据次序进行排查、检查，一般先检查电源部分，再检查线路和负载，首先要检查公共线路，再检查支路回路部分；先检查控制回路再检查主回路。先检查较容易检查的地方，再檢查不易检查的地方。

（3）测量某一支路时，可从电源向负载方向逐步测量检查，技术熟练者，可以直接从线路中间任意位置进行检测，可以快速判断故障范围，找出故障点。

（4）特殊故障特殊处理，尽快缩小故障范围，找出故障点，进行修复。（如20吨两用桥式起重机在上升或下降时零位自动跳开，回零自动复位这由于过流电器动作，跳开触点造成，这要直接检查主控回路，电动机转子回路是否正常或交流继电整定值是否发生改变。）

（5）要对发生的故障仔细、正确、可靠地处理。要合理根据故障，减少故障的重复性。

4.结束语

以上是本人通过多年实践，对排除电气设备故障经验的总结。有于对电气知识了解还不够，难免存在问题，还需要努力学习。

【参考文献】

[1]上海大力神起重机电气控制原理，1998年设计.

[2]天水长城起重机电气控制原理，1998年设计.

[3]电力拖动控制线路与技能训练.中国劳动社会保障出版社，2001.

桥式起重机故障排除分析 篇7

伴随着科学技术的飞速发展, 生产规模的不断扩展, 桥式起重机的功能越来越强大, 其工作原理是沿着两侧高架上的轨道纵向运行, 不受地面设备的阻碍, 利用桥下空余空间调运物品。可以说, 桥式起重机是现代工业生产和起重运输中实现生产过程机械化、自动化的重要工具和设备, 是使用数量最多、范围最广的起重机械。但是随之而来的是在起重过程中, 桥式起重机存在很多影响设备正常运转以及危及人身安全的故障, 为了尽可能地消除故障所带来的经济效益的损耗, 现对桥式起重机的故障作一分析。

1 桥式起重机的故障现象

在桥式起重机使用过程中, 往往因为各种使用不当的原因和错误的操作方法造成起重机不能正常使用。桥式起重机正常运作的标准是很严格的, 从启动过程的安全防护常识到安装设备的具体参考数据, 再到电气和机械等各个部件的良好性能的保证, 最后还有承载量的大小都是有标准可循的, 比如在安装车轮时, 轮缘与轨道必须要保持一定的距离, 这个间隙一般控制在30～40 mm之间。如果超出或小于这个范围, 起重机就会处于非正常运作状态, 导致起重机出现啃轮或掉道的故障。因此, 如果对桥式起重机的安全防护知识和专业的使用技巧以及专业的保护措施不熟悉的话, 很有可能会导致起重机出现各种各样的故障, 无法正常工作, 甚至报废。为了更好地掌握处理故障的方法, 首先让我们了解一些桥式起重机的常见的故障表现。

(1) 起重机无法正常启动。在很多厂房里经常出现这样的情况, 当设备需要连接的电路系统、制动系统都已接通后, 工作人员按正常的操作方法, 却无法启动起重机, 这是桥式起重机的一个比较普遍的故障的表现。

(2) 起重机能正常启动, 但是运行速度和运行强度都大不如预定的标准, 运行速度变缓慢, 起重量只及原来的一半。出现这种情况的话, 基本上能判定起重机出现故障。

(3) 桥式起重机发生故障时, 在运行的过程中, 尤其是在刚开始启动设备或者对设备进行重度比较大的制动时, 会不断地左摇右晃, 发生摆动现象, 整个车体难以保持平衡, 起重方向完全走偏, 还发出很多没有规律性的摩擦声, 甚至造成一些安全隐患。

(4) 当桥式起重机需要从高速运转的状态调为慢速状态时, 通过凸轮控制器把电器原件调整到慢速状态时, 减速器无法发挥其调节作用, 发现凸轮控制器在传递扭矩过程中, 出现了轮齿折断、齿面磨损等机械故障, 使起重机的速度完全无法控制。

(5) 在运行起重机时, 不是因为增加货物的缘故导致阻力突然增大的情况, 进而导致电气原件的损坏、电路被毁, 甚至传动机构、电机也出现毛病, 整个起重机处于瘫痪的状态, 完全无法运行, 这是出现故障的最严重表现。

2 桥式起重机发生故障的后果

(1) 当桥式起重机发生故障的时候最先受影响的是运行速度, 也就是说会极大地降低起重机的工作效率, 发生故障的桥式起重机, 运行阻力相当于正常起重机的1.5～3.5倍, 造成传动机构和电机处于超负荷的状态, 如此下去, 就会出现上文提到的电路烧毁、电机损坏、起重机陷入瘫痪的后果。

(2) 影响起重机的使用寿命。车轮经过淬火后, 正常情况下, 桥式起重机的使用寿命长达10年甚至更长时间, 但是经常发生类似啃轮这样的故障, 会大大缩短起重机的寿命, 一般寿命会降低50%左右, 严重的在1～2年内就报废了。

(3) 桥式起重机发生故障的不良后果还会造成厂房结构的不合理。一般情况下, 发生故障的起重机都会发生一定程度上的零件变形、位置位移, 促使原有起重机机身上的螺丝松动, 而这一环可以直接反馈到厂房的结构上, 不管是桥架还是厂房都会受到很大威胁。

3 桥式起重机各种起重技术参数

桥式起重机, 之所以能广泛应用于各行业的车间、仓库的各种不同区域的货物搬运, 是因为其有不同的规格、不同的技术参数, 无论在哪一种场合都能很方便灵活地提重。下面是各种桥式起重机的技术参数, 只有严格按照这些参数运行起重机, 才能有效做到故障的预防。桥式起重机主要性能参数如表1所示。

4 桥式起重机发生故障的具体原因及相应的解决措施

造成桥式起重机发生故障的原因很多, 有的是由起重机本身的劣质车轮引起的, 有的是轨道的侧面设计得比较粗糙使得运行的阻力加大, 有的是由车轮和轨道侧面引起的, 有的是由于起重机长期未清洁造成大量油污的堆积, 有的是由于承载过量的货物所引起的, 还有可能是因为使用期限过久老化而变形引起的……总之对于一个发生故障的桥式起重机来说, 只有具体分析原因, 才能找到问题所在, 从而相应地排除故障, 尽量减少起重机发生故障带来的不良后果。经过大量的实地经验和研究表明, 引起桥式起重机发生故障的常见原因一般可归纳为:

(1) 有一些是假故障, 一台不能启动的桥式起重机, 电源指示灯是亮的, 只是操纵台指示灯未亮, 维修人员到现场进行细致检查, 并没有发现什么引起故障的端倪, 只是发现从走台到前面司机室的安全门没有关上。这就属于假故障的一种, 由于安全门未关上而导致无法启动, 不熟悉设备情况的工作人员很容易忽视这一故障。起重机是一个大型且难以驾驭的机械化工具, 所以在对其的安全保护中, 就必须严格要求。在舱口门、检修门和舱门上均有一个门开关, 当起重机司机到起重机上检修时, 打开舱口门到起重机走台上或者打开检修门到起重机轨道梁上, 电源开关的常闭触点就会断开, 进而切断起重机电源, 起重机便处于无法启动的状态。这种保护是很有必要的, 避免了检修人员触电的威胁, 也能防止他人启动开车。要防止这一系列问题, 只要司机懂得起重机的安全防护原理, 关好安全门后, 起重机就能正常工作。

(2) 在起重机故障中, 有一种常见的严重的故障叫做啃道故障, 轻则影响起重机的寿命, 重则会带来伤亡事故。造成啃道的主要原因是设备安装的时候产生不符合要求的误差, 之前有提及到的, 车轮边缘和轨道接触面要保留30～40 mm的间隙, 如果不符合这个标准的话, 会造成不均匀的摩擦和大车传动系统中的零件磨损, 关键的是连接间隙不同步会影响制动的不同步, 整个机器就会陷入畸形的运作状态中, 完全无法协调。了解了起重机发生啃道故障的原因, 就要求工作人员在检查机器过程中认真、细心, 安装设备时严格按照起重机的标准。

(3) 小车车轮的不等高也是起重机可能出现的故障之一, 是导致运行极不安全的因素, 运行中一个车轮悬空或者轮子压力过小都有可能使小车车体处于“三条腿”状态, 造成这种情形的原因很多, 最主要的原因是由于安装误差不符合标准要求, 还有就是小车本身重量分布不均。总体而言, 起重机在运行过程中出现的问题都是由于轨道不清洁、轨道不平、车轮变椭圆、启动过猛、轮压不等的原因造成的, 设备管理人员和检修人员只有在检查过程中以认真仔细的工作态度, 则可及时发现问题, 解决问题, 消除隐患。

(4) 如果起重机供电正常, 安全门也关好, 但仍无法启动, 这种情况一般应从凸轮控制器的零点标志查找问题所在, 标志虽然处于零点位置, 但是有可能零位保护触点并未能正常接触。因此, 只要任何一个控制器不归零或者零位触电没闭合时, 桥式起重机的主回路是无法接通的。

摘要：通过对桥式起重机在现阶段关于故障问题的研究, 翔实地分析了桥式起重机的故障表现、故障引起的后果、起重机技术参数标准, 探讨了引起故障的具体原因, 提出了相应的解决措施。对全面认识和利用桥式起重机、提高其性能有一定帮助。

关键词：桥式起重机,排除故障,分析

参考文献

[1]王哲, 徐璐, 赵德芸, 等.5t桥式起重机起升机构的设计计算[J].煤矿机械, 2010 (2)

[2]周建国.桥式起重机的故障维修分析[J].矿山机械, 2006 (1)

[3]左治兴, 朱必勇, 孙学森, 等.桥式起重机典型事故分析及安全管理[J].工业安全与环保, 2006 (10)

[4]王晶, 刘祖德.桥式起重机主梁安全评估实例分析[J].现代商贸工业, 2007 (2)

[5]苏慧.浅析桥式起重机的安全隐患与预防措施[J].广东科技, 2008 (12)

桥式起重机疲劳寿命预测 篇8

起重运输机械作为整个物流链的重要组成部分,对物料进行起重、运输、装卸或安装等作业。然而起重机械却是机械设备中隐藏危险因数最多、发生事故几率最大的特种设备之一,国内外每年都因起重设备、起重作业造成大量的财产损失和人身伤害事故。调查统计数据显示,最常见的也是最严重的事故是以疲劳裂纹为特征的起重机焊接结构的疲劳破坏。由于桥式起重机的主梁是典型的焊接结构,所以难免会有气孔、夹渣等焊接缺陷。而这些缺陷在交变载荷的多次循环作用下,逐渐扩展,最后往往会导致金属结构的疲劳断裂失效[1]。实践发现,工作繁重的桥式起重机在使用几年后,其金属结构常常在较大应力集中处、焊接热应力影响区域或焊接缺陷处产生肉眼可见的宏观裂纹,并扩展成严重影响生产安全的危险裂纹[2,3]。因此关于桥式起重机主梁疲劳破坏问题的研究得到了极大的关注,其中研究的重点为主梁疲劳寿命的预测问题。

1研究对象综述

某企业炼钢分厂浇注钢包跨2号双梁桥式起重机是用来将熔化的钢水吊运至精炼炉的特种起重机,其主要特点是工作频繁、满载率高、环境温度高、粉尘大、安全可靠性要求高。其箱型主梁内部结构图如图1所示。2009年3月,对这台已服役多年的起重机进行现场检查,发现其主梁腹板处和下翼缘板处出现了多处大尺寸的裂纹,具体裂纹分布情况如图2所示(阴影部位为裂纹所在位置)。

裂纹位置主要集中在主梁腹板跨中段(鉴于实际工作状况分析是经常停放钢包的位置),裂纹的走向基本都是纵向的裂纹,但在第2块大加劲板与下翼缘板的连接处最长出现了169 mm的横向裂纹。导致多条裂纹产生和扩展的原因主要有以下几方面:

(1)自身缺陷:

因为在钢材生产和结构制造等过程中不可避免地在某些部位存在着局部微小缺陷,如:钢材化学成分的偏析、非金属杂质,焊接构件表面上的刻痕,轧钢皮的凹凸轧制缺陷和分层,制造时钻孔、剪边、火焰切割带来的毛边和裂纹,焊接构件中有焊渣侵入的焊缝趾部,存在于焊缝内的气孔、未焊透。这些缺陷都是可能产生裂纹源的主要部位。

(2)载荷情况:

该台起重机长期处于满载(载荷大小相当于额定载荷大小)服役状态,由于载荷过大,导致起重机的主要受力部位和构件产生很强的应力集中,从而加速初始裂纹的扩展并使其产生新的裂纹。同时起重机的高变载荷工作状态对构件的疲劳寿命也有很大影响,所以随机疲劳也是工程构件的主要破坏形式之一。

(3)环境腐蚀:

该起重机是在炼钢车间服役,在高温条件下,自身的钢结构难免会发生氧化或是高温蠕变而被腐蚀,而腐蚀是裂纹产生和扩展的重要影响因素之一。

综上所述,该桥式起重机主梁腹板跨中段出现的多处焊缝开裂现象及大加劲板上出现的不同尺寸的孔状裂纹系疲劳破坏所致。金属结构疲劳破坏的机理为:由于受到频繁的高变载荷,金属裂纹尖端处存在应力强化,出现材料脆化(俗称冷作硬化)而使塑性降低。断裂力学中的线弹性理论指出:裂纹的扩展主要是因为裂纹的应力强度因子K=σ(σ为工作应力)超过材料本身抗断裂的门槛值所致;裂纹扩展的速度dα/dN(α为裂纹长度;N为工作循环数)正比于应力强度因子。

2桥式起重机主梁寿命估算

2.1 材料参数的确定

本文桥式起重机焊接箱形梁材料采用Q235,根据文献[4,5]可知,裂纹处材料常数C=2.606×110-13,m=3.0。形状修正因子β取决于构件及缺陷几何形状,对于带穿透裂纹的受拉无限大板,均布拉应力垂直于裂纹,由文献[6]查得β=1.1。

2.2 临界裂纹长度αc的确定

由断裂力学可知,在应力强度因子幅度ΔK小于界限值ΔKth时,裂纹不会发生扩展;当外加应力强度因子幅度ΔK达到此界限值ΔKth后,裂纹扩展速率急剧上升。当疲劳裂纹达到临界裂纹长度时,裂纹扩展速度可能迅速增大,直至构件断裂。对于桥式起重机桥架结构可以近似采用所受最小应力为σmin=0,即不起吊重物时构件裂纹处的应力为0。应力强度因子幅度计算公式为:

undefined。 (1)

其中:σmax为裂纹处最大应力值。要使得疲劳裂纹不出现失稳扩展,应使ΔK不超过某一临界值ΔKth,ΔKth可通过实验得到。本文取ΔKth=129.6 MPa。临界裂纹长度的计算公式为:

undefined。 (2)

当 K = ΔKth = 129.6 MPa时,裂纹处最大应力σmax=151 MPa,即在工况1(起重机在小车位于主梁跨中,满载下降制动同时对小车启动或制动且大车启动或制动工作)时所受最大主应力值(由实际载荷分布情况所得),此时计算的临界裂纹长度为αc=192 mm。

2.3 初始裂纹α0的确定

初始裂纹尺寸α0是指开始计算裂纹扩展寿命时的最大原始裂纹尺寸,可以用无损探伤方法进行检测。裂纹种类繁多,形状各异,有表面的也有深埋于内部的,用一般的无损探伤法可能检测不出来,对于细微裂纹常凭借经验或者参考有关的实验研究报告选出。进行寿命估算时,须对其进行当量化处理,转化成规则裂纹。初始裂纹尺寸对零件的裂纹扩展寿命有重要影响,因此应科学地确定此值。文献[7]推荐了不同厚度钢板α0的取值范围,出于安全性和可靠性考虑,本文取α0=0.5 mm。

2.4 剩余寿命计算

由桥式起重机疲劳破坏特性和裂纹扩展规律可知,桥架的疲劳寿命由裂纹的扩展速率所决定,也就是裂纹从初始裂纹发展到临界裂纹的过程。

2.4.1 主梁疲劳设计寿命

起重机主梁的疲劳设计寿命也就是假设材料存在初始裂纹扩展到临界裂纹的过程,即裂纹从α0=0.5 mm扩展到αc=192 mm的过程。对于桥式起重机桥架结构可以近似采用所受最小应力为σmin=0,则Δσ=σmax。起重机在常用载荷16 t即工况1时主梁所受最大主应力值σmax=142 MPa,即Δσ=142 MPa。寿命计算公式为:

undefined。 (3)

将有关数值代入式(3)得到桥式起重机桥架疲劳设计寿命NP=1 529 286次。

说明下盖板由初始裂纹0.5 mm扩展到临界裂纹192 mm需要经过1 529 286次应力循环。

2.4.2 主梁使用寿命

主梁的使用寿命就是本台起重机从投入工作到检测时的寿命,也就是裂纹从α0=0.5 mm扩展到检测时最大裂纹169 mm的过程,把Δσ=σmax =142 MPa代入式(3)得桥式起重机桥架使用寿命:NP使=1 486 087次。

说明下盖板由初始裂纹0.5 mm扩展到裂纹长度为169 mm时经过了1 486 087次应力循环。

2.4.3 主梁剩余寿命

主梁的剩余寿命就是起重机还能工作多久就报废。由疲劳破坏特性可知,即裂纹从检测出的最大裂纹αmax=169 mm发展到临界裂纹αc=192 mm的历程。把Δσ=142 MPa代入式(3)得桥式起重机桥架剩余寿命NP剩=35 342次。

本台设备还能工作35 342次工作循环就达到了使用寿命。

3结论

从本台桥式起重机的资料查询到,从20世纪70年代投产至今有35年有余,其设计寿命为36年。按桥式起重机每天120次工作循环计算,1 529 286次应力循环可以使用36年,已经使用1 486 087次应力循环为35.3年,该起重机还能工作293天。计算所得的使用寿命35.3年与该起重机的实际工作循环次数35年基本吻合。由此可见,本文将有限元分析计算与断裂力学相结合进行桥式起重机桥架的疲劳寿命计算的方法是可行的。

参考文献

[1]张玉琴,窦玉香,郜拥军,等.桥式起重机主梁结构剩余疲劳寿命估算[J].中国重型装备,2008(2):10-12.

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[3]谢敏,张安哥.起重机焊接箱形梁的疲劳分析与寿命估算[J].华东交通大学学报,1993,10(4):30-42.

[4]The Committee on Fatigue and Fracture Reliability of theCommittee on structure Safety and Reliability of the Structur-al Division.Fatigue reliability:Introduction[J].Journal ofthe Structura1 Division,1982,108(STI):1-23.

[5]S Suresh.材料的疲劳[M].王光中,译.北京:国防工业出版社,1993.

[6]徐颧.疲劳强度设计[M].北京:机械工业出版社,1981.

桥式起重机升降系统电气改造 篇9

起重机经常需要在重载的情况下频繁启动、制动、变速等操作,传统桥式起重机主要采用控制器-接触器控制的电气系统,所用的电器零件多,控制电路复杂,维护保养不方便。设备在调速瞬间,电路所产生的冲击电流大,并且还会产生一定的机械冲击力。传统桥式起重机各项综合技术指标较差,已不能满足工业生产的需求,而利用变频器调速的起重机控制线路简单、运行稳定、高效节能,同时还可以提高桥式起重机的安全性能。本文通过对15/3 t桥式起重机升降系统电气改造为例,通过对变频器的选择和设置,实现电机的变频调速。

1 改造前桥式起重机升降系统

15/3 t桥式起重机升降电机功率为72 k W,电流为141 A,频率为50 Hz,是利用凸轮控制器来调节转子绕组中串接的电阻,前后为对称布置。随着凸轮控制器档位从快加速1档到快加速3档,转子绕组中串接的电阻被逐级切除,电动机转速逐级升高,直至电阻被切除到最小,电动机最终以额定速度运行[1]。

15/3 t桥式起重机升降系统电气原理图如图1所示[2]。点动起升(或下降)按钮,KM1(或KM2)闭合,电动机定子接通正向(或反向)电源,桥式起重机处于上升(或下降)状态。速度可通过以下操作调节:

当操作手柄推向快加速1档时,Q13、M13、Q12、M12断开,Q11、M11闭合,第一级电阻被切除,电动机进行一级加速;

当操作手柄推向快加速2档时,Q11、M11、Q13、M13断开,Q12、M12闭合,第一级电阻和第二级电阻被切除,电动机进行第二级加速;

当操作手柄推向快加速3档时,Q11、M11、Q12、M12断开,Q13、M13接通,第一级电阻、第二级电阻、第三级电阻被切除,电动机以额定转速运行。

2 变频器

变频器是应用变频技术与微电子技术,通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器主要由整流、滤波、逆变、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成[3]。变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率,根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压,进而达到节能、调速的目的,另外,变频器还有很多的保护功能,如过流、过压、过载保护等等。随着工业自动化程度的不断提高,变频器也得到了非常广泛的应用。

2.1 变频调速原理

变频调速技术的基本原理是根据电机转速与工作电源输入频率成正比的关系[4]:

n=60 f(1-s)/p

n:转速;

f:输入频率;

s:电机转差率;

p:电机磁极对数。

由上式可知,转速n与频率f成正比,只要改变频率f即可改变电动机的转速,并且电动机转速调节范围非常宽。变频器就是通过改变电动机电源频率实现速度调节的,是一种理想的高效率、高性能的调速手段[5]。

2.2 变频器选择

FR-A740系列是起重机专用变频器,具备磁通矢量控制模式,采用正弦波PWM控制,特别装备有专为控制桥吊和完成自动调整功能的智能软件,内置能量回馈再生制动单元和交流输入电抗器,完全满足桥式起重机的工况要求,还具有明显的节能效果。15/3 t桥式起重机快速起升电机功率为72 k W,电流为141A,频率为50 Hz,因此选择变频器型号为FR-A740-90 k W[6]。

2.3 变频器参数设置

15/3 t桥式起重机快速升降机构电机采用多段速度控制,其参数设置如表1所示。

3 改造后桥式起重机升降系统

15/3 t桥式起重机升降是通过改变电机频率,控制STF(或STR)的闭合和RH(高)、RM(中)、RL(低)的不同动作组合,使电动机可以在变频器多段速运行,实现电机在不同频率下,保持正转(或反转)状态。

15/3 t桥式起重机起升(或下降)电气原理图如图2所示。点动启动按钮,KA闭合。点动快速起升(或下降)按钮,KA1(或KA2)闭合,电动机定子接通正向(或反向)电源,桥式起重机处于快速上升(或下降)状态,其速度随着频率的不断升高而不断增加(图3所示)。以快速起升为例,起始时间为t0,其工作流程为:

t0到t0+2,经过2 s后,电机速度从零加速到低速运转速度;

t0+2到t1,电机处于稳定速度(低速运转速度);

t1到t1+2,经过2 s后,电机速度从低速运转速度加速到中速运转速度;

t1+2到t2,电机处于稳定速度(中速运转速度);

t2到t2+2,经过2 s后,电机速度从中速运转速度加速到高速运转速度;

t2+2到t3,电机处于稳定速度(高速运转速度);

t3到t4,电机制动。

4 改造后的应用效果

从改造后运行来看,取得的效果非常明显,主要表现为:

(1)桥式起重机的启动、制动、加速、减速等过程更加平稳快速,减少了负载波动,安全性大幅提高;

(2)控制系统故障率大大降低,采用变频调速控制后,系统大大简化;

(3)系统运行的开关器件实现了无触点化,具有半永久性的寿命;

(4)降低了对电网的冲击,由于改造前电机启动瞬间,电流大,从而产生一定的冲击,而改造后系统的启动电流平缓上升[3];

(5)防止溜钩;

(6)降低电动机噪声、振动、过热等现象,频繁启动和停止时,电动机热耗减少,寿命延长;

(7)节约能源,变频调速的启动、制动、加速、减速等过程中,电机运行电流小,以本案来讲,通过加装电表测试,节能可达28%左右。

5 结语

通过对15/3 t桥式起重机升降系统电气改造,不仅提高了桥式起重升降系统的安全性能,降低劳动强度,而且还降低了设备的维护保养难度。

摘要：分析了桥式起重机升降系统电气部分在改造前的工作原理及操作流程,对变频器进行简单介绍,并利用变频调速原理对桥式起重机升降系统进行了电气改造。改造后,大大提升了桥式起重机工作时的安全性能。

关键词：桥式起重机,升降系统,变频器

参考文献

[1]张质文,王金诺,程文明,等.起重机设计手册[M].北京:中国铁道出版社,2013.

[2]GB/T3811-2008.起重机设计规范[S].

[3]周志敏,纪爱华.西门子变频器工程应用与故障处理实例[M].北京:机械工业出版社,2013.

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[5]张燕宾.电动机变频调速图解[M].北京:中国电力出版社,2003.

桥式起重机大车同步技术研究 篇10

1大车运行速度分析

异步电机通过联轴器、减速机、传动轴实现对大车车轮的驱动,电机的转速变化可以反映出大车两侧的运行特性。因此通过对异步电机起制动以及加减速的仿真可以得到大车的速度变化特性。

1.1异步电机模型建立

异步电机的数学模型是一个高阶、非线性、强耦合的多变量系统。三相静止的ABC坐标系和三相旋转的abc坐标系上异步电机多变量非线性数学模型比较复杂,绕组之间存在耦合并且定子与转子之间的互感为 θr的函数,仿真起来比较复杂。可以利用“非功率不变变换”3 /2变换和旋转变换将方程式中定子和转子的电压、电流、磁链和转矩都变换到两相静止坐标系 αβ 上。由于两相坐标轴相互垂直, 两相绕组之间没有磁的耦合,αβ 坐标系上的数学模型相对于三相坐标系简化了很多,因此在 αβ 坐标系上建立异步电机的数学模型。经计算可以得到变换后的数学模型[2,3]为

式中 ω 为电机的角速度,isαisβ分别为电机定子在 αβ 坐标系中两坐标轴上的电流分量,irαirβ分别为转子在 αβ 坐标系中两坐标轴上的电流分量,Rr、Rs分别为转子与定子的电阻值,J为电机的转动惯量,np为磁极对数,Lm为定转子互感,Ls、Lr分别为定子与转子的自感,TL为电机运行的负载。在Matlab / Simulink中利用ODE四阶龙格库塔函数对微分方程进行求解,得到图1所示的电机空载启动过程转速变化曲线[4]。

1.2电机加减速特性

在上述电机模型的基础上,在0. 5 s以及0. 8 s分别降低与增加电机模型的电源频率,实现异步电机模型的加减速; 在0. 6 s增加电机负载。分别得到图2、图3。

从仿真的结果来看,空载与负载启动的时间不同; 电机的加减速过程可以看成一个匀加速、匀减速的过程; 电机在0. 6 s增加负载,电机的转速降低, 作用在大车上可以得知,大车两边运行阻力不一致, 必然会引起大车两边运行的速度不一致,进而会影响大车的不同步。严重的不同步导致桥架的偏斜, 引起车轮轮缘与轨道摩擦,影响起重机的正常运行, 引发安全隐患。

2大车同步控制策略设计

从上述仿真曲线可以看出,由吊载没有居中以及动摩擦系数不一致等原因导致的运行阻力不同会造成大车启动时间以及运行的速度不一致,在这些过程当中会造成大车两边行程出现偏差,影响起重机的正常运行。为解决不同步的问题,需要对大车两边的运行速度、位移等数据进行监测,利用变频调速的方式缩小大车两边的行程差。

假设某一时刻综合因素导致大车两边的运行速度差值为 ΔV,两边的行程差值达到S( S可以进行设定) ,这时起重机的PLC通过分段改变大车变频器的频率输出值实现大车较慢侧运行速度的提高。

2.1大车车轮极限行程差分析

行程差达到一定的值之后,大车的车轮会出现 “啃轨”的现象,影响起重机的正常运行,因此这里先对大车两边的极限行程差值进行计算分析计算分析[5],为S值的设定提供参考( 图4、图5) 。

对于车轮极限位置行程偏差的分析,在部分的文献中有所研究,但是将轨道都简化成一条直线,并且对于M值的计算存在误差,因此计算得到的极限行程差精度不高。

图4中的L为起重机的跨距,h为轨道的宽度, N为踏面的宽度,r为车轮半径,R为轮缘的半径, Δd为车轮两侧运行距离差。

可得,因为 β 数值较小,可用tanβ 近似代替sinβ 的值。所以可得:

2. 2大车同步控制设计

如图6所示,S1、S2、S3分别为大车两边速度差积分得到的行程差值。

当调频的时间到达A时,大车两边的速度一致,此时两边的行程差值达到最大,为S与S1的和;

当调频的时间到达B时,此时原先较慢侧运行速度较另一侧速度大 ΔV,S1与S2的值相等,所以调速到B点时大车两边的行程差值为调频刚开始的值S。

当调频的时间到达C时,此时大车两边的速度相等,此时整个调速运行的过程中大车两边的行程差值为S3,如果实现S3与S值相等,那么C点时刻整个运行过程大车两边的行程差值为0,并且大车两边的速度相等,最终实现了大车的同步控制。

从第三部分的仿真可得,大车的无级加速过程可以看成匀加速的过程,所以S3的值可以用 ΔV与tBC的乘积计算来得到。差值可以利用传感器监测得到,因此采集数据后计算可以得到无级变频减速时间tBC的值。

3实验验证

前面仿真分析了起重机大车两边不同负载等原因对启动时间以及平稳运行速度的影响,并且设计一种大车运行的控制策略,但是同步控制的策略能否有效减小行程差还是一个未知数,因此需要利用本实验室的“起重转载设备智能控制与健康评估实验平台”对同步的控制策略进行实验验证。

实验平台由PLC、变频器、交流电机、拉线式位移传感器、编码器和门式起重机组成。控制系统中PLC选用施耐德公司的ME258可编程控制器,变频器使用施耐德公司的ATV31系列,拉线式位移传感器选用德国米铱公司的WDS-P115,旋转编码器采用西门子公司的1XP8001-2048。系统以PLC为核心,由PLC完成传感器数据的采集,经逻辑计算后输出控制信号给变频器,采用无级调速的原理调节变频器的输出频率,控制电机的转速,实现大车的同步。

大车两边的行程距离由拉线式位移传感器测量,双边运行速度由安装在大车车轮上的编码器进行实时测量,并实时传送至PLC。实验进行之前,起重机进行多次行走较长位移,比较大车绝对值编码器的相对位移,计算修正因子[4],用修正因子与编码器齿数相乘得到新的编码器齿数,以此来减少起重机因制造、安装等固有偏差引起的行程差值。

起重机运行之前,吊载4T的砝码并偏离中心位置1. 5 m,进行人为制造大车两边的运行阻力偏差。

实验结果是由多次进行实验总结出速度误差与加减速时间tBC关系后,修改调速时间得到的数据。 从结果来看,由于偏载导致起重机大车两边在启动阶段及稳步运行阶段产生了一定的行程差值,在0. 6 s与0. 8 s形成差值达到最大。拉线式传感器将数据传送至PLC进行处理,进行无级变频调速,缓慢实现行程差值的减少,避免由“啃轨”实现速度的被动改变,影响车轮与轨道的使用寿命。

4总结

仿真分析了起重机大车电机的启动、加减速以及增加负载时的转速变化曲线、分析得出大车极限行程差值表达式并设计一种大车同步运行的控制策略,并在实验室平台上进行实验验证。经过多次的实验总结改善,实验结果表明控制方案是可行的、具有纠偏的作用。

摘要：由于吊载没有居中、轨道两边动摩擦系数不一致等原因,桥式起重机大车运行过程中两边受到的运行阻力不同,造成运行速度与行程不一致,严重时会引起“啃轨”的发生、缩短起重机的使用寿命并造成一定的安全隐患。在仿真分析大车电机变频加减速及受到负载时速度变化规律的基础上,设计出一种新的同步控制策略,并通过实验平台验证了同步控制方案的可行性、有效性。最后精确计算出大车车轮极限行程差值的表达式,对研究大车不同步问题具有一定的参考意义。

桥式起重机 篇11

ODY型轿式起重机是目前应用最广泛的一种起重设备，它能够对80t包括80t在内的吊运钢水包或其他金属液体进行起重，具有一定的优越性，但是其在运行过程中也存在着多方面的安全隐患。作为操作人员要定时定期对ODY型轿式起重机进行必要地检测与维护，做好该起重机的安全检验工作，保障其能够安全、平稳运行。因此，笔者将对QDY型轿式起重机的安全检验技术做一个深入的分析。

一、ODY型轿式起重机的简要概述

近年来，我国的起重机安全事故频发，尤其是2007在辽宁铁岭发生的一起钢液浇包倾覆事件，引起了举国上下的关注，该次事件导致了严重的人员伤亡。事后国家对冶金起重机械设备进行了一些列的整治与排查，并重新对我国的起重机械给予相应的调整，完善各项有关法律法规，而ODY型轿式起重机就是在这样的背景下出现的。它符合了国家的有关起重技术标准，在吊运熔融金属中发挥着重要的作用。这种新型的QDY型轿式起重机对环境以及安全性要求比较高。首先，它是在在高温、高辐射环境下运行的，且伴随着明显地腐蚀以及粉尘物质，存在着一定的危险性，因此在一些防护措施、可靠性方面有着较高的要求，力图保证该起重机能够得以安全、有效地运行。ODY型轿车起重机不仅造价低廉，而且较以往的起重机来说结构更加简单化，便于操作，满足了绝大部分中小铸造业的需求，并得到了广泛地应用。

二、ODY型轿式起重机的安全检验技术分析

（一）起重设备及作业环境

任何一個企业，在从事某项大型的机械运行时，必须对整个技术设备以及作业环境进行有效地检查分析，确保工程运行的安全性。QDY型轿式起重机尽管在技术以及安全性能上实行了一系列的革新，但也不可避免地会出现一些突发问题，因此在QDY型轿式起重机投入使用时，必须对其设备性能以及环境状况进行严密地分析。对起重机的负荷量以及使用场所要进行准确地定位，并对起重机的各项技术资料以及维修许可等做好检查。另外，还要对起重机的检测维修人员进行审核，确定他们的各项许可资格，以便应对安全突发状况。作业环境也是其中的重中之重。首先，对于那些暂时闲置不用的起重机要给予明示，挂上“禁止使用”的吊牌，以免不明事实的工作人员贸然使用，造成严重的后果。其次，在进行工程项目前，要对车间的构造以及起重机的相邻距离进行模拟检测，避免在操作过程中出现碰撞的情况，而且要对减速装置进行排查，一旦发生突发情况，可以及时地应对。

（二）起升机构的安全要求

由于QDY型轿式起重机的工作环境相对比较恶劣，往往是在高温、多粉尘的条件下进行的，而且它的起重装置仅是靠一根钢丝绳以及一套减速设备共同支撑的，安全性不高，一旦发生意外，将会造成不可挽回的损失，因此，相关人员要对其进行严密地监测。首先要对起重机的吊钩部件进行外观检测，要根据相关的质量标准对吊钩作以精密地测量，并保证吊钩是未经过焊补的，以免发生局部裂开现象，造成安全事故。另外要对起重机的钢丝绳进行检测，必要时可以对其进行验证。对钢丝绳的材料、股数、钢丝数以及磨损程度进行排查，对于不合格的或是已经老化的成分要加以排除，并对钢丝绳运行时所能承受的最高温度进行统计，若是工作环境超出了钢丝绳所能承受的温度，要采取合理、有效的措施进行隔热。除此之外还要对起重机各个部分的匹配进行检测，关注到每一个小细节，确保QDY型轿式起重机运行的安全性。

（三）操作系统的可控制性

对于QDY型轿式起重机的运行来说，最重要的就是其操作系统的可控制性。首先对于司机室的控制，要从司机的立场出发，建立一套完善的便于司机操作的应急开关设备，司机室的气温比较高，要做好防辐射工作，采用先进的隔热设备，保障司机对整个系统的有效控制，目前一些无线遥控装置也应用到了起重机的使用中，这也是其安全的一个方面。其次要对电气设备进行检测与维护，选取一些耐高温、防粉尘的设备，使室内环境具有可控制性。

三、结束语

桥式起重机主梁变形及修复方法 篇12

1 出现变形的原因

1.1 没有合理的进行设计与制造

焊接过程和设计材料不合理, 比如, 设计中没有根据有关技术标准和规范去做, 没有根据腹板拱度进行下料, 没有按照要求确定钢材规格尺寸, 同时, 因为有一定差异存在于焊接工艺中, 这样有明显的波浪变形存在于腹板中, 在使用时, 因为钢材质量不合格或者受拉区向受压区转变, 因此, 下挠问题极易出现在主梁中。

1.2 内应力影响主梁

在制造主梁结构时, 强制进行, 或者因为焊接的时候, 对局部没有进行合理的加热, 这样就会有不同程度的压、拉应力出现在起重机金属结构的各个部位, 当金属屈服极限被这些应力超过之后, 就会有变形问题出现在主梁中。

1.3 吊装及运输不合理

长大型构件是起重机主梁的基本构造特征, 弹性大, 刚度小, 在制作装配中, 有很大的内应力存在, 一旦操作不规范, 就极易导致起重机主梁结构形变。

1.4 应用不科学

通常, 按照设计参数将起重机的载荷能力确定出来, 在平时应用中, 超载问题经常发生, 工作量大, 或者应用不科学, 就会有变形问题出现在起重机主梁结构中。

1.5 腐蚀及高温环境影响主梁

当在腐蚀和高温环境下长期运行后, 桥式起重机的金属材料屈服强度就会被降低, 温度过高, 还会有温度应力出现在其中, 因此, 将主梁变形的可能性就会增加。桥式起重机如果长期的在高温环境下工作, 所以需要将隔热板设置在直接受高温辐射的部位, 例如起重横梁和主梁, 将可靠的隔热装置设置在下翼缘板处, 桥式起重机如果在腐蚀环境中工作, 将金属结构的防腐措施必须要做好, 将划痕、焊缝和表面损坏要尽可能的减少。

2 修复对策解析

2.1 预应力修复法

对桥式起重机主梁变形问题可以应用预应力法进行矫正, 将支座固定在主梁的下盖板两端, 通过预应力将多根钢丝绳和钢筋张拉出来, 主梁在弯矩的作用下恢复上拱。当有载荷作用被施加到主梁上, 钢筋预应力和工作压力恰好相反, 这样部分工作压力就可以被钢筋预应力抵消, 进而将主梁承载能力提升。在矫正主梁时, 这种方法发挥着重要作用, 矫正后, 就会有着准确且稳定的上拱值, 按照平时应用过程中的改变, 能够及时调整;主梁在矫正后, 刚度与强度将会被提升, 这种矫正方式成本低、施工周期短、便于掌控、简便可靠。但是, 在主梁的局部变形或者水平弯中不适合应用这种方法, 只可以矫正桥式起重机箱型主梁拱度下挠。校正后而且影响外形。一旦起重机长期满负载运动、承载能力差、工作环境恶劣、多年应用, 就可以对这种方法进行应用。

2.2 火焰矫正法

这种方法的基本原理是加热主梁局部, 使塑性变形不断出现在金属结构的某些位置, 冷却后, 通过剩下的一些收缩应力完成矫正。对这种方法进行应用, 需要注意这样几个方面:

首先, 在700-800℃之间控制加热的温度, 这时就会有桃红色呈现于钢板中, 防止出现过低或者过高的加热温度。这时金属的屈服极限就会逐渐向0发展, 为热碳钢状态, 因此, 具备最优的矫正效果。

其次, 为了将腹板的波浪度降低, 隔板处为加热点。对于主梁中的一些危险截面, 应该将加热点避开。在矫正加热后, 加大烤点应力, 所以, 也会相应的增大危险截面的负荷应力, 极易造成矫正变形不科学。

再次, 不可以重复加热同一个位置, 不仅效果不理想, 也会损害金属的金相组织。

最后, 矫正完主梁变形问题后, 需要加固主梁。由于矫正后, 有很大的应力存在于主梁中, 加之使用年限长, 就会增加金属材料的疲劳度, 刚性不合理。一旦没有加固, 不仅影响矫正效果, 也会加重变形情况。通常加固时, 将槽钢放到主梁跨度内下盖板两侧, 作为腹板, 再将一层下盖板铺上去, 进而将主梁断面增加。

这种矫正方法, 灵活性强、矫正效果较好, 施工工艺也比较简单, 然而, 矫正时, 顶起了主梁矫正部位后, 就会将技术要求和施工难度增加, 矫正后, 对主梁还需要用槽钢加固, 不然会有更加严重的塑性变形出现在其中。通常的时候, 应该根据实际情况而定, 再选择这种方法。

3 结语

综上所述, 因为种种因素的至于, 经常有变形问题出现在桥式起重机主梁结构中, 进而对其正常应用就会带来影响, 所以, 为了能够确保桥式起重机可以被安全、可靠的应用, 对于其主梁结构中出现的变形问题进行修复是摆在我们面前的一项重要工作。所以, 在实际工作中必须要采取科学的矫正方法, 对于各种方法的适用范围、特征进行合理的把握, 才可以有效的解决桥式起重机主梁的变形问题。

参考文献

[1]叶斌.桥式起重机主梁变形原因与修复方法[J].科技论坛, 2011 (08) :257-259.

[2]王丙全, 肖桂华, 郭中伟, 常保和.桥式起重机主梁变形矫正措施[J].冶金设备, 2013 (08) :265-269.