基于PLC門式起重機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、目 錄中文摘要、關(guān)鍵詞1英文摘要、關(guān)鍵詞2引言3第1章 門式起重機(jī)系統(tǒng)概述41.1 門式起重機(jī)的工作參數(shù)41.2 門式起重機(jī)的特點(diǎn)61.3 軌道式集裝箱門式起重機(jī)的分類71.4 主要技術(shù)性能參數(shù)71.5 軌道式集裝箱門式起重機(jī)的機(jī)構(gòu)8第2章 門式起重機(jī)的三大工作機(jī)構(gòu)112.1 起升機(jī)構(gòu)112.2 小車走行機(jī)構(gòu)122.3 大車走行機(jī)構(gòu)13第3章 門式起重機(jī)的電氣設(shè)備及選用163.1 門式起重機(jī)的工作類型及過程163.2 起重機(jī)常用的下降制動方法173.2 電氣控制系統(tǒng)183.3 電動機(jī)193.4 控制電器及選用203.5 變頻器的選擇243.5.1 變頻器的主要特點(diǎn)253.5.2 變頻器類型24

2、3.5.3 門式起重機(jī)的變頻調(diào)速253.5.4 變頻器容量選定273.6 可編程序控制器（PLC）283.6.1 PLC的主要特點(diǎn)：293.6.2 PLC的基本組成293.6.3 PLC的軟件組成31第4章 電器保護(hù)裝置及維護(hù)374.1 電器設(shè)備374.2 導(dǎo)電裝置以及電氣電路394.3 電氣設(shè)備的維護(hù)與檢修40結(jié)論42致謝43參考文獻(xiàn)44附錄A 45基于PLC的門式起重機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要：門式起重機(jī)是橋式起重機(jī)的一種變形，主要用于室外的貨場、料場貨、散貨的裝卸作業(yè)。它的金屬結(jié)構(gòu)像門形框架，承載主梁下安裝兩條支腳，可以直接在地面的軌道上行走，主梁兩端可以具有外伸懸臂梁。門式起重機(jī)具有場地利用率

3、高、作業(yè)范圍大、適應(yīng)面廣、通用性強(qiáng)等特點(diǎn)，在港口貨場得到廣泛使用。集裝箱門式起重機(jī)是目前國內(nèi)外非常受推崇的一種集裝箱堆場機(jī)型，我國港口越來越多地選用這種機(jī)型。本文介紹軌道式集裝箱門式起重機(jī)的三大工作機(jī)構(gòu)、電氣設(shè)備和電氣控制系統(tǒng)等內(nèi)容，電器設(shè)備是起重機(jī)上比較復(fù)雜的部分，它在沖擊、震動與擺動的工況下作業(yè)，容易發(fā)生故障，特別在高溫、多灰塵、潮濕的環(huán)境下，更容易發(fā)生故障且可能引發(fā)事故。本文主要主要是利用PLC控制的變頻調(diào)速技術(shù)，控制門式起重機(jī)拖動系統(tǒng)的各檔速度、加速時(shí)間和制動減速，將轉(zhuǎn)子繞組引出線短接，去掉電刷和集電環(huán)，節(jié)省更換電動機(jī)的費(fèi)用。而且調(diào)速性能好，時(shí)間都可以根據(jù)現(xiàn)場情況由變頻器設(shè)置，調(diào)整方便

4、。負(fù)載變化時(shí)，各檔速度基本不變。采用先進(jìn)的電器設(shè)備和電器控制方法提高起重機(jī)的工作效率。關(guān)鍵詞：門式起重機(jī) 電動機(jī) 變頻器 接觸器 繼電器 PLCPLC-based control system design of gantry craneAbstract：The portal type hoist crane is the bridge-type hoist crane's one kind of distortion, mainly uses in the outdoor freight yard, the materials yard goods, the bulk cargo h

5、andling operation. Its metal structure portal type frame, under the load bearing king post installs two stubs likely, may walk directly on the ground track, the king post both sides may have overhang the cantilever beam. The portal type hoist crane has the location use factor to be high, the work sc

6、ope is big, the adaptation surface is broad, versatility strong and so on characteristics, obtains the widespread use in the harbor freight yard. The container portal type hoist crane is one kind of container dump site type which present domestic and foreign receives esteems, our country harbor more

7、 and more selects this type. This article introduced that rail-mounted container portal type contents and so on hoist crane's three big operating mechanism, electrical equipment and electric control system, the electric appliance equipment is on the hoist crane the quite complex part, it in the

8、impact, the vibration and under the swinging operating mode the work, easy to break down, under the high temperature, the multi-dusts, the moist environment, easier to break down specially, and possible to cause the accident. This article mainly is mainly uses the PLC control the frequency conversio

9、n velocity modulation technology, control portal type hoist crane dragging system's various grade of speeds, the rise time and the brake decelerates, the rotor winding lead-out wire pipe nipple, removes the electronics brush and the ring header, saves replaces electric motor's expense. Moreo

10、ver the velocity modulation performance is good, the time may establish according to the scene situation by the frequency changer, the adjustment is convenient. When variation of load, various grade of speeds basic invariable. Uses the advanced electric appliance equipment and the electric appliance

11、 control method raises hoist crane's working efficiency. Keywords: gantry; crane; motor; inverter ccontactor; relay; PLC引 言隨著社會生產(chǎn)力的發(fā)展，在運(yùn)輸業(yè)發(fā)生了一場技術(shù)革命集裝箱運(yùn)輸。六十年代中期集裝箱運(yùn)輸受到世界各國的普遍重視，從而得到了迅速發(fā)展，以形成一個(gè)完整的體系。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織為集裝箱規(guī)定了統(tǒng)一的規(guī)格、重量。為發(fā)展集裝箱運(yùn)輸，又出現(xiàn)了許多種類的裝卸機(jī)械，集裝箱龍門起重機(jī)就是其中的一種。集裝箱龍門起重機(jī)由普通龍門起重機(jī)發(fā)展而來，是專門用來裝卸集裝箱的一種起重機(jī)

12、，被廣泛的用于碼頭、車站、貨場等。集裝箱龍門起重機(jī)最早出現(xiàn)于1958年。1965年以后軌道式集裝箱龍門起重機(jī)有了很大的發(fā)展，隨后在19711972年輪胎式集裝箱龍門起重機(jī)又有顯著的增多。目前，國內(nèi)外集裝箱龍門起重機(jī)正朝著裝卸自動化的方向發(fā)展，為了提高裝卸效率，采用計(jì)算機(jī)控制起重機(jī)的各種動作，它可以安全、準(zhǔn)確的將集裝箱搬運(yùn)到指定的位置，起重機(jī)械是物流機(jī)械化系統(tǒng)中的重要設(shè)備。社會化大生產(chǎn)愈發(fā)展，居民生活水平愈提高，物料搬運(yùn)和人員的輸送量就愈大，起重機(jī)械的應(yīng)用范圍也就愈廣泛。根據(jù)人類生產(chǎn)和生活的需要，許多具有持殊用途的新型設(shè)備不斷出現(xiàn)。本課題通過PLC完成系統(tǒng)邏輯控制部分控制電動機(jī)的正、反轉(zhuǎn)、調(diào)速等

13、控制信號進(jìn)入PLC，PLC經(jīng)處理后，向變頻器發(fā)出起停、調(diào)速等信號，使電動機(jī)工作，是系統(tǒng)的核心。利用PLC控制的變頻調(diào)速技術(shù)，門式起重機(jī)拖動系統(tǒng)的各檔速度、加速時(shí)間和制動減速，調(diào)速性能好。第1章 門式起重機(jī)系統(tǒng)概述起重機(jī)械是一種對重物能同時(shí)完成垂直升降和水平移動的機(jī)械。在工業(yè)和民用建筑工程中，起重機(jī)械作為主要施工機(jī)械用于建筑構(gòu)件和材料在運(yùn)輸過程的裝卸，并將構(gòu)件吊到設(shè)計(jì)位置進(jìn)行安裝等，不僅解決了人力無法勝任的作業(yè)，而且能保證工程質(zhì)量，縮短工期，降低成本，成為極其重要的建筑施工機(jī)械。起重機(jī)械的分類：起重機(jī)械的種類很多，按使用的動力設(shè)備可分為內(nèi)燃機(jī)作動力和電動機(jī)作動力兩種；按起重機(jī)載荷率可分為輕型、中

14、型、重型、特重型四類；按起重結(jié)構(gòu)可分為龍門式和臂架式兩類；按回轉(zhuǎn)臺的角度可分為全回轉(zhuǎn)式和非全回轉(zhuǎn)式；按行走機(jī)構(gòu)的構(gòu)造可分為固定式和移動式兩類。建筑施工中常用的為移動式起重機(jī)，包括：塔式起重機(jī)、汽車式起重機(jī)、輪胎式起重機(jī)、履帶式起重機(jī)，以及最基本的起重機(jī)械卷揚(yáng)機(jī)等。隨著高層建筑中作為垂直運(yùn)輸機(jī)械而迅速發(fā)展的施工升降機(jī)也已納入起重機(jī)械范圍。起重機(jī)械的主要性能參數(shù)包括：起重量、工作幅度、起重力矩、起升高度以及工作速度等。1.1 式起重機(jī)的工作參數(shù)1起重量起重量是指起重機(jī)能吊起重物的質(zhì)量，其中應(yīng)包括吊索和鐵扁擔(dān)或容器的質(zhì)量，它是衡量起重機(jī)工作能力的一個(gè)重要參數(shù)。通常稱為額定起重量，用“Q”表示。起重量

15、的單位過去慣用“t”表示，現(xiàn)都用“KN”表示（10KN約等于1t）。起重機(jī)隨著工作幅度的變化，其起重量也隨之變化。因此，額定起重量有最大起重量和最大幅度起重量之分。最大起重量是指基本起重臂處于最小幅度時(shí)所允許起吊的最大起重量；最大幅度起重量是指基本起重臂處于最大幅度時(shí)所允許起吊的最大起重量。一般起重機(jī)的額定起重量是指基本起重臂處于最小幅度時(shí)允許起吊的最大起重量，也就是起重機(jī)銘牌上標(biāo)定的起重量。2工作幅度工作幅度是指在額定起重量下，起重機(jī)回轉(zhuǎn)中心軸線到吊鉤中心線的水平距離，通常稱為回轉(zhuǎn)半徑或工作半徑，用“R”表示，單位為“m”。工作幅度表示起重機(jī)不移位時(shí)的工作范圍，它包括最大幅度(Rmax)和最

16、小幅度(Rmin)兩個(gè)參數(shù)。對于俯仰變幅的起重臂，當(dāng)處于接近水平的水平夾角為13°時(shí)，從起重機(jī)回轉(zhuǎn)中心軸線到吊鉤中心線的水平距離最大，為最大幅度；當(dāng)起重臂仰到最大角度（一般水平夾角為78°）時(shí)，回轉(zhuǎn)中心軸線到吊鉤中心線距離最小，為最小幅度。對于小車變幅的起重臂，當(dāng)小車行到臂架頭部端點(diǎn)位置時(shí)，為最大幅度；當(dāng)小車處于臂架根部端點(diǎn)位置時(shí)，為最小幅度。起重機(jī)的起重量，隨幅度變化而變化，同一臺起重機(jī)，幅度不同，其起重量也不同。對于有支腿裝置的輪式起重機(jī)，還應(yīng)以有效幅度A表示，即用支腿側(cè)向工作時(shí)，在額定起重量下，吊鉤中心垂線到該側(cè)支腿中心線的水平距離。有效幅度反映起重機(jī)的實(shí)際工作能力；

17、沒有使用支腿側(cè)向工作時(shí)，則工作幅度用A1（ 單胎）或A2（雙胎）表示。3起重力矩起重力矩是指起重機(jī)的起重量與相應(yīng)幅度的乘積，以M表示，M=RQ。起重力矩的單位過去慣用tm表示，現(xiàn)都用 表示，它是起重機(jī)的綜合起重能力參數(shù)，能全面和確切地反映起重機(jī)的起重能力。塔式起重機(jī)需要經(jīng)常在大幅度情況下工作，故以起重力矩作為表示型號的主參數(shù)。塔式起重機(jī)的起重力矩，通常是指最大幅度時(shí)的起重力矩。起重機(jī)的起重特性曲線是表示起重機(jī)的起重量與幅度關(guān)系的曲線，不同幅度有不同的額定起重量，將不同幅度和相應(yīng)的額定起重量以線連接起來，可以繪制成起重特性曲線。所有起重機(jī)的操縱臺旁都有這種曲線圖，使操作人員能很快地查出起重機(jī)在某

18、一幅度時(shí)的最大起重量。對于能配用幾種不同臂長的起重機(jī)，對應(yīng)每一種長度的起重臂都有其起重特性曲線。4起升高度起升高度是指自地面到吊鉤鉤口中心的距離，用“H”表示，單位“m”，它的參數(shù)標(biāo)定值通常以額定起升高度表示。額定起升高度是指滿載時(shí)吊鉤上升到最高極限，自吊鉤中心到地面的距離。當(dāng)?shù)蹉^需要放到地面以下吊取重物時(shí)，則地面以下深度叫下放深度，總起升高度為起升高度和下放深度的和。對于動臂式起重機(jī)，當(dāng)起重臂長度一定時(shí)，起升高度隨著幅度的減少而增加，這一特性可以用起升高度曲線表示，它和起重特性曲線相對應(yīng)。5工作速度起重機(jī)的工作速度包括起升、變幅、回轉(zhuǎn)和行走等速度。（1）起升速度 起升速度是指起重吊鉤上升或下

19、降的速度，單位為“m/min”。起重機(jī)的起升速度和起升機(jī)構(gòu)的卷揚(yáng)牽引速度有關(guān)，而且和吊鉤滑輪組的倍率有關(guān)。2繩比4繩快一倍；單繩雙比雙繩快一倍。一般表示起升速度參數(shù)，應(yīng)注明繩數(shù)。（2）變幅速度 變幅速度是指吊鉤從最大幅度到最小幅度的平均線速度，單位為“m/min”。俯仰變幅起重臂的變幅速度也就是起重臂升起和降落的速度，一般落臂速度要快于升臂速度。（3）回轉(zhuǎn)速度 回轉(zhuǎn)速度是指起重機(jī)在空載情況下，其回轉(zhuǎn)臺每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)，單位為“r/min”。（4）行走速度 行走速度是指起重機(jī)在空載情況下，行走時(shí)最大的速度，單位為“m/min”。（5）自重及質(zhì)量指標(biāo) 自重 起重機(jī)的自重是指起重機(jī)處于工作狀態(tài)時(shí)起重機(jī)本

20、身的總重，以“G”表示，單位為“t”或“KN”。質(zhì)量指標(biāo) 質(zhì)量指標(biāo)是指起重機(jī)在單位自重下有多大的起重能力，通常用質(zhì)量利用系數(shù)K表示，它反映了起重機(jī)設(shè)計(jì)、制造和材料的技術(shù)水平，K值越大越先進(jìn)。起重機(jī)質(zhì)量利用系數(shù)（ ）的表示形式是以起重力矩和與此相對應(yīng)的起升高度來表示，如下式： （11）1.2 門式起重機(jī)的特點(diǎn)軌道式集裝箱門式起重機(jī)在我國鐵路系統(tǒng)的應(yīng)用較早，而在港口的應(yīng)用只是最近十幾年的事情，且先主要用于內(nèi)河小型集裝箱碼頭。近年來，軌道式集裝箱門式起重機(jī)技術(shù)發(fā)展很快，隨著國際燃油價(jià)格的不斷上漲，許多集裝箱碼頭正在考慮放棄原定的輪胎式集裝箱門式起重機(jī)堆場方案而改用軌道式集裝箱門式起重機(jī)方案。與輪胎式

21、集裝箱門式起重機(jī)相比，軌道式集裝箱門式起重機(jī)具有以下優(yōu)點(diǎn)：1場地利用率更高，跨中一般可堆放8一l5列集裝箱加1個(gè)或多個(gè)車道，而標(biāo)準(zhǔn)的輪胎式集裝箱門式起重機(jī)跨中只能堆放6列集裝箱加1個(gè)車道。2定位能力好，且可以提供最迅速和最有效的集裝箱存儲和檢索系統(tǒng)，易于實(shí)現(xiàn)堆場自動化，如果和自動搬運(yùn)車或移箱輸送機(jī)等配合作業(yè)，可以達(dá)到很高的作業(yè)效率。3各機(jī)構(gòu)的運(yùn)行速度更高，作業(yè)效率更高。4以電力為動力，無廢氣排放，噪聲低，環(huán)保性能好。但是，軌道式集裝箱門式起重機(jī)也有許多不足，比如地面軌道安裝要求較高，起重機(jī)轉(zhuǎn)場困難，對于周轉(zhuǎn)時(shí)間較長的堆場，設(shè)備利用率較低。另外，起重機(jī)運(yùn)行軌道的存在，使路面不再平整。有的軌道式集

22、裝箱門式起重機(jī)還帶有吊鉤橫梁，可以與集裝箱吊具實(shí)現(xiàn)快速互換，以實(shí)現(xiàn)重大件雜貨的吊裝作業(yè)。還有的軌道式集裝箱門式起重機(jī)可以橫跨港池或利用長懸臂裝卸船舶，這在中小港口可以實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用，降低設(shè)備投資。目前，輪胎式集裝箱門式起重機(jī)有一些行業(yè)性標(biāo)準(zhǔn)，國家標(biāo)準(zhǔn)正在制定過程中。軌道式集裝箱門式起重機(jī)還沒有像輪胎式集裝箱門式起重機(jī)那樣形成完善的參數(shù)系列，軌距和外伸距等更多的是依據(jù)集裝箱堆場的場地條件來確定，而這也正是軌道式集裝箱門式起重機(jī)得以推廣的一大優(yōu)勢。1.3 軌道式集裝箱門式起重機(jī)的分類 軌道式集裝箱門式起重機(jī)的結(jié)構(gòu)形式很多，早期有桁架結(jié)構(gòu)和L型箱形單梁結(jié)構(gòu)等，但目前基本上都采用箱形雙梁結(jié)構(gòu)形式。軌道式

23、集裝箱門式起重機(jī)可分為不帶懸臂、單懸臂和雙懸臂3大類。其中單懸臂結(jié)構(gòu)形式的軌道式集裝箱門式起重機(jī)主要受使用場地的限制，從結(jié)構(gòu)受力角度講并不是一種好的結(jié)構(gòu)形式，使用較少。對于帶懸臂結(jié)構(gòu)形式的軌道式集裝箱門式起重機(jī)，又可分為門腿只需要通過20ft集裝箱和門腿需要通過40ft集裝箱2大類。對于懸臂結(jié)構(gòu)形式的軌道式集裝箱門式起重機(jī)，根據(jù)門架是否配有馬鞍架和斜拉桿，又可分為3大類，即不帶馬鞍架和斜拉桿；配有馬鞍架和斜拉桿。1.4 主要技術(shù)性能參數(shù)軌道式集裝箱門式起重機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)有起重量、起升高度、跨距和伸距、工作速度以及工作類型等。1起重量軌道式集裝箱門式起重機(jī)的起重量有3個(gè)指標(biāo)，即額定起重量、吊具

24、下起重量、吊鉤下起重量。目前吊具下最大起重量超過50t，但大多為30.542t。2起升高度起升高度有2種表述方法，即以“m”為單位的絕對起升高度和堆箱高度。起重機(jī)的起升高度大多在15 m上下，目前最大的已超過20m。從堆箱高度上講，大多為堆3過4、堆4過5和堆5過6，目前最大的達(dá)到堆8過9。3跨距和伸距軌道式集裝箱門式起重機(jī)的跨距目前最小為15m，最大超過60m，大多在2535m之間；起重機(jī)的工作伸距一般不超過10m。在國外，軌道式集裝箱門式起重機(jī)廣泛用于內(nèi)河港口，兼做裝卸和堆場。在萊茵河兩岸的集裝箱碼頭廣泛采用這種機(jī)型，如曼海姆集裝箱碼頭，裝備有2臺軌道式集裝箱門式起重機(jī)，其中l(wèi)臺跨距為65

25、m，外伸距為13m；另1臺跨距為655m，外伸距為14.5m，起重量均為35t。本設(shè)計(jì)軌道式集裝箱門式起重機(jī)的跨距為40m,兩端懸臂均長10m。4工作速度起重機(jī)的速度參數(shù)包括起升速度、小車運(yùn)行速度和大車運(yùn)行速度。隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和技術(shù)水平的不斷提高，對起重機(jī)的速度要求也越來越高。起升速度：Kunz公司為漢堡港制造的6臺軌道式集裝箱門式起重機(jī)，起升速度達(dá)到80 m/min；ZPMC等生產(chǎn)的軌道式集裝箱門式起重機(jī)起升速度滿載為40 m/min，空載為80 m/min。小車運(yùn)行速度：Noell、Kunz、ZPMC、交通部水運(yùn)所等單位研制的起重機(jī)小車運(yùn)行速度都達(dá)到了120m/min；國外目前最大已達(dá)

26、到240 m/min。大車運(yùn)行速度：Kunz生產(chǎn)的軌道式集裝箱門式起重機(jī)大車運(yùn)行速度為l80 m/min。門吊的工作速度有三種，根據(jù)起重機(jī)用途和起重量的不同而不同。(1) 起升機(jī)構(gòu)的起升速度V起，它與超重量和生產(chǎn)率有關(guān)，通常起重量大而起升速度低生產(chǎn)率高，速度可以大些；一般不超過20米/分；(2) 起重小車走行速度V小車，般不超過50米/分；(3) 起重機(jī)大車走行速度V大車。般不超過120米/分。本設(shè)計(jì)軌道式集裝箱門式起重機(jī)：大車運(yùn)行速度是30米/分 ，小車運(yùn)行速度是60米/分 ，起升速度是20米/分。5工作類型起重機(jī)工作類型是表明起重機(jī)工作的載荷變化和忙閑程度的參數(shù)。載荷變化程度是起重機(jī)的實(shí)際

27、超重量與額定起重量之間的變化關(guān)系。有的起重機(jī)額定起重量很大，如幾十噸。但只是偶然起吊這樣重的貨物，經(jīng)常起吊的貨物重量僅是額定起重量的1/2或1/3。忙閑程度是指超重機(jī)工作時(shí)的長短。如有的一年內(nèi)要工作7000小時(shí)，有的工作4000小時(shí)，還有2000小時(shí)、1000小時(shí)不等。根據(jù)載荷變化程度和忙閑程度把超重機(jī)的工作類型分為四種類型：（1）輕型(JC15)；（2）中型(JC25)；（3）重型(JC40)；（4）特重型(JC60)。1.5 軌道式集裝箱門式起重機(jī)的機(jī)構(gòu)1門架結(jié)構(gòu)軌道式集裝箱門式起重機(jī)的門架結(jié)構(gòu)一般采用箱形雙主梁對稱結(jié)構(gòu)，不帶懸臂的大多采用中軌梁，帶懸臂的大多采用偏軌梁。近幾年，不帶懸臂的

28、軌道式集裝箱門式起重機(jī)在一些大中型港口得到推廣應(yīng)用，其主要特點(diǎn)是由于不需要集裝箱通過門腿，所以門腿大多為梯形結(jié)構(gòu)形式，兩主梁中心距(小車軌距)很小，小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)大多采用集中驅(qū)動，一般不存在跑偏問題，自重也較輕。一般跨距小于或等于35 m 的軌道式集裝箱門式起重機(jī)，兩側(cè)門腿都采用剛性門腿；當(dāng)起重機(jī)的跨距大于35 m時(shí)，則一側(cè)采用剛性門腿，另一側(cè)采用柔性門腿，用以補(bǔ)償?shù)踔睾蜏囟人傻慕Y(jié)構(gòu)變形。本設(shè)計(jì)軌道式集裝箱門式起重機(jī)正是如此。2起升機(jī)構(gòu)目前軌道式集裝箱門式起重機(jī)大多采用專用的集裝箱吊具，起升機(jī)構(gòu)采用4根鋼絲繩。所以在起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，必須考慮吊具的同步升降問題。為實(shí)現(xiàn)吊具的同步升降，很多機(jī)型

29、采用1套驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動1個(gè)四聯(lián)卷筒；或采用1個(gè)雙出軸電機(jī)分別驅(qū)動2個(gè)減速機(jī)，每個(gè)減速機(jī)各驅(qū)動1個(gè)雙聯(lián)卷筒；也有的軌道式集裝箱門式起重機(jī)采用2套獨(dú)立的驅(qū)動機(jī)構(gòu)，卷筒采用雙聯(lián)卷筒，為實(shí)現(xiàn)同步升降，將2個(gè)高速軸通過聯(lián)軸器連起來。近幾年，采用卓輪行星減速機(jī)驅(qū)動的四聯(lián)卷筒起升機(jī)構(gòu)在許多碼頭、貨場得到應(yīng)用，通過合理設(shè)置鋼絲繩纏繞系統(tǒng)，可以使起升機(jī)構(gòu)既能保證同步升降，同時(shí)又具有一定的防搖效果。起升機(jī)構(gòu)的整體布局非常緊湊，但價(jià)格較高。本設(shè)計(jì)中，軌道式集裝箱門式起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu)有主副起升機(jī)構(gòu)。3回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)在港口，根據(jù)用戶要求，有的軌道式集裝箱門式起重機(jī)上利用電動推桿等裝置可以使吊具實(shí)現(xiàn)350的小角度周轉(zhuǎn)，便于吊具對

30、箱；當(dāng)然也有很多機(jī)型根本不考慮回轉(zhuǎn)問題；還有的機(jī)型采用帶翻板的集裝箱吊具，也可以實(shí)現(xiàn)吊具小角度回轉(zhuǎn)，以方便吊具對箱。前在鐵路貨場使用的軌道式集裝箱門式起重機(jī)起重小車大多具有完善的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其起重小車分為上下兩層，上下車之間設(shè)回轉(zhuǎn)支承?；剞D(zhuǎn)支承一般采用4個(gè)沿環(huán)形軌道的行走滾輪或回轉(zhuǎn)大軸承?；剞D(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)大多采用1套或2套三合一的立式行星減速機(jī)。4小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)根據(jù)小車軌距大小，軌道式集裝箱門式起重機(jī)的小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)可選用集中驅(qū)動或分別驅(qū)動。（1）對于不帶懸臂的軌道式集裝箱門式起重機(jī)，小車軌距約為67m，幾乎全部采用集中驅(qū)動。（2）對于帶懸臂但只允許20ft集裝箱通過門腿的軌道式集裝箱門式起重機(jī)，小車軌

31、距約為89m，此時(shí)小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)有的采用集中驅(qū)動，有的要用分別驅(qū)動。（3）對于帶懸臂的需要40ft集裝箱通過門腿的軌道式集裝箱門式起重機(jī)，小車軌距約為16m，此時(shí)小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)全部采用2套或4套獨(dú)立的驅(qū)動機(jī)構(gòu)分別驅(qū)動。小車采用分別驅(qū)動時(shí)，越來越多地選用三合一驅(qū)動機(jī)構(gòu)。另外，小車采用分別驅(qū)動時(shí)必須考慮小車行走時(shí)兩側(cè)車輪的同步運(yùn)行問題。5大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)軌道式集裝箱門式起重機(jī)的大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)一般采用4套或8套獨(dú)立的驅(qū)動機(jī)構(gòu)。減速器采用軸裝式或臥式，前者目前在高效率起重機(jī)上應(yīng)用普遍，而且經(jīng)常選用三合一驅(qū)動裝置，工作可靠，但價(jià)格較高。而后者屬于比較傳統(tǒng)的做法，由于技術(shù)上非常成熟，尤其成本比較低，所以在新研制的機(jī)

32、型仍應(yīng)用得非常普遍。起升機(jī)構(gòu)和小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)大多選用盤式制動器，而大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)可選用塊式制動器、盤式制動器、液壓輪邊制動器，近年來防風(fēng)慣性制動器也有較多應(yīng)用。6電氣傳動與控制系統(tǒng)近幾年，隨著交流調(diào)速控制技術(shù)的不斷完善，絕大部分起重機(jī)采用交流驅(qū)動，直流驅(qū)動系統(tǒng)越來越少。原來所謂調(diào)速性能好的直流驅(qū)動系統(tǒng)已經(jīng)被交流變頻調(diào)速系統(tǒng)所代替。目前的軌道式集裝箱門式起重機(jī)幾乎全部采用交流變頻調(diào)速系統(tǒng)，起升機(jī)構(gòu)具有恒功率調(diào)速功能，以實(shí)現(xiàn)滿載低速、空載高速的起升要求，提高起重機(jī)的作業(yè)效率。PLC控制技術(shù)已經(jīng)成為目前軌道式集裝箱門式起重機(jī)的基本配置。PLC系統(tǒng)可以與工控機(jī)相連，與上位監(jiān)控軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；還可以與司機(jī)

33、室觸摸屏相連，將有關(guān)數(shù)據(jù)傳送到觸摸屏監(jiān)控軟件，極大地方便了起重機(jī)的使用與維護(hù)。完善的電氣保護(hù)系統(tǒng)和故障自動檢測系統(tǒng)是現(xiàn)代起重機(jī)控制技術(shù)的一個(gè)重要特點(diǎn)，觸摸屏成為軌道龍門吊司機(jī)室的必要配置。另外，直觀的動畫顯示、中文顯示、存儲、打印功能等也得到廣泛應(yīng)用。第2章 門式起重機(jī)的三大工作機(jī)構(gòu)門式起重機(jī)的三大工作機(jī)構(gòu)（機(jī)械傳動部分）由起升機(jī)構(gòu)、起重小車走行機(jī)構(gòu)、大車走行機(jī)構(gòu)等構(gòu)成，它們分別實(shí)現(xiàn)吊裝貨物的上下升降，左右(橫向)搬移和前后(縱向)搬運(yùn)三個(gè)動作，構(gòu)成一個(gè)作業(yè)區(qū)域。2.1 起升機(jī)構(gòu)起升機(jī)構(gòu)的主要形式：（1）吊鉤門式起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu)；（2）抓斗門式起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu)；（3）電磁門式起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu)和

34、三用門式起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu)；（4）兩用門式起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu)。門吊的起升機(jī)構(gòu)根據(jù)起起重機(jī)用途的不同具有不同的形式，若起升重量在16噸以上者，一般具有兩套起升機(jī)構(gòu)，即簡稱主鉤和副鉤。門吊起升機(jī)構(gòu)安裝在起重小車上，構(gòu)造如圖2.1所示。一般由電動機(jī)、聯(lián)軸器、傳動(補(bǔ)償)軸、制動器、減速器、卷簡、滑輪組、鋼絲繩和吊鉤組等組成。圖2.1 起升機(jī)構(gòu)1電動機(jī)；2聯(lián)軸器；3傳動軸；4帶制動輪齒輪聯(lián)軸器；5減速器；6卷筒；7支座架；8平衡滑輪；9鋼絲繩；10動滑輪組；11吊鉤圖2.2 傳動機(jī)構(gòu)它的傳動過程和工作原理如下：電動機(jī) 齒輪聯(lián)軸器 傳動軸帶制動輪齒輪聯(lián)軸器 減速器 齒輪聯(lián)軸器 卷簡 鋼絲繩 定滑輪組 吊鉤組

35、。當(dāng)起動起升機(jī)構(gòu)接通電源，制動器松閘。隨著電動機(jī)的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，動力(轉(zhuǎn)矩)通過聯(lián)軸器、傳動軸、帶制動輪聯(lián)軸器傳遞給減速器，它將電動機(jī)輸出的高轉(zhuǎn)速低轉(zhuǎn)矩減速后，輸出低轉(zhuǎn)速大轉(zhuǎn)矩，然而拖動卷簡轉(zhuǎn)動。整條鋼絲繩的兩端穿繞吊鉤定滑輪組后，分別固結(jié)在卷筒的兩端部，由于卷筒的正、反轉(zhuǎn)動，吊鉤組上下升降，從而實(shí)現(xiàn)貨物的上下起落。如果在中途切斷電路，電動機(jī)被切斷動力，制動器(常閉式)立即抱閘制動，使貨物懸吊在空中位置。電動機(jī)與制動器實(shí)行電氣聯(lián)鎖，只要電動機(jī)一斷電源，制動器依靠彈簧張力發(fā)生制動作用，保證了工作要求和安全作業(yè)。 2.2 小車走行機(jī)構(gòu)門式起重機(jī)的小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)，分為雙梁小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)和單主梁小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)

36、兩種。本設(shè)計(jì)起重機(jī)的小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)屬于雙梁型。門吊起重小車常見的形式有： 1雙梁門架用的起重小車，小車架下面有兩對(四個(gè))走行輪，其中兩個(gè)為驅(qū)動輪，其余兩個(gè)為從動輪，其構(gòu)造如圖2 .3所示。圖2.3 行走機(jī)構(gòu) 雙梁門架用的起重小車，一般由小車架(鋼板和型鋼焊接而成)、起升機(jī)構(gòu)和小車走行機(jī)構(gòu)等組成。起升機(jī)構(gòu)安裝在小車架平臺上。小車走行機(jī)構(gòu)又由電動機(jī)、帶制動輪齒輪聯(lián)軸器、減速器、傳動軸和輪對等組成。小車走行行機(jī)構(gòu)傳動形式一般為集中驅(qū)動，即采用一臺電動機(jī)、一臺制動器、一臺減速器驅(qū)動一對走行輪。它的傳動過程：電動機(jī) 齒輪聯(lián)軸器(或帶制動輪聯(lián)鎖器) 減速器 齒輪聯(lián)軸器 傳動軸 走行輪。工作原理是：起動起重

37、小車走行機(jī)構(gòu)，電動機(jī)通電，制動器松閘。動力通過聯(lián)軸器將動力(轉(zhuǎn)矩)輸入減速器，它將電動機(jī)的高轉(zhuǎn)速低轉(zhuǎn)矩變成低轉(zhuǎn)速大轉(zhuǎn)矩，所以減速器不僅能起減速作用，而且能起到增大轉(zhuǎn)矩(扭矩)的作用。減速器低速軸輸出的轉(zhuǎn)矩經(jīng)過傳動軸，驅(qū)動走行輪對在軌道上滾從而實(shí)現(xiàn)起重小車、吊重(貨物)橫向移動于小車軌道上。2單主梁箱形橋架用的起重小車傳動過程和工作原理基本上與雙梁結(jié)構(gòu)用的起重小車相同。 2.3 大車走行機(jī)構(gòu)1大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的車輪布置一般的門式起重機(jī)的大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)車輪為四個(gè)，布置在下橫梁的四個(gè)角上。同一軌道上兩輪中心距稱為輪距，一般說輪距與跨度之比為1/41/6之間。當(dāng)車輪輪壓大時(shí)，可采取增加四個(gè)角上車輪數(shù)量的形式

38、，兩個(gè)車輪組成一個(gè)平衡臺車，與下橫梁絞接。如果四個(gè)車輪同在一個(gè)角，可由兩個(gè)平衡臺車組成一個(gè)大的平衡臺車與下橫梁鉸接。車輪的布置形式很多，應(yīng)由設(shè)計(jì)者根據(jù)整機(jī)輪壓計(jì)算情況并考慮使用單位對基礎(chǔ)的要求來確定。2大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動形式門吊大車走行機(jī)構(gòu)是為了完成吊重沿軌道方向移動，它亦有集中驅(qū)動和分別驅(qū)動兩種形式，但集中驅(qū)動只適用于小跨度、起重量很小的門吊上。因此，目前很少采用集中驅(qū)動，極大多數(shù)采用分別驅(qū)動。本設(shè)計(jì)的集裝箱門式起重機(jī)采用的是分別驅(qū)動。門吊大車走行機(jī)構(gòu)分別驅(qū)動是指起重機(jī)兩邊支腿下面的驅(qū)動輪(主動輪)分別由兩套(對稱安裝，圖中畫了一套)獨(dú)立的驅(qū)動裝置來驅(qū)動。為了保證左右兩個(gè)車輪同步，兩套驅(qū)動裝

39、置由電氣控制線路實(shí)行集中控制。分別驅(qū)動裝置由電動機(jī)、減速裝置、制動器、聯(lián)軸器和車輪等組成。按照減速方式和安裝布置的不同可分為以下幾種形式：（1） 標(biāo)準(zhǔn)立式減速器的驅(qū)動裝置：這種驅(qū)動方式的特點(diǎn)是立式減速器的輸出軸(低速軸)通過聯(lián)軸器與車輪軸聯(lián)接，如圖2.4（a）所示。它具有結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，使用壽命長的優(yōu)點(diǎn)。（2） 車輪軸套裝于立式減速器輸出軸中的驅(qū)動裝置：如圖2.4（b）所示。（3） 臥式減速器的驅(qū)動裝置。 （4） 減速器鏈條驅(qū)動裝置。本課題采用的是形式（a）。圖2.4驅(qū)動裝置1電動機(jī)；2帶輪制動器；3立式減速器；4低速軸聯(lián)軸器；5驅(qū)動輪；第3章 門式起重機(jī)的電氣設(shè)備及選用起重機(jī)的電氣部分是起重

40、機(jī)必不可少的重要組成部分。電氣設(shè)備工作的好壞將直接影響起重機(jī)的性能。也就是說：一臺好的起重機(jī)必須要有好的電氣設(shè)備。為此，要求設(shè)計(jì)、制造部門能精心設(shè)計(jì)、認(rèn)真制造，才能造出好的電氣設(shè)備、造出好的起重機(jī)。但是，僅僅這樣還不夠，更重要的還要求我們能夠正確、合理地使用起重機(jī)和它的電氣設(shè)備，注意日常的維護(hù)保養(yǎng)，執(zhí)行計(jì)劃預(yù)修制度，經(jīng)常保持設(shè)備完好，才能保證正常運(yùn)行，以滿足日益發(fā)展的生產(chǎn)需要。3.1 門式起重機(jī)的工作類型及過程斷續(xù)周期性工作類型：生產(chǎn)機(jī)械的工作類型有連續(xù)、短時(shí)和斷續(xù)周期性三種。斷續(xù)周期性工作類型的特點(diǎn)是：有一系列相似的工作周期。在每個(gè)工作周期中，機(jī)構(gòu)的工作是短時(shí)的，間斷的，其中有工作時(shí)間，也有

41、休息時(shí)間。這些工作周期又是持續(xù)的、頻繁的、重復(fù)的進(jìn)行。起重機(jī)吊運(yùn)重物的過程是：首先將大車和小車開至吊運(yùn)物的上空，放下吊鉤，升起重物，將大車和小車開至安放重物位置的上空，放下重物，升起吊鉤，以上是一個(gè)工作周期。再將大車和小車開至另一重物的上空，進(jìn)入下一個(gè)工作周期，如此不斷的重復(fù)運(yùn)行。在某一工作周期中，無論是大車，小車還是吊鉤，就一個(gè)機(jī)構(gòu)而言，都不是連續(xù)工作的，而是短時(shí)工作，其中有工作時(shí)間（本機(jī)構(gòu)工作時(shí)），也有休息時(shí)間（其他機(jī)構(gòu)工作時(shí)）。這些都符合斷續(xù)周期性工作類型的特點(diǎn)，所以說起重機(jī)的主要工作機(jī)構(gòu)是斷續(xù)周期性類型運(yùn)行的。與之相適應(yīng)，起重機(jī)的主要電控設(shè)備（電動機(jī)、控制器、控制屏、電阻器、繼電器等）

42、也是按斷續(xù)周期性工作類型運(yùn)行的。斷續(xù)周期性運(yùn)行時(shí)，在一個(gè)工作周期中，有工作時(shí)間，也有休息時(shí)間。對電動機(jī)或電器元件的溫升來說，開始工作時(shí)，不能達(dá)到其穩(wěn)定值，停止時(shí)，也不能冷卻到周圍介質(zhì)的溫度，如此重復(fù)多次之后，溫度便逐漸升高，最后在某兩個(gè)固定的溫度值間變化，溫度基本穩(wěn)定。按規(guī)定每一周期持續(xù)時(shí)間不超過10min，超過10min的應(yīng)按短時(shí)工作類型考慮。斷續(xù)周期性運(yùn)行時(shí)，各工作周期不斷重復(fù)進(jìn)行，要求電動機(jī)經(jīng)常起動和制動，電器元件經(jīng)常接通和分?jǐn)啵与姶螖?shù)多，工作頻繁。斷續(xù)運(yùn)行（既有工作時(shí)間又有休息時(shí)間）和不斷重復(fù)（接電次數(shù)多，工作繁重）是起重機(jī)電器設(shè)備的兩個(gè)主要特點(diǎn)。所以起重機(jī)用的電動機(jī)和主要電器元件（

43、控制器、變頻器、接觸器、電阻器、繼電器等）都是專門設(shè)計(jì)的，并自成系列。3.2 起重機(jī)常用的下降制動方法為了使下降的重物能獲得穩(wěn)定的運(yùn)行速度，需要使電動機(jī)在制動狀態(tài)下運(yùn)行。異步電動機(jī)常見的制動方法有再生發(fā)電制動、反接制動和單相制動三種。1再生發(fā)電制動再生發(fā)電制動發(fā)生在由于外力的作用使異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速超過其同步轉(zhuǎn)速時(shí)，此時(shí)電動機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)象一個(gè)與電網(wǎng)并聯(lián)的異步發(fā)電機(jī)，將電能反饋給電網(wǎng)。這種制動方法常用于起升機(jī)構(gòu)下降重物時(shí)，其特點(diǎn)是轉(zhuǎn)速較快，且必須超過同步轉(zhuǎn)速。繞線型異步電動機(jī)應(yīng)用再生發(fā)電制動時(shí)，不能在轉(zhuǎn)子電路中串接電阻器，因串接電阻后，轉(zhuǎn)速將更快，過快的轉(zhuǎn)速將引起機(jī)構(gòu)的損壞。2反接制動電動機(jī)被過重

44、的負(fù)載倒拉，就會出現(xiàn)反接制動狀態(tài)。此時(shí)，電動機(jī)的轉(zhuǎn)子被迫逆著旋轉(zhuǎn)磁場的方向旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速是負(fù)值，轉(zhuǎn)子中將產(chǎn)生比靜止時(shí)更高的感應(yīng)電動勢。為了限制轉(zhuǎn)子電流不致過大，需在轉(zhuǎn)子電路中串接足夠的電阻。反接制動時(shí)，電動機(jī)把下降負(fù)載的位能變換成電能，并于從電網(wǎng)吸取的電能一起變成熱能，消耗在轉(zhuǎn)子電阻里。這種制動方法常用于起升機(jī)構(gòu)下降較重負(fù)載時(shí)，其特點(diǎn)是機(jī)械特性較軟。3單相制動把三相異步電動機(jī)的定子繞組接在單相電源上或把三相電源中的任何一相斷開，并在轉(zhuǎn)子電路中串接適當(dāng)?shù)碾娮?，如此時(shí)電動機(jī)由下降的重物帶動旋轉(zhuǎn)，則電動機(jī)便進(jìn)入單相制動狀態(tài)運(yùn)行。在電動機(jī)的定子繞組中，通過單相交流電時(shí)，可以看作是在三相繞組上加了一個(gè)三相不

45、對稱的電壓，不對稱的電壓可以分解成正序和負(fù)序兩個(gè)對稱的電壓分量。正序電壓在定子繞組中產(chǎn)生正序電流，而負(fù)序電壓產(chǎn)生負(fù)序電流。正序電流建立正旋轉(zhuǎn)磁場，負(fù)序電流建立負(fù)旋轉(zhuǎn)磁場。兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場分別在轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)出正序電動勢和負(fù)序電動勢。由于兩個(gè)轉(zhuǎn)子電動勢的作用，在轉(zhuǎn)子繞組中又產(chǎn)生正序電流和負(fù)序電流。正旋轉(zhuǎn)磁場和轉(zhuǎn)子正序電流相互作用產(chǎn)生正力矩，負(fù)旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子負(fù)序電流相互作用產(chǎn)生負(fù)力矩。電動機(jī)發(fā)出的總力矩為正力矩和負(fù)力矩之和。任何生產(chǎn)機(jī)械都由原動機(jī)、傳動裝置、工作機(jī)構(gòu)和操縱控制設(shè)備等組成。如果以電動機(jī)作為原動機(jī)來拖動生產(chǎn)機(jī)械的工作機(jī)構(gòu)，則它的驅(qū)動、傳動裝通常稱為電力拖動系統(tǒng)。該系統(tǒng)中的電動機(jī)、控制操縱部

46、分，電氣電路和電氣器件等等習(xí)慣統(tǒng)稱電氣設(shè)備。電氣設(shè)備的功用主要在于：由電動機(jī)將電能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能，通過傳動裝置拖動工作機(jī)構(gòu)；控制設(shè)備通過各種控制器件和電器元件用來控制電動機(jī)按工作機(jī)構(gòu)的要求完成各種動作。門吊的電氣設(shè)備主要有動力設(shè)備電動機(jī)，操作電器磁力起動器、凸輪控制器、主令控制器、接觸器、電阻器等，電氣保護(hù)裝置保護(hù)箱、過電流繼電器、熔斷器、行程限位開關(guān)、安全保護(hù)開關(guān)等；導(dǎo)電裝置以及電氣電路工作電路(主回路)和控制電路等組成。3.2 電氣控制系統(tǒng)1電制與供電本機(jī)采用交流380V、50Hz三相四線制供電系統(tǒng)。動力回路380V，控制回路和照明回路為220V，安全電壓為24V。整機(jī)供電采用磁滯式電纜卷筒

47、供電（左右卷放有效長度為150m），小車供電采用懸掛電纜小車式。2電力拖動與控制本設(shè)備起升機(jī)構(gòu)、大、小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)全部采用變頻驅(qū)動裝置；控制系統(tǒng)采用三菱公司的FX系列PLC；故障診斷及顯示采用觸摸屏。3操作：先解除行走錨定裝置，然后合上總隔離閘刀和總空氣開關(guān)，此時(shí)主配電板(MBD)和聯(lián)動臺(TQK)上合閘指示燈亮，再檢查三相電源情況，若正?？蛇M(jìn)行吊裝作業(yè)。（1）大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)：使用1SA進(jìn)行運(yùn)行機(jī)構(gòu)的操作，左右各4個(gè)操作檔位?？蓪?shí)現(xiàn)平滑地勻加速或勻減速運(yùn)動。當(dāng)該機(jī)構(gòu)從運(yùn)動狀態(tài)到停止時(shí)，先斷電，延時(shí)56秒后自動抱閘，以減少整機(jī)制動時(shí)的沖擊和震動。（2）小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)：該機(jī)構(gòu)操作手柄為3SA，設(shè)置前進(jìn)和

48、后退各四個(gè)檔位，可實(shí)現(xiàn)平滑地勻加速或勻減速運(yùn)動。在兩腿外側(cè)懸臂端設(shè)置有慢速運(yùn)行區(qū)域，當(dāng)小車從懸臂端向內(nèi)側(cè)運(yùn)行時(shí)，不受上述限制。（3）起升機(jī)構(gòu)：該機(jī)構(gòu)的操作手柄為2SA，起升和下降各四個(gè)操作檔位，可實(shí)現(xiàn)平滑地勻加速或勻減速運(yùn)動。（4）保護(hù)按照起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范和起重機(jī)安全規(guī)程的規(guī)定，整機(jī)設(shè)置有總的過流、短路、失壓、欠壓保護(hù)，并且在聯(lián)動臺和主電源柜上、機(jī)器房以及在下橫梁對角位置設(shè)有緊停按鈕。大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)：該機(jī)構(gòu)設(shè)置有零壓、零位、過流短路，正反向聯(lián)鎖，極限位置限位，電纜卷筒極限限位等保護(hù)，另外還設(shè)置有錨定聯(lián)鎖以及防護(hù)器頂松軌聯(lián)鎖等。小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)：該機(jī)構(gòu)設(shè)置有零位、零壓、過流和短路保護(hù)，以及正反向聯(lián)鎖、懸

49、臂端限速和極限位置保護(hù)等，另外還設(shè)置有駕駛室通道口聯(lián)鎖開關(guān)和小車錨定裝置。起升機(jī)構(gòu)：該機(jī)構(gòu)設(shè)置有零位、零壓、過流短路保護(hù)，正反向聯(lián)鎖、上下預(yù)限位保護(hù)，極限位置保護(hù)和應(yīng)急限位保護(hù)以及超載保護(hù)等。（5）信號、通訊和照明a 超負(fù)荷限制器在起升機(jī)構(gòu)吊重達(dá)到額定載荷的95時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號，在達(dá)到額定載荷的110時(shí)，起升機(jī)構(gòu)斷電，只允許下降操作。b 大車運(yùn)行時(shí)有間斷的聲光報(bào)警信號以提醒現(xiàn)場人員避讓。c 各機(jī)構(gòu)極限位置時(shí)產(chǎn)生報(bào)警信號。d 風(fēng)速超過額定值時(shí)產(chǎn)生報(bào)警信號，并停止整機(jī)工作。e 設(shè)置二部對講機(jī)以便起重機(jī)上下聯(lián)系。f 照明：本機(jī)在梁底部設(shè)置有8盞500W投光燈，在小車架底部設(shè)置有4盞500W投光燈作為

50、工作照明，司機(jī)室、機(jī)器房、電氣房、樓梯走道都設(shè)置有足夠的照明設(shè)置和不同電壓等級的插座。在機(jī)器房配置有2臺軸流風(fēng)機(jī)，在電氣房配置有一臺軸流風(fēng)機(jī)以改善散熱條件。在司機(jī)室和機(jī)器房內(nèi)的電氣房各設(shè)置1部雙制式空調(diào)。另外還配備了2盞隔爆型手提檢修燈（可充電式）和必要的消防設(shè)備。3.3 電動機(jī)起重機(jī)上使用的電動機(jī)可分為直流電動機(jī)和交流電動機(jī)。在門式起重機(jī)上一般采用交流異步電動機(jī)，其中有鼠籠式電動機(jī)和繞線式電動機(jī)。鼠籠式電動機(jī)只限于中小容量、起動次數(shù)不多，沒有調(diào)速要求，對起動平滑性要求不高，操作簡單的場合。而繞線式電動機(jī)則是起重機(jī)上使用范圍最廣泛的一種電動機(jī)。門吊采用的電動機(jī)多為三相交流繞線式異步電動機(jī)(或稱

51、滑環(huán)電機(jī))。由于橋吊、門吊的工作特點(diǎn)，采用的三相交流繞線式異步電動機(jī)應(yīng)適應(yīng)反復(fù)短時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)；頻繁的起動、逆轉(zhuǎn)和制動；經(jīng)常起載和重載起動；機(jī)械振動和沖擊較大；工作環(huán)境惡劣等。因此，起重機(jī)用的電動機(jī)與一般工業(yè)用電動機(jī)工況不同，它應(yīng)滿足如下要求和特點(diǎn)：電動機(jī)按斷續(xù)周期性工作類型制造。當(dāng)使用在不同接電持續(xù)率時(shí)，電動機(jī)有不同的輸出功率。通常以25%（或40%）作為基準(zhǔn)的接電持續(xù)率，其他常用的接電持續(xù)率有15%、40%（25%）和60%三種。電動機(jī)還可在半小時(shí)或一小時(shí)的短時(shí)工作類型下工作。當(dāng)使用在非常頻繁的場合時(shí)，還派生有強(qiáng)迫通風(fēng)系列，其接電持續(xù)率為100%。在電動機(jī)的產(chǎn)品樣本上分別列出相應(yīng)的輸出功率和其他技

52、術(shù)數(shù)據(jù)。為了提高在高接電持續(xù)率下的輸出功率，電動機(jī)設(shè)計(jì)得有較高的熱容量、較低的固定損耗（即鐵損）和較大的散熱面積。電動機(jī)的輸出功率還與每小時(shí)的起動次數(shù)有關(guān)，起動時(shí)的電流額定工作電流，增加了起動損耗也就增加了發(fā)熱量，由于轉(zhuǎn)速尚未達(dá)到額定值，降低了散熱條件，所以頻繁的起動會使電動機(jī)的溫升增加而影響輸出功率。為了適應(yīng)頻繁起動的要求，提高高起動次數(shù)下的輸出功率，電動機(jī)具有較小的轉(zhuǎn)動慣量和較小的平均起動電流，以降低起動損耗為了適應(yīng)頻繁的起動、制動和逆轉(zhuǎn)，要求電動機(jī)具有較小的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量，所以起重機(jī)用電動機(jī)往往設(shè)計(jì)得比較細(xì)長，以得到較小的加速度時(shí)間和較小的起動損耗，但也不應(yīng)追求過小的轉(zhuǎn)動慣量，而影響電動機(jī)

53、的堅(jiān)固性和散熱能力。起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu)經(jīng)常出現(xiàn)超速運(yùn)行的情況，要求電動機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)要堅(jiān)固，其允許的最大轉(zhuǎn)速一般為電動機(jī)同步轉(zhuǎn)速的2.5倍。在結(jié)構(gòu)上電動機(jī)應(yīng)具有較高的機(jī)械強(qiáng)度，耐振性和密封性，以適應(yīng)顯著的機(jī)械振動、沖擊和工作環(huán)境多灰塵的特點(diǎn)。3.4 控制電器及選用起重機(jī)控制電器的工作特點(diǎn)為：通斷頻繁且通斷時(shí)間短，工作環(huán)境惡劣，振動大，灰塵多，工作中常要求聯(lián)動控制，23個(gè)機(jī)構(gòu)同時(shí)動作。起重機(jī)常見的控制電器有開關(guān)、接觸器、凸輪控制器、主令控制器、繼電器和電阻器等。在我國低壓電器標(biāo)準(zhǔn)中，交流主電路控制電器按其通斷能力和電壽命分為五類（從JK0到JK4），直流主電路電器分為四類（從ZK1到ZK4）?？刂齐?/p>

54、路容量選擇應(yīng)按實(shí)際工作工況、電器能力和要求的工作壽命來綜合考慮決定。1凸輪控制器凸輪控制器用來直接控制異步電動機(jī)的起動、轉(zhuǎn)向和制動。這種控制器的特點(diǎn)是依靠凸輪的轉(zhuǎn)動來控制動觸頭和靜觸頭的開閉而達(dá)到電路接通和切斷的目的。凸輪控制器可以直接接在電動機(jī)的主電路中，它是由固定和轉(zhuǎn)動兩部分組成。固定部分裝有一排對接的滾動觸頭；，借助于轉(zhuǎn)動部分絕緣方軸上的凸輪使它們接通或斷開。轉(zhuǎn)動部分的絕緣方軸靠手輪帶動旋轉(zhuǎn)，觸頭元件由不動部分和可動部分組成?？蓜硬糠质歉鄣母軛U，杠桿的一端有動觸頭，另一端裝有小輪。當(dāng)轉(zhuǎn)動凸輪控制器手輪，方軸和凸輪隨之轉(zhuǎn)動，凸輪的凸出部分將小輪壓下，動觸頭離開靜觸頭，切斷電源通路；當(dāng)小

55、輪重新嵌入凸輪凹部時(shí)，在復(fù)位彈簧的作用下動觸頭恢復(fù)原位，接通電源通路。為了避免觸頭開閉過程中產(chǎn)生的電弧從一對觸頭跳到另一對去，在各觸頭元件間裝有用耐火絕緣材料制成的滅弧罩。凸輪控制器由于線路簡單、維護(hù)方便而普遍被用來控制中、小型起重機(jī)的運(yùn)行機(jī)構(gòu)與小型起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu)電動機(jī)。其主要作用是：(1) 控制電動機(jī)的起動、停止和制動； (2) 控制電動機(jī)的換相，以實(shí)現(xiàn)電動機(jī)正、反運(yùn)轉(zhuǎn)；(3) 通過接入和切除轉(zhuǎn)子電路中的電組，以改變和調(diào)節(jié)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速；(4) 實(shí)現(xiàn)對起重機(jī)的零位保護(hù)和各工作機(jī)構(gòu)安全限位的聯(lián)鎖保護(hù)。2主令控制器主令控制器和控制屏一起用來控制電動機(jī)的起動、轉(zhuǎn)向、調(diào)速和制動。用來換接控制電路而使

56、一些控制電器(如接觸器、繼電器)按一定順序動作的電路。各種型式的主令控制器中以凸輪型主令控制器應(yīng)用最廣泛。LK1型主令控制器LK1型主令控制器的額定電流為15A，額定電壓為交流380V或直流440V。LK16型主令控制器LK16型主令控制器的額定電流為10A，額定電壓為交流380V或直流110、220、440V。當(dāng)轉(zhuǎn)動手柄時(shí)，凸輪的凸出部分?jǐn)D開裝在杠桿上的輥輪，使杠桿克服彈簧的作用，沿轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，結(jié)果裝在杠桿末端的動觸頭將離開靜觸頭而使電路切斷；相反，轉(zhuǎn)到凹入部分時(shí)，在復(fù)位彈簧的作用下使觸頭閉合。由于凸輪形狀不同，手柄放在不同位置可使不同的觸頭斷開或閉合。由于主令控制器不是直接切換主電路，而是切換電流鉸小的控制電路(一般電流不超過5、10安)，所以尺寸較小，不要滅弧罩，但由于線路較復(fù)雜，元件多，成本高。因此僅采用于如下場合：(1) 電動機(jī)容量大，凸輪控制器容量不夠；(2) 操作頻率高，每小時(shí)通斷次數(shù)在600次以上；(3) 起重機(jī)工作繁重，要求電氣設(shè)備有較高的使用壽命；(4) 起重機(jī)工作機(jī)構(gòu)多，要求降低司機(jī)勞動強(qiáng)度；(5) 由于操作上的需要(如抓斗機(jī)構(gòu))；3接觸器接觸器是用來將主電路接通與斷開遠(yuǎn)距離控制的電器。它的作用和閘刀開關(guān)類似，不同之處是由電磁操作。能遠(yuǎn)距離控制和頻繁動作；能以較小的控制功率控制較大功率的主電路。在起重機(jī)上接觸器是用來控制電動機(jī)