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《桥式起重机设计指导》

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桥式起重机电气设计指导一．概述桥式起重机（以下简称桥机或行车）广泛应用在港口、冶金、电力等行业。

用于搬运的物料设备炼钢厂主要有钢圈、钢炉、炉渣、散货等、电厂主要有发电机转子，港口主要有铝板二．机构特点桥式起重机机械结构主要由桥架、小车（分别装有起升机构和运行机构）、起重机运行机构和电器设备四大部分组成。

桥架主要由主梁、端梁、走台、导电支架、小车导轨、检修平台及扶梯、平台栏杆等组成。

1.起升机构起升机构由电机、制动器、连轴器、减速器、卷筒、固定滑轮、钢丝绳、吊钩等组成，电机通过连轴器与减速器联接，净减速后驱动卷筒转，以实现吊钩的上下运动。

起升机构设有超载保护装置，超载限制器中的传感器与底座一起安装于卷筒一端，超载限制器主要由电阻应变式传感器和电气控制器两部分组成，主机一般放置司机室，具有声光报警并切断起升电机回路电源等功能。

当吊钩起吊额定负载90％时，能发生音像及灯光信号，当吊钩起吊105％额定负载时，能够自动切断起升动力电源和发出声光报警。

起升机构卷筒上装有凸轮限位开关，一般设有上升两道及下降两道限位，对上升及下降的极限位置控制。

桥式起重机一般装有重锤限位保护，在吊钩上升超过极限位置时通过重锤限位切断整机动力电源。

2.小车机构小车运行一般选择单侧分别驱动方式。

小车设减速和停车限位。

3.大车机构操一般采用两点驱动或四点驱动，大车机构设有减速和停车限位，两台相邻起重机设有红外防撞限位。

4、其它辅助设备4．1旋转吊钩有些设备装有电动旋转吊钩，吊钩的旋转运行时由带制动功能的摆线针轮减速电机通过摩擦连轴器带动齿轮传动.吊钩旋转定位通过设置在吊钩螺母上的凸轮进行角度定位，当吊钩旋转到预定的角度时，凸轮触动行程开关，使电动机断电，电动机带有制动功能，可以锁定吊钩的角度相位。

旋转角度一般为0－90°－180°。

4．2调动夹钳电动夹钳主要用于搬运钢卷，其主要结构由钳爪收放机构及夹钳伸缩机构组成，钳爪收放主要用于固定物料，夹钳伸缩主要用于对物料的尺寸调整。

一般配夹钳的设备都要配旋转吊钩，方便调运货物。

4．3 直流电磁盘通过电磁铁搬运物料，电磁铁一般具备断电保磁功能，通过吸料和放料按钮进行操作。

三．电控系统1．概述本机为双梁单小车桥式起重机，独立的主副钩从事吊钩作业，主要适应货种为钢材。

1．1 技术要求：·物料特性：·金属结构形式：·整机工作级别：·跨度及基距：·起升机构及吊钩设置：·额定起重量：·起升高度：·工作速度：主钩起升：副钩起升：大车：小车：1．2 采用标准中华人民共和国标准和法律法规《起重机设计规范》GB3811-83《起重机械安全规程》GB6067-85《通用起重机》GB/T14405-93《安全标志》GB2894-88《起重机试验规范和程序》GB5905-86提供方式1．3 系统组成部分本机采用全变频交流调速方案，使用施耐德公司Premium系列PLC,施耐德公司ATV71H系列变频器和10寸彩色触摸屏，变频器使用可编程输入信号和模拟量信号控制技术。

另外，本机的控制采用司机室和地面无线遥控两种控制方式。

2．供电电源2．1 本机主要设备功率主起升机构: YZP315M1-8 90KW副起升机构: YZP250M-8 37KW小车行走机构: DM132M4 7.5KW大车行走机构: DM132ML4 9.2KW×4照明及其他设备: 5KW2．2 供电电源供电电源为AC380V, 50Hz三相四线制, 经磁滞式电缆卷筒上电。

2．3主要设备电源主驱动电动机电源：AC380V 50Hz 三相三线制低压配电电源：AC380V 50Hz 三相四线制控制电源：单相AC220V 直流DC24V作业区域照明电源：AC380V 50Hz 三相四线制维修电源：AC380V 50Hz ，AC36V 50HZ3．主要电气设备3．1 低压控制柜用金属外壳、防尘、密封的立式柜子组成，防护等级IP30，内设照明灯，总电源柜+A1，主起升控制柜+A2，副起升控制柜+A3，小车控制柜+A4，大车控制柜+A5，PLC控制柜+A6，照明变压器等在设在电气房内。

联动台+A7位于司机室。

4．拖动控制系统4．1 负荷计算主起升机构： 90KW 额定电流198A副起升机构： 37KW 额定电流76A小车行走机构: 7.5KW ×2 额定电流19A×2大车行走机构: 9.2KW×8 额定电流20×8=160A计算负荷容量考虑实际使用运行情况，工作电流以最大机构的额定电流来计算，按整机功率因数为0.85,整机工作计算负荷：Pj=90+37+15+73.6+20=235.6KWIj=Pj/(√3×Un×COSφ) =235.6/(√3×0.38×0.85)=421.14A总电源断路器设置在总电源柜中, 其额定容量根据装机总容量选配, 具有短路, 过载, 失压等保护功能。

整机工作电源由主接触器出线端柱引出, 接至各机构变频器电源断路器, 向机上各机构的变频器主回路供电。

联动台上设有紧停按钮，紧急情况下用来分断总电源断路器，切断整机工作电源。

控制及信号电源为AC220V, 设置了3KVA单相隔离变压器，为紧停回路, 各机构控制回路，PLC电源及超负荷限制器等提供电源。

起升机构4．2．1 主起升变频器选择主起升电机一台 YZP315M1-8 90KW 额定电流Ie=198A主起升变频器选择一台ATV71HC11N4 110KW，其额定电流Ie=206A110KW>90KW OK215A>198A OK4．2．2 主起升制动功率选择主起升所选制动电阻功率为50KW ,阻值按变频器制动单元规定值 R=2.1Ω4．2．3副起升变频器选择副起升电机一台 YZP250M-8 37KW 额定电流Ie=76A副起升变频器选择一台ATV 71HD45N4 45KW，其额定电流Ie=94A45KW>37KW OK94A>76A OK4．2．4副起升制动功率选择副起升所选制动电阻功率为20KW ,阻值按变频器制动单元规定值 R=5Ω4．2．5起升系统控制起升机构选用闭环控制模式，带编码器接口，系统具有足够的调速硬度和良好的低频转矩特性。

起升机构闭环控制的速度反馈采用增量式脉冲编码器。

通过主令控制器信号输入给PLC来控制变频器的频率及电动机的转速，同时变频器和PLC间实时交换电机的速度模拟量信号，并不断进行速度补偿。

从起动信号发生开始，到预加力矩、转矩校验、制动器打开、制动器检测、施加转速给定，直到电机开始运转；以及从停止信号发出开始，到预加力矩、转矩校验、撤除转速给定、制动器闭合、制动器检测、直到电机停止运转等整个起停运动流程均有严密的起停时序逻辑，确保提升运动安全。

系统支持电气和机械制动，在停机时一般采取电气制动方式，电气制动可以提供可控的和平滑的制动性能。

电气制动方式有两种：快速电气制动，正常斜坡电气制动。

在电机降到零速之后（采用电气制动），立即施加机械制动。

起升机构采用液压制动器控制, 实现零速抱闸，可以全速受控，减少抱闸闭合时的振动及抱闸磨损，使停车更平稳。

在起升卷筒处安装高度限制器。

高度限制器用来控制上升及下降的减速、终点位置。

起升机构的电气保护有短路及过电流保护, 过载保护, 失压及零位保护；当变频器出现故障信号时, 必须通过联动台上的复位按钮进行复位。

超负荷保护：当吊钩吊重量达95％额定载荷时，发声光预警信号，105％额定载荷时，发出开关信号，作起升机构联锁，断开上升工作，只能下放重物，同时发出报警信号。

4．3．小车行走机构4．3．1 变频器选择小车行走电机两台 DM132M4 7.5KW 额定电流Ie=19A×2小车行走变频器选择一台ATV71HD22N4 22KW，额定电流Ie=48A22KW>15KW OK48A>38A OK4．3．2 制动单元、制动电阻小车行走为平移机构，制动单元制动功率，制动电阻功率可按变频器手册标配即可制动电阻选为10KW R=15Ω4．3．3 小车系统控制小车机构选用开环控制模式，系统具有足够的调速硬度和良好的低频转矩特性。

小车机构通过主令控制器信号输入给PLC来控制变频器的频率及电动机的转速。

小车行走机构设有减速、终点限位，作为小车前进和后退的减速和终点保护开关。

4．4 大车行走机构4．4．1 变频器选择大车电机 DM132ML4 9.2KW×8 额定电流Ie=20A×8，大车刚性腿、柔性腿各四台电机，变频器选用二台ATV 71HD45N4，单台连续额定电流Ie=94A45KW>36.8KW OK94A>80A OK4．4．2 制动单元、制动电阻大车行走为平移机构，制动单元制动功率，制动电阻功率可按变频器手册标配即可制动电阻选为20KW R=5Ω4．4．3 大车系统控制大车采用4台9.2KW变频电机驱动，大车行走用一台变频器驱动。

系统具有足够的调速硬度和良好的低频转矩特性。

通过主令控制器信号输入给PLC来控制变频器的频率及电动机的转速。

大车运行机构设有减速、终点行程开关，用来控制大车减速和终点保护。

另设大车行走防撞限位，避免相邻起重机质捡相撞。

4．5．联动台联动台置于司机室内，用来控制整个起重机的各种运行状态。

在联动台上的四档主令控制器用来控制各个机构的启动、调速与停止用；蜂鸣器在起重机电气部分发生故障或机构运行时到达极限位置时报警警示司机。

复位按钮用于复位所有的故障，同时存贮故障内容，以便查询。

其他功能按纽、开关及指示灯、仪表按联动台面板上铭牌所示。

5．照明、维修系统该机照明系统设置了司机室照明和电气房照明,及桥下照明，在司机室和电气房配备了空调器。

该机维修系统在端梁、吊笼、小车上分别设置了AC220V及AC36V插座电源。

6．工业专用的无线遥控设备6．1 遥控设备的安全性本机配有按钮式台湾禹鼎工业无线遥控器，连续通讯条件指遥控发射系统在开机后，无论是否发射指令，必须具备自动与接收机保持通讯的功能。

若遥控通讯受到干扰，电池欠压发射功率减弱时，接收机的安全自保系统会启动接收器的急停回路，保证控制机械的所有动作回到零位。

7．电控监控系统电控监控系统由PLC及GP2500S触摸式图形显示器组成友好的人机界面，通过触摸式工业显示器（简称触摸屏）把人和机器连为一体的智能化界面，被称为PLC的脸面（FACE）。

它是替代传统控制面板和键盘的智能化操作显示器。

设置参数，显示数据，监控设备状态，以曲线/动画等形式描绘自动化控制过程。

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最新双梁桥式起重机设计说明书

最新双梁桥式起重机设计说明书

1 起重机小车设计1.1 小车主起升机构计算1.1.1 确定起升机构传动方案，选择滑轮组和吊钩组按照布置宜紧凑的原则，决定采用如下图1-1的方案。

按Q=100t ，查表4-2（起重机设计手册）取滑轮组倍率i h =6，承载绳分支数：Z=2i h =12图1-1查表3-4-11（起重机设计手册）选双钩锻造式吊钩组，得其质量：G 。

=4000kg ，两端滑轮间距A=131mm 。

1.1.2 选择钢丝绳若滑轮组采用滚动轴承，当i h =6，查表2-1（起重机运输机械）得滑轮组效率ηh =0.96。

钢丝绳所受最大拉力： S max =ηh i G Q 20+=96.0*6*24000100000+=9027.8kg=90.28KN查表2-4（起重运输机械）,重级工作类型(工作级别M 7)时,安全系数n=6。

钢丝绳计算破断拉力S b ： S b =n ×S max =6×90.28=541.7KN查表3-1-6选用纤维芯钢丝绳6×19W+FC ，钢丝公称抗拉强度1850MP a ，光面钢丝，左右互捻，直径d=28mm ，钢丝绳最小破断拉力[S b ]=546KN ，标记如下：钢丝绳 28NAT6×19W+FC1850ZS233.6GB8918-88 1.1.3 确定滑轮主要尺寸滑轮的许用最小直径：D ≥()1-e d =()13028-=812mm式中系数e=30由表2-4（起重运输机械）查得。

由附表2选用滑轮直径D=900mm ，滑轮的绳槽部分尺寸可由[1]附表3查得。

由附表4选用钢丝绳d=28mm ，D=900mm ，滑轮轴直径D 5=150mm 的E 1型滑轮，其标记为：滑轮E 128×900-150 ZB J80 006.8-871.1.4 确定卷筒尺寸，并验算强度卷筒直径：D ≥()1-e d =28)130(-=812mm由附表13选用D=900mm ，卷筒绳槽尺寸由[3]附表14-3查得槽距，t=30mm ，槽底半径r=17mm卷筒尺寸：L=10042L t Z D i H h +⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++⨯π=131304292814.36101823+⎪⎪⎭⎫⎝⎛++⨯⨯⨯=2714mm 取L=3000mm式中 Z 0——附加安全系数，取Z 0=2；L 1——卷槽不切槽部分长度，取其等于吊钩组动滑轮的间距，即L 1=A=131mm ，实际长度在绳偏斜角允许范围内可以适当增减；D 0——卷筒计算直径D 0=D+d=900+28=928mm 卷筒壁厚：δ=D 02.0+（6～10）=0.02×900+（6～10）=24～28 取δ=26mm 卷筒壁压应力验算：max y σ=t S nax ⨯δ=03.0026.090280⨯=6105.112⨯N/m 2=112.5MPa 选用灰铸铁HT200，最小抗拉强度b σ=195MPamax y σ＜[]Y σ 故抗压强度足够卷筒拉应力验算：由于卷筒长度L ＞3D ，尚应校验由弯矩产生的拉应力，卷筒弯矩图示与图1-2L 1l x2S maxS maxS max L图1-2 卷筒弯矩图卷筒最大弯矩发生在钢丝绳位于卷筒中间时：w M =l S max =⎪⎭⎫ ⎝⎛-21max L L S =⎪⎭⎫⎝⎛-⨯2131300090280=125834340N ·mm卷筒断面系数：W =0.1⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-D D D i 44=0.1×90084890044-=154432713m m 式中D ——卷筒外径，D =900mm ；i D ——卷筒内径，i D =D -2δ=900-2×26=848 于是 l σ=W M w =15443271125834340=8.15Mpa 合成应力：'l σ=l σ+[][]maxy y l σσσ⋅=8.76+5.11213039⨯=35.51MPa式中许用拉应力：[]l σ=2n b σ=5195=39MPa ∴'l σ＜[]l σ卷筒强度验算通过。

桥式起重机设计说明

桥式起重机设计说明

1. 绪论1.1概述桥式起重机是现代工业生产和起重运输中实现实现生产过程机械化、自动化得重要工具和设备。

所以桥式起重机在室外工矿企业、钢铁化工、铁路交通、港口码头以与物流周转等部门和场所均得到广泛的运用。

桥式起重机的操纵方式一般为2种:多数为司机室的联动台操作,而小吨位起重机则可用地面手持按钮操作。

但这2种操作方式都有其不足之处:操作人员易受厂房温度、粉尘、有毒气体、辐射等不良环境、不良气候因素的影响而身心疲惫降低工作效率;在起吊物品时操作人员易受视野所限需有地面操作人员配合,这既增大了安全隐患,又大大降低工作效率。

所以,以增加作业安全,提高作业效率,改善劳动条件与方便操作为宗旨的起重机遥控操作方式,正在受到起重机用户的重视。

目前国起重机的遥控化改造主要停留在小吨位以凸轮控制器控制的起重机上,而大容量大吨位起重机的控制一般为QR1S型控制屏控制,是用主令控制器操作,较凸轮控制器而言主令控制器的闭合触点逻辑关系复杂,所以较难实现中间接口柜的设计。

大部分设备经改造后很难与原有手动操作合。

其原因是: 如果遥控器动作按钮太多易出现混乱、误操作和误动作,增加了操作的安全隐患;如果遥控器动作按钮过少,又无法满足多机构多挡调速的要求,所以大部分的桥式起重机的遥控化过程都是在空操线路基础上对线路的极度简化,简化的线路其电机的起动、调速、制动等过程的实际运行曲线很难和原有司机室控制的运行曲线一致。

所以遥控器自身设计的动作点数少和桥式起重机本身要求的多动作点需要之间的矛盾,在很大程度上限制了遥控桥式起重机的发展。

以QR1S 控制柜控制下的无线遥控桥式起重机的设计为例,就国吨位起重机无线遥控电气系统进行分析, 采用PLC 的计时、记数、移位与部继电器等基本功能,通过软件编程,实现仅靠继电器难以实现的复杂的逻辑控制,将遥控器的动作点功能加以扩展,从而使地面遥控过程和司机室操纵控制保持一样的拟合性曲线。

1.2 PLC控制技术的特点可编程序控制器，英文称Programmable Logical Controller，简称PLC。

桥式起重机的设计和制造技术要求

桥式起重机的设计和制造技术要求

桥式起重机的设计和制造技术要求桥式起重机是一种常用于工业生产、建筑施工、货物运输等领域的重要设备。

它的主要功能是进行重物的搬运、举升、叠放等操作，具有效率高、安全可靠的特点。

如何设计和制造高质量的桥式起重机，是现代工业领域的一个重要问题。

本文将分析桥式起重机的设计和制造技术要求，以及其中的一些关键问题。

一、桥式起重机的主要部件桥式起重机由主梁、电动机、齿轮减速器、制动器、传动机构、行走机构、电气设备等部件组成。

其中，主梁是起重机的骨架，承载起重机的全部重量。

电动机、齿轮减速器和传动机构组成了起重机的驱动系统，提供起重机的动力。

制动器用于制动和锁定起重机的各个部件，保证其安全可靠。

行走机构用于控制起重机的行走方向和速度，完成起重机的移动。

电气设备则为起重机的各个部件提供电源和控制信号，使其协同工作。

二、桥式起重机的设计要求1、承载能力：桥式起重机的承载能力是设计时最重要的考虑因素之一。

起重机的承载能力直接影响其作业效率和安全性。

一般情况下，桥式起重机的承载能力应该根据实际作业要求进行合理的设计。

2、稳定性：桥式起重机在作业时需要保持稳定，不得出现晃动和倾斜等情况。

因此，在设计时需要充分考虑起重机的稳定性。

一些常用方法，如采用重心低、底盘宽的设计、加装减震器等，可以有效提高起重机的稳定性。

3、运行速度：桥式起重机的运行速度需要根据实际作业要求进行合理的设计。

过快的运行速度可能导致起重机失控，过慢的运行速度则会降低作业效率。

在设计过程中，需要充分考虑起重机的功率和传动机构的匹配性，保证起重机的运行速度合理。

4、操纵性：桥式起重机的操纵性也是一个重要的考虑因素。

起重机的操纵性越好，越容易和精确地完成各种作业。

对于较大型号的桥式起重机，需要采用遥控操作系统，使操作更加轻松和安全。

5、维修保养：桥式起重机在使用一段时间后需要进行维修和保养，以保证其长期的安全和正常运行。

在设计时，需要重点考虑起重机的易维修性和易保养性。

桥式起重机主梁设计说明书

桥式起重机主梁设计说明书

课程设计说明书二零一五 年 十二 月二零一六年一月题 目：课程设计说明书 学生姓名：王志亭学 院：材料科学与工程 系 别：材料成型及控制工程 专 业：焊接技术与工程 班 级：焊民11 指导教师：牟取晗 讲师前言桥式起重机是横架于车间、仓库和料场上空进行物料吊运的起重设备。

由于它的两端坐落在高大的水泥柱或者金属支架上，形状似桥。

桥式起重机的桥架沿铺设在两侧高架上的轨道纵向运行，可以充分利用桥架下面的空间吊运物料，不受地面设备的阻碍。

在室内外工矿企业、钢铁化工、铁路交通、港口码头以及物流周转等部门和场所均得到广泛的运用，是使用范围最广、数量最多的一种起重机械。

本书主要介绍了跨度28m,起重量10t的通用桥式起重机箱型梁的设计生产过程，同时对车间的布置情况作了较为粗略的参考设计。

设计过程较为详细地考虑了实际生产与工作中的情况。

目录第一章箱型梁式桥架结构的构造及尺寸 (1)一、桥架的总体构造 (3)二、主梁的几何尺寸 (4)1、梁的截面选择和验算 (4)2、箱形主梁截面的主要几何尺寸 (5)三、主梁的受力分析 (6)1、载荷计算 (6)2、强度验算 (7)3、主梁刚度的验算 (10)4、焊缝的设计和验算 (11)第二章主梁的制造工艺过程 (14)一、备料 (15)二、下料............................................................................... 错误！未定义书签。

三、焊接 (16)四、检验与修整................................................................... 错误！未定义书签。

第三章主梁焊接车间设计 (24)一、焊接生产的过程及特点 (24)二、焊接生产组成部分的确定 (26)三、车间平面布置 (26)第四章焊接工艺卡 ................................................................... 错误！未定义书签。