起重机械第九章 葫芦式起重机

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1、起重机械起重机械制作制作 郭智勇郭智勇第九章 葫芦式起重机 葫芦式起重机是指以电动葫芦为起升机构 的起重机。 电动葫芦分为：钢丝绳电动葫芦、电动单 梁桥式起重机、葫芦龙门起重机、葫芦双 梁桥式起重机。 其机构特点:结构简单，自重轻，价格便宜 。缺点：尺寸大优点为为分组性好、通用化程度高、改变起升高度容易 、安装检修方便。 第一节 葫芦式起重机的结构和性能 一、电动葫芦的结构与性能 组成：两机构、一系统。 两机构为：起升机构、运行机构 一系统为：电气控制系统 运行机构 二、电动单梁桥式起重机的结构与性能 1、电动单梁桥式起重机的基本型式 1）、地面操控 2）、司机室操控 3）、跟随式操控 4）、

2、滑道式操控 5）、遥控式操控 电动单梁起重机组成 1、桥架 2、电动葫芦 3、电气系统 桥架由金属结构部分和运行机构组成 金属结构部分包括：主梁、端梁、连接部 分。 运行部分包括：电动机、传动装置制动机 构、车轮部分。电动机 1按工作电源分类根据电动机工作电源的 不同，可分为直流电动机和交流电动机。 其中交流电动机还分为单相电动机和三相 电动机。 2按结构及工作原理分类电动机按结构及 工作原理可分为直流电动机，异步电动机 和同步电动机。 3、按转子的结构分类电动机按转子的结构 可分为笼型感应电动机（旧标准称为鼠笼 型异步电动机）和绕线转子感应电动机 笼式转子的异步电动机结构简单、运行可 靠、重

3、量轻、价格便宜，得到了广泛的应 用，其主要缺点是调速困难。 4、按运转速度分类电动机按运转速度可分 为高速电动机、低速电动机、恒速电动机 、调速电动机。 绕组是电动机的组成部分,老化,受潮、受热 、受侵蚀、异物侵入、外力的冲击都会造 成对绕组的伤害,电机过载、欠电压、过电 压,缺相运行也能引起绕组故障。绕组故障 一般分为绕组接地、短路、开路、接线错 误。电动机型号 J异步电动机； O封闭； L 铝线缠组；W户外； Z冶金起重； Q高起动转轮； D多速； B防 爆； R一绕线式； S双鼠笼； K一高 速； H高转差率。同步电动机 同步电动机是属于交流电机，定子绕组与 异步电动机相同。它的转子旋转

4、速度与定 子绕组所产生的旋转磁场的速度是一样的 ，所以称为同步电动机。正由于这样，同 步电动机的电流在相位上是超前于电压的 ，即同步电动机是一个容性负载。 大型设备，如大型鼓风机、水泵、球磨机 、压缩机、轧钢机等，常用同步电动机驱 动。 同步电动机的转速完全决定于电源频率。 频率一定时，电动机的转速也就一定，它 不随负载而变。这一特点在某些传动系统 ，特别是多机同步传动系统和精密调速稳 速系统中具有重要意义。 高速电机 高速电机通常是指转速超过10000r/min的 电机。它们具有以下优点：一是由于转速 高，所以电机功率密度高，而体积远小于 功率普通的电机，可以有效的节约材料。 二是可与原动机

5、相连，取消了传统的减速 机构，传动效率高，噪音小。三是由于高 速电机转动惯量小，所以动态相应快。低速电机 低速电机为新一代齿轮减速电机，具有体 积小、噪声低、免维护、外型美观等特点 ，转速从0.83rmin300rmin，低速电机是 在电机内部同时将电磁驱动与减速机构融 为一体的新一代高科技产品，低转速、大 扭矩 运行机构 运行机构分为集中驱动、分别驱动 集中驱动的主要问题：易啃道，效率低安 全性不好。 故常采用分别驱动。电气部分 电气控制系统多采用380V，不安全。葫芦式起重机安全防护装置 葫芦式起重机是指电动葫芦为起升机构的 起重机。由于其结构简单、操作方便、造 价低，在机械、化工、轻工、

6、铁路等行业 中得到广泛应用。由于这种起重机的特殊 性，地面操作者往往一人身兼数职，同时 担任操作、司索、指挥的任务，操作中存 在许多不安全的隐患。 为了防范这类起重机发生起重伤害事故， GB60671985起重机械安全规程等相关国 家标准已要求葫芦式起重机必须有安全防护装置 ，如限位器、端部止挡、缓冲器、安全制动装置 等。这些安全防护装置的配备有效地提高了葫芦 式起重机的安全可靠性，但由于设计、制造生产 本身缺陷等多种原因，目前葫芦式起重机的安全 防护措施不够完善，根据日常的检验经验发现葫 芦式起重机在错相断相保护、防断轴保护、防止 电动葫芦坠落保护、缓冲器的设置等方面仍然存 在缺陷或不足。

7、由于葫芦式起重机采用三相异步锥形制动电动机 作为动力装置，而三相异步电动机的运转方向与 供电电源的相序有关，当供电电源相序发生变化 时，电动机的运转方向与原运转方向相反，此时 按“下降”按钮时，吊具上升，且上升到极限位置 限制器不起作用，容易造成事故。这类起重机每 年都会发生因错相造成卷筒挤碎、吊钩组挤压变 形、钢丝绳拉断的事故。目前我国生产且广泛使 用的CD、MD型电动葫芦没有采取错相断相保护 措施(在用电动葫芦也没有要求安装)。为了防止 错相引发起重伤害事故的发生，在葫芦式起重机 电器控制系统中加人错相断相保护器。 当供电电源发生断相或错相时，错相断相 保护器起作用，使总电源接触器断开，必

8、 须待供电电源恢复正常后起重机才能继续 工作。这样既可以防止电源错相引发的卷 筒挤碎，又可以防止电动机缺相运转被烧 损。因此，错相断相保护器的作用非常必 要。 电动葫芦在运行过程中，由于车轮轮缘和车轮踏 面的磨损，车轮和轨道的问隙逐渐增大，此时若 不能及时调整运行问隙，电动葫芦有可能脱离轨 道坠落，造成起重伤害事故；同时由于车轮轮轴 装配的特殊性，轮轴发生裂纹不易被发现，裂纹 得不到有效的控制，轮轴可能会发生断裂，造成 坠落事故。为了预防由此造成的电动葫芦坠落事 故的发生，可在电动葫芦的适当位置增设防断轴 、脱轨保护装置。当电动葫芦发生脱轨或断轴时 ，防断轴、脱轨保护装置可有效的悬挂在轨道上

9、，从而避免起重伤害事故的发生。 按照GB6o671985(起重机械安全规程的规定，在 电动葫芦运行的终端必须加设缓冲器。由于对该装置 的安装位置没有明确规定，目前国内使用的电动葫芦 的缓冲器一般安装在工字钢的中间部位。当电动葫芦 运行车轮与缓冲器相碰撞时，缓冲器起到了吸收能量 的作用，但由于电动葫芦结构的特殊性，运行的悬挂 轮轮缘与缓冲器碰撞时，在惯性的作用下，悬挂轮轮 缘使缓冲器的磨损极为严重。当电动葫芦运行一段时 间后，缓冲器就丧失了原有的设计功能，从而使电动 葫芦运行过程中不安全因素增加，电动葫芦运行的乎 稳性急剧下降。为了防止这一故障的出现，可将缓冲 器的安装位置选在工字钢的下表面，利

10、用缓冲器与电 动葫芦悬挂耳板的碰撞起到缓冲作用，提高安全可靠 性，延长缓冲器的使用寿命。 接地 为保证电工设备正常工作和人身安全而采 取的一种用电安全措施。接地通过金属导 线与接地装置连接来实现。接地装置将电 工设备和其他生产设备上可能产生的漏电 流、静电荷以及雷电电流等引入地下，从 而避免人身触电和可能发生的火灾、爆炸 等事故。 (1)串联接地 机房中设备直流地线以串联的方式接在直流地的 铜皮上，此种接法虽然个别处电位有差异，但由 于电阻非常小，所以在简单的接地系统中应用较 多。其缺点是在要求较高配置时，从防止噪声的 角度来看，因串联接地，各串联的电阻使得各点 电位产生偏差，容易产生噪声。

11、(2)并联接地 此方法中各电路的地电位只与本电路的地电流和 地线阻抗有关，各点间的电位差较平衡，可获得 较好的低频接地，因此应用得较多。由于计算机 的直流电压较低，各机架之间的地电流不容易形 成耦合，但这种连接方式需要很多根地线，布线 较繁杂。 绝缘 电工常用的绝缘材料按其化学性质不同，可分为 无机绝缘材料、有机绝缘材料和混合绝缘材料。 常用的无机绝缘材料有：云母、石棉、大理石、 瓷器、玻璃、硫黄等，主要用作电机、电器的绕 组绝缘、开关的底板和绝缘子等。有机绝缘材料 有：虫胶、树脂、橡胶、棉纱、纸、麻、人造丝 等，大多用以制造绝缘漆，绕组导线的被覆绝缘 物等。混合绝缘材料为由以上两种材料经过加

12、工 制成的各种成型绝缘材料，用作电器的底座、外 壳等。 葫芦式起重机的安全使用要求 在有粉尘、潮湿、高温或寒冷等特殊环境中作业 的葫芦式起重机,除应具备常规安全保护措施之外, 还应考虑能适应特殊环 境使用的安全防护措施。 (一) 在有粉尘环境中使用应采用闭式司机室进行操作,以保护司机的 人身健康。起重机上的电动机和主要电器的防护等级 应相应提高通常情况下葫芦式起重机用电动机及 电器的防护等级为IP44,根据粉尘程度的大小,应相 应增强其密封性能,即防护(主要是防尘能力)等级 应相应提高为IP54或IP64。 二) 在潮湿环境中使用在正常情况下,工作环境湿度不大于85%时, 葫芦式起重机的防护等

13、级为IP44,但目前要求适应 较大湿度的场合愈来愈多,要求湿度为100%的场 合也不少,如核电站还用高压水冲洗核设备的核粉 尘污染,所采用的起重设备的防护等级必须提高。 为此,在湿度为85% 100%的使用场合,起重机的 电机与电器防护等级应为IP55。 在潮湿环境中,对1OKW以上电机还应采取增设预 热烘干装置。在露天作业的葫芦式起重机的电机 及电器上均应增设防雨罩。 (三) 在高温环镜申使用司机室应采用闭式装有电风扇或安 装空调的司机室。电动机绕组及机壳上应埋设热敏电 阻等温控装置,当温度超过一定值时,断电停 机加以保护,或在电机上增设专用电风扇强 冷降温。 四) 在寒冷环镜申使用采用闭式

14、司机室,司机室内应设取暖 装置。及时清除轨道、梯子及走台上的冰 雪,以防滑倒摔伤。起重机主要受力杆件或构件应采用 低合金钢或不低于Q235一普通碳素钢(指在 -20以下)材质。 五) 地面操纵地面操纵时,应采用非跟随式操纵形式, 即操作人员不随吊载横向移动而移动,手电 门不是悬吊在电动葫芦开关箱之下,而是单 独另行悬挂在一滑道上,这样操作者就能远 离吊载在适当的位置上进行操作避免遭受 吊载撞击的危险。 地面操纵时:起重机运行速度必须在 v45m/min条件下, 以防太快造成操作人员 与起重机赛跑。 葫芦式起重机安全操作规程 开始作业前的注意事项 1.做好检查、准备工作 2.对长期停止使用的葫芦

15、式起重机，重新使用时 ，应按规程要求进行试车，认为无异常方可投入 使用； 3.开始作业前应检查起重机轨道上、运行范围内 是否有影响工作的异物与障碍物，清除异物或障 碍物后才能开始作业； 4.检查电压降是否超出规定值； 5.检查操作按钮标记是否与起重机动作一致； 6.检查制动器制动效果是否良好； 7.检查上升极限位置限制器动作是否安全可 靠； 8.检查起升、运行机构空车运转时是否有异 常响声与振动； 9.检查吊钩、滑轮组是否有异常； 10.检查吊装钢丝绳是否有故障与损坏。 葫芦式起重机安全操作规程 1.不得超载进行吊装作业； 2.不得将吊载在其它作业者头上通过； 3.不得侧向斜吊； 4.不得利用起升限位器作起升停车使用； 5.不得在正常作业中经常使缓冲器与止挡 冲撞，或达到停车的目的； 6.不得在吊载中调试制动器； 7.不得在吊载作业中进行检修与维护； 8.不得在吊载有剧烈振动时进行起吊，横 行于运行作业； 9.不得在吊载重量不清情况下，如吊拔埋 置物及斜拉作业； 10.不得随意拆改葫芦式起重机上任何安全 装置； 11.不得在下列有影响安全的缺陷及损伤情况下 作业：制动器失灵、限位器失灵、吊钩螺母防松 装置损坏，吊装钢丝绳损伤已达到报废标准等； 12.不得在捆绑不牢、吊载不平衡、易滑动、易 倾翻状态下，重物棱角处与吊装钢丝绳之间未加 衬垫情况下进