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起重机的发展历史+分类及应用

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起重机的发展历史+分类及应用_第1页
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一、起重机的概念  起重机(Crane) 属于起重机械的一种, 是一种作循环、 间歇运动的机械 一个工作循环包括: 取物装置从取物地把物品提起, 然后水平移动到指定地点降下物品,接着进行反向运动, 使取物装置返回原位,以便进行下一次循环    在一定范围内垂直提升和水平搬运重物的多动作起重机械 又称吊车属于物料搬运机械 起重机的工作特点是做间歇性运动,即在一个工作循环中取料、 运移、 卸载等动作的相应机构是交替工作的通常起重机械由起升机构(使物品上下运动) 、 运行机构(使起重机械移动) 、 变幅机构和回转机构(使物品作水平移动) , 再加上金属机构, 动力装置, 操纵控制及必要的辅助装置组合而成  二、起重机的类型在建桥工程中所用的起重机械, 根据其构造和性能的不同,一般可分为轻小型起重设备、 桥式类型起重机械和臂架类型起重机三大类轻小型起重设备如: 千斤顶、 葫芦、 卷扬机等桥架类型起重机械如:桥式起重机、 龙门起重机等臂架类型起重机如固定式回转起重机、 塔式起重机、汽车起重机、 轮胎、 履带起重机等三、 起重机的雏形中国古代灌溉农田用的桔是臂架型起重机的雏形 14 世纪, 西欧出现了人力和畜力驱动的转动臂架型起重机。

 19 世纪前期, 出现了桥式起重机;起重机的重要磨损件如轴、 齿轮和吊具等开始采用金属材料制造,并开始采用水力驱动 19 世纪后期, 蒸汽驱动的起重机逐渐取代了水力驱动的起重机 20 世纪20 年代开始,由于电气工业和内燃机工业迅速发展, 以电动机或内燃机为动力装置的各种起重机基本形成起重机主要包括:起升机构、运行机构、 变幅机构、 回转机构和金属结构等 起升机构是起重机的基本工作机构,大多是由吊挂系统和绞车组成, 也有通过液压系统升降重物的运行机构用以纵向水平运移重物或调整起重机的工作位置, 一般是由电动机、减速器、 制动器和车轮组成 变幅机构只配备在臂架型起重机上, 臂架仰起时幅度减小,俯下时幅度增大, 分平衡变幅和非平衡变幅两种回转机构用以使臂架回转, 是由驱动装置和回转支承装置组成金属结构是起重机的骨架, 主要承载件如桥架、 臂架和门架可为箱形结构或桁架结构,也可为腹板结构, 有的可用型钢作为支承梁四、起重机根据结构的不同分类:    梁式型起重机可在长方形场地及其上空作业,多用于车间、 仓库、 露天堆场等处的物品装卸, 有梁式起重机、 桥式起重机、 龙门起重机、 缆索起重机、 运载桥等。

① 梁式起重机主要包括单梁桥式起重机和双梁桥式起重机,单梁桥式起重机桥架的主梁多采用工字型钢或钢型与钢板的组合截面 起重小车常为手拉葫芦、 电动葫芦或用葫芦作为起升机构部件装配而成   按桥架支承式和悬挂式两种 前者桥架沿车梁上的起重机轨道运行;后者的桥架沿悬挂在厂房屋架下的起重机轨道运行 单梁桥式起重机分手动、电动两种 手动单梁桥式起重机各机构的工作速度较低,起重量也较小, 但自身质量小, 便于组织生产, 成本低, 时候用于无电源后搬运量不大, 对速度与生产率要求不高的场合   手动单梁桥式起重机采用手动单轨小车作为运行小车, 用手拉葫芦作为起升机构,桥架由主梁和端梁组成 主梁一般采用单根工字钢, 端梁则用型钢或压弯成型的钢板焊成电动单梁桥式起重机工作速度、 生产率较手动的高,起重量也较大 电动单梁桥式起重机由桥架、大车运行机构、 电动葫芦及电气设备等部分组成②桥式起重机是桥架在高架轨道上运行的一种桥架型起重机, 又称天车桥式起重机的桥架沿铺设在两侧高架上的轨道纵向运行, 起重小车沿铺设在桥架上的轨道横向运行,构成一矩形的工作范围, 就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。

桥式起重机广泛地应用在室内外仓库、 厂房、码头和露天贮料场等处 桥式起重机可分为普通桥式起重机、简易梁桥式起重机和冶金专用桥式起重机三种普通桥式起重机一般由起重小车、 桥架运行机构、桥架金属结构组成 起重小车又由起升机构、 小车运行机构和小车架三部分组成起升机构包括电动机、 制动器、 减速器、 卷筒和滑轮组 电动机通过减速器, 带动卷筒转动, 使钢丝绳绕上卷筒或从卷筒放下, 以升降重物小车架是支托和安装起升机构和小车运行机构等部件的机架, 通常为焊接结构悬臂起重机(旋臂起重机)有立柱式、 壁挂式、 平衡起重机三种形式.①柱式悬臂起重机是悬臂可绕固定于基座上的定柱回转, 或者是悬臂与转柱刚接,在基座支承内一起相对于垂直中心线转动的由立柱和悬臂组成的悬臂起重机 它适用于起重量不大, 作业服务范围为圆形或扇形的场合一般用于机床等的工件装卡和搬运柱式悬臂起重机多采用环链电动葫芦作为起升机构和运行机构, 较少采用钢丝绳电动葫芦和手拉葫芦旋转和水平移动作业多采用手动, 只有在起重量较大时才采用电动②壁上起重机是固定在墙壁上的悬臂起重机, 或者可沿墙上或其他支承结构上的高架轨道运行的悬臂起重机壁行起重机的使用场合为跨度较大、 建筑高度较大的车间或仓库,靠近墙壁附近处吊运作业较频繁时最适合。

 壁行起重机多与上方的梁式或桥式起重机配合使用,在靠近墙壁处服务于一长方体空间, 负责吊运轻小物件,大件由梁式或桥式起重机承担③平衡起重机俗称平衡吊,它是运用四连杆机构原理使载荷与平衡配重构成一平衡系统, 可以采用多种吊具灵活而轻松地在三维空间吊运载荷平衡起重机轻巧灵活, 是一种理想的吊运小件物品的起重设备,被广泛用于工厂车间的机床上下料, 工序间、自动线、 生产线的工件、 砂箱吊运、 零部件装配, 以及车站、 码头、 仓库等各种场合  起重机运行机构的驱动方式    可分为两大类: 一类为集中驱动, 即用一台电动机带动长传动轴驱动两边的主动车轮; 另一类为分别驱动、即两边的主动车轮各用一台电动机驱动 中、小型桥式起重机较多采用制动器、 减速器和电动机组合成一体的“三合一”驱动方式, 大起重量的普通桥式起重机为便于安装和调整,驱动装置常采用万向联轴器          结构起重机(crane) 运行机构一般只用两个主动轮和从动车轮,如果起重量很大, 常用增加车轮的办法来降低轮压当车轮超过四个时, 必须采用铰接均衡车架装置,使起重机的载荷均匀地分布在各车轮上桥架的金属结构由主梁和端梁组成, 分为单主梁桥架和双梁桥架两类。

单主梁桥架由单根主梁和位于跨度两边的端梁组成, 双梁桥架由两根主梁和端梁组成主梁与端梁刚性连接, 端梁两端装有车轮, 用以支承桥架在高架上运行 主梁上焊有轨道, 供起重小车运行 桥架主梁的结构类型较多比较典型的有箱形结构、四桁架结构和空腹桁架结构箱形结构又可分为正轨箱形双梁、 偏轨箱形双梁、偏轨箱形单主梁等几种 正轨箱形双梁是广泛采用的一种基本形式,主梁由上、 下翼缘板和两侧的垂直腹板组成,小车钢轨布置在上翼缘板的中心线上, 它的结构简单,制造方便, 适于成批生产, 但自重较大偏轨箱形双梁和偏轨箱形单主梁的截面都是由上、 下翼缘板和不等厚的主副腹板组成,小车钢轨布置在主腹板上方, 箱体内的短加劲板可以省去,其中偏轨箱形单主梁是由一根宽翼缘箱形主梁代替两根主梁, 自重较小,但制造较复杂 四桁架式结构由四片平面桁架组合成封闭型空间结构,在上水平桁架表面一般铺有走台板,自重轻, 刚度大,但与其他结构相比, 外形尺寸大, 制造较复杂, 疲劳强度较低, 已较少生产空腹桁架结构类似偏轨箱形主梁, 由四片钢板组成一封闭结构,除主腹板为实腹工字形梁外, 其余三片钢板上按照设计要求切割成许多窗口,形成一个无斜杆的空腹桁架, 在上、 下水平桁架表面铺有走台板, 起重机运行机构及电气设备装在桥架内部,自重较轻, 整体刚度大, 这在中国是较为广泛采用的一种型式。

普通桥式起重机主要采用电力驱动, 一般是在司机室内操纵,也有手柄操纵,和遥控器远距离控制的 起重量可达五百吨, 跨度可达60 米简易梁桥式起重机又称梁式起重机, 其结构组成与普通桥式起重机类似,起重量、 跨度和工作速度均较小桥架主梁是由工字钢或其他型钢和板钢组成的简单截面梁, 用手拉葫芦或电动葫芦配上简易小车作为起重小车,小车一般在工字梁的下翼缘上运行桥架可以沿高架上的轨道运行, 也可沿悬吊在高架下面的轨道运行,这种起重机称为悬挂梁式起重机冶金专用桥式起重机 在钢铁生产过程中可参与特定的工艺操作, 其基本结构与普通桥式起重机相似,但在起重小车上还装有特殊的工作机构或装置 这种起重机的工作特点是使用频繁、条件恶劣, 工作级别较高, 主要有五种类型1、铸造起重机: 供吊运铁水注入混铁炉、 炼钢炉和吊运钢水注入连续铸锭设备或钢锭模等用主小车吊运盛桶, 副小车进行翻转盛桶等辅助工作2、夹钳起重机: 利用夹钳将高温钢锭垂直地吊运到深坑均热炉中,或把它取出放到运锭车上3、脱锭起重机: 用以把钢锭从钢锭模中强制脱出小车上有专门的脱锭装置, 脱锭方式根据锭模的形状而定:有的脱锭起重机用项杆压住钢锭,用大钳提起锭模; 有的用大钳压住锭模, 用小钳提起钢锭。

4、加料起重机: 用以将炉料加到平炉中 主小车的立柱下端装有挑杆, 用以挑动料箱并将它送入炉内主柱可绕垂直轴回转, 挑杆可上下摆动和回转 副小车用于修炉等辅助作业5、锻造起重机:用以与水压机配合锻造大型工件 主小车吊钩上悬挂特殊翻料器,用以支持和翻转工件; 副小车用来抬起工件   龙门起重机:水平桥架设置在两条支腿上构成门架形状的一种桥架型起重机这种起重机在地面轨道上运行, 主要用在露天贮料场、船坞、 电站、 港口和铁路货站等地进行搬运和安装作业 龙门起重机的起升机构、小车运行机构和桥架结构, 与桥式起重机基本相同 由于跨度大, 起重机运行机构大多采用分别驱动方式,以防止起重机产生歪斜运行而增加阻力, 甚至发生事故龙门起重机的起重小车在桥架上运行, 有的起重小车就是一台臂架型起重机桥架两侧的支腿一般都是刚性支腿; 跨度超过30 米时, 常是一侧为刚性支腿,而另一侧通过球铰和桥架连接的柔性支腿, 使门架成为静定系统,这样可以避免在外载荷作用下由于侧向推力而引起附加应力, 也可补偿桥架纵向的温度变形龙门起重机的受风面积大, 为防止在强风作用下滑行或翻倒, 装有测风仪和与运行机构联锁的起重机夹轨器。

 桥架可以是两端无悬臂的;也可以是一端有悬臂或两端都有悬臂的, 以扩大作业范围半龙门起重机桥架一端有支腿, 另一端无支腿,直接在高台架上运行 龙门起重机分为 4 种类型①普通龙门起重机: 这种起重机用途最广泛, 可以搬运各种成件物品和散状物料, 起重量在100 吨以下,跨度为 4~35 米用抓斗的普通门式起重机工作级别较高②水电站龙门起重机: 主要用来吊运和启闭闸门, 也可进行安装作业 起重量达80~500 吨, 跨度较小, 为8~16 米;起升速度较低, 为 1~5 米/分 这种起重机虽然不是经常吊运,但一旦使用工作却十分繁重, 因此要适当提高工作级别③造船龙门起重机: 用于船台拼装船体, 常备有两台起重小车: 一台有两个主钩, 在桥架上翼缘的轨道上运行; 另一台有一个主钩和一个副钩,在桥架下翼缘的轨道上运行, 以便翻转和吊装大型的船体分段起重量一般为 100~1500 吨;跨度达185 米; 起升速度为  2~15 米/分, 还有0. 1~0. 5 米/分的微动速度④集装箱龙门起重机: 用于集装箱码头 拖挂车将岸壁集装箱运载桥从船上卸下的集装箱运到堆场或后方后, 由集装箱龙门起重机堆码起来或直接装车运走, 可加快集装箱运载桥或其他起重机的周转。

 可堆放高3~4层、 宽 6 排的集装箱的堆场, 一般用轮胎式, 也有用有轨式的 集装箱龙门起重机与集装箱跨车相比,其跨度和门架两侧的高度都较大 为适应港口码头的。

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