PLC在橋式起重機(jī)(天車(chē))中的應(yīng)用

1、 畢業(yè)設(shè)計(jì)目錄前言4第一章 plc在橋式起重機(jī)（天車(chē)）中應(yīng)用的前景 1.1 plc發(fā)展前景 7 1.2 plc控制橋式起重機(jī)(天車(chē))改造的優(yōu)缺點(diǎn)8第二章20/5t橋式起重機(jī)常用電器 2.1 常用低壓電器設(shè)備的選擇10 2.2 刀開(kāi)關(guān)和組合開(kāi)關(guān)112.3 熔斷器112.4 低壓斷路器122.5 按鈕 122.6接觸器132.7 熱繼電器13第三章 20/5t橋式起重機(jī)參數(shù)，組成3.1 20/5t橋式起重機(jī)基本參數(shù)143.2 20/5t橋式起重機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)容量選用18 3.3 電阻器和頻敏變阻器20 3.4 制動(dòng)裝置選用21 3.6 20/5t橋式起重機(jī)的起重小車(chē) 22第四章 20/5t橋

2、式起重機(jī)機(jī)械設(shè)備4.1 20/5t橋式起重機(jī)橋架及運(yùn)行機(jī)構(gòu)254.2 20/5t橋式起重機(jī)的車(chē)輪選擇264.3 20/5t橋式起重機(jī)的抓斗274.5 20/5t橋式起重機(jī)的鋼絲選擇27第五章 凸輪控制器，變頻器5.1 凸輪控制器29 5.2 變頻器30第六章 plc的選型,控制梯形圖 6.1 plc選型32 6.2 plci/o點(diǎn)分配控制程序及梯形圖33第七章20/5t橋式起重機(jī)電氣控制線路 7.1 20/5t橋式起重機(jī)工作原理38 7.220/5t橋式起重機(jī)主令控制器通斷表 39 7.3 2 0/5t橋式起重機(jī)電氣控制裝置的安裝要點(diǎn)40第八章 起重機(jī)數(shù)字化控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)述結(jié)束語(yǔ)42參考文獻(xiàn)42

3、 前言橋式起重機(jī)是橋架在高架軌道上運(yùn)行的一種橋架型起重機(jī)，又稱天車(chē)。橋式起重機(jī)的橋架沿鋪設(shè)在兩側(cè)高架上的軌道縱向運(yùn)行，起重小車(chē)沿鋪設(shè)在橋架上的軌道橫向運(yùn)行，構(gòu)成一矩形的工作范圍，就可以充分利用橋架下面的空間吊運(yùn)物料，不受地面設(shè)備的阻礙。橋式起重機(jī)廣泛地應(yīng)用在室內(nèi)外倉(cāng)庫(kù)、廠房、碼頭和露天貯料場(chǎng)等處。橋式起重機(jī)可分為普通橋式起重機(jī)、簡(jiǎn)易粱橋式起重機(jī)和冶金專(zhuān)用橋式起重機(jī)三種。 普通橋式起重機(jī)一般由起重小車(chē)、橋架運(yùn)行機(jī)構(gòu)、橋架金屬結(jié)構(gòu)組成。起重小車(chē)又由起升機(jī)構(gòu)、小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)和小車(chē)架三部分組成。起升機(jī)構(gòu)包括電動(dòng)機(jī)、制動(dòng)器、減速器、卷筒和滑輪組。電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速器，帶動(dòng)卷筒轉(zhuǎn)動(dòng)，使鋼絲繩繞上卷筒或從卷筒放下

4、，以升降重物。小車(chē)架是支托和安裝起升機(jī)構(gòu)和小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)等部件的機(jī)架，通常為焊接結(jié)構(gòu)。起重機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)方式可分為兩大類(lèi)：一類(lèi)為集中驅(qū)動(dòng)，即用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)長(zhǎng)傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)兩邊的主動(dòng)車(chē)輪；另一類(lèi)為分別驅(qū)動(dòng)、即兩邊的主動(dòng)車(chē)輪各用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。中、小型橋式起重機(jī)較多采用制動(dòng)器、減速器和電動(dòng)機(jī)組合成一體的“三合一”驅(qū)動(dòng)方式，大起重量的普通橋式起重機(jī)為便于安裝和調(diào)整，驅(qū)動(dòng)裝置常采用萬(wàn)向聯(lián)軸器。起重機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)一般只用四個(gè)主動(dòng)和從動(dòng)車(chē)輪，如果起重量很大，常用增加車(chē)輪的辦法來(lái)降低輪壓。當(dāng)車(chē)輪超過(guò)四個(gè)時(shí)，必須采用鉸接均衡車(chē)架裝置，使起重機(jī)的載荷均勻地分布在各車(chē)輪上。橋架的金屬結(jié)構(gòu)由主粱和端粱組成，分為單主粱橋架

5、和雙粱橋架兩類(lèi)。單主粱橋架由單根主粱和位于跨度兩邊的端粱組成，雙粱橋架由兩根主粱和端粱組成。主粱與端粱剛性連接，端粱兩端裝有車(chē)輪，用以支承橋架在高架上運(yùn)行。主粱上焊有軌道，供起重小車(chē)運(yùn)行。橋架主粱的結(jié)構(gòu)類(lèi)型較多比較典型的有箱形結(jié)構(gòu)、四桁架結(jié)構(gòu)和空腹桁架結(jié)構(gòu)。箱形結(jié)構(gòu)又可分為正軌箱形雙粱、偏軌箱形雙粱、偏軌箱形單主粱等幾種。正軌箱形雙粱是廣泛采用的一種基本形式，主粱由上、下翼緣板和兩側(cè)的垂直腹板組成，小車(chē)鋼軌布置在上翼緣板的中心線上，它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，適于成批生產(chǎn)，但自重較大。偏軌箱形雙粱和偏軌箱形單主粱的截面都是由上、下翼緣板和不等厚的主副腹板組成，小車(chē)鋼軌布置在主腹板上方，箱體內(nèi)的短加

6、勁板可以省去，其中偏軌箱形單主粱是由一根寬翼緣箱形主粱代替兩根主粱，自重較小，但制造較復(fù)雜。四桁架式結(jié)構(gòu)由四片平面桁架組合成封閉型空間結(jié)構(gòu)，在上水平桁架表面一般鋪有走臺(tái)板，自重輕，剛度大，但與其他結(jié)構(gòu)相比，外形尺寸大，制造較復(fù)雜，疲勞強(qiáng)度較低，已較少生產(chǎn)?？崭硅旒芙Y(jié)構(gòu)類(lèi)似偏軌箱形主粱，由四片鋼板組成一封閉結(jié)構(gòu)，除主腹板為實(shí)腹工字形粱外，其余三片鋼板上按照設(shè)計(jì)要求切割成許多窗口，形成一個(gè)無(wú)斜桿的空腹桁架，在上、下水平桁架表面鋪有走臺(tái)板，起重機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)及電氣設(shè)備裝在橋架內(nèi)部，自重較輕，整體剛度大，這在中國(guó)是較為廣泛采用的一種型式。普通橋式起重機(jī)主要采用電力驅(qū)動(dòng)，一般是在司機(jī)室內(nèi)操縱，也有遠(yuǎn)距離控制

7、的。起重量可達(dá)五百噸，跨度可達(dá)60米。簡(jiǎn)易梁橋式起重機(jī)又稱粱式起重機(jī)，其結(jié)構(gòu)組成與普通橋式起重機(jī)類(lèi)似，起重量、跨度和工作速度均較小。橋架主粱是由工字鋼或其他型鋼和板鋼組成的簡(jiǎn)單截面粱，用手拉葫蘆或電動(dòng)葫蘆配上簡(jiǎn)易小車(chē)作為起重小車(chē)，小車(chē)一般在工字粱的下翼緣上運(yùn)行。橋架可以沿高架上的軌道運(yùn)行，也可沿懸吊在高架下面的軌道運(yùn)行，這種起重機(jī)稱為懸掛粱式起重機(jī)。冶金專(zhuān)用橋式起重機(jī)在鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程中可參與特定的工藝操作，其基本結(jié)構(gòu)與普通橋式起重機(jī)相似，但在起重小車(chē)上還裝有特殊的工作機(jī)構(gòu)或裝置。這種起重機(jī)的工作特點(diǎn)是使用頻繁、條件惡劣，工作級(jí)別較高。主要有五種類(lèi)型。鑄造起重機(jī)：供吊運(yùn)鐵水注入混鐵爐、煉鋼爐和吊運(yùn)

8、鋼水注入連續(xù)鑄錠設(shè)備或鋼錠模等用。主小車(chē)吊運(yùn)盛桶，副小車(chē)進(jìn)行翻轉(zhuǎn)盛桶等輔助工作。 夾鉗起重機(jī)：利用夾鉗將高溫鋼錠垂直地吊運(yùn)到深坑均熱爐中，或把它取出放到運(yùn)錠車(chē)上。脫錠起重機(jī)：用以把鋼錠從鋼錠模中強(qiáng)制脫出。小車(chē)上有專(zhuān)門(mén)的脫錠裝置，脫錠方式根據(jù)錠模的形狀而定：有的脫錠起重機(jī)用項(xiàng)桿壓住鋼錠，用大鉗提起錠模；有的用大鉗壓住錠模，用小鉗提起鋼錠。加料起重機(jī)：用以將爐料加到平爐中。主小車(chē)的立柱下端裝有挑桿，用以挑動(dòng)料箱并將它送入爐內(nèi)。主柱可繞垂直軸回轉(zhuǎn)，挑桿可上下擺動(dòng)和回轉(zhuǎn)。副小車(chē)用于修爐等輔助作業(yè)。鍛造起重機(jī)：用以與水壓機(jī)配合鍛造大型工件。主小車(chē)吊鉤上懸掛特殊翻料器，用以支持和翻轉(zhuǎn)工件；副小車(chē)用來(lái)抬起工

9、件。第一章 plc在橋式起重機(jī)（天車(chē)）中應(yīng)用的前景1.1 plc發(fā)展前景1 隨著工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展，plc、變頻器在工廠設(shè)備改造中得到了廣泛應(yīng)用。橋式起重機(jī)由于工作環(huán)境比較惡劣，而且重載下頻繁起動(dòng)、制動(dòng)、反轉(zhuǎn)、變速等操作，還要求有一定的調(diào)速范圍，所以傳統(tǒng)的繼電控制和串電阻調(diào)速已呈現(xiàn)出許多的缺點(diǎn)，對(duì)這一類(lèi)生產(chǎn)機(jī)械的改造已十分必要。 2 原設(shè)備的基本情況 某玻璃廠備煤車(chē)間的抓斗式橋式吊車(chē)用于裝煤，玻璃的放場(chǎng)，將玻璃從地面抓放到停放在附近的列車(chē)上。橋式吊車(chē)電氣傳動(dòng)共有大車(chē)電機(jī)2臺(tái)，小車(chē)電機(jī)1臺(tái)，抓斗電機(jī)1臺(tái)，抓斗提升電機(jī)1臺(tái)，均為繞線式交流電動(dòng)機(jī)，采用轉(zhuǎn)子串電阻的方法啟動(dòng)和調(diào)速。由于工作環(huán)境惡劣，粉塵

10、和有害氣體對(duì)電機(jī)滑環(huán)、碳刷及21個(gè)接觸器腐蝕較大，加上任務(wù)重，操作程序難以保證，沖擊電流大，觸頭消蝕嚴(yán)重，碳刷冒火，電機(jī)及轉(zhuǎn)子繞組所串電阻燒損、斷裂故障時(shí)有發(fā)生，平均每月發(fā)生較大的故障2.5次，對(duì)生產(chǎn)影響較大.轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速，機(jī)械特性軟，負(fù)載變化時(shí)，轉(zhuǎn)速也變化，調(diào)速效果差，所串電阻長(zhǎng)期發(fā)熱，電能浪費(fèi)大，效率低，因此要從根本上解決橋式吊車(chē)故障率高的問(wèn)題，只有利用plc作為控制裝置以及徹底改變繞線式電機(jī)串電阻調(diào)速方式。 1.2 plc控制橋式起重機(jī)(天車(chē))改造的優(yōu)缺點(diǎn)1 plc改造后的情況在現(xiàn)代工業(yè)控制中，plc由于具有可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，適應(yīng)性強(qiáng)，應(yīng)用靈活，編程方便，易于使用，控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、

11、安裝、調(diào)試、維修方便，維修工作量少等一系列的優(yōu)點(diǎn)而得到了廣泛的應(yīng)用，由于本系統(tǒng)主要是一些邏輯控制，所以以plc作為控制核心，整個(gè)系統(tǒng)的輸入26點(diǎn)，輸出點(diǎn)27點(diǎn)，可選用三菱fx2n-64mr，該型號(hào)是px系列中功能最強(qiáng)速度最快的plc，它有32個(gè)輸入點(diǎn)，32個(gè)輸出 點(diǎn)，內(nèi)置用戶存儲(chǔ)器為8k步，系統(tǒng)的組成原理圖對(duì)于橋式吊車(chē)抓斗的開(kāi)合、提升、大車(chē)、小車(chē)電機(jī)分別用四臺(tái)frnic5000g7型變頻器拖動(dòng)；對(duì)抓斗的開(kāi)合電機(jī)、提升電機(jī)由原來(lái)45kw的繞線式電機(jī)改為30kw鼠籠型電機(jī)，大車(chē)小車(chē)的配用電機(jī)不變，但將轉(zhuǎn)達(dá)子繞組引出線短路，去掉碳刷和滑環(huán)；為使工作安全和可靠，防止因停電、變頻器跳閘或制動(dòng)單元失靈而導(dǎo)

12、致起吊物下砸出現(xiàn)危險(xiǎn)，原有機(jī)械抱閘制動(dòng)裝置仍保留。 2 調(diào)速系統(tǒng)的工作情況 橋吊中電機(jī)所帶負(fù)載都為恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，抓斗開(kāi)合、大車(chē)、小車(chē)電機(jī)都運(yùn)行在1、3象限，均為電動(dòng)狀態(tài)，抓斗提升電機(jī)可運(yùn)行在1、3、4象限，采用變頻調(diào)速，機(jī)械特變硬，當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩變化時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)速基本不變。 橋式吊車(chē)的速度調(diào)節(jié)可利用變頻器的多級(jí)頻率選擇功能，將fwd、cm接通則正轉(zhuǎn)，rev、cm接通則反轉(zhuǎn)，將x1、cm，x2、cm，x3、cm三對(duì)端子分別接通，或其中兩對(duì)或三對(duì)同時(shí)接通，可得7種頻率，從而可方便地得到橋吊所要求的正反兩個(gè)方向各6種速度。 應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)工作人員的要求，為照顧操作習(xí)慣，橋吊的轉(zhuǎn)速控制仍采用原來(lái)的主令控制器和凸輪控制

13、器。利用主令控制器的五對(duì)觸頭，來(lái)得到變頻器輸出的6種轉(zhuǎn)速。電機(jī) 加減速的時(shí)間可以通過(guò)變頻器的設(shè)定來(lái)進(jìn)行改變。 3從改造后運(yùn)行來(lái)看，取得的效果非常明顯。主要表現(xiàn)為：1）橋式起重機(jī)的啟動(dòng)、制動(dòng)、加速、減速等過(guò)程更加平穩(wěn)快速，定位更加準(zhǔn)確，減少了負(fù)載波動(dòng)，安全性大幅提高。2）系統(tǒng)運(yùn)行的開(kāi)關(guān)器件實(shí)現(xiàn)了無(wú)觸點(diǎn)化，具有半永久性的壽命。3）由于電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流限制得較小，頻繁啟動(dòng)和停止時(shí)電動(dòng)機(jī)熱耗減少，壽命延長(zhǎng)。4）電磁制動(dòng)器在低速時(shí)動(dòng)作,其閘皮的磨損很小，使用壽命延長(zhǎng)。5）降低了對(duì)電網(wǎng)的沖擊。6）節(jié)約能源，變頻調(diào)速的啟動(dòng)、制動(dòng)、加速、減速等過(guò)程中，電機(jī)運(yùn)行電流小。以本案來(lái)講，節(jié)能可達(dá)30%左右。該項(xiàng)目投資總

14、費(fèi)用為15 萬(wàn)元，改造完畢，投入運(yùn)行。經(jīng)同期對(duì)比，在生產(chǎn)工況相同的情況下，改造后的電耗和維修費(fèi)用比改造前每月下降約6 000元，2年左右的時(shí)間就可收回投資。 第二章20/5t橋式起重機(jī)常用電器，電機(jī)及選用 2.1 常用低壓電器 正確地選擇電氣設(shè)備對(duì)供電的可靠性，安全性，經(jīng)濟(jì)性都有重要的意義。首先，應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境選擇電氣設(shè)備的類(lèi)型，是所選電氣設(shè)備與環(huán)境條件相適應(yīng)；其次，按電路的實(shí)際工作條件選擇和校驗(yàn)電氣設(shè)備的技術(shù)參數(shù)，以保證電力系統(tǒng)在正常時(shí)和發(fā)生故障時(shí)，電氣設(shè)備均能安全,可靠地工作。選擇電氣設(shè)備時(shí)應(yīng)盡量選擇國(guó)產(chǎn)先進(jìn)設(shè)備，并注意在技術(shù)合理的條件下盡量節(jié)約投資。不同的電氣設(shè)備在選擇時(shí)考慮的條件也不盡

15、相同，下面簡(jiǎn)紹選擇電氣設(shè)備的一般原則。一，按使用環(huán)境選擇電氣設(shè)備的類(lèi)型為了適應(yīng)不同的裝設(shè)地點(diǎn)，電氣設(shè)備分為戶內(nèi)式和戶外式；按照不同的工作環(huán)境又分為普通型，防污型，濕熱型，高原型和礦用型等。礦用型又分為礦用一般型和礦用防爆型。礦用防爆型又分為增安型，隔爆型，本質(zhì)安全型等。此外，還有其他一些分類(lèi)方法。選擇時(shí)，應(yīng)首先根據(jù)電氣設(shè)備的工作環(huán)境條件選擇出合適的型號(hào)。二，按正常工作參數(shù)選擇選擇電氣設(shè)備（一）根據(jù)額定電壓選擇所選電氣設(shè)備的額定電壓應(yīng)不低于所在電網(wǎng)的額定電壓，或電氣設(shè)備的最高允許工作電壓(1.11.15un)應(yīng)不低于所在電網(wǎng)的最高電壓，即 unuwn （1.11.5）unuwn（二）根據(jù)額定電流

16、選擇電氣設(shè)備的額定電流應(yīng)不小于通過(guò)他的最大負(fù)荷電流，即 ini30 三，按短路條件校顏電氣設(shè)備（一）開(kāi)關(guān)電器斷流能力的校驗(yàn)（二）電氣設(shè)備的短路穩(wěn)定性校驗(yàn)2.2刀開(kāi)關(guān)和組合開(kāi)關(guān)1. 普通刀開(kāi)關(guān)（開(kāi)啟式負(fù)荷開(kāi)關(guān)）普通刀開(kāi)關(guān)是是一種簡(jiǎn)單手動(dòng)的控制電器，它由操作手柄，靜動(dòng)觸頭，進(jìn)出線座和絕緣底板等組成。推動(dòng)手柄，是動(dòng)觸頭緊緊的插入靜觸頭中，電路就被接通。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，價(jià)格便宜。因不設(shè)專(zhuān)門(mén)的滅弧裝置，所以不宜分段負(fù)載電流，不宜頻繁操作。它適用于照明，電熱設(shè)備及小容量的電動(dòng)機(jī)控制線路中。 2.組合開(kāi)關(guān)組合開(kāi)關(guān)又稱轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，實(shí)質(zhì)上也是一種刀開(kāi)關(guān)，不過(guò)它的刀片是轉(zhuǎn)動(dòng)式的。它由裝在同一根軸上的單個(gè)或多個(gè)

17、單級(jí)旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)疊裝在一起組成的，有單極，雙極，三極結(jié)構(gòu)，根據(jù)動(dòng)觸片和靜觸片的不同組合，有許多接線方式。2.3 熔斷器 熔斷器是最常用的短路保護(hù)電器，串聯(lián)在被保護(hù)的電路中。熔斷器中的熔片或熔絲統(tǒng)稱熔體，一般有電阻率較大而熔點(diǎn)較低的合金制成，在電流較大的電路中也有用細(xì)銅絲制成的。線路在正常工作時(shí)，熔斷器的熔體不熔斷，一旦發(fā)生短路，熔體應(yīng)立即熔斷，及時(shí)切斷電源，已達(dá)到保護(hù)線路和電氣設(shè)備的目的。 2.4 低壓斷路器低壓斷路器原來(lái)叫自動(dòng)空氣斷路器，簡(jiǎn)稱斷路器。這是低壓配電網(wǎng)絡(luò)電力拖動(dòng)系統(tǒng)中常用的一種配電電器，它集控制和多種保護(hù)功能于一體，在正常情況下可用于不頻繁地接通和斷開(kāi)電路以及控制電機(jī)的運(yùn)行。當(dāng)電路中

18、發(fā)生短路，過(guò)載和失壓等故障時(shí)，它能自動(dòng)切換故障電路和電器設(shè)備。低壓斷路器主要由動(dòng)觸頭，靜觸頭，滅弧裝置，操作機(jī)構(gòu)，熱脫扣器，電磁脫扣器及外殼等部分組成的。其結(jié)構(gòu)符號(hào)如下：在設(shè)計(jì)過(guò)程中會(huì)用到：?jiǎn)蝡 10 a ，12a ,主要用于控制回路電源控制 雙p 12a , 24a, 32a ,63a 3p 32a , 63a斷路器：16a , 32a , 63a, 80a, 100a, 125a, 160a, 200a .主要用于主回路電源的控制 2.5 按鈕. 按鈕是一種具有用人體的一部分（一般為手指或手掌）施加力而操作的操動(dòng)器，并能夠儲(chǔ)能復(fù)位的控制開(kāi)關(guān)，按鈕的觸頭允許通過(guò)的電流較小，一般不超過(guò)5a，因

19、此一般情況下它不直接控制主電路的通斷，而是在控制電路中發(fā)出指令或信號(hào)去控制接觸器，繼電器等電器，在由他們?nèi)タ刂浦鲾嗦返耐〝?，功能轉(zhuǎn)換或電氣聯(lián)鎖。 按鈕主要用于控制桌面來(lái)控制電器：有啟動(dòng)按鈕，停止按鈕設(shè)計(jì)需要2.6接觸器 接觸器的結(jié)構(gòu)：電磁系統(tǒng)，觸頭系統(tǒng)，滅弧裝置及輔助部件組成。 選用條件：（1） 選擇接觸器主觸頭的額定電壓 接觸器主觸頭的額定電壓應(yīng)大于或等于控制線路的額定電壓。 (2 ) 選擇接觸器主觸頭的額定電流（3）選擇接觸器吸引線圈電壓 當(dāng)控制線路簡(jiǎn)單，使用電器較少時(shí)，為節(jié)省變壓器，可直接選用380v和220v的電壓，當(dāng)線路復(fù)雜，使用電器超過(guò)5小時(shí)，從人生和設(shè)備安全角度考慮，吸引線圈的電

20、壓要低一些，可用36v或110v電壓的線圈。（4）選擇接觸器的觸頭數(shù)量及類(lèi)型設(shè)計(jì)過(guò)程中考慮到線路的精簡(jiǎn)及接觸器的更換統(tǒng)一選擇吸引線圈的電壓為220v，設(shè)計(jì)需要 2.7熱繼電器 熱繼電器是利用流過(guò)繼電器的電流所產(chǎn)生的熱效應(yīng)而反時(shí)限動(dòng)作的繼電器。所謂反時(shí)限動(dòng)作，是指繼電器的延時(shí)動(dòng)作時(shí)間隨通過(guò)電路電流的增加而縮短，熱繼電器主要用于電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)，斷相保護(hù)電流不平衡運(yùn)行的保護(hù)及其他電氣設(shè)備發(fā)熱狀態(tài)的控制。熱繼電器的選用：一般情況下，熱元件的鎮(zhèn)定電流為電動(dòng)機(jī)額定電流的0.95 1.05倍設(shè)計(jì)需要第三章 20/5t橋式起重機(jī)參數(shù)，組成 3.1 20/5t橋式起重機(jī)基本參數(shù) 橋式起重機(jī)（天車(chē)）早已系列化和

21、標(biāo)準(zhǔn)化。其統(tǒng)一參數(shù)如下;1. 質(zhì)量和載荷參數(shù)：起重量g，有效起重量gp，額定起重量gn，總起重量gt，最大起重量gmax，起重力矩m，起重傾覆力矩ma，起重機(jī)總質(zhì)量go ，輪壓p 2. 起重機(jī)尺寸參數(shù)：幅度l，最大幅度lmax，最小幅度lmin，懸臂有效伸縮距l(xiāng)，起升高度h，下降深度h，起升范圍d，起重臂長(zhǎng)度lb，起重機(jī)傾角 3. 運(yùn)動(dòng)速度參數(shù)：起升（下降）速度vn，微速下降速度vm，回轉(zhuǎn)速度，起重機(jī)(大車(chē))運(yùn)行速度vk，小車(chē)運(yùn)行速度vt，變幅速度vr 4. 與起重機(jī)運(yùn)行線路有關(guān)的參數(shù)：跨度s 5. 一般性能參數(shù)：工作級(jí)別，機(jī)構(gòu)工作級(jí)別6. 跨度指橋式起重機(jī)運(yùn)行軌道中心線之間的水平距離，單位為

22、m，橋式起重機(jī)的小車(chē)運(yùn)行軌道中心線之間的距離稱為小車(chē)的軌距，地面有軌運(yùn)行的臂架式起重機(jī)的運(yùn)行軌道中心線之間的距離稱為該起重機(jī)的軌距。 通用橋式起重機(jī)技術(shù)參數(shù)表(1) 起重量t 跨度m 起升高度m 速度m/min 重量t 最大輪壓kn 薦用軌道主鉤副鉤主鉤副鉤起升運(yùn)行小車(chē)起重機(jī)主鉤副鉤小車(chē)起重機(jī)802013-3120225.5/1.87.8/2.643.6903284-11730-37qu801003213-3120225.6/1.99.3/3.143.6904195-13035.5-44qu1001003213-3130325.6/1.99.3/3.143.6904595-13536.5-45

23、qu1001253213-3120324.3/1.49.3/3.143.6704290-14041-51qu1001253213-3130324.3/1.49.3/3.143.6704695-14529-54qu1001605013-3130323.7/1.27.2/2.429.36164110-18651-33qu1002005013-3122262.8/0.97.2/2.429.345.267135-19532-39qu1002005013-3132323.1/1.07.2/2.429.345.275143-20333-40qu1002505013-3128322.3/0.87.2/2.4

24、29.345.279148-21237-46qu120起升及運(yùn)行速度欄內(nèi)后一速度為下降調(diào)速后之速度工作級(jí)別均為a5電源ac,380v,50hz通用橋式起重機(jī)技術(shù)參數(shù)表(2) 起重量t小車(chē)起重量t跨度m起升高度m速度m/min重量t最大輪壓kn薦用軋道主鉤副鉤主鉤副鉤起升運(yùn)行一號(hào)小車(chē)二號(hào)小車(chē)起重機(jī)主鉤副鉤小車(chē)起重機(jī)200200503332323.139.832842.87267290480qu100400250503328322.329.832837.576.576.5430760待添加的隱藏文字內(nèi)容3qu120400300803432333.039.226.237.5126.310549077

25、0qu120工作級(jí)別均為a5；電源ac, 380v,50hz1. 起重量和工作級(jí)別20/5t橋式起重機(jī)的起重量和工作級(jí)別見(jiàn)下表 取物裝置 起重量系列t工作級(jí)別吊鉤單小車(chē)3.2，4，6.3，8，10，12.5，16，20，25，32，40，50，63，80，100，125，160，200，250，a1 a6雙小車(chē)2.5+2.5,3.2+3.2,4+4,5+5，6.3+6.3，8+8，10+10，12.5+12.5，16+16，20+20，25+25，32+32，40+40，50+50，63+63，80+80，100+100，125+125，a4 a6抓斗3.2，4，5，6.3，8，10，12.5

26、，16，20，25，32，40，50，a5 a7 電磁吸盤(pán)5,6.3,8,10,12.5,16,20,25,32,40,50, 注：1. 當(dāng)設(shè)有主、副鉤時(shí)，其匹配關(guān)系為3：15：1，并用分子分母形式表示，如：8020：5010等。 2二用、三用的起重量根據(jù)用戶需要進(jìn)行匹配。 表中16t以上的起重機(jī)有主副兩套起升機(jī)構(gòu)，副勾起重量一般為主鉤起重量的1/31/5.起重量用分?jǐn)?shù)形式表示，分子為主鉤起重量，分母為副勾起重量。2. 跨度我國(guó)生產(chǎn)的橋式起重機(jī)標(biāo)準(zhǔn)跨度在10.531.5m之間（每3m一個(gè)間距），在選用時(shí)要注意，建筑物（廠房）跨度與起重機(jī)跨度應(yīng)符合下表要求：起重量gnt建筑物跨度定位曲線l912

27、1518212427303336 跨度 s50無(wú)通道7.510.513.516.519.522.525.528.531.534.5有通道7101316192225283134631251619222528313416025015.518.521.524.527.530.533.5 注：有無(wú)通道，系指建筑物上沿著起重機(jī)運(yùn)行線路是否留有人行安全通道。 3. 起升高度 小噸位起重機(jī)起升高度一般有6m, 8m，10m，12m，14m，16m，等規(guī)格供選擇，大噸位起升高度一般在24m以下。 4. 工作速度 國(guó)產(chǎn)起重機(jī)系列的速度范圍 主鉤起升速度 中小噸位 1.616m/min 大噸位 0.6310m/m

28、in 小車(chē)運(yùn)行速度 1063m/min 大車(chē)運(yùn)行速度 20125m/min 3.2 20/5t橋式起重機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)容量選用 電機(jī)的選擇： 起重機(jī)提升和運(yùn)行機(jī)構(gòu)的調(diào)速比一般不大于1:20，且為斷續(xù)工作制，通常接電持續(xù)在60%以上，負(fù)載多為大慣量系統(tǒng)。嚴(yán)格意義上的變頻電機(jī)，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較小，響應(yīng)速度較快，可工作在比額定轉(zhuǎn)速高出很多的工況條件下，這些特性均非起重機(jī)的特定要求。普通電機(jī)與變頻電機(jī)在不連續(xù)工作狀態(tài)下特性基本一致；在連續(xù)工作時(shí)考慮到冷卻效果限制了普通電機(jī)轉(zhuǎn)矩應(yīng)用值，普通電機(jī)僅在連續(xù)工作時(shí)的變頻驅(qū)動(dòng)特性比變頻電機(jī)稍差。 普通變頻器在調(diào)度比為1:20的范圍內(nèi)確保起重機(jī)上普通電機(jī)有150的過(guò)

29、載力矩值。此外起重機(jī)電機(jī)多用于大慣量短時(shí)工作制，通常不工作時(shí)間大于或略小于工作時(shí)間。電機(jī)在起動(dòng)過(guò)程中可承受2.5倍額定電流值，因此高頻引起的1.1倍電流值可不予考慮。但若電機(jī)要求在整個(gè)工作周期內(nèi)在大于1:4的速比下持續(xù)運(yùn)行則必須采用風(fēng)冷式電機(jī)。 作為提升機(jī)構(gòu)的電機(jī)選用適合頻繁起動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大的變頻用電機(jī)。目前，國(guó)外以四極電機(jī)作變頻電機(jī)首選極數(shù)。電機(jī)功率為： 式中p功率，kw； w額定起重量(最小幅度時(shí))吊釣重量鋼絲繩重量，n； v提開(kāi)速度，m/s； 機(jī)械效率。 用變頻器驅(qū)動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)時(shí)，由于變頻器的換向沖擊電壓及開(kāi)關(guān)元件瞬間的開(kāi)閉而產(chǎn)生沖擊電壓(浪涌電壓)引起電機(jī)絕緣惡化，對(duì)電壓型

30、pwm變頻器應(yīng)盡量縮短變頻器與電機(jī)間接線距離或者考慮加入阻尼回路(濾波器)。 電動(dòng)機(jī)功率的選擇，必須根據(jù)生產(chǎn)的需求來(lái)決定。一般來(lái)說(shuō)，起重機(jī)用電動(dòng)機(jī)比一般工業(yè)生產(chǎn)機(jī)械所用的電動(dòng)機(jī)的功率大10%左右。電動(dòng)機(jī)的選擇取決于下面兩個(gè)主要條件： (1) 發(fā)熱。電動(dòng)機(jī)在工作時(shí)，一方面將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能而作功，另一方面由于電動(dòng)機(jī)繞組本身的阻抗要消耗一部分電能轉(zhuǎn)變成熱能，使電動(dòng)機(jī)的溫度升高。電動(dòng)機(jī)由于受體積結(jié)構(gòu)等的限制，內(nèi)部絕緣材料的耐熱能力很差，極易造成老化。當(dāng)溫度超過(guò)電動(dòng)機(jī)所允許的限度時(shí)，絕緣能力被破壞，電動(dòng)機(jī)將燒毀。電動(dòng)機(jī)銘牌上都規(guī)定有電動(dòng)機(jī)的溫升，它指的是電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載下運(yùn)行時(shí)，定子發(fā)熱后的允許溫升與

31、周?chē)h(huán)境溫度之差。 (2) 過(guò)載能力。各種電動(dòng)機(jī)都有一定的過(guò)載能力。交流電動(dòng)的過(guò)載能力tm是最大轉(zhuǎn)矩m與額定轉(zhuǎn)矩mc的比值，即一般起重機(jī)用的交流異步電動(dòng)機(jī)的過(guò)載能力為2.53.3。交流電動(dòng)機(jī)的過(guò)載能力為： 式中，imax電動(dòng)機(jī)允許的最大電流值； ic電動(dòng)機(jī)的額定電流值。 各種電動(dòng)機(jī)的過(guò)載能力可從設(shè)計(jì)手冊(cè)中查得。 電動(dòng)機(jī)因過(guò)載而發(fā)生溫升需要有一段時(shí)間，從發(fā)熱方面來(lái)說(shuō)，容許有短時(shí)的過(guò)載。但就過(guò)載能力而言，即使在很短時(shí)間內(nèi)也是允許的。所以發(fā)熱和過(guò)載能力必須同時(shí)考慮。 橋式起重機(jī)的電氣傳動(dòng)系統(tǒng)有大車(chē)電動(dòng)機(jī)兩臺(tái)、小車(chē)電動(dòng)機(jī)一臺(tái)、15噸大鉤、3噸小鉤提升電動(dòng)機(jī)各一臺(tái)，這次設(shè)計(jì)總的思路是用4臺(tái)變額器來(lái)控制5

32、臺(tái)電機(jī)。根據(jù)分析計(jì)算后電機(jī)的基本選型見(jiàn)表1。表1 電機(jī)的選擇 3.3 電阻器和頻敏變阻器電阻器反映導(dǎo)體對(duì)電流起阻礙作用的大小，其種類(lèi)很多按結(jié)構(gòu)不同可以分為固定電阻和可變電阻（包括電位器）：按材料不同可分為炭膜，線繞，金屬膜電阻等。電阻的主要參數(shù) ：（1） 標(biāo)稱電阻 標(biāo)稱電阻是工廠生產(chǎn)的系列電阻器的電阻值。 (2) 承受功率 承受功率是在正常情況下電阻器長(zhǎng)期工作時(shí)能承受的最大功率（2） 允許偏差 允許偏差是標(biāo)稱電阻允許的偏差在主回路串標(biāo)稱電阻改變啟動(dòng)性能3.4 制動(dòng)裝置選用1，起重機(jī)是一種間歇?jiǎng)幼鞯臋C(jī)械，要經(jīng)常地啟動(dòng)或制動(dòng)。為保證起重機(jī)安全準(zhǔn)確的吊物，無(wú)論在起升機(jī)構(gòu)中或在運(yùn)行機(jī)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中都應(yīng)

33、該設(shè)有制動(dòng)裝置。制動(dòng)器分為單塊制動(dòng)器，雙塊制動(dòng)器，我們選擇雙塊制動(dòng)器，雙塊制動(dòng)器在制動(dòng)輪輪緣外側(cè)對(duì)稱地安裝兩個(gè)制動(dòng)瓦塊，并用杠桿系統(tǒng)把他們聯(lián)系起來(lái)，是兩個(gè)制動(dòng)瓦塊根據(jù)機(jī)構(gòu)結(jié)合合閘或松閘的要求，同時(shí)壓緊或脫開(kāi)制動(dòng)輪，這種制動(dòng)器就是雙塊制動(dòng)器他正好適用于需要正反轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)，在起重機(jī)電動(dòng)機(jī)通電工作時(shí)，制動(dòng)器上的松閘 裝置通電推動(dòng)制動(dòng)桿松閘，使瓦塊脫開(kāi)制動(dòng)輪，機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)。而在電動(dòng)機(jī)斷電不工作時(shí)，松閘裝置不通電，依靠彈簧、重錘或元件自重產(chǎn)生的作用力合閘制動(dòng)，使機(jī)構(gòu)速度降低直到停止。這種能實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)斷電制動(dòng)、通電運(yùn)轉(zhuǎn)的制動(dòng)器稱為常閉式制動(dòng)器。在起重機(jī)械突然斷電的情況下，常閉式制動(dòng)器使機(jī)構(gòu)合閘制動(dòng)停止運(yùn)動(dòng)，對(duì)保證

34、人生設(shè)備安全有著重要的意義。 雙塊制動(dòng)器所用的松閘裝置（又稱松閘器）有制動(dòng)電磁鐵和電動(dòng)推桿兩類(lèi)。制動(dòng)電磁鐵又有交流，直流，長(zhǎng)行程，短行程和液壓電磁鐵之分；而電動(dòng)推桿則有電動(dòng)液壓推桿和電動(dòng)離心推桿之分。 2，短行程電磁鐵雙塊制動(dòng)器的調(diào)整（1） 調(diào)整電磁鐵行程（2） 調(diào)整主彈簧工作長(zhǎng)度（3） 調(diào)整兩制動(dòng)瓦塊與制動(dòng)輪的間隙3.6 20/5t橋式起重機(jī)的起重小車(chē) 橋式起重機(jī)的起重小車(chē)由起重機(jī)構(gòu)，小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)和小車(chē)架三部分以及安全防護(hù)裝置組成，一， 起升機(jī)構(gòu)起升機(jī)構(gòu)是由電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置，卷繞裝置、取物裝置和制動(dòng)裝置組成這里主要介紹起升機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方式及其小車(chē)架上的布置。起升機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)方式分為閉式傳動(dòng)和開(kāi)式傳

35、動(dòng)兩種1， 閉式傳動(dòng)閉式傳動(dòng)是在電動(dòng)機(jī)與卷筒之間只有“閉式”的減速器的傳動(dòng)，該傳動(dòng)方式的傳動(dòng)齒輪完全密封于減速箱內(nèi)，在油浴內(nèi)工作。由于潤(rùn)滑及防塵性能好，齒輪壽命長(zhǎng)，所以這種傳動(dòng)方式在橋式起重機(jī)中廣泛使用。起升機(jī)構(gòu)中常用的是臥室二級(jí)圓柱斜齒輪減速器。電動(dòng)機(jī)與減速器之間是帶制動(dòng)輪的彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器、梅花形彈性聯(lián)軸器或全齒聯(lián)軸器相連。電動(dòng)機(jī)與減速器之間用了一段浮動(dòng)軸，軸的一端裝有半齒聯(lián)軸器，另一端則裝上帶制動(dòng)輪的半齒聯(lián)軸器。浮動(dòng)軸的長(zhǎng)度不可太短，一般不小于500m，否則對(duì)安裝誤差的補(bǔ)償作用不大。從安全角度考慮，帶制動(dòng)輪的半齒聯(lián)軸器不應(yīng)裝在靠近電動(dòng)機(jī)的一頭，而應(yīng)裝在靠減速器高速軸的一頭。這樣，即使浮動(dòng)軸

36、被扭斷，制動(dòng)器仍能制動(dòng)住卷筒，保證了安全。有的起升機(jī)構(gòu)把制動(dòng)輪裝在減速器高速軸的外側(cè)，2， 開(kāi)式傳動(dòng)在大起重量的起重機(jī)上，由于要求起升速度很小，減速器必須有較大的傳動(dòng)比，這就得用很多笨重的多級(jí)減速器。為減輕起升機(jī)構(gòu)自重，把靠近卷筒最后一級(jí)減速齒輪從減速器移除，形成既有減速器又有開(kāi)式傳動(dòng)的起升機(jī)構(gòu)。我們?cè)O(shè)計(jì)過(guò)程中選用閉環(huán)傳動(dòng)，提高工作效率二， 小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu) 起重小車(chē)有四個(gè)車(chē)輪，其中兩個(gè)是主動(dòng)車(chē)輪。車(chē)輪和角型軸承箱都裝在小車(chē)架下面。制動(dòng)器安裝在小車(chē)架上面，減速器則采用立式的，通過(guò)他把小車(chē)架上面的動(dòng)力傳遞給小車(chē)架下面的主動(dòng)車(chē)輪。三， 小車(chē)架小車(chē)架用于支撐和安裝起升機(jī)構(gòu)、小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)。此外，它還承載全

37、部的起重量。小車(chē)架必須有足夠的強(qiáng)度和剛度，但又要求它自重小，以降低小車(chē)輪壓和橋架的受載。小車(chē)架一般采用型鋼和鋼板的焊接結(jié)構(gòu)。小車(chē)架由兩根順著小車(chē)軌道方向的縱梁和兩根或多根于縱梁垂直的橫梁及鋪焊在他們之上的臺(tái)面鋼板組成，常見(jiàn)的縱梁、橫梁多為箱型，通過(guò)焊接構(gòu)成一個(gè)剛性整體，縱梁的兩端下部，留有安裝角型軸承箱的直角形懸臂。小車(chē)臺(tái)面上安裝著電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)、卷筒、軸承座、制動(dòng)器等。為方便安裝對(duì)中，在臺(tái)面焊上必須的墊板。臺(tái)面上還留有讓鋼絲繩通過(guò)的矩形槽。小車(chē)架上、受集中力大的地方，是安裝定滑輪的部位，定滑輪支座可放在小車(chē)臺(tái)面上，也可焊在小車(chē)架臺(tái)面下邊。小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的立式減速機(jī)一般都固定在焊于橫梁策邊的墊板

38、上，為保證其強(qiáng)度和剛度，通常還要焊上肋板。四， 安全裝置 起重小車(chē)的安全裝置主要有欄桿、限位開(kāi)關(guān)、撞尺緩沖器、排障板等1， 欄桿橋式起重機(jī)起重小車(chē)運(yùn)行的軌道中間為鋼絲繩和吊鉤工作的空間，考慮到維修人員在小車(chē)上工作的安全，小車(chē)架朝著這個(gè)空間的兩邊都焊有保護(hù)欄，小車(chē)架的另倆邊朝著走臺(tái)，為方便維修人員的上下小車(chē)不設(shè)欄桿。2， 限位開(kāi)關(guān)當(dāng)起升機(jī)構(gòu)或運(yùn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)到極端位置時(shí)，用限位開(kāi)關(guān)來(lái)切斷電源開(kāi)關(guān)，防止因操作失誤發(fā)生事故。3， 緩沖器為防止運(yùn)行機(jī)構(gòu)的行程限位開(kāi)關(guān)失靈，小車(chē)架上安裝了彈簧緩沖器。在橋架小車(chē)軌道的極端位置處裝上擋鐵，用它來(lái)阻擋小車(chē)的運(yùn)動(dòng)并使緩沖器吸收碰撞時(shí)的能量。國(guó)家規(guī)定，容許的最大減速度

39、為4m/s。當(dāng)小車(chē)速度不高時(shí)，也可用橡膠塊和木塊來(lái)緩沖。4， 排障板 焊在小車(chē)架上位于車(chē)輪外邊的鋼板，它的作用是在運(yùn)行時(shí)排除小車(chē)軌道上可能存在的障礙物，如維修時(shí)遺忘而擱在軌道上的工具等。 第四章 20/5t橋式起重機(jī)機(jī)械設(shè)備 4.1 20/5t橋式起重機(jī)橋架及運(yùn)行機(jī)構(gòu) 橋架為金屬結(jié)構(gòu)件，是起重機(jī)最重要的部件之一。橋式起重機(jī)的橋架主梁分為單梁和雙梁橋架兩種。 我們選用雙梁橋架，雙梁橋架分為以下幾種：1桁構(gòu)式橋架2箱型橋架3單腹板式橋架4空腹桁架式橋架橋架運(yùn)行機(jī)構(gòu)又稱大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)，它由電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)、制動(dòng)器、車(chē)輪和其他傳動(dòng)零件組成的。按傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組合的形式，基本上分為集中驅(qū)動(dòng)和分散驅(qū)動(dòng)兩大類(lèi)。一、集

40、中驅(qū)動(dòng)的橋架運(yùn)行機(jī)構(gòu)集中驅(qū)動(dòng)的橋架走臺(tái)中部只安裝一臺(tái)電動(dòng)機(jī)。通過(guò)長(zhǎng)傳動(dòng)軸同時(shí)驅(qū)動(dòng)兩邊端梁上的主動(dòng)車(chē)輪，以使橋架兩側(cè)車(chē)輪同時(shí)啟動(dòng)或停止且轉(zhuǎn)速相等的驅(qū)動(dòng)形式 二、分別驅(qū)動(dòng)的橋架運(yùn)行機(jī)構(gòu) 分別驅(qū)動(dòng)是指橋架兩端的主動(dòng)車(chē)輪分別由兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速器來(lái)驅(qū)動(dòng)的形式 選用集中驅(qū)動(dòng)的橋架運(yùn)行機(jī)構(gòu) 4.2 20/5t橋式起重機(jī)的車(chē)輪選擇1、車(chē)輪的類(lèi)型車(chē)輪按輪緣分為無(wú)輪緣、單輪緣、和雙輪緣三種，為防止車(chē)輪脫軌，大軌距情況下應(yīng)采用雙輪緣車(chē)輪，如橋式起重機(jī)大車(chē)車(chē)輪。規(guī)矩不超過(guò)4m的情況下，允許采用單輪緣車(chē)輪，如橋式起重機(jī)的小車(chē)車(chē)輪。但對(duì)于有輪緣的車(chē)輪，當(dāng)起重機(jī)走斜時(shí)常會(huì)發(fā)生輪緣與軌道的強(qiáng)烈摩擦和嚴(yán)重磨損，這種現(xiàn)象稱為啃

41、軌，有時(shí)避免啃軌磨損、減少運(yùn)行阻力而采用無(wú)輪緣車(chē)輪，但是這種車(chē)輪只在保證不脫軌的情況下使用2、車(chē)輪材料起重機(jī)車(chē)輪所用材料：軋制車(chē)輪材料應(yīng)不低于60鋼;鍛造車(chē)輪材料應(yīng)不低于45鋼；鑄造車(chē)輪材料應(yīng)不低于zg340640。車(chē)輪輪坯應(yīng)優(yōu)先采用軋制或模鍛輪坯。為了提高車(chē)輪表面的耐磨性能和使用壽命，鋼制車(chē)輪應(yīng)一般經(jīng)熱處理，踏面和輪緣內(nèi)側(cè)面硬度應(yīng)達(dá)到300380hbs。3、車(chē)輪的支撐和安裝車(chē)輪有定軸式和轉(zhuǎn)軸式倆種支撐和安裝方式。定軸式是把車(chē)輪安裝在固定機(jī)架的心軸上，輪轂與心軸之間可以裝滑動(dòng)軸承，也可裝滾動(dòng)軸承，車(chē)?yán)@心軸能夠自由轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩是靠與車(chē)輪固定在一起的齒圈傳遞給車(chē)輪的，轉(zhuǎn)軸式是把車(chē)輪安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)軸上

42、，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)軸來(lái)傳遞轉(zhuǎn)矩的車(chē)輪是主動(dòng)車(chē)輪，不傳遞轉(zhuǎn)矩的車(chē)輪為從動(dòng)車(chē)輪。4、均衡車(chē)架裝置車(chē)輪直徑的大小主要根據(jù)輪壓來(lái)確定，輪壓大的輪徑應(yīng)大。但由于受廠房和軌道承載能力的限制，輪壓又不宜過(guò)大。這時(shí)應(yīng)增加車(chē)輪數(shù)并是個(gè)車(chē)輪輪壓相等的辦法來(lái)降低輪壓，具體的說(shuō)就是采用均衡車(chē)架裝置。4.3 20/5t橋式起重機(jī)的抓斗 抓斗是一種裝運(yùn)散狀物料的自動(dòng)取物裝置。抓斗按開(kāi)閉方式不同有單繩抓斗、雙繩抓斗和馬達(dá)抓斗等，選用的是雙繩抓斗， 4.5 20/5t橋式起重機(jī)的鋼絲選擇 起重機(jī)上所用的鋼絲繩是一種撓性件。所謂撓性就是有易于彎曲的特性。其優(yōu)點(diǎn)是：1.可以向任意方向彎曲，適用于多分支的滑輪組，提高了起重能力；2可以多層

43、卷繞。再起升高度時(shí)尤為重要；3鋼絲繩承受驟加載荷和過(guò)載能力強(qiáng)，極少有驟然破斷的現(xiàn)象；4鋼絲繩強(qiáng)度高、彈性好。自重小、工作平穩(wěn)、噪聲小。 鋼絲繩在起重機(jī)中屬于易損件，時(shí)常要進(jìn)行更換，選用時(shí)，首先按鋼絲繩的使用情況，從下表確定鋼絲繩的類(lèi)型，然后受力情況決定鋼絲繩的直徑，最后進(jìn)行校驗(yàn)。 起重機(jī)械常用的鋼絲繩類(lèi)型 鋼絲繩的用途 鋼絲繩類(lèi)型起重及曳引用單層繞道卷筒上25619w+nf619+nf20637s+nf637+nf多層繞道卷筒上2530619s+nf拉索 不繞過(guò)滑輪的137+nf繞過(guò)滑輪的與起重用單層卷繞的相同 注：d為卷筒、滑輪繩槽槽底直徑；d為鋼絲直徑。表中鋼絲繩類(lèi)型619、637和137

44、為點(diǎn)接觸鋼絲繩。 鋼絲繩在工作中受拉、壓、彎、扭復(fù)合應(yīng)力作用，除了靜載荷外還有沖擊載荷的影響，受力情況復(fù)雜，難以精確計(jì)算。為簡(jiǎn)化起見(jiàn)，只根據(jù)拉伸載荷進(jìn)行實(shí)用計(jì)算，計(jì)算方法有如下倆種，可選一種。 1）鋼絲繩最小直徑按下式計(jì)算確定 d=c式中 d為鋼絲繩最小直徑（mm）；c為選擇系數(shù)（mm/），按表1-13選?。籪為鋼絲繩最大工作靜拉力（n）。 表1-13 c和n值機(jī)構(gòu)工作級(jí)別 選擇系數(shù)c值安全系數(shù)n鋼絲公稱抗拉強(qiáng)度b（mpa）155017001850m1m30.0930.0890.0854m40.0990.0950.0914.5m50.1040.1000.0965m60.1140.1090.10

45、66m70.1230.1180.1137m80.1400.1340.1289注：對(duì)于運(yùn)搬危險(xiǎn)物品的起重用鋼絲繩，一般應(yīng)按比設(shè)計(jì)工作級(jí)別高一級(jí)的工作級(jí)別選擇其中的c或n值，對(duì)起升機(jī)構(gòu)工作級(jí)別為m7、m8的某些冶金起重機(jī)，在保證一定壽命的前提下允許按低的工作級(jí)別選擇，但最低安全系數(shù)不得小于6。 2）按與工作級(jí)別有關(guān)的安全系數(shù)選擇鋼絲繩直徑，所選鋼絲繩的破段拉力應(yīng)滿足 f0fn （1-5）式中 f0 為所選鋼絲繩的破段拉力（n）；f為鋼絲繩最大工作靜壓力（n）；n為鋼絲繩最小安全系數(shù)，按表1-13選用。所選的鋼絲繩直徑還應(yīng)滿足與卷筒（滑輪）直徑的比例要求，才能保證鋼絲繩的使用壽命，為此，可參照式（1

46、-3）進(jìn)行驗(yàn)算。第五章 凸輪控制器，變頻器5.1 凸輪控制器凸輪控制器是橋式起重機(jī)的主要電氣控制設(shè)備，電動(dòng)機(jī)的起停、調(diào)速、反向及正反轉(zhuǎn)的聯(lián)鎖等功能都由凸輪控制器完成。目前應(yīng)用較多的是kt10、kt12及kt14型，額定電流有25a和60a兩種。一般20/5t橋式起重機(jī)所用的凸輪控制器，通常由三臺(tái)kt12-25j/1凸輪控制器分別控制大車(chē)、小車(chē)及吊鉤電動(dòng)機(jī)。凸輪控制器有電動(dòng)機(jī)工作電源供給部分、電阻器切換部分和安全保護(hù)部分。這三部分分別由凸輪控制的12對(duì)觸點(diǎn)進(jìn)行控制，其中4對(duì)為電源控制用，5對(duì)為電阻切換用，2對(duì)起限位作用，還有1對(duì)為零位控制安全保護(hù)作用。凸輪控制器的功能：l 控制電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)與停止

47、。l 改變電動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)方向。l 控制電阻器來(lái)限制電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流并獲得較大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。l 切換電阻器的電阻值調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。l 可以適應(yīng)起重機(jī)所要求的頻繁啟動(dòng)與變速要求l 可以防止起重機(jī)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)超過(guò)極限位置l 保證在零位啟動(dòng)5.2 變頻器5.2 變頻器的選擇變頻器采用日本安川cimr-g7a、cimr-g7b、cimr-f7b系列起重專(zhuān)用變頻器。 5.2.1 變頻器控制方式的選擇由于起重機(jī)機(jī)構(gòu)多為恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，故選用帶低速轉(zhuǎn)矩提升功能的電壓型變頻器。平移機(jī)構(gòu)慣量較大，負(fù)載變化相對(duì)小，屬于阻力性負(fù)載，故大車(chē)、小車(chē)選用u/f 開(kāi)環(huán)控制方式的安川cimr-f7b4045 型變頻器；起升機(jī)構(gòu)慣量較小，

48、負(fù)載變化大，屬于位能性負(fù)載，為獲得快速的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)矩的快速調(diào)節(jié)，獲得理想的動(dòng)態(tài)性能，通常采用矢量控制方式，故抓斗升降、開(kāi)閉機(jī)械分別選用安川cimr-g7b4055、安川cimr-g7a4055 型變頻器，采用閉環(huán)矢量控制方式可獲得穩(wěn)定的工作狀態(tài)和良好的機(jī)械特性。 5.2.2 變頻器容量的選擇變頻器容量的選擇是以電動(dòng)機(jī)的額定功率為依據(jù)的。由于繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)與通用鼠籠異步電動(dòng)機(jī)相比，其繞組的阻抗較小，因此使用變頻器調(diào)速時(shí)應(yīng)考慮紋波電流引起的過(guò)電流跳閘情況，同樣功率下的電動(dòng)機(jī)，繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)額定電流往往較大，所以選擇時(shí)應(yīng)考慮一定余量。雖然起重機(jī)升降機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量很小，加速時(shí)間較短，但

49、考慮到電網(wǎng)電壓波動(dòng)的因素，以及安全勞動(dòng)部門(mén)對(duì)起重機(jī)1.25倍額定靜載荷檢測(cè)要求等因素來(lái)選擇起升機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)的變頻器容量。大車(chē)、小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)屬于大慣量負(fù)載，其加減時(shí)間一般不超過(guò)20 s，變頻器的短時(shí)過(guò)載能力為150，不同的加速時(shí)間對(duì)變頻器容量的計(jì)算不同，當(dāng)加速時(shí)間2 min時(shí)，變頻器功率選擇應(yīng)放大些，以此來(lái)選擇大車(chē)、小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)的變頻器容量。5.2.3 變頻器功能參數(shù)的設(shè)置橋式起重機(jī)各傳動(dòng)機(jī)構(gòu)改造采用的日本安川cimr-g7 和cimr-f7 系列變頻器的功能參數(shù)設(shè)置如表1所列。 第六章 plc的選型,控制梯形圖6.1 plc選型本系統(tǒng)中選用日本歐姆龍cpm2ae-60cdr-a型plc 來(lái)

50、實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的邏輯控制，接線簡(jiǎn)化，電源功率損耗減少。設(shè)置回路故障診斷功能和有效的電氣保護(hù)功能使系統(tǒng)具有一定的智能性和更高的可靠性。橋式起重機(jī)plc 邏輯控制梯形圖如下圖所示。其主要功能如下：1）變頻器運(yùn)行、停止控制；2）控制制動(dòng)器，保證電動(dòng)機(jī)停止時(shí)能夠及時(shí)制動(dòng)，既不提前，也不延后；3）升降變頻器控制方式切換；4）電氣閉鎖保護(hù)控制；5）升降、開(kāi)閉變頻器中任意一臺(tái)變頻器報(bào)警故障時(shí)，兩臺(tái)變頻器均能夠立即停止輸出，并同時(shí)制動(dòng)；6）任何時(shí)刻斷電，系統(tǒng)將會(huì)立即停止運(yùn)行，制動(dòng)器制動(dòng)。6.2 plci/o點(diǎn)分配 控制程序及梯形圖6.2.1i/o點(diǎn)分配圖6.2.2設(shè)置公用程序可以充分利用plc的i/o點(diǎn)，減少外

51、部接線，其程序主要是實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)、與提減速，其間用輔助繼電器輸出為后面的程序調(diào)用作準(zhǔn)備。該程序主要用比較的指令來(lái)實(shí)現(xiàn)電機(jī)的提減速，在按i0.1或i0.2時(shí)，使存儲(chǔ)器vb100中存儲(chǔ)的數(shù)字在15間順序變化，控制串入轉(zhuǎn)子電阻的數(shù)量來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)速，其部分程序如下。ld i0.4euld m11.0edoldld m11.1edoldld q0.0ed ldb= vb100, 0= m10.0 ldb= vb100, 5= m10.2 ld m11.0 o m11.1 ldn m10.0a i0.6euld m11.0o m11.1 ldb= vb100, 1= m10.3ldb= vb100, 2= m10.4ldb= vb100, 3= m10.5 ldb= vb100, 4= m10.6ldb= vb100, 5= m10.7 ldb= vb100, 0= q0.1 6.2.3 控制程序設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)程序時(shí)，可以繼續(xù)采用方案一中的設(shè)計(jì)方法，將主令控制器的程序作為公用程序，節(jié)省部分輸入點(diǎn)。在設(shè)計(jì)公用程序時(shí)根據(jù)不同型號(hào)的變頻器速度輸入的編號(hào)對(duì)進(jìn)行編程。plc輸出除電源外，其它均采用小型繼電器，程序通過(guò)控制小型繼電器動(dòng)作來(lái)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)、升降、前后行走及速度調(diào)節(jié)。由于程序設(shè)計(jì)與方案一大致相同，其速度輸出程序如下。ldn i0.1 /停止