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起重机械的工作原理范文1
现代技术与经济的发展飞速,使得很多工业上的设备和工具都在不断的发生改变,比如起重机械近年来也发生了很大的变化,起重机械在劳动生产中逐步实现了的机械自动化,起重机械的发展虽然有很多优势,但是随着它的广泛应用,同样使它出现了一定的弊端,所以他必须要不断的发展,才能适应起新的任务。在高速铁路施工现场因为对起重机械设计上的不完善和管理上的不合理,引起一系列的安全事故,如:机械失控坠落、人员挤伤和触电、吊物坠落、以及吊钩的断裂等。所以,在高速铁路施工现场,为了减少安全事故的发生,对起重机械安全技术管理的加强是必要的途径。
1高速铁路施工现场起重机械的选择及安装
在选择起重机械的时候,首先要根据高速铁路施工现场实际情况进行考虑,如:使用范围和工作程度,以及额定的起重重量和利用率等方面,然后选择适合施工现场的起重机械。按照提供的技术参数做市场调研,选择有安全许可证和产品先进,口碑较好,信誉度较高,以及生产规范的厂家,进行对比后选择的起重机械在价格和质量,以及性能和装置齐全上最优。最后进行验收做好相关验收的记录。
在起重机械进行安装的时候,要选择有安装资格的厂家,高速铁路施工现场的相关人员要协助安装厂家办理相关的报告,检查安装技术和设备,以及程序和检验报告等是不是符合安装的要求。安装完成后要对起重机械进行自检和运试,以及载荷检验,确定合格以后进行验收并取得安全使用许可证才可以使用。对起重机械的资料和日后使用的记录进行存档。
机械配备,首先应根据招标文件对工程工期要求,初步选定施工总工期及各个分工期,由此确定各工程项目实际所需的工作时间。根据各项目作业时间及施工总体布置,初步计算出该项目所需最低生产能力的机械组合。然后按招标文件对工程施工内容要求,选定施工方案,按已计算机械组合的最低生产力及实际施工经验,确定所需机械设备的型号、性能及所需数量。
在完成主导机械的确定后,应根据其作业要求、生产性能及性能参数等,进行其他机械设备的配套组合。一般来说所选的机械辅助设备生产的能力要高于主导机械20%～30%左右,而产生的机械组合应使主导机械发挥最大的生产功效,达到施工生产要求。在对机械选择过程中,尽可能按照经济性、先进性、合理性等原则,每一种机械设备都有其特有性能及适用范围。
2起重机械的制度及运行管理
2.1 起重机械的制度管理
日常安全操作规范。负责管理的部门和机械操作司机要熟知岗位的安全职责,以及操作过程中的安全技术。做好设备的日常维护和保养、认真做好班前的检查工作、设备运行过程中的监护、以及下班后的交接工作和清洁卫生工作。
安全技术档案的管理。高速铁路施工现场起重机械的管理中要建立一个安全技术档案,其中包括起重机械出厂的技术资料和合格证、说明书和易损的零件图,以及电气原理和元件布置图、安全附件检验的报告和监督检验等有关的资料;在安装的时候要有启用的时间和技术资料,以及安装的位置,还要对设备进行保养和维修,以及改造及检查等记录;记录好使用时出现的设备和人身安全事故;高速铁路施工现场的负责人还要对设备进行安全的评价;对相关的安全保护装置和测量装置,以及仪表维护和检测做好记录。
应急预案制度建立。预设好起重机械各种应急救援方案,做好人员、机具、配件等相关应急准备,并对方案人员定期组织学习培训和实际操作演练,达到有效目的。
2.2 起重机械的运行管理
首先,对操作人员和起重机械的三定管理。操作人员在上岗前,必须熟知和掌握起重机械的结构和工作原理,及性能和安全操作,保养等知识。通过考核合格后才能上岗实施操作。要采取定岗和定机,以及定人的管理。对起重机械建立班组工作,确保每组人员不少于6人,施工升降不少于4人,门架不少于2人等。
其次,进行定期的检查和维护管理,确保对机械的检测进行日检和周检,以及月检和年检,及时发现问题及时处理,使起重机械正常、安全的运行。
最后,安全技术检查管理,一般对起重机械安全技术检查有感官和测试仪,以及仪表等检验方式。感官检查主要是通过听和看、嗅和问,以及摸来获取机械的安全信息。测试仪主要是通过检测仪器与监控系统对事故进行监测。并且对起重机械的吊钩和钢丝绳、制动装置和卷筒、滑轮和减速机,以及车轮和联轴器等部件的检查。还要对安全装置和电器控制装置、金属的结构和司机,以及安全标志进行检测管理。
3高速铁路施工现场起重机械维修管理
起重机械在使用过程中会产生一定的零部件磨损,因此高速铁路施工现场必须建立起重机械维修保养制度,利用科学的手段进行维修,根据施工现场起重机械的实际状况进行计划性的维修管理,以确保机械运行的安全可控。采用科学的诊断技术对起重机械设备进行检测,根据检测的信息,进行分析和处理,对机械的实际状况进行准确的了解,及时发现安全问题,针对出现的状况进行合理的检修。
高速铁路施工现场起重机械进行专项和整体的维修后,必须根据维修的实际情况记录一份详细的维修资料,并出具合格证,确保维修的时间。对安全保护和电器控制装置进行维修检查,如:超载保护装置和防风装置、力矩限制器和缓冲器,以及防护装置和极限位置限制器,控制和电气保护等装置。受力的构件和螺栓等,门锁和开关、绝缘地板和照明等,还有重点位置的安全标色等。
综上所述,在高速铁路施工现场使用起重机械,应建立规范的选择及安装、运行、维修保养管理一条龙安全技术管理制度,促进安全管理。此外还应严格按照国家的安全法律法规对起重机械安全技术进行管理,做好一切起重机械安全技术的准备工作,拒绝违规和违章的操作,保证高速铁路施工现场起重机械设备的正常和安全运行。
参考文献
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[2] 赵桂荣.浅谈桥式起重机的安全技术管理[A].设备管理与维修实践和探索论文集[C],2005:142.
起重机械的工作原理范文2
关键词：起重机械；检验；常见问题；技术处理
中图分类号：C35 文献标识码： A
前言：随着企业生产规模的不断扩大，原有的人力资源已无法满足企业发展的需要，而起重机械的出现恰能有效地解决企业生产中存在的问题，极大程度地降低工人的劳动强度，已逐渐成为现代企业生产中必不可少的设备。但是在实际的生产经营中，很多企业在使用过程中不严格按照起重机械的检验和使用标准，造成了安全事故的频发、大量的人员伤亡和财产损失，这对企业的健康发展造成了极其不利的影响。因此在生产经营中，企业不仅要严格按照使用标准使用起重机械，还应定期地对起重机械进行检验，及时地解决检验过程中存在的问题，以防止安全事故的发生。
一、起重机械基本内涵
起重机械是指用于垂直升降或者垂直升降并水平移动重物的机电设备，具体来说，起重机械的工作原理是通过取物装置在取物点把重物提起，经过运行、回转或变幅机构把重物移动，然后在指定地点放下重物之后返回原来位置，这时工作完成。起重机械在企业生产和人类生活中起着很大的作用：第一，在企业生产中，可以减轻劳动强度，提高劳动生产效率，是现代化企业生产和发展不可或缺的重要部分，使得生产更加机械化和自动化；第二，在人类生活中，帮助人们
吊装和移动过去无法移动的重大物件，使得人类生活更加方便。
二、起重机械检验的重要性
起重机械是企业实现自动化、机械化，降低工人劳动强度中必不可少的设备，而且其作业环境复杂、涉及人员多、分布广，所以极易造成安全事故的发生。而定期对起重机械进行检验，不仅能够及时发现起重机械存在的问题并采取措施进行解决，而且还能从技术上确保起重机械在生产中能够正常使用。这不仅在一定程度上降低了安全事故的发生，而且还能提高机器的使用效率，延长机器的使用寿命，所以必须重视起来。
三、起重机械检验中存在的问题
1、 缓冲器与止档的问题
1.1止档与缓冲器不配合。
对于大多数的桥式起重机来说，在起重机出厂时，缓冲器就已安装在起重机的
端梁上，而止档也是在安装过程中加于轨道两端。有些厂家为了贪图方便，便随意在轨道端部焊一块铁板，且不管其是否牢固，能否与缓冲器配合，从而造成上档安装位置过低，导致起重机运行至端部时便只能与扫轨板碰撞以止档，而扫轨板碰撞变形之后，盲目将扫轨拆掉，继而以车轮代替扫轨板碰撞止档。碰撞严重时，则会导致车轮变形、出现裂纹、减少车轮寿命以及起重机跑偏啃轮等隐患。
1.2防风装置取代缓冲器。
有的起重机缓冲器被拆掉，然后，在本该安装缓冲器的部位用铁链连接轨道端部的地锚从而作为防风装置。但在作业当中，如遇风被刮动，且其他制动措施不起作用时，只能依靠缓冲器和止档将其挡住。所以，人为拆除将留下隐患。
2、单梁起重机葫芦小车缓冲器本身的设计缺陷。
单梁起重机葫芦小车缓冲器被设置在主梁一侧的端部。由于葫芦小车安装的无方位性以及其自身设计原因，缓冲器在作用时一般都与行进中的葫芦小车的主动轮轮齿相碰撞，因为车轮是在转动中被制动，所以，产生冲击力很大，对缓冲器的破坏力较大，当葫芦小车带载运行时，往往造成缓冲器的破损、脱落甚至失去其功能。而桥式起重机多采用手电门控制，操作人员不固定，因此，当操作人员并不了解缓冲器损坏或已脱落，便容易发生主动轮的轮齿与端部铁块的硬碰撞事故。
3、限位器失灵的问题
限位器包括行程限位器和上升限位器，是保证起重机正常运行的安全装置。以螺杆式上升限位器为例，其失灵原因主要有：
3.1操作失误。
这里所谓的操作失误就是指斜吊，斜吊时对导绳器有一个侧压力，导绳器受侧压力影响而使运动的轨迹改变，同时，这个力传到螺杆上后，作用到撞头，使撞头不能正常触发开关，而使限位器不灵敏。当斜吊比较严重时，导绳器就有可能会出现扭曲、动作滞后、松动甚至脱落等问题，这样便会导致螺杆出现扭曲、变形、脱落等现象，所以，便不能带动撞头运动，限位器也就失灵了。
3.2制动器松动。
起重机在使用一段时间之后，制动器可能会出现刹车片磨损、老化等现象，导致制动器制动松动或制动滞后等问题的出现。这便很容易发生冲顶事故。
3.3运行机构制动过紧。
小车和大车在运行中，其运行机构制动过紧会引起吊钩贯性的作用下，分别沿起重机主梁方向和垂直主梁方向剧烈摆动。钢丝绳的摆动对导绳器及上升限位器的螺杆产生损害，与斜吊所产生的损害相似，导致限位器失灵。
4、检验人员没有掌握正确的检验方法
检验人员由于技术水平低下，导致其在检验过程中无法掌握正确的检验方法。检验人员在检验中经常出现如下问题：首先，检验人员在桥架搁置没有达到正常状态的情况下就开始对起重机和大车车轮进行整体检验，在检验过程中忽略了日照、温差等对金属结构的影响，导致测量数据存在极大误差；其次，一些单位为了节约成本，在检验过程中没有采用无损探伤的方法进行检验，对起重机械造成了不好的影响；最后，检验人员在偏轨箱形梁的检验过程中，只注重对旁弯的控制，忽略了主腹板中心线的偏离。
5、起重机械检验工作与监督管理不能紧密地衔接起来
由于企业的管理部门与检验机构不在同一个部门中，所以在检验过程中经常出现如下问题：（1）起重机械安装后没有进行全面的检验就直接投入使用；（2）检验工作结束后，起重机械在检验中存在的问题没能及时地报告给监督管理部门，导致检验工作无法发挥应有作用，为企业的安全事故埋下了隐患。
四、解决起重机械检验中存在问题的具体对策
1、政府应大力开放起重机械检验市场，加大检验机构的竞争力，从而提高检验机构的检验质量；其次，建立健全检验市场准入制度，避免无检验资质的检验机构进入检验市场；最后，质检部门应转变传统的观念，提高自身的服务水平，采取有效措施对起重机械检验工作进行监督管理。
2、做好安装前的准备工作，严格遵守起重机械的要求规范。检验部门应对起重
机械的安装等工作进行定期监督和检查，杜绝以铁板止档以及防风装置取代缓冲器的现象发生。
3、加大起重机械的科技投入，对单梁起重机葫芦小车缓冲器的设计进行优化，利用科学技术来检验起重机械设备，大力发展“科技检验”方针策略，充分做好起重机械设备的检验工作，达到合格标准并且验收后才能投入生产、使用。
4、加强对起重机械设备的常规检验工作。需严格按照国家规定，及时对起重机械
进行定期检验、监督以及安全技术的考核，对导绳器、上升限位器螺杆以及制动器等重要的机构进行重点、严格检查。
结束语
综上所述，随着科学技术的不断发展，各种各样的起重机械设备将会越来越多地被应用于企业生产经营中去，其检验工作也变得越来越复杂、越来越重要。起重机械的检验工作能够有效地降低安全事故的发生，延长机器的使用寿命，所以必须重视起来。
参考文献
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起重机械的工作原理范文3
关键词: 水电项目; 起重设备; 安全管理
一、起重设备的安全使用
水电项目起重设备常见的故障有: 脱钩、触电、碰撞致伤和指挥信号不明或乱指挥造成操作人员判断失误或操作失误引发事故。工作人员要在正确的指挥下安全使用起重设备, 避免此类故障而引起的安全事故的发生。
1. 吊重物体脱钩的避免
吊重物体脱钩坠落, 是水电项目过程中经常发生的事故, 其危险性极大, 后果非常严重,发生的事故往往导致死亡, 要引起工作人员的注意。起吊重物时, 物体一定要放稳, 防止吊钩在空中摇摆引起的重物脱钩事故; 在吊运重物时,要严格控制其下降速度, 禁止紧急起动, 防止重物始终脱落; 定期对起重设备进行检查, 看起重设备是否有吊钩出现变形、磨损, 起升机构制动器失效等问题; 保证吊钩应无裂纹、明显变形、磨损等缺陷,吊钩上的缺陷不得焊补; 采用有强度保证的捆绑钢丝绳进行捆绑, 当吊装物带棱角时, 应加一层防护板, 防止捆绑钢丝绳被磕断。
2. 防止触电事故的发生
起重机械大都是在有电的环境下作业的,作业人员触及带电体很容易发生触电, 因此, 要加强好保护措施和意识, 控制触电事故的发生。起重机械使用前, 检查电器是否损坏, 发现问题要即使维修; 另外, 使用前保证起重设备已接地; 为了防止司机触电, 司机室应设置在滑触线另一侧, 并且在靠近滑触线端侧没有设置防护装置; 同时, 要在司机室设置安全绝缘垫板; 起重机械高压输电线旁工作时, 在采取必要的安全防护措施的前提下, 要谨慎操作和指挥, 防止起重机带电, 导致作业人员触电。
3. 防止作业过程中造成的挤压碰撞
由于某些人为和外界原因, 造成了起重设备在操作过程中挤压碰撞作业人员或其他施工人员。我们可以通过以下措施, 避免此类事故的发生。吊重物要摆放在适当的位置, 并且有安全防护措施, 防止吊重物体摆放不稳发生倾倒; 司机在操作时, 在动作协调和运路合理的前提下,要严格控制好机构速度; 操作前要检查设备操纵系统是否失灵, 安全装置是否实效; 在巡检或维修桥式起重机作业时, 巡检人员或维修作业人员要与司机时刻保持联系; 另外, 还需要采取必要的安全防护措施, 防止维修人员受碰撞。
4. 钢丝绳断裂( 断丝) 的控制
在水电项目中, 卷筒钢丝绳断裂,使吊钩及吊重物坠落砸伤作业人员的事故时有发生。对于那些使用年限较久的设备, 使用前要检查其电器元件是否老化, 确保上升极限位置限制器或限制器动作灵敏; 作业人员在吊物之前, 要清楚物体的重量和具体情况, 避免盲目起吊; 另外, 经过长时间的使用, 钢丝绳表面会产生磨损或断丝, 所以要定其检查钢丝绳, 保证钢丝绳的安全性。
二、起重设备的使用运行管理
建立和完善各项管理制度, 规范对起重设备的运行管理, 严禁违章作业和违章指挥, 确保起重机械的安全运行。
1. 完善管理体制, 健全规章制度
对起重设备实行专人负责, 实现全面的综合管理, 充分发挥各级人员的积极性; 完善起重设备管理机构, 每一台其中设备都有人负责保管、检修和操作, 没有特殊情况, 不得随意变动其工作岗位。另外, 通过加强学习和各类起重设备事故分析的宣传, 让各阶层人员都了解安全工作的重要性。相关企业要建立和完善起重设备的安全管理规章制度、使用运行检查制度和岗位安全责任制度, 包括起重机械安全操作规程、司机守则、起重机械维护、保养、检查和检验制度、设备
的年检、月检和日检以及起重机械安全技术档案管理制度等。企业要严格执行各制度, 做好考核工作, 提高起重设备使用人员和管理人员的责任心, 减少事故的发生。
2. 重视高素质人才的培养
起重设备产品的安全管理, 包括人资源的全管理, 直接影响整个设备或工程的安全。就起水电项目重设备生产的人力资源管理而言,包括管理人员、施工人员的管理。机械设备管理本来就是一项极其复杂的工程, 要求管理人员要具有较高的素质。水电施工企业应对设备管理人员进行专业培训, 提高其工作能力和知识水平, 给管理人员灌输新的管理理念和知识, 适应现代企业管理和发展的需要。
从事特种设备或在特殊环境下作业的人员都要按规定经过专业培训, 合格后才能持证上岗。为了让操作维修人员尽快掌握设备的结构和工作原理, 熟悉机械原理、保养规则, 通过邀请国内外设备供应厂商的技术服务人员到工地进行培训, 也可以组织部分技术人员到生产厂去接受系统的学习培训, 来提高操作维修人员的技术水平和自信心。
3. 定期开展设备检查工作
在水电项目中, 通过定期检查设备运行保养状况及时掌握设备技术状况和故障隐患, 及时修理或更换,以确保起重机械的安全运行是非常重要的工作, 不但可以提高操作维护人员的工作积极性, 而且还可以增强职工的荣誉感和责任心, 全面提高设备管理水平。对起重设备的检查包括年度检查、每月检查和每日检查。
起重机械的工作原理范文4
关键词：港口起重输送机械；FSTP教学；项目化；教学手段；教学改革
《港口起重运输机械》课程是港口物流设备与自动控制专业的专业核心课程，也是国家职业资格《起重机械设备维修人员》重要考核模块之一。通过课程教学内容的学习与实训，使学生掌握港口起重输送机械的使用、维护保养、管理的基本能力。本论文提出基于工作过程FSTP教学的《港口起重输送机械》课程改革与实践，基于工作过程的FSTP教学模式将相关内容的理论教学和实训教学整合成工作过程的项目任务内容，打破理论课与实践课的界线，实行理实一体化教学。而四段、六步教学法就是根据学生的心理特征和认知规律，将一节课在程序上和时间上科学地加以规划，融教法和学法于其中并辅以现代教学手段，达到大面积提高教学质量的一种新型教学方法。将“四段、六步法”与“基于工作过程导向”的项目教学模式相结合，模拟企业真实的工作环境，让学生亲身参与到工作过程之中，学习和掌握与工作过程相关的知识和技能，学会从工作过程的全局出发分析问题和解决问题，从而获得与工作岗位更贴近的职业能力。
一、“FSTP”教学模式简介
FSTP是英文Four—stageandSix—stepTeachingProcedure的简称，FSTP含义是四段六步法，包含两个方面：四段和六步。四个阶段为：我讲你听、我做你看、你做我看、你讲我评。四个阶段很好地对教学过程进行了系统划分，实现了“教、学、做”一体化，课程的实施关键在控制，故在实施过程中通过六步进行全程控制，即咨询、决策、计划、控制、评估和检查。
二、按任务驱动法对教学内容进行模块化设计及具体实施
按高职学生的特点，将课程分为三个模块。模块一：起重机械；模块二：集装箱机械；模块三：输送机械。每个模块由若干个工作项目和任务组成，采用模块式和递进式结构展示教学内容，让学生在完成具体项目的过程中构建相关理论知识，并发展职业能力。根据合作学习原理，教学组织策略和合作学习的方法以工作任务驱动的学习模式分为准备、教学实施、评价奖励三个阶段，过程涉及7个环节:分组——设计任务——创设情境——任务导入和分配——小组合作学习——成果汇报——评价奖励。1.分组分组原则：根据2014-2015NO.2学习本人上134601班的机械设计，对该班的同学学习情况、性格有一定的了解。分组的时候，把女生分配到各个组；把学习好的和学习相对差的分到一组；把动手能力强的和动手能力相对弱的分到一组。2.任务导读（老师讲解-学生听）。提出任务的创设情境，通过任务导读，学生了解该任务的基本情况。3.教学目标（老师讲解-学生听）。老师跟同学们讲，通过该任务的学习，学生要达到怎么样的知识目标和能力目标。4.下任务书。每组领取任务书，大家共同完成每个任务，在讲下个任务的时候上交。5.知识储备与实施。根据任务要求，老师讲解该任务涉及的相关知识，然后同学到实训室进行训练（备注：这是一部分任务这么做，不是所有的任务都要到实训室进行训练）。6.检查与评价。任务实施完了之后，对每组随意抽一个同学进行提问和交流，对上个同学们填写好的任务书进行评价。
三、课堂改革教学手段、教学方法应用
1.虚、实教学相结合。由于港口起重运输机械的设备重、占的空间比较大、起重运输设备类型多、设备投资大。如果各种起重运输设备都要购买的话，设备建设经费和场地都有问题。学院购买了三种模拟器（分别是门座起重机、龙门轨道集装箱起重机和岸桥起重机）、购买港口起重输送机械课程所涉及的驱动装置、钢丝绳及卷绕装置、取物装置、制动装置、减速器、联轴器、安全装置、起升机构、运行机构、回转机构、变幅机构、金属结构、门机等。
2.课堂教学采用校企工学相结合。港口物流设备与自动控制专业校内实训基地实训条件满足不了《港口起重输送机械》课程目标和教学要求，因此学生课程结束后，该班42人到温州港进行3天的实训（包括安全规程、典型港口起重机的结构与工作原理、典型故障、维修流程、日常保养方法等）。岗位的反校的毕业生到课堂跟同学们进行交流，6名同学分别从事港口起重机操作、电气维修、技术管理等工作。交流的内容包括：企业对学生的职业能力和职业素养要求、企业规则制度、企业薪酬情况、招聘身体条件以及作为师长对师弟师妹在学校要做好哪些知识和技能方面的储备等。
四、结束语
通过《港口起重输送机械》课堂教学改革和实施，学生的学习兴趣和自主学习的能力得到了提高。学生成为学习的主体，教师在课堂教学过程中起到了引导作用，学生在教师的指导下自主学习，边学边做，边做边学，运用已有的知识、技能，解决过去从未遇到过的港口起重输送机械维修的实际问题。如果已有知识不足，为了完成项目活动，学生主动学习有关知识，学生的学习方式由传统的接受式学习方式向主动、自主、探究、应用性的学习方式转变。学生在完成项目过程中的学习、领悟、实践过程里得到提高。在完成一个项目任务后而获得的成功愉悦和满足感，不但提高了学生的学习兴趣和学习积极性，同时也培养了学生自主学习的能力，让他学会学习，教师在课堂教学过程中做到“授人以渔”而不是“授人以鱼”。教学改革是一个永恒的话题,通过一次的教学改革和实践只是问题的一小部分,还很不深入,很不全面,教案设计与学生实际情况还有偏差,如何进一步完善整体设计和单元设计、如何不同的任务运用不同的教学手段和方法、如何编写自己的讲义、如何维持好课堂纪律以及提高课堂效率等方面都值得进一步去探索。
参考文献：
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起重机械的工作原理范文5
关键词:塔吊 变频器 变频调速
中图分类号:TN77 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)04(c)-0130-01
随着我国建筑业的不断发展,建筑施工机械化水平的不断提高,建筑用塔式起重机已越来越普遍,从普通的多层建筑小区、房地产工程、高层建筑到大型的铁路工程、桥梁工程、电力工程、水利工程,到处都有塔机的应用。计算机辅助设计、微电子技术、程控语言控制技术都在塔机上得到了应用。
1 变频器的工作原理
变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。我们知道,交流电动机的同步转速表达式位:
n＝60f(1－s)/p (1)
式中n为异步电动机的转速;
f为异步电动机的频率;
s为电动机转差率;
p为电动机极对数。
由式(1)可知,转速n与频率f成正比,只要改变频率f即可改变电动机的转速,当频率f在0～50Hz的范围内变化时,电动机转速调节范围非常宽。变频器就是通过改变电动机电源频率实现速度调节的,是一种理想的高效率、高性能的调速手段。
2 塔吊起重机的基本构件及传统塔吊控制系统存在的问题
2.1 基本构件
(1)小车运行机构:用于拖动吊钩及重物顺着桥架做“纵向”运动,由电动机、制动器、减速装置和车轮组成。
(2)提升机构:用于拖动重物做上升或下降的起升运动,由电机、减速装置、卷筒和制动器组成。
(3)回转机构:拖动桥臂以轴为中心做旋转运动,由于防止跑偏,通常由双电机、减速机构、制动器组成。
2.2 传统塔吊起重机控制系统存在的问题
传统的塔吊驱动方案一般采用:(1)直接起动电动机;(2)改变电动机极对数调速;(3)转于串电阻调速;(4)涡流制动器调速;(5)可控硅串级调速;(6)直流调速。
前四种方案均属有级调速,调速范围小,无法高速运行,只能在额定速度以下调速;且低速就位性能差,长期低速运行会引起电阻器、涡流制动器严重发热;起动电流大,对电网冲击大;常在额定速度下进行机械制动,对起重机的机构冲击大,制动闸瓦磨损严重;功率因数低,在空载或轻载时低于0.2～0.4,即使满载也低于0.75,线路损耗大。
可控硅串级调速虽克服了上述缺点,实现了额定速度以下的无级调速,提高了功率因数,减少了起制动冲击,价格较低,但目前串级调速产品的控制技术仍停留在模拟阶段,尚未实现控制系统的数字化,因而在保护功能及系统监控方面还有待于发展。
直流调速系统具有很好的调速性能和起制动性能,很好的保护功能及系统监控功能,但必须采用直流电动机,而直流电动机制造工艺复杂,使用维护要求高,故障率高。
变频调速技术发展到今天已完全克服了上述不足,同时,对电动机要求不高,采用普通鼠笼型异步电动机即可(绕线型异步电动机也适用)。该电机制造工艺简单,使用维护方便,无论是在起重机老产品改造还是新产品设计,变频调速都是优选方案。
3 变频器装置的选用
通常用变频器的输出电流作为选择条件。以驱动单台电动机为例进行计算,变频器铭牌的输出电流IINV应满足下列两式:
IINV＞Ied
IINV＞K0I0/Kg
式中:Ied为电动机额定电流;I0为电动机最大工作电流,为静载电流和动载电流之和。当负载要求全压起动时,为电动机起动电流;K0为安全系数,重复短时工作制一般为1.0～1.1;Kg为变频器允许过载倍数,见使用手册。
当认为所需变频器容量过大时,可适当延长起动时间,减少动态电流值。在选择变频器时,还应考虑它所提供的制动能力,通常变频器本身具有制动能力,一般在短时间内提供20％额定值的制动力矩,在回转、起升机构中需较大制动力矩,则应考虑增加制动单元和制动电阻。
目前变频器已发展了几代,国内外适用于各类起重机上的产品也很多,根据目前国内起重机领域的使用情况,有几种产品较适于在起重机上使用。
国内英威腾CHV100起重机专用矢量变频器,采用先进的控制理论,具有优异的力矩控制性能,专业针对起重配套行业设计,可靠的抱闸控制、轻负载升速、快速停车、超速保护、预励磁、起动预转矩补偿、松绳检测、起重机操作模式、主从控制等特点,保证起重行业使用的安全性、可靠性和高效性;面向起重行业高、中端用户需求,有平移机构变频、全变频、能耗制动、回馈制动等多种成熟应用方案供用户选择;广泛适用于各种起重机械的起升、俯仰、变幅、大车、小车、回转、抓斗等机构的交流无级调速。
此外,德国ABB公司生产的ACS600系列,法国施耐得公司生产的ATV66系列变频器、日本安川公司生产的VS－616G5系列产品等都是高性能产品,在塔式起重机上都有成功的应用,都是可选产品。
4 英威腾CHV100变频器在塔吊回转上应用
(1)通用型变频器(V/F控制),由于机器低频转矩太小,造成启动过程旋转臂抖动厉害。现改用英威腾CHV100高性能矢量变频器,能很好地解决上述问题;(2)变频器主要功能码设置,按CHV100矢量变频器说明书和塔吊使用说明书参数要求进行设置;(3)改造时,起初没加制动电阻,停车时旋转臂前进角度太大(40Hz,吊了1t重物),启动过程旋转臂偶尔出现抖动,主要因为启动时输出力矩不够(电机在启动过程出现停车现象);而停不下来时,塔吊司机习惯打反转,变频器经常跳闸。后来加上2倍标准(功率)的制动电阻,经优化变频器停车参数后,停车时,因为惯性,旋转臂前进角度不到20°(40Hz,吊了1t重物),已经达到建筑起重机国标标准。
起重机械的工作原理范文6
【关键词】斗轮堆取料机；总体设计；主要参数；整机稳定性；保证设计质量
我国从六十年代中期开始研究开发斗轮堆取料机。八十年代以后，中国经济发展迅速，大批新港口、钢厂、电厂相继建成并投入使用，而钢厂和电厂的主要原料为煤炭或铁矿石。
1、斗轮堆取料机的作用及构成
1.1斗轮堆取料机的特点
斗轮堆取料机兼有起重，运输，挖掘机械的多重特性：（1）效率高，它将挖掘机构与运输机构有机组合在一起，前者取料，后者运输。二者同时连续作业。（2）能耗低，因为物料的运输采用阻力小的带式输送机，回转机构采用滚动轴承，所以斗轮机的动力消耗低。（3）使用寿命长，由于机器在取料时冲击力小，零部件磨损小，特别是使用了耐磨材料，斗轮的磨损情况大为改善，延长了使用寿命。（4）操作简便，以PLC控制为主，辅助CRT上位机，可实现自动控制。
1.2机构组成及工作原理
整机主要由大车行走机构、门座、转台、中心料斗、回转机构、斗轮机构、俯仰机构、臂架带式输送机、上部钢结构、尾车等部件组成。有堆料和取料两种工作方式。
1.3常用堆取料机的类型
堆取料机按工作类型：可分为堆取料机、堆料机、取料机、混匀堆料机、混匀取料机、摇臂式堆料机等。按机型：可分为桥式斗轮堆取料机、门式斗轮堆取料机、圆形料场堆取料机等。
2、斗轮机的总体设计
2.1主参数确认和设计规范及标准
主参数是斗轮堆取料机在现场作业时，应达到的各项技术指标的集合，是设备设计的重要依据，也是设备验收的量纲。设计斗轮机可应用的标准有：《JB818-84带式运输机技术条件》、《GB3811-83起重设计规范》、《欧洲散货连续装卸机械设计规范》、《JB/T4119-94臂式斗轮堆取料机技术条件》、及其他相关标准，斗轮机机型及机构类型虽然有它自身的特点，但参照《起重机设计规范》的分类法，基本上还是属于起重机设计的范畴，所以在规划总体设计时，作为起重运输设备有以下三个基本要素：
（1）金属结构和机械零部件的强度、刚度和抗弯曲能力；（2）整机的抗倾覆稳定性；（3）满足作业性能要求的原动总功率。
2.2载荷组合分析
载荷计算类别时，按规范要考虑三种载荷的组合：
（1）在正常工作情况下的正常载荷（第一类载荷组合）。主要用于对整机的金属结构和零部件的疲劳、磨损、发热的计算，保证产品的使用寿命；（2）在恶劣条件下工作的最大载荷（第二类载荷组合）。主要用于对整机的金属结构和零部件的强度、稳定性及整体稳定性的计算，保证整机在工作时不致破坏或倾覆；（3）在非工作情况下最不利位置时的各种最危险载荷（第三类载荷组合）。主要是整机自重和非工作状态的最大风载荷的组合。用来验算主机的整体自身稳定性、金属结构和零部件的最大静强度及安全装置的可靠性。
2.4主要机构的计算与校核
斗轮机堆取料机工作制为重型，主要钢结构设计寿命为30年，整机在工作或非工作状态下都应当处于稳定状态。在正常工作条件下，应具有足够的强度，刚度和稳定性。
（1）对主要结构件，如转台、门座、悬臂架、立柱、后臂架、平衡臂、拉杆、压杆等要进行强度，刚度和稳定性校核。可通过ANSYS有限元软件，对主要受力单元，根据不同的工况进行应力分析。
（2）对于主要驱动部件，按照各部件的工作工况，应分别进行如下计算：
1）斗轮机构：计算斗轮的切割功率、电动机驱动功率。以及减速器、偶合器匹配选型计算；2）悬臂皮带机：计算皮带机张力、电动机驱动功率。以及减速器、偶合器匹配选型计算；3）变幅机构：液压系统功率、流量压力计算，液压泵和油缸选型；4）回转机构：回转驱动功率计算，极限转矩联轴器计算以及减速器和制动器选型；5）行走机构：行走功率计算，减速器、制动器计算以及轮压计算。
2.5平衡和稳定性计算
为了保证斗轮机正常工作，在总体设计中应考虑平衡和稳定两个问题。
2.5.1上部结构平衡
由于作业需要，斗轮机上部的主结构部件通过回转机构相对于下部结构进行旋转，并作上下俯仰运动。机器上部重心变化很大。平衡计算，就是根据上部各部件的自重及重心、载荷与载荷施加位置所组成合力点，控制在支承圈形成的能保证机器稳定的范围内。要满足这一要求，须通过调整配重来实现。计算方式见下式：
上部结构中除配重以外各部件，组件重量（t）。
上部结构中除配重以外各部件，组件重量（t）。
除配重以外，各部件组件在x轴上中心的坐标（m）。
配重中心至回转中心的距离（m）
上部结构重心的偏心距
2.5.2整机稳定性
保证斗轮堆取料机的整体稳定性，是总体设计的关键。稳定性以稳定系数来表示，即复原力距Mf与倾覆力距Mq之比必须大于1.3。
校核总体稳定性，通常分工作状态和非工作状态，分别校核。本处仅对斗轮机取料工作时考虑风载的工况给出计算方式如下：
Mf复原力距Mq倾覆力距G整机重量Qw斗轮挖掘力Qm物料重量
Qf风载荷c机器重心到回转中心的偏心距x回转中心至倾覆线的距离
a斗轮挖取点至回转中心距离b物重中心至回转中心距离h风载点至轨面垂直距离
3、结论
一个好的总体设计决定了一台斗轮机堆取料机的优劣。选择合适的机型，采用现代设计方法和设计手段，对不同的机构型式进优化组合，合理设计，就可满足各项功能的技术要求。
参考文献
[1]《GB3811-83起重机设计规范》》[S]
[2]《JB/T4119-94臂式斗轮堆取料机技术条件》[S]
[3]《GB6067-85起重机械安全规程》[S]
[4]《欧洲散货连续装卸机械设计规范》[S]
[5]邵明亮，于国飞，耿华等.《斗轮取料机》[M].化学工业出版社，2007
[6]阎书文.《机械式挖掘机设计》[M].机械工业出版社1998
