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起重機械的工作原理范文1
現代技術與經濟的發展飛速,使得很多工業上的設備和工具都在不斷的發生改變,比如起重機械近年來也發生了很大的變化,起重機械在勞動生產中逐步實現了的機械自動化,起重機械的發展雖然有很多優勢,但是隨著它的廣泛應用,同樣使它出現了一定的弊端,所以他必須要不斷的發展,才能適應起新的任務。在高速鐵路施工現場因為對起重機械設計上的不完善和管理上的不合理,引起一系列的安全事故,如:機械失控墜落、人員擠傷和觸電、吊物墜落、以及吊鉤的斷裂等。所以,在高速鐵路施工現場,為了減少安全事故的發生,對起重機械安全技術管理的加強是必要的途徑。
1高速鐵路施工現場起重機械的選擇及安裝
在選擇起重機械的時候,首先要根據高速鐵路施工現場實際情況進行考慮,如:使用范圍和工作程度,以及額定的起重重量和利用率等方面,然后選擇適合施工現場的起重機械。按照提供的技術參數做市場調研,選擇有安全許可證和產品先進,口碑較好,信譽度較高,以及生產規范的廠家,進行對比后選擇的起重機械在價格和質量,以及性能和裝置齊全上最優。最后進行驗收做好相關驗收的記錄。
在起重機械進行安裝的時候,要選擇有安裝資格的廠家,高速鐵路施工現場的相關人員要協助安裝廠家辦理相關的報告,檢查安裝技術和設備,以及程序和檢驗報告等是不是符合安裝的要求。安裝完成后要對起重機械進行自檢和運試,以及載荷檢驗,確定合格以后進行驗收并取得安全使用許可證才可以使用。對起重機械的資料和日后使用的記錄進行存檔。
機械配備,首先應根據招標文件對工程工期要求,初步選定施工總工期及各個分工期,由此確定各工程項目實際所需的工作時間。根據各項目作業時間及施工總體布置,初步計算出該項目所需最低生產能力的機械組合。然后按招標文件對工程施工內容要求,選定施工方案,按已計算機械組合的最低生產力及實際施工經驗,確定所需機械設備的型號、性能及所需數量。
在完成主導機械的確定后,應根據其作業要求、生產性能及性能參數等,進行其他機械設備的配套組合。一般來說所選的機械輔助設備生產的能力要高于主導機械20%～30%左右,而產生的機械組合應使主導機械發揮最大的生產功效,達到施工生產要求。在對機械選擇過程中,盡可能按照經濟性、先進性、合理性等原則,每一種機械設備都有其特有性能及適用范圍。
2起重機械的制度及運行管理
2.1 起重機械的制度管理
日常安全操作規范。負責管理的部門和機械操作司機要熟知崗位的安全職責,以及操作過程中的安全技術。做好設備的日常維護和保養、認真做好班前的檢查工作、設備運行過程中的監護、以及下班后的交接工作和清潔衛生工作。
安全技術檔案的管理。高速鐵路施工現場起重機械的管理中要建立一個安全技術檔案,其中包括起重機械出廠的技術資料和合格證、說明書和易損的零件圖,以及電氣原理和元件布置圖、安全附件檢驗的報告和監督檢驗等有關的資料;在安裝的時候要有啟用的時間和技術資料,以及安裝的位置,還要對設備進行保養和維修,以及改造及檢查等記錄;記錄好使用時出現的設備和人身安全事故;高速鐵路施工現場的負責人還要對設備進行安全的評價;對相關的安全保護裝置和測量裝置,以及儀表維護和檢測做好記錄。
應急預案制度建立。預設好起重機械各種應急救援方案,做好人員、機具、配件等相關應急準備,并對方案人員定期組織學習培訓和實際操作演練,達到有效目的。
2.2 起重機械的運行管理
首先,對操作人員和起重機械的三定管理。操作人員在上崗前,必須熟知和掌握起重機械的結構和工作原理,及性能和安全操作,保養等知識。通過考核合格后才能上崗實施操作。要采取定崗和定機,以及定人的管理。對起重機械建立班組工作,確保每組人員不少于6人,施工升降不少于4人,門架不少于2人等。
其次,進行定期的檢查和維護管理,確保對機械的檢測進行日檢和周檢,以及月檢和年檢,及時發現問題及時處理,使起重機械正常、安全的運行。
最后,安全技術檢查管理,一般對起重機械安全技術檢查有感官和測試儀,以及儀表等檢驗方式。感官檢查主要是通過聽和看、嗅和問,以及摸來獲取機械的安全信息。測試儀主要是通過檢測儀器與監控系統對事故進行監測。并且對起重機械的吊鉤和鋼絲繩、制動裝置和卷筒、滑輪和減速機,以及車輪和聯軸器等部件的檢查。還要對安全裝置和電器控制裝置、金屬的結構和司機,以及安全標志進行檢測管理。
3高速鐵路施工現場起重機械維修管理
起重機械在使用過程中會產生一定的零部件磨損,因此高速鐵路施工現場必須建立起重機械維修保養制度,利用科學的手段進行維修,根據施工現場起重機械的實際狀況進行計劃性的維修管理,以確保機械運行的安全可控。采用科學的診斷技術對起重機械設備進行檢測,根據檢測的信息,進行分析和處理,對機械的實際狀況進行準確的了解,及時發現安全問題,針對出現的狀況進行合理的檢修。
高速鐵路施工現場起重機械進行專項和整體的維修后,必須根據維修的實際情況記錄一份詳細的維修資料,并出具合格證,確保維修的時間。對安全保護和電器控制裝置進行維修檢查,如:超載保護裝置和防風裝置、力矩限制器和緩沖器,以及防護裝置和極限位置限制器,控制和電氣保護等裝置。受力的構件和螺栓等,門鎖和開關、絕緣地板和照明等,還有重點位置的安全標色等。
綜上所述,在高速鐵路施工現場使用起重機械,應建立規范的選擇及安裝、運行、維修保養管理一條龍安全技術管理制度,促進安全管理。此外還應嚴格按照國家的安全法律法規對起重機械安全技術進行管理,做好一切起重機械安全技術的準備工作,拒絕違規和違章的操作,保證高速鐵路施工現場起重機械設備的正常和安全運行。
參考文獻
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起重機械的工作原理范文2
關鍵詞：起重機械；檢驗；常見問題；技術處理
中圖分類號：C35 文獻標識碼： A
前言：隨著企業生產規模的不斷擴大，原有的人力資源已無法滿足企業發展的需要，而起重機械的出現恰能有效地解決企業生產中存在的問題，極大程度地降低工人的勞動強度，已逐漸成為現代企業生產中必不可少的設備。但是在實際的生產經營中，很多企業在使用過程中不嚴格按照起重機械的檢驗和使用標準，造成了安全事故的頻發、大量的人員傷亡和財產損失，這對企業的健康發展造成了極其不利的影響。因此在生產經營中，企業不僅要嚴格按照使用標準使用起重機械，還應定期地對起重機械進行檢驗，及時地解決檢驗過程中存在的問題，以防止安全事故的發生。
一、起重機械基本內涵
起重機械是指用于垂直升降或者垂直升降并水平移動重物的機電設備，具體來說，起重機械的工作原理是通過取物裝置在取物點把重物提起，經過運行、回轉或變幅機構把重物移動，然后在指定地點放下重物之后返回原來位置，這時工作完成。起重機械在企業生產和人類生活中起著很大的作用：第一，在企業生產中，可以減輕勞動強度，提高勞動生產效率，是現代化企業生產和發展不可或缺的重要部分，使得生產更加機械化和自動化；第二，在人類生活中，幫助人們
吊裝和移動過去無法移動的重大物件，使得人類生活更加方便。
二、起重機械檢驗的重要性
起重機械是企業實現自動化、機械化，降低工人勞動強度中必不可少的設備，而且其作業環境復雜、涉及人員多、分布廣，所以極易造成安全事故的發生。而定期對起重機械進行檢驗，不僅能夠及時發現起重機械存在的問題并采取措施進行解決，而且還能從技術上確保起重機械在生產中能夠正常使用。這不僅在一定程度上降低了安全事故的發生，而且還能提高機器的使用效率，延長機器的使用壽命，所以必須重視起來。
三、起重機械檢驗中存在的問題
1、 緩沖器與止檔的問題
1.1止檔與緩沖器不配合。
對于大多數的橋式起重機來說，在起重機出廠時，緩沖器就已安裝在起重機的
端梁上，而止檔也是在安裝過程中加于軌道兩端。有些廠家為了貪圖方便，便隨意在軌道端部焊一塊鐵板，且不管其是否牢固，能否與緩沖器配合，從而造成上檔安裝位置過低，導致起重機運行至端部時便只能與掃軌板碰撞以止檔，而掃軌板碰撞變形之后，盲目將掃軌拆掉，繼而以車輪代替掃軌板碰撞止檔。碰撞嚴重時，則會導致車輪變形、出現裂紋、減少車輪壽命以及起重機跑偏啃輪等隱患。
1.2防風裝置取代緩沖器。
有的起重機緩沖器被拆掉，然后，在本該安裝緩沖器的部位用鐵鏈連接軌道端部的地錨從而作為防風裝置。但在作業當中，如遇風被刮動，且其他制動措施不起作用時，只能依靠緩沖器和止檔將其擋住。所以，人為拆除將留下隱患。
2、單梁起重機葫蘆小車緩沖器本身的設計缺陷。
單梁起重機葫蘆小車緩沖器被設置在主梁一側的端部。由于葫蘆小車安裝的無方位性以及其自身設計原因，緩沖器在作用時一般都與行進中的葫蘆小車的主動輪輪齒相碰撞，因為車輪是在轉動中被制動，所以，產生沖擊力很大，對緩沖器的破壞力較大，當葫蘆小車帶載運行時，往往造成緩沖器的破損、脫落甚至失去其功能。而橋式起重機多采用手電門控制，操作人員不固定，因此，當操作人員并不了解緩沖器損壞或已脫落，便容易發生主動輪的輪齒與端部鐵塊的硬碰撞事故。
3、限位器失靈的問題
限位器包括行程限位器和上升限位器，是保證起重機正常運行的安全裝置。以螺桿式上升限位器為例，其失靈原因主要有：
3.1操作失誤。
這里所謂的操作失誤就是指斜吊，斜吊時對導繩器有一個側壓力，導繩器受側壓力影響而使運動的軌跡改變，同時，這個力傳到螺桿上后，作用到撞頭，使撞頭不能正常觸發開關，而使限位器不靈敏。當斜吊比較嚴重時，導繩器就有可能會出現扭曲、動作滯后、松動甚至脫落等問題，這樣便會導致螺桿出現扭曲、變形、脫落等現象，所以，便不能帶動撞頭運動，限位器也就失靈了。
3.2制動器松動。
起重機在使用一段時間之后，制動器可能會出現剎車片磨損、老化等現象，導致制動器制動松動或制動滯后等問題的出現。這便很容易發生沖頂事故。
3.3運行機構制動過緊。
小車和大車在運行中，其運行機構制動過緊會引起吊鉤貫性的作用下，分別沿起重機主梁方向和垂直主梁方向劇烈擺動。鋼絲繩的擺動對導繩器及上升限位器的螺桿產生損害，與斜吊所產生的損害相似，導致限位器失靈。
4、檢驗人員沒有掌握正確的檢驗方法
檢驗人員由于技術水平低下，導致其在檢驗過程中無法掌握正確的檢驗方法。檢驗人員在檢驗中經常出現如下問題：首先，檢驗人員在橋架擱置沒有達到正常狀態的情況下就開始對起重機和大車車輪進行整體檢驗，在檢驗過程中忽略了日照、溫差等對金屬結構的影響，導致測量數據存在極大誤差；其次，一些單位為了節約成本，在檢驗過程中沒有采用無損探傷的方法進行檢驗，對起重機械造成了不好的影響；最后，檢驗人員在偏軌箱形梁的檢驗過程中，只注重對旁彎的控制，忽略了主腹板中心線的偏離。
5、起重機械檢驗工作與監督管理不能緊密地銜接起來
由于企業的管理部門與檢驗機構不在同一個部門中，所以在檢驗過程中經常出現如下問題：（1）起重機械安裝后沒有進行全面的檢驗就直接投入使用；（2）檢驗工作結束后，起重機械在檢驗中存在的問題沒能及時地報告給監督管理部門，導致檢驗工作無法發揮應有作用，為企業的安全事故埋下了隱患。
四、解決起重機械檢驗中存在問題的具體對策
1、政府應大力開放起重機械檢驗市場，加大檢驗機構的競爭力，從而提高檢驗機構的檢驗質量；其次，建立健全檢驗市場準入制度，避免無檢驗資質的檢驗機構進入檢驗市場；最后，質檢部門應轉變傳統的觀念，提高自身的服務水平，采取有效措施對起重機械檢驗工作進行監督管理。
2、做好安裝前的準備工作，嚴格遵守起重機械的要求規范。檢驗部門應對起重
機械的安裝等工作進行定期監督和檢查，杜絕以鐵板止檔以及防風裝置取代緩沖器的現象發生。
3、加大起重機械的科技投入，對單梁起重機葫蘆小車緩沖器的設計進行優化，利用科學技術來檢驗起重機械設備，大力發展“科技檢驗”方針策略，充分做好起重機械設備的檢驗工作，達到合格標準并且驗收后才能投入生產、使用。
4、加強對起重機械設備的常規檢驗工作。需嚴格按照國家規定，及時對起重機械
進行定期檢驗、監督以及安全技術的考核，對導繩器、上升限位器螺桿以及制動器等重要的機構進行重點、嚴格檢查。
結束語
綜上所述，隨著科學技術的不斷發展，各種各樣的起重機械設備將會越來越多地被應用于企業生產經營中去，其檢驗工作也變得越來越復雜、越來越重要。起重機械的檢驗工作能夠有效地降低安全事故的發生，延長機器的使用壽命，所以必須重視起來。
參考文獻
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起重機械的工作原理范文3
關鍵詞: 水電項目; 起重設備; 安全管理
一、起重設備的安全使用
水電項目起重設備常見的故障有: 脫鉤、觸電、碰撞致傷和指揮信號不明或亂指揮造成操作人員判斷失誤或操作失誤引發事故。工作人員要在正確的指揮下安全使用起重設備, 避免此類故障而引起的安全事故的發生。
1. 吊重物體脫鉤的避免
吊重物體脫鉤墜落, 是水電項目過程中經常發生的事故, 其危險性極大, 后果非常嚴重,發生的事故往往導致死亡, 要引起工作人員的注意。起吊重物時, 物體一定要放穩, 防止吊鉤在空中搖擺引起的重物脫鉤事故; 在吊運重物時,要嚴格控制其下降速度, 禁止緊急起動, 防止重物始終脫落; 定期對起重設備進行檢查, 看起重設備是否有吊鉤出現變形、磨損, 起升機構制動器失效等問題; 保證吊鉤應無裂紋、明顯變形、磨損等缺陷,吊鉤上的缺陷不得焊補; 采用有強度保證的捆綁鋼絲繩進行捆綁, 當吊裝物帶棱角時, 應加一層防護板, 防止捆綁鋼絲繩被磕斷。
2. 防止觸電事故的發生
起重機械大都是在有電的環境下作業的,作業人員觸及帶電體很容易發生觸電, 因此, 要加強好保護措施和意識, 控制觸電事故的發生。起重機械使用前, 檢查電器是否損壞, 發現問題要即使維修; 另外, 使用前保證起重設備已接地; 為了防止司機觸電, 司機室應設置在滑觸線另一側, 并且在靠近滑觸線端側沒有設置防護裝置; 同時, 要在司機室設置安全絕緣墊板; 起重機械高壓輸電線旁工作時, 在采取必要的安全防護措施的前提下, 要謹慎操作和指揮, 防止起重機帶電, 導致作業人員觸電。
3. 防止作業過程中造成的擠壓碰撞
由于某些人為和外界原因, 造成了起重設備在操作過程中擠壓碰撞作業人員或其他施工人員。我們可以通過以下措施, 避免此類事故的發生。吊重物要擺放在適當的位置, 并且有安全防護措施, 防止吊重物體擺放不穩發生傾倒; 司機在操作時, 在動作協調和運路合理的前提下,要嚴格控制好機構速度; 操作前要檢查設備操縱系統是否失靈, 安全裝置是否實效; 在巡檢或維修橋式起重機作業時, 巡檢人員或維修作業人員要與司機時刻保持聯系; 另外, 還需要采取必要的安全防護措施, 防止維修人員受碰撞。
4. 鋼絲繩斷裂( 斷絲) 的控制
在水電項目中, 卷筒鋼絲繩斷裂,使吊鉤及吊重物墜落砸傷作業人員的事故時有發生。對于那些使用年限較久的設備, 使用前要檢查其電器元件是否老化, 確保上升極限位置限制器或限制器動作靈敏; 作業人員在吊物之前, 要清楚物體的重量和具體情況, 避免盲目起吊; 另外, 經過長時間的使用, 鋼絲繩表面會產生磨損或斷絲, 所以要定其檢查鋼絲繩, 保證鋼絲繩的安全性。
二、起重設備的使用運行管理
建立和完善各項管理制度, 規范對起重設備的運行管理, 嚴禁違章作業和違章指揮, 確保起重機械的安全運行。
1. 完善管理體制, 健全規章制度
對起重設備實行專人負責, 實現全面的綜合管理, 充分發揮各級人員的積極性; 完善起重設備管理機構, 每一臺其中設備都有人負責保管、檢修和操作, 沒有特殊情況, 不得隨意變動其工作崗位。另外, 通過加強學習和各類起重設備事故分析的宣傳, 讓各階層人員都了解安全工作的重要性。相關企業要建立和完善起重設備的安全管理規章制度、使用運行檢查制度和崗位安全責任制度, 包括起重機械安全操作規程、司機守則、起重機械維護、保養、檢查和檢驗制度、設備
的年檢、月檢和日檢以及起重機械安全技術檔案管理制度等。企業要嚴格執行各制度, 做好考核工作, 提高起重設備使用人員和管理人員的責任心, 減少事故的發生。
2. 重視高素質人才的培養
起重設備產品的安全管理, 包括人資源的全管理, 直接影響整個設備或工程的安全。就起水電項目重設備生產的人力資源管理而言,包括管理人員、施工人員的管理。機械設備管理本來就是一項極其復雜的工程, 要求管理人員要具有較高的素質。水電施工企業應對設備管理人員進行專業培訓, 提高其工作能力和知識水平, 給管理人員灌輸新的管理理念和知識, 適應現代企業管理和發展的需要。
從事特種設備或在特殊環境下作業的人員都要按規定經過專業培訓, 合格后才能持證上崗。為了讓操作維修人員盡快掌握設備的結構和工作原理, 熟悉機械原理、保養規則, 通過邀請國內外設備供應廠商的技術服務人員到工地進行培訓, 也可以組織部分技術人員到生產廠去接受系統的學習培訓, 來提高操作維修人員的技術水平和自信心。
3. 定期開展設備檢查工作
在水電項目中, 通過定期檢查設備運行保養狀況及時掌握設備技術狀況和故障隱患, 及時修理或更換,以確保起重機械的安全運行是非常重要的工作, 不但可以提高操作維護人員的工作積極性, 而且還可以增強職工的榮譽感和責任心, 全面提高設備管理水平。對起重設備的檢查包括年度檢查、每月檢查和每日檢查。
起重機械的工作原理范文4
關鍵詞：港口起重輸送機械；FSTP教學；項目化；教學手段；教學改革
《港口起重運輸機械》課程是港口物流設備與自動控制專業的專業核心課程，也是國家職業資格《起重機械設備維修人員》重要考核模塊之一。通過課程教學內容的學習與實訓，使學生掌握港口起重輸送機械的使用、維護保養、管理的基本能力。本論文提出基于工作過程FSTP教學的《港口起重輸送機械》課程改革與實踐，基于工作過程的FSTP教學模式將相關內容的理論教學和實訓教學整合成工作過程的項目任務內容，打破理論課與實踐課的界線，實行理實一體化教學。而四段、六步教學法就是根據學生的心理特征和認知規律，將一節課在程序上和時間上科學地加以規劃，融教法和學法于其中并輔以現代教學手段，達到大面積提高教學質量的一種新型教學方法。將“四段、六步法”與“基于工作過程導向”的項目教學模式相結合，模擬企業真實的工作環境，讓學生親身參與到工作過程之中，學習和掌握與工作過程相關的知識和技能，學會從工作過程的全局出發分析問題和解決問題，從而獲得與工作崗位更貼近的職業能力。
一、“FSTP”教學模式簡介
FSTP是英文Four—stageandSix—stepTeachingProcedure的簡稱，FSTP含義是四段六步法，包含兩個方面：四段和六步。四個階段為：我講你聽、我做你看、你做我看、你講我評。四個階段很好地對教學過程進行了系統劃分，實現了“教、學、做”一體化，課程的實施關鍵在控制，故在實施過程中通過六步進行全程控制，即咨詢、決策、計劃、控制、評估和檢查。
二、按任務驅動法對教學內容進行模塊化設計及具體實施
按高職學生的特點，將課程分為三個模塊。模塊一：起重機械；模塊二：集裝箱機械；模塊三：輸送機械。每個模塊由若干個工作項目和任務組成，采用模塊式和遞進式結構展示教學內容，讓學生在完成具體項目的過程中構建相關理論知識，并發展職業能力。根據合作學習原理，教學組織策略和合作學習的方法以工作任務驅動的學習模式分為準備、教學實施、評價獎勵三個階段，過程涉及7個環節:分組——設計任務——創設情境——任務導入和分配——小組合作學習——成果匯報——評價獎勵。1.分組分組原則：根據2014-2015NO.2學習本人上134601班的機械設計，對該班的同學學習情況、性格有一定的了解。分組的時候，把女生分配到各個組；把學習好的和學習相對差的分到一組；把動手能力強的和動手能力相對弱的分到一組。2.任務導讀（老師講解-學生聽）。提出任務的創設情境，通過任務導讀，學生了解該任務的基本情況。3.教學目標（老師講解-學生聽）。老師跟同學們講，通過該任務的學習，學生要達到怎么樣的知識目標和能力目標。4.下任務書。每組領取任務書，大家共同完成每個任務，在講下個任務的時候上交。5.知識儲備與實施。根據任務要求，老師講解該任務涉及的相關知識，然后同學到實訓室進行訓練（備注：這是一部分任務這么做，不是所有的任務都要到實訓室進行訓練）。6.檢查與評價。任務實施完了之后，對每組隨意抽一個同學進行提問和交流，對上個同學們填寫好的任務書進行評價。
三、課堂改革教學手段、教學方法應用
1.虛、實教學相結合。由于港口起重運輸機械的設備重、占的空間比較大、起重運輸設備類型多、設備投資大。如果各種起重運輸設備都要購買的話，設備建設經費和場地都有問題。學院購買了三種模擬器（分別是門座起重機、龍門軌道集裝箱起重機和岸橋起重機）、購買港口起重輸送機械課程所涉及的驅動裝置、鋼絲繩及卷繞裝置、取物裝置、制動裝置、減速器、聯軸器、安全裝置、起升機構、運行機構、回轉機構、變幅機構、金屬結構、門機等。
2.課堂教學采用校企工學相結合。港口物流設備與自動控制專業校內實訓基地實訓條件滿足不了《港口起重輸送機械》課程目標和教學要求，因此學生課程結束后，該班42人到溫州港進行3天的實訓（包括安全規程、典型港口起重機的結構與工作原理、典型故障、維修流程、日常保養方法等）。崗位的反校的畢業生到課堂跟同學們進行交流，6名同學分別從事港口起重機操作、電氣維修、技術管理等工作。交流的內容包括：企業對學生的職業能力和職業素養要求、企業規則制度、企業薪酬情況、招聘身體條件以及作為師長對師弟師妹在學校要做好哪些知識和技能方面的儲備等。
四、結束語
通過《港口起重輸送機械》課堂教學改革和實施，學生的學習興趣和自主學習的能力得到了提高。學生成為學習的主體，教師在課堂教學過程中起到了引導作用，學生在教師的指導下自主學習，邊學邊做，邊做邊學，運用已有的知識、技能，解決過去從未遇到過的港口起重輸送機械維修的實際問題。如果已有知識不足，為了完成項目活動，學生主動學習有關知識，學生的學習方式由傳統的接受式學習方式向主動、自主、探究、應用性的學習方式轉變。學生在完成項目過程中的學習、領悟、實踐過程里得到提高。在完成一個項目任務后而獲得的成功愉悅和滿足感，不但提高了學生的學習興趣和學習積極性，同時也培養了學生自主學習的能力，讓他學會學習，教師在課堂教學過程中做到“授人以漁”而不是“授人以魚”。教學改革是一個永恒的話題,通過一次的教學改革和實踐只是問題的一小部分,還很不深入,很不全面,教案設計與學生實際情況還有偏差,如何進一步完善整體設計和單元設計、如何不同的任務運用不同的教學手段和方法、如何編寫自己的講義、如何維持好課堂紀律以及提高課堂效率等方面都值得進一步去探索。
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起重機械的工作原理范文5
關鍵詞:塔吊 變頻器 變頻調速
中圖分類號:TN77 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)04(c)-0130-01
隨著我國建筑業的不斷發展,建筑施工機械化水平的不斷提高,建筑用塔式起重機已越來越普遍,從普通的多層建筑小區、房地產工程、高層建筑到大型的鐵路工程、橋梁工程、電力工程、水利工程,到處都有塔機的應用。計算機輔助設計、微電子技術、程控語言控制技術都在塔機上得到了應用。
1 變頻器的工作原理
變頻器是利用電力半導體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。我們知道,交流電動機的同步轉速表達式位:
n＝60f(1－s)/p (1)
式中n為異步電動機的轉速;
f為異步電動機的頻率;
s為電動機轉差率;
p為電動機極對數。
由式(1)可知,轉速n與頻率f成正比,只要改變頻率f即可改變電動機的轉速,當頻率f在0～50Hz的范圍內變化時,電動機轉速調節范圍非常寬。變頻器就是通過改變電動機電源頻率實現速度調節的,是一種理想的高效率、高性能的調速手段。
2 塔吊起重機的基本構件及傳統塔吊控制系統存在的問題
2.1 基本構件
(1)小車運行機構:用于拖動吊鉤及重物順著橋架做“縱向”運動,由電動機、制動器、減速裝置和車輪組成。
(2)提升機構:用于拖動重物做上升或下降的起升運動,由電機、減速裝置、卷筒和制動器組成。
(3)回轉機構:拖動橋臂以軸為中心做旋轉運動,由于防止跑偏,通常由雙電機、減速機構、制動器組成。
2.2 傳統塔吊起重機控制系統存在的問題
傳統的塔吊驅動方案一般采用:(1)直接起動電動機;(2)改變電動機極對數調速;(3)轉于串電阻調速;(4)渦流制動器調速;(5)可控硅串級調速;(6)直流調速。
前四種方案均屬有級調速,調速范圍小,無法高速運行,只能在額定速度以下調速;且低速就位性能差,長期低速運行會引起電阻器、渦流制動器嚴重發熱;起動電流大,對電網沖擊大;常在額定速度下進行機械制動,對起重機的機構沖擊大,制動閘瓦磨損嚴重;功率因數低,在空載或輕載時低于0.2～0.4,即使滿載也低于0.75,線路損耗大。
可控硅串級調速雖克服了上述缺點,實現了額定速度以下的無級調速,提高了功率因數,減少了起制動沖擊,價格較低,但目前串級調速產品的控制技術仍停留在模擬階段,尚未實現控制系統的數字化,因而在保護功能及系統監控方面還有待于發展。
直流調速系統具有很好的調速性能和起制動性能,很好的保護功能及系統監控功能,但必須采用直流電動機,而直流電動機制造工藝復雜,使用維護要求高,故障率高。
變頻調速技術發展到今天已完全克服了上述不足,同時,對電動機要求不高,采用普通鼠籠型異步電動機即可(繞線型異步電動機也適用)。該電機制造工藝簡單,使用維護方便,無論是在起重機老產品改造還是新產品設計,變頻調速都是優選方案。
3 變頻器裝置的選用
通常用變頻器的輸出電流作為選擇條件。以驅動單臺電動機為例進行計算,變頻器銘牌的輸出電流IINV應滿足下列兩式:
IINV＞Ied
IINV＞K0I0/Kg
式中:Ied為電動機額定電流;I0為電動機最大工作電流,為靜載電流和動載電流之和。當負載要求全壓起動時,為電動機起動電流;K0為安全系數,重復短時工作制一般為1.0～1.1;Kg為變頻器允許過載倍數,見使用手冊。
當認為所需變頻器容量過大時,可適當延長起動時間,減少動態電流值。在選擇變頻器時,還應考慮它所提供的制動能力,通常變頻器本身具有制動能力,一般在短時間內提供20％額定值的制動力矩,在回轉、起升機構中需較大制動力矩,則應考慮增加制動單元和制動電阻。
目前變頻器已發展了幾代,國內外適用于各類起重機上的產品也很多,根據目前國內起重機領域的使用情況,有幾種產品較適于在起重機上使用。
國內英威騰CHV100起重機專用矢量變頻器,采用先進的控制理論,具有優異的力矩控制性能,專業針對起重配套行業設計,可靠的抱閘控制、輕負載升速、快速停車、超速保護、預勵磁、起動預轉矩補償、松繩檢測、起重機操作模式、主從控制等特點,保證起重行業使用的安全性、可靠性和高效性;面向起重行業高、中端用戶需求,有平移機構變頻、全變頻、能耗制動、回饋制動等多種成熟應用方案供用戶選擇;廣泛適用于各種起重機械的起升、俯仰、變幅、大車、小車、回轉、抓斗等機構的交流無級調速。
此外,德國ABB公司生產的ACS600系列,法國施耐得公司生產的ATV66系列變頻器、日本安川公司生產的VS－616G5系列產品等都是高性能產品,在塔式起重機上都有成功的應用,都是可選產品。
4 英威騰CHV100變頻器在塔吊回轉上應用
(1)通用型變頻器(V/F控制),由于機器低頻轉矩太小,造成啟動過程旋轉臂抖動厲害?，F改用英威騰CHV100高性能矢量變頻器,能很好地解決上述問題;(2)變頻器主要功能碼設置,按CHV100矢量變頻器說明書和塔吊使用說明書參數要求進行設置;(3)改造時,起初沒加制動電阻,停車時旋轉臂前進角度太大(40Hz,吊了1t重物),啟動過程旋轉臂偶爾出現抖動,主要因為啟動時輸出力矩不夠(電機在啟動過程出現停車現象);而停不下來時,塔吊司機習慣打反轉,變頻器經常跳閘。后來加上2倍標準(功率)的制動電阻,經優化變頻器停車參數后,停車時,因為慣性,旋轉臂前進角度不到20°(40Hz,吊了1t重物),已經達到建筑起重機國標標準。
起重機械的工作原理范文6
【關鍵詞】斗輪堆取料機；總體設計；主要參數；整機穩定性；保證設計質量
我國從六十年代中期開始研究開發斗輪堆取料機。八十年代以后，中國經濟發展迅速，大批新港口、鋼廠、電廠相繼建成并投入使用，而鋼廠和電廠的主要原料為煤炭或鐵礦石。
1、斗輪堆取料機的作用及構成
1.1斗輪堆取料機的特點
斗輪堆取料機兼有起重，運輸，挖掘機械的多重特性：（1）效率高，它將挖掘機構與運輸機構有機組合在一起，前者取料，后者運輸。二者同時連續作業。（2）能耗低，因為物料的運輸采用阻力小的帶式輸送機，回轉機構采用滾動軸承，所以斗輪機的動力消耗低。（3）使用壽命長，由于機器在取料時沖擊力小，零部件磨損小，特別是使用了耐磨材料，斗輪的磨損情況大為改善，延長了使用壽命。（4）操作簡便，以PLC控制為主，輔助CRT上位機，可實現自動控制。
1.2機構組成及工作原理
整機主要由大車行走機構、門座、轉臺、中心料斗、回轉機構、斗輪機構、俯仰機構、臂架帶式輸送機、上部鋼結構、尾車等部件組成。有堆料和取料兩種工作方式。
1.3常用堆取料機的類型
堆取料機按工作類型：可分為堆取料機、堆料機、取料機、混勻堆料機、混勻取料機、搖臂式堆料機等。按機型：可分為橋式斗輪堆取料機、門式斗輪堆取料機、圓形料場堆取料機等。
2、斗輪機的總體設計
2.1主參數確認和設計規范及標準
主參數是斗輪堆取料機在現場作業時，應達到的各項技術指標的集合，是設備設計的重要依據，也是設備驗收的量綱。設計斗輪機可應用的標準有：《JB818-84帶式運輸機技術條件》、《GB3811-83起重設計規范》、《歐洲散貨連續裝卸機械設計規范》、《JB/T4119-94臂式斗輪堆取料機技術條件》、及其他相關標準，斗輪機機型及機構類型雖然有它自身的特點，但參照《起重機設計規范》的分類法，基本上還是屬于起重機設計的范疇，所以在規劃總體設計時，作為起重運輸設備有以下三個基本要素：
（1）金屬結構和機械零部件的強度、剛度和抗彎曲能力；（2）整機的抗傾覆穩定性；（3）滿足作業性能要求的原動總功率。
2.2載荷組合分析
載荷計算類別時，按規范要考慮三種載荷的組合：
（1）在正常工作情況下的正常載荷（第一類載荷組合）。主要用于對整機的金屬結構和零部件的疲勞、磨損、發熱的計算，保證產品的使用壽命；（2）在惡劣條件下工作的最大載荷（第二類載荷組合）。主要用于對整機的金屬結構和零部件的強度、穩定性及整體穩定性的計算，保證整機在工作時不致破壞或傾覆；（3）在非工作情況下最不利位置時的各種最危險載荷（第三類載荷組合）。主要是整機自重和非工作狀態的最大風載荷的組合。用來驗算主機的整體自身穩定性、金屬結構和零部件的最大靜強度及安全裝置的可靠性。
2.4主要機構的計算與校核
斗輪機堆取料機工作制為重型，主要鋼結構設計壽命為30年，整機在工作或非工作狀態下都應當處于穩定狀態。在正常工作條件下，應具有足夠的強度，剛度和穩定性。
（1）對主要結構件，如轉臺、門座、懸臂架、立柱、后臂架、平衡臂、拉桿、壓桿等要進行強度，剛度和穩定性校核?？赏ㄟ^ANSYS有限元軟件，對主要受力單元，根據不同的工況進行應力分析。
（2）對于主要驅動部件，按照各部件的工作工況，應分別進行如下計算：
1）斗輪機構：計算斗輪的切割功率、電動機驅動功率。以及減速器、偶合器匹配選型計算；2）懸臂皮帶機：計算皮帶機張力、電動機驅動功率。以及減速器、偶合器匹配選型計算；3）變幅機構：液壓系統功率、流量壓力計算，液壓泵和油缸選型；4）回轉機構：回轉驅動功率計算，極限轉矩聯軸器計算以及減速器和制動器選型；5）行走機構：行走功率計算，減速器、制動器計算以及輪壓計算。
2.5平衡和穩定性計算
為了保證斗輪機正常工作，在總體設計中應考慮平衡和穩定兩個問題。
2.5.1上部結構平衡
由于作業需要，斗輪機上部的主結構部件通過回轉機構相對于下部結構進行旋轉，并作上下俯仰運動。機器上部重心變化很大。平衡計算，就是根據上部各部件的自重及重心、載荷與載荷施加位置所組成合力點，控制在支承圈形成的能保證機器穩定的范圍內。要滿足這一要求，須通過調整配重來實現。計算方式見下式：
上部結構中除配重以外各部件，組件重量（t）。
上部結構中除配重以外各部件，組件重量（t）。
除配重以外，各部件組件在x軸上中心的坐標（m）。
配重中心至回轉中心的距離（m）
上部結構重心的偏心距
2.5.2整機穩定性
保證斗輪堆取料機的整體穩定性，是總體設計的關鍵。穩定性以穩定系數來表示，即復原力距Mf與傾覆力距Mq之比必須大于1.3。
校核總體穩定性，通常分工作狀態和非工作狀態，分別校核。本處僅對斗輪機取料工作時考慮風載的工況給出計算方式如下：
Mf復原力距Mq傾覆力距G整機重量Qw斗輪挖掘力Qm物料重量
Qf風載荷c機器重心到回轉中心的偏心距x回轉中心至傾覆線的距離
a斗輪挖取點至回轉中心距離b物重中心至回轉中心距離h風載點至軌面垂直距離
3、結論
一個好的總體設計決定了一臺斗輪機堆取料機的優劣。選擇合適的機型，采用現代設計方法和設計手段，對不同的機構型式進優化組合，合理設計，就可滿足各項功能的技術要求。
參考文獻
[1]《GB3811-83起重機設計規范》》[S]
[2]《JB/T4119-94臂式斗輪堆取料機技術條件》[S]
[3]《GB6067-85起重機械安全規程》[S]
[4]《歐洲散貨連續裝卸機械設計規范》[S]
[5]邵明亮，于國飛，耿華等.《斗輪取料機》[M].化學工業出版社，2007
[6]閻書文.《機械式挖掘機設計》[M].機械工業出版社1998
