買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資 料 目 錄 摘要 1 前言 1 第 1章 軌道式集裝箱 龍 門式起重機(jī) 3 概述 3 特點(diǎn) 6 類 7 要技術(shù)參數(shù) 7 集裝箱 門式起重機(jī)機(jī)構(gòu) 9 第 2章 門式起重機(jī)的工作機(jī)構(gòu) 11 概述 11 起升機(jī)構(gòu) 11 小車走行機(jī)構(gòu) 12 大車走行機(jī)構(gòu) 13 第 3章 門式起重機(jī)的電氣設(shè)備 16 概述 16 電動(dòng)機(jī) 22 控制電器及選用 29 變頻器的選擇 33 可編程序控制器（ 42 電器保護(hù)裝置及選用 51 導(dǎo)電裝置以及電氣電路 53 起重機(jī)控制站 54 電氣設(shè)備的維護(hù)與檢修 54 房結(jié)構(gòu) 概述 55 結(jié)語 57 謝詞 58 主要參考文獻(xiàn) 59 注：電氣圖中各種元件和電纜型號(hào)見附錄 1、 2 李江華：集裝箱龍門起重機(jī)設(shè)計(jì)（電氣控制部分） 2 前 言 第二次 世界大戰(zhàn)以后，在運(yùn)輸業(yè)發(fā)生了一場技術(shù)革命 集裝箱運(yùn)輸。六十年代中期集裝箱運(yùn)輸受到世界各國的普遍重視，從而得到了迅速發(fā)展，以形成一個(gè)完整的體系。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織為集裝箱規(guī)定了統(tǒng)一的規(guī)格、重量。為發(fā)展集裝箱運(yùn)輸，又出現(xiàn)了許多種類的裝卸機(jī)械，集裝箱龍門起重機(jī)就是其中的一種。 集裝箱龍門起重機(jī)由普通龍門起重機(jī)發(fā)展而來，是專門用來裝卸集裝箱的一種起重機(jī)，被廣泛的用于碼頭、車站、貨場等。集裝箱龍門起重機(jī)最早出現(xiàn)于 1958 年。 1965年以后軌道式集裝箱龍門起重機(jī)有了很大的發(fā)展，隨后在 19711972 年輪胎式集裝箱龍門起 重機(jī)又有顯著的增多。 目前，國內(nèi)外集裝箱龍門起重機(jī)正朝著裝卸自動(dòng)化的方向發(fā)展，為了提高裝卸效率，采用計(jì)算機(jī)控制起重機(jī)的各種動(dòng)作，它可以安全、準(zhǔn)確的將集裝箱搬運(yùn)到指定的位置。 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資 料 李江華：集裝箱龍門起重機(jī)設(shè)計(jì)（電氣控制部分） 4 隨著社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展，起重機(jī)械在不斷地發(fā)展和完善。這是因?yàn)槠鹬貦C(jī)械是物流機(jī)械化系統(tǒng)中的重要設(shè)備。社會(huì)化大生產(chǎn)愈發(fā)展，人民生活水平愈提高，物料搬運(yùn)和人員的輸送量就愈大，起重機(jī)械的應(yīng)用范圍也就愈廣泛。根據(jù)人類生產(chǎn)和生活的需要許多具有持殊用途的新型設(shè)備不斷出現(xiàn)。 門式 起重機(jī) (也稱門吊 )是屬于橋式類型起重機(jī)的一種，由于它的金屬結(jié)構(gòu)象門形框買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資 料 架，承載主梁下安裝兩條文腿，可以直接在地面的軌道上走行，并且主梁兩端具有懸臂梁 (主梁的延長 )，相似“龍門”故稱為龍門起重機(jī)。懸臂梁的作用可使起重小車在主梁上的走行距離延長，擴(kuò)大作業(yè)范圍。 門式起重機(jī)也是由機(jī)械傳動(dòng)、金屬結(jié)構(gòu)和電氣設(shè)備三大部分組成。機(jī)械傳動(dòng)部分又由起升機(jī)構(gòu)、起重小車走行機(jī)構(gòu)、大車走行機(jī)構(gòu)等構(gòu)成。即為門式起重機(jī)的三大工作機(jī)構(gòu)，它們分別實(shí)現(xiàn)吊裝貨物的上下升降，左右 (橫向 )搬移和前后 (縱向 )搬運(yùn)三個(gè)動(dòng)作，構(gòu)成一個(gè)作業(yè)區(qū)域。 任何生 產(chǎn)機(jī)械都由原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置、工作機(jī)構(gòu)和操縱控制設(shè)備等組成。如果以電動(dòng)機(jī)作為原動(dòng)機(jī)來拖動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械的工作機(jī)構(gòu)，則它的驅(qū)動(dòng)、傳動(dòng)裝置通常稱為電力拖動(dòng)系統(tǒng)。該系統(tǒng)中的電動(dòng)機(jī)、控制操縱部分，電氣電路和電氣器件等等習(xí)慣統(tǒng)稱電氣設(shè)備。 電氣設(shè)備部分主要由電動(dòng)機(jī)、電器元件和電氣線路等組成。它將電力網(wǎng)中的電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，實(shí)現(xiàn)起重機(jī)工作的目的，同時(shí)控制各工作機(jī)構(gòu)按照工作要求進(jìn)行作業(yè)。 電氣設(shè)備的功用主要在于：由電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能，通過傳動(dòng)裝置拖動(dòng)工作機(jī)構(gòu)；控制設(shè)備通過各種控制器件和電器元件用來控制電動(dòng)機(jī)按工作機(jī)構(gòu)的要求 完成各種動(dòng)作。 起重機(jī)的電氣設(shè)備主要有動(dòng)力設(shè)備 電動(dòng)機(jī)，操作電器 磁力起動(dòng)器、凸輪控制器、主令控制器、變頻器、接觸器、電阻器、繼電器等，電氣保護(hù)裝置 保護(hù)箱、過電流繼電器、熔斷器、行程限位開關(guān)、安全保護(hù)開關(guān)等；導(dǎo)電裝置以及電氣電路 工作電路 (主回路 )和控制電路等組成。 集裝箱門式起重機(jī)門式起重機(jī)的一種，是專門用來裝卸和堆碼集裝箱的一種高效率裝卸設(shè)備。由于它的金屬結(jié)構(gòu) (骨架 )也象“龍門”， 與前面所介紹的普通用途的門式起重機(jī)類似，所以稱為集裝箱門式起重機(jī)。 集裝箱門起重機(jī)根據(jù)用途的不同，有鐵路貨場用的 ，有港口碼頭用的。根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同，有起升機(jī)構(gòu)帶剛性吊桿的和帶撓性懸掛吊具；根據(jù)集裝箱載重量大小可分為 5噸、 10 噸、 20 噸和 幾種；還有根據(jù)走行機(jī)構(gòu)的不同，有輪胎式和軌道式。 談到起重機(jī)的電氣設(shè)備，必涉及起重機(jī)的電氣控制的設(shè)計(jì)問題。任何生產(chǎn)機(jī)械電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，都包括兩個(gè)方面：一是滿足生產(chǎn)機(jī)械和工藝的各種控制要求，另一個(gè)是滿足電氣控制系統(tǒng)本身的制造、使用及維修的需要。因此，電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括原理設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)兩方面。前者決定起重機(jī)的使用效能和自動(dòng)化程度，即決定起重機(jī)設(shè)備的先進(jìn)性、合理性。后者決定電 氣設(shè)備生產(chǎn)可行性、經(jīng)濟(jì)性、外觀等性能。 本次設(shè)計(jì)的起重機(jī)為重慶寸灘港的軌道式集裝箱門式起重機(jī)，該起重機(jī)采用雙主李江華：集裝箱龍門起重機(jī)設(shè)計(jì)（電氣控制部分） 6 梁，跨距 端有效懸臂 10m，可進(jìn)行 20到 40國際標(biāo)準(zhǔn)集裝箱的裝卸、轉(zhuǎn)運(yùn)及堆放等作業(yè)，進(jìn)行集裝箱門式起重機(jī)電氣控制部分和小車機(jī)器房部分的設(shè)計(jì)，電氣控制部分采用三菱可編程控制器 (制，需畫出電氣原理圖和電氣布置，編寫明工作原理。設(shè)計(jì)起重機(jī)的機(jī)器房結(jié)構(gòu)，并構(gòu)建實(shí)體模型，編寫設(shè)計(jì)說明書。 說明書介紹了起重機(jī)的三大工作機(jī)構(gòu)、常用電氣設(shè)備和其電氣控制部分的設(shè)計(jì) ，主要內(nèi)容是起重機(jī)的電氣設(shè)備和電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 第 1 章 軌道式集裝箱門式起重機(jī) 概述 起重機(jī)械是一種對(duì)重物能同時(shí)完成垂直升降和水平移動(dòng)的機(jī)械。在工業(yè)和民用建筑工程中，起重機(jī)械作為主要施工機(jī)械用于建筑構(gòu)件和材料在運(yùn)輸過程的裝卸，并將構(gòu)件吊到設(shè)計(jì)位置進(jìn)行安裝等，不僅解決了人力無法勝任的作業(yè)，而且能保證工程質(zhì)量，縮短工期，降低成本，成為極其重要的建筑施工機(jī)械。 起重機(jī)械的分類：起重機(jī)械的種類很多，按使用的動(dòng)力設(shè)備可分為內(nèi)燃機(jī)作動(dòng)力和電動(dòng)機(jī)作動(dòng)力兩種；按起重機(jī)載荷率可分為輕型、中 型、重型、特重型四類；按起重結(jié)構(gòu)可分為龍門式和臂架式兩類；按回轉(zhuǎn)臺(tái)的角度可分為全回轉(zhuǎn)式和非全回轉(zhuǎn)式；按行走機(jī)構(gòu)的構(gòu)造可分為固定式和移動(dòng)式兩類。建筑施工中常用的為移動(dòng)式起重機(jī)，包括：塔式起重機(jī)、汽車式起重機(jī)、輪胎式起重機(jī)、履帶式起重機(jī)，以及最基本的起重機(jī)械 卷揚(yáng)機(jī)等。隨著高層建筑中作為垂直運(yùn)輸機(jī)械而迅速發(fā)展的施工升降機(jī)也已納入起重機(jī)械范圍。 起重機(jī)械的主要性能參數(shù)包括：起重量、工作幅度、起重力矩、起升高度以及工作速度等。 一、起重量 起重量是指起重機(jī)能吊起重物的質(zhì)量，其中應(yīng)包括吊索和鐵扁擔(dān)或容器的質(zhì)量，買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資 料 它 是衡量起重機(jī)工作能力的一個(gè)重要參數(shù)。通常稱為額定起重量，用“ Q”表示。起重量的單位過去慣用“ t”表示，現(xiàn)都用“ 示（ 10等于 1t）。起重機(jī)隨著工作幅度的變化，其起重量也隨之變化。因此，額定起重量有最大起重量和最大幅度起重量之分。最大起重量是指基本起重臂處于最小幅度時(shí)所允許起吊的最大起重量；最大幅度起重量是指基本起重臂處于最大幅度時(shí)所允許起吊的最大起重量。一般起重機(jī)的額定起重量是指基本起重臂處于最小幅度時(shí)允許起吊的最大起重量，也就是起重機(jī)銘牌上標(biāo)定的起重量。 二、工作幅度 工作幅度是指在額定起重量 下，起重機(jī)回轉(zhuǎn)中心軸線到吊鉤中心線的水平距離，通常稱為回轉(zhuǎn)半徑或工作半徑，用“ R”表示，單位為“ m”。工作幅度表示起重機(jī)不移位時(shí)的工作范圍，它包括最大幅度 (最小幅度 (個(gè)參數(shù)。對(duì)于俯仰變幅的起重臂，當(dāng)處于接近水平的水平夾角為 13時(shí)，從起重機(jī)回轉(zhuǎn)中心軸線到吊鉤中心線的水平距離最大，為最大幅度；當(dāng)起重臂仰到最大角度（一般水平夾角為 78）時(shí)，回轉(zhuǎn)中心軸線到吊鉤中心線距離最小，為最小幅度。對(duì)于小車變幅的起重臂，當(dāng)小車行到臂架頭部端點(diǎn)位置時(shí)，為最大幅度；當(dāng)小車處于臂架根部端點(diǎn)位置時(shí)，為最小幅 度。起重機(jī)的起重量，隨幅度變化而變化，同一臺(tái)起重機(jī)，幅度不同，其起重量也不同。對(duì)于有支腿裝置的輪式起重機(jī)，還應(yīng)以有效幅度 A 表示，即用支腿側(cè)向工作時(shí)，在額定起重量下，吊鉤中心垂線到該側(cè)支腿中心線的水平距離。有效幅度反映起重機(jī)的實(shí)際工作能力；沒有使用支腿側(cè)向工作時(shí)，則工作幅度用 單胎）或 胎）表示。 三、起重力矩 起重力矩是指起重機(jī)的起重量與相應(yīng)幅度的乘積，以 M 表示， M=重力矩的單位過去慣用 示，現(xiàn)都用 KN m 表示，它是起重機(jī)的綜合起重能力 參數(shù)，能全面和確切地反映起重機(jī)的起重能力。塔式起重機(jī)需要經(jīng)常在大幅度情況下工作，故以起重力矩作為表示型號(hào)的主參數(shù)。塔式起重機(jī)的起重力矩，通常是指最大幅度時(shí)的起重力矩。起重機(jī)的起重特性曲線是表示起重機(jī)的起重量與幅度關(guān)系的曲線，不同幅度有不同的額定起重量，將不同幅度和相應(yīng)的額定起重量以線連接起來，可以繪制成起重特性曲線。所有起重機(jī)的操縱臺(tái)旁都有這種曲線圖，使操作人員能很快地查出起重機(jī)在某一幅度時(shí)的最大起重量。 對(duì)于能配用幾種不同臂長的起重機(jī)，對(duì)應(yīng)每一種長度的起重臂都有其起重特性曲線。 四、起升高度 李江華：集裝箱龍門起重機(jī)設(shè)計(jì)（電氣控制部分） 8 起升高度是指 自地面到吊鉤鉤口中心的距離，用“ H”表示，單位“ m”，它的參數(shù)標(biāo)定值通常以額定起升高度表示。額定起升高度是指滿載時(shí)吊鉤上升到最高極限，自吊鉤中心到地面的距離。當(dāng)?shù)蹉^需要放到地面以下吊取重物時(shí)，則地面以下深度叫下放深度，總起升高度為起升高度和下放深度的和。對(duì)于動(dòng)臂式起重機(jī)，當(dāng)起重臂長度一定時(shí)，起升高度隨著幅度的減少而增加，這一特性可以用起升高度曲線表示，它和起重特性曲線相對(duì)應(yīng)。 五、工作速度 起重機(jī)的工作速度包括起升、變幅、回轉(zhuǎn)和行走等速度。 1、起升速度 起升速度是指起重吊鉤上升或下降的速度，單位為“ m/起重機(jī)的起升速度和起升機(jī)構(gòu)的卷揚(yáng)牽引速度有關(guān)，而且和吊鉤滑輪組的倍率有關(guān)。 2繩比 4 繩快一倍；單繩雙比雙繩快一倍。一般表示起升速度參數(shù)，應(yīng)注明繩數(shù)。 2、變幅速度 變幅速度是指吊鉤從最大幅度到最小幅度的平均線速度，單位為“ m/ 俯仰變幅起重臂的變幅速度也就是起重臂升起和降落的速度，一般落臂速度要快于升臂速度。 3、回轉(zhuǎn)速度 回轉(zhuǎn)速度是指起重機(jī)在空載情況下，其回轉(zhuǎn)臺(tái)每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)，單位為“ r/ 4、行走速度 行走速度是指起重機(jī)在空載情況下，行走時(shí)最大的速度，單位 為“ m/ 六、自重及質(zhì)量指標(biāo) 1、自重 起重機(jī)的自重是指起重機(jī)處于工作狀態(tài)時(shí)起重機(jī)本身的總重，以“ G”表示，單位為“ t”或“ 2、質(zhì)量指標(biāo) 質(zhì)量指標(biāo)是指起重機(jī)在單位自重下有多大的起重能力，通常用質(zhì)量利用系數(shù) K 表示，它反映了起重機(jī)設(shè)計(jì)、制造和材料的技術(shù)水平， K 值越大越先進(jìn)。起重機(jī)質(zhì)量利用系數(shù)（ 2 /KN m ）的表示形式是以起重力矩和與此相對(duì)應(yīng)的起升高度來表示，如下式： 目前集裝箱堆場機(jī)械 的種類很多，主要有輪胎 式集裝箱門式起重機(jī)、軌道式集裝箱門式起重機(jī)、集裝箱跨運(yùn)車、集裝箱正面吊運(yùn)機(jī)、集 裝箱叉車等。其中以 輪胎式集裝箱門式起重機(jī) 和 軌道式集裝箱門式起重機(jī) 為主，這兩種機(jī) 型可以更有效地利用場地空間。 軌道式集裝箱門式起重機(jī) 是最近幾年才被大量應(yīng)用于港口集裝箱 碼頭和集裝箱貨場的，但其發(fā)展迅速，已成為許多碼 頭和貨場的首選機(jī)型。綜述： 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資 料 (1)、 軌道式集裝箱門式起重機(jī) 的結(jié)構(gòu)形式很多。結(jié)構(gòu)形式的選擇與 軌道式集裝箱門式起重機(jī) 的工作場地和工作性能關(guān)系密切。在大中型 集裝箱碼頭，多采用不帶懸臂的機(jī)型，這種結(jié)構(gòu)形式 可以獲 得更高的裝卸效率和工作可靠性，白重更輕。在許多中小港口、內(nèi)河碼頭以及鐵路貨場等，對(duì)作業(yè) 效率的要求不是很高，所以更多地選用帶懸臂的機(jī)型，以提高場地利用率。甚至選用簡易集裝箱吊具或可更換吊鉤作業(yè)的機(jī)型，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用，降低設(shè)備投資。 (2)、 軌道式集裝箱門式起重機(jī) 可以最大限度地實(shí)現(xiàn)堆場作業(yè)的自動(dòng)化，也可以實(shí)現(xiàn)無人駕駛，而這是一般 輪胎式集裝箱門式起重機(jī) 所不具備的。 (3)、 軌道式集裝箱門式起重機(jī) 以電力為動(dòng)力，環(huán)保性能良好，而且受日益上漲的燃油價(jià)格的影響很小。 (4)、目前英國泰晤士港集裝箱碼頭和 個(gè)雙提升吊具 在無人駕駛?cè)詣?dòng) 軌道式集裝箱門式起重機(jī) 上應(yīng)用的試驗(yàn)，可同時(shí)吊運(yùn) 2個(gè) 20定起吊能力為 50t。這是該機(jī)型向更高效率發(fā)展的一個(gè)有益探索。 軌道式集裝箱門式起重機(jī) 的特點(diǎn) 軌道式集裝箱門式起重機(jī) 在我國鐵路系統(tǒng)的應(yīng)用較早，而在港口的應(yīng)用只是最近十幾年的事情，且先主要用于內(nèi)河小型集裝箱碼頭。近年來， 軌道式集裝箱門式起重機(jī) 技術(shù)發(fā)展很快，隨著國際燃油價(jià)格的不斷上漲，許多集裝箱碼頭正在考慮放棄原定的 輪胎式集裝箱門式起重機(jī) 堆場方案而改用 軌道式集裝箱門式起 重機(jī) 方案。與 輪胎式集裝箱門式起重機(jī) 相比， 軌道式集裝箱門式起重機(jī) 具有以下優(yōu)點(diǎn)： (1)、場地利用率更高，跨中一般可堆放 8一 個(gè)或多個(gè)車道，而標(biāo)準(zhǔn)的 輪胎式集裝箱門式起重機(jī) 跨中只 能堆放 6列集裝箱加 1個(gè)車道。 (2)、定位能力好，且可以提供最迅速和最有效的集裝箱存儲(chǔ)和檢索系統(tǒng)，易于實(shí)現(xiàn)堆場自動(dòng)化，如 果和自動(dòng)搬運(yùn)車或移箱輸送機(jī)等配合作業(yè)，可以達(dá)到很高的作業(yè)效率。 (3)、各機(jī)構(gòu)的運(yùn)行速度更高，作業(yè)效率更高。 (4)、以電力為動(dòng)力，無廢氣排放，噪聲低，環(huán)保 性能好。 但是， 軌道式集裝箱門式起重機(jī) 也有許多不足， 比如地面軌道安裝要求較高，起重機(jī)轉(zhuǎn)場困難，對(duì)于周轉(zhuǎn)時(shí)間較長的堆 場，設(shè)備利用率較低。另外，起重機(jī)運(yùn)行軌道的存在，使路面不再平整。有的 軌道式集裝箱門式起重機(jī) 還帶有吊鉤橫梁，可以與集裝箱吊 具實(shí)現(xiàn)快速互換，以李江華：集裝箱龍門起重機(jī)設(shè)計(jì)（電氣控制部分） 10 實(shí)現(xiàn)重大件雜貨的吊裝作業(yè)。 還有的 軌道式集裝箱門式起重機(jī) 可以橫跨港池或利用長懸臂裝卸船舶，這在中小港口可以實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用，降低設(shè)備投資。 目前， 輪胎式集裝箱門式起重機(jī) 有一些行業(yè)性標(biāo)準(zhǔn)，國家標(biāo)準(zhǔn)正在制定過程中。軌道式集裝箱門式起重機(jī) 還沒有像 輪胎式集裝箱門式起重機(jī) 那樣形成完善的 參數(shù)系列，軌距和外伸距等更多的是依據(jù)集裝箱 堆 場的場地條件來確定，而這也正是 軌道式集裝箱門式起重機(jī) 得以推廣的一大優(yōu)勢(shì)。 軌道式集裝箱門式起重機(jī) 的分類 軌道式集裝箱門式起重機(jī) 的結(jié)構(gòu)形式很多，早期有桁架結(jié)構(gòu)和 L 型箱形單梁結(jié)構(gòu)等，但目前基本上都采用箱形雙梁結(jié)構(gòu)形式。 軌道式集裝箱門式起重機(jī) 可分為不帶懸臂、單懸臂和雙懸臂 3 大 類。其中單懸臂結(jié)構(gòu)形式的 軌道式集裝箱門式起重機(jī) 主要受使用場地的限制，從結(jié)構(gòu)受力角度講并不是一種好的結(jié)構(gòu)形 式，使用較少。 對(duì)于帶懸臂結(jié)構(gòu)形式的 軌道式集裝箱門式起重機(jī) ，又可分為門腿只需要通過 20和門腿需要通過 40 大類。對(duì)于懸臂結(jié)構(gòu)形式的 軌道式集裝箱門式起重機(jī) ，根據(jù)門架是否配有馬鞍架和斜拉桿，又可分為 3 大類，即不帶馬鞍架和斜拉桿；配有馬鞍架和斜拉桿。 本設(shè)計(jì) 軌道式集裝箱門式起重機(jī) 采用箱形雙梁結(jié)構(gòu)形式，帶 雙懸臂。 主要技術(shù)性能參數(shù) 軌道式集裝箱 門式起重機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)有起重量、起升高度、 跨距和伸距 、工作速度以及工作類型等。 一、 起重量 軌道式集裝箱門式起重機(jī) 的起重量有 3個(gè)指標(biāo)，即額定起重量、吊具下起重量、吊鉤下起重量。目前吊具下最大起重量超過 50t，但大多為 42t。 本設(shè)計(jì) 軌道式集裝箱門式起重機(jī) 的起重量為 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資 料 二、 起升高度 起升高度有 2種表述方法，即以“ m”為單位的 絕對(duì)起升高度和堆箱高度。起重機(jī)的起升高度大多 在 15 前最大的已超過 20m。從堆箱高 度上講，大多為堆 3過 4、堆 4過 5和堆 5過 6，目前 最大的達(dá)到堆 8過 9。 本設(shè)計(jì) 軌道式集裝箱門式起重機(jī) 的起升高度為 20米。 三、跨距和伸距 軌道式集裝箱門式起重機(jī) 的跨距目前最小為 15m，最大超過 60m，大多在 25 35重機(jī)的工作伸距一 般不超過 10m。在國外， 軌道式集裝箱門式起重機(jī) 廣泛用于內(nèi)河港 口，兼做裝卸和堆場。在萊茵河兩岸的集裝箱碼頭 廣泛采用這種機(jī)型，如曼海姆集裝箱碼頭，裝備有 2臺(tái) 軌道式集裝箱門式起重機(jī) ，其中 5m，外伸距為 13m；另 1臺(tái)跨距為 65 5m，外伸距為 重量均為 35t。 本設(shè)計(jì) 軌道式集裝箱門式起重機(jī) 的跨距為 40m,兩端懸臂均長 10m。 四、工作速度 起重機(jī)的速度參數(shù)包括起升速度、小車運(yùn)行速度和大車運(yùn)行速度。隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和技術(shù)水 平的不斷提高，對(duì)起重機(jī)的速度要求也越來越高。起升速度： 臺(tái) 軌道式集裝箱門式起重機(jī) ，起升速度達(dá)到 80 m/道式集裝箱門式起重機(jī) 起升速度滿載為 40 m/載為 80 m/車運(yùn)行速度： 通部水運(yùn)所等單位研制的起重機(jī)小車運(yùn)行速度都達(dá)到了120m/外目前最大已達(dá)到 240 m/車運(yùn)行速度： 道式集裝箱門式起重機(jī) 大車運(yùn)行速度為 m/ 門吊的工作速度有三種，根據(jù)起重機(jī)用途和起重量的不同而不同。 (1)、起升機(jī)構(gòu)的起升速度 V 起，它與超重量和生產(chǎn)率有關(guān)，通常起重量大而起升速度低生產(chǎn)率高，速度可以大些；一般不超 過 20 米 /分； (2)、起重小車走行速度 V 小車， 般不超過 50 米 /分； (3)、起重機(jī)大車走行速度 V 大車。 般不超過 120 米 /分。 本設(shè)計(jì) 軌道式集裝箱門式起重機(jī) ：大車運(yùn)行速度是 30米 /分 ，小車運(yùn)行速度是 60米 /分 ，起升速度是 20 米 /分。 五、工作類型 起重機(jī)工作類型是表明起重機(jī)工作的載荷變化和忙閑程度的參數(shù)。載荷變化程度是起重機(jī)的實(shí)際超重量與額定起重量之間的變化關(guān)系。有的起重機(jī)額定起重量很大，如幾十噸。但只是偶然起吊這樣重的貨物，經(jīng)常起吊的貨物重量僅是額定起重量的 1/2或 1/3。忙閑程度是指超重 機(jī)工作時(shí)的長短。如有的一年內(nèi)要工作 7000 小時(shí)，有的工李江華：集裝箱龍門起重機(jī)設(shè)計(jì)（電氣控制部分） 12 作 4000 小時(shí)，還有 2000 小時(shí)、 1000 小時(shí)不等。根據(jù)載荷變化程度和忙閑程度把超重機(jī)的工作類型分為四種類型： (1)輕型 (15 )； (2)中型 (25 )； (3)重型 (40 )； (4)特重型 (60 )。 軌道式集裝箱門式起重機(jī) 的機(jī)構(gòu) 一、門架結(jié)構(gòu) 軌道式集裝箱門式起重機(jī) 的門架結(jié)構(gòu)一般采用箱形雙主梁對(duì)稱結(jié)構(gòu)，不帶懸臂的大多采用中軌梁，帶懸臂的大多采用偏軌梁。近幾年，不帶懸臂的 軌道式集裝箱門式起重機(jī) 在一些大中型 港口得到推廣應(yīng)用，其主要特點(diǎn)是由于不需要集裝箱通過門腿，所以門腿大多為梯形結(jié)構(gòu)形式，兩主梁中心距 (小車軌距 )很小，小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)大多采用集中驅(qū)動(dòng)，一般不存在跑偏問題，自重也較輕。 一 般跨距小于或等于 35 m 的 軌道式集裝箱門式起重機(jī) ，兩側(cè)門腿都采用剛性門腿；當(dāng)起重機(jī)的跨距大于 35 一 側(cè)采用剛性門腿，另一側(cè)采用柔性門腿，用以補(bǔ)償?shù)踔睾蜏囟人傻慕Y(jié)構(gòu)變形。本設(shè)計(jì) 軌道式集裝箱門式起重機(jī) 正是如此。 二、 起升機(jī)構(gòu) 目前 軌道式集裝箱門式起重機(jī) 大多采用專用的集裝箱吊具，起升 機(jī)構(gòu)采用 4根鋼絲繩。所以在起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 中，必須考慮吊具的同步升降問題。為實(shí)現(xiàn)吊具的同步升降，很多機(jī)型采用 1套驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng) 1個(gè)四聯(lián)卷筒；或采用 1個(gè)雙出軸電機(jī)分別驅(qū)動(dòng) 2個(gè)減速機(jī)，每個(gè)減速機(jī)各驅(qū)動(dòng) 1個(gè)雙聯(lián)卷筒；也有的 軌道式集裝箱門式起重機(jī) 采用 2套獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，卷筒采用雙聯(lián)卷筒，為實(shí)現(xiàn)同步升降，將 2個(gè)高速軸通過聯(lián)軸器連起來。近幾年，采用卓輪行星減速機(jī)驅(qū)動(dòng)的四聯(lián)卷筒起升機(jī)構(gòu)在許多碼頭、貨場得到應(yīng)用，通過合理設(shè)置鋼絲繩纏繞系統(tǒng)，可以使起升機(jī)構(gòu)既能保證同步升降，同時(shí)又具有一定的防搖效果。起升機(jī)構(gòu)的整體 布局非常緊湊，但價(jià)格較高。 本設(shè)計(jì)中， 軌道式集裝箱門式起重 機(jī) 的 起升機(jī)構(gòu)有主副起升機(jī)構(gòu)。 三、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資 料 在港口，根據(jù)用戶要求，有的 軌道式集裝箱門式起重機(jī) 上利用電動(dòng)推桿等裝置可以使吊具實(shí)現(xiàn) 3 5于吊具對(duì)箱；當(dāng)然也有很多機(jī)型根本不考慮回轉(zhuǎn)問題；還有的機(jī)型采用帶翻板的集裝箱吊具，也可以實(shí)現(xiàn)吊具小角度回轉(zhuǎn)，以方便吊具對(duì)箱。前在鐵路貨場使用的 軌道式集裝箱門式起重機(jī) 起重小車大多具有完善的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其起重小車分為上下兩層，上下車之間設(shè)回轉(zhuǎn)支承?；剞D(zhuǎn)支承一般采用 4個(gè)沿環(huán)形 軌道的行走滾輪或回轉(zhuǎn)大軸承?；剞D(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)大多采用 1套或 2套三合一的立式行星減速機(jī)。 四、小車運(yùn) 行機(jī)構(gòu) 根據(jù)小車軌距大小， 軌道式集裝箱門式起重機(jī) 的小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)可選用集中驅(qū)動(dòng)或分別驅(qū)動(dòng)。 (1)、對(duì)于不帶懸臂的 軌道式集裝箱門式起重機(jī) ，小車軌距約為 6 7m，幾乎全部采用集中驅(qū)動(dòng)。 (2)、對(duì)于帶懸臂但只允許 20道式集裝箱門式起重機(jī) ，小車軌距約為 8 9m，此時(shí)小車運(yùn)行機(jī)構(gòu) 有的采用集中驅(qū)動(dòng)，有的要用分別驅(qū)動(dòng)。 (3)、對(duì)于帶懸臂的需要 40道式集裝箱門式起重機(jī) ，小車軌距約為 16m，此時(shí)小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)全部采用 2套或 4套獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)分別驅(qū)動(dòng)。小車采用分別驅(qū)動(dòng)時(shí)，越來越多地 選用三合一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。另外，小車采用分別驅(qū)動(dòng)時(shí)必須考慮小車行走時(shí)兩側(cè)車輪的同步運(yùn)行問題。 五、大車運(yùn)行機(jī)構(gòu) 軌道式集裝箱門式起重機(jī) 的大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)一般采用 4套或 8套獨(dú) 立的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。減速器采用軸裝式或臥式，前者目 前在高效率起重機(jī)上應(yīng)用普遍，而且經(jīng)常選用三合 一驅(qū)動(dòng)裝置，工作可靠，但價(jià)格較高。而后者屬于比較傳統(tǒng)的做法，由于技術(shù)上非常成熟，尤其成本比較低，所以在新研制的機(jī)型仍應(yīng)用得非常普遍。起升機(jī)構(gòu)和小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)大多選用盤式制動(dòng)器，而大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)可選用塊式制動(dòng)器、盤式制動(dòng)器、液壓輪邊制動(dòng)器，近年來防風(fēng)慣性制動(dòng)器也有較 多 應(yīng)用。 本設(shè)計(jì)中，大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)：采用軸裝式減速器，選用的是三合一驅(qū)動(dòng)裝置。 六、電氣傳動(dòng)與控制系統(tǒng) 近幾年，隨著交流調(diào)速控制技術(shù)的不斷完善，絕大部分起重機(jī)采用交流驅(qū)動(dòng)，直流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)越來越 少 。原來所謂調(diào)速性能好的直流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)已經(jīng)被 交流變頻調(diào)速系統(tǒng)所代替。 目前的 軌道式集裝箱門式起重機(jī) 幾乎全部采用交流變頻調(diào)速系統(tǒng)，起升機(jī)構(gòu)具有恒功率調(diào)速功能，以實(shí)現(xiàn)滿載低速、空載高速的起升要求，提高起重機(jī)的作業(yè)效率。 李江華：集裝箱龍門起重機(jī)設(shè)計(jì)（電氣控制部分） 14 道式集裝箱門式起重機(jī) 的基本配置。 上位監(jiān)控軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)交換 ；還可以與司機(jī)室觸摸屏相連，將有關(guān)數(shù)據(jù)傳送到觸摸屏監(jiān)控軟件，極大地方便了起重機(jī)的使用與維護(hù)。完善的電氣保護(hù)系統(tǒng)和故障自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)是現(xiàn)代起重機(jī)控制技術(shù)的一個(gè)重要特點(diǎn)，觸摸屏成為軌道龍門吊司機(jī)室的必要配置。另外，直觀的動(dòng)畫顯示、中文顯示、存儲(chǔ)、打印功能等也得到廣泛應(yīng)用。 本設(shè)計(jì) 軌道式集裝箱門式起重機(jī) 的電氣控制 采用三菱可編程控制器 (制。 第 2 章 門式起重機(jī)的三大工作機(jī)構(gòu) 概述 門式起重機(jī)的三大工作機(jī)構(gòu)（機(jī)械傳動(dòng)部分）由起升機(jī)構(gòu)、起重小車走行機(jī)構(gòu)、大車走行機(jī)構(gòu)等構(gòu)成，它們分別實(shí)現(xiàn)吊裝 貨物的上下升降，左右 (橫向 )搬移和前后 (縱向 )搬運(yùn)三個(gè)動(dòng)作，構(gòu)成一個(gè)作業(yè)區(qū)域。 起升機(jī)構(gòu) 起升機(jī)構(gòu)的主要形式： 1、吊鉤門式起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu) 2、抓斗門式起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu) 3、電磁門式起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu)和三用門式起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu) 4、兩用門式起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu) 門吊的起升機(jī)構(gòu)根據(jù)起起重機(jī)用途的不同具有不同的形式，若起升重量在 16 噸以上者，一般具有兩套起升機(jī)構(gòu)，即簡稱主鉤和副鉤。 門吊起升機(jī)構(gòu)安裝在起重小車上， 構(gòu)造如圖 a、 b 所示。一 般由電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器、傳動(dòng) (補(bǔ)償 )軸、制動(dòng)器、減速器、卷簡、滑輪組、鋼絲繩 和吊鉤組等組成。 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資 料 它的傳動(dòng)過程和工作原理如下： 電動(dòng)機(jī) 齒輪聯(lián)軸器 傳動(dòng)軸帶制動(dòng)輪齒輪聯(lián)軸器 減速器 齒輪聯(lián)軸器 卷簡 鋼絲繩 定滑輪組 吊鉤組。 當(dāng)起動(dòng)起升機(jī)構(gòu)接通電源，制動(dòng)器松閘。隨著電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，動(dòng)力 (轉(zhuǎn)矩 )通過聯(lián)軸器、傳動(dòng)軸、帶制動(dòng)輪聯(lián)軸器傳遞給減速器，它將電動(dòng)機(jī)輸出的高轉(zhuǎn)速低轉(zhuǎn)矩減速后，輸出低轉(zhuǎn)速大轉(zhuǎn)矩，然而拖動(dòng)卷簡轉(zhuǎn)動(dòng)。整條鋼絲繩的兩端穿繞吊鉤定滑輪組后，分別固結(jié)在 卷筒的兩端部，由于卷筒的正、反轉(zhuǎn)動(dòng)，吊鉤組上下升降，從而實(shí)現(xiàn)貨物的上下起落。如果在中途切斷電路，電動(dòng)機(jī)被切斷動(dòng)力，制動(dòng)器 (常閉式 )立即抱閘制動(dòng)，使貨物懸吊在空中位置。電動(dòng)機(jī)與制動(dòng)器實(shí)行電氣聯(lián)鎖，只要電動(dòng)機(jī)一斷電源，制動(dòng)器依靠彈簧張力發(fā)生制動(dòng)作用，保證了工作要求和安全作業(yè)。 李江華：集裝箱龍門起重機(jī)設(shè)計(jì)（電氣控制部分） 16 車走行機(jī)構(gòu) 門式起重機(jī)的小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)，分為雙梁小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)和單主梁小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)兩種。本設(shè)計(jì)起重機(jī)的小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)屬于雙梁型。 門吊起重小車常見的形式有： 1、雙梁門架用的起重小車，小車架下面有兩對(duì) (四個(gè) )走行輪， 其中兩個(gè)為驅(qū)動(dòng)輪，其余兩個(gè)為從動(dòng)輪， 其構(gòu)造如圖所示。 雙梁門架用的起重小車，一般由小車架 (鋼板和型鋼焊接而成 )、起升機(jī)構(gòu)和小車走行機(jī)構(gòu)等組成。起升機(jī)構(gòu)安裝在小車架平臺(tái)上。小車走行機(jī)構(gòu)又由電動(dòng)機(jī)、帶制動(dòng)輪齒輪聯(lián)軸器、減速器、傳動(dòng)軸和輪對(duì)等組成。小車走行行機(jī)構(gòu)傳動(dòng)形式一般為集中驅(qū)動(dòng)，即采用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)、一臺(tái)制動(dòng)器、一臺(tái)減速器驅(qū)動(dòng)一對(duì)走行輪。 它的傳動(dòng)過程：電動(dòng)機(jī) 齒輪聯(lián)軸器 (或帶制動(dòng)輪聯(lián)鎖器 ) 減速器 齒輪聯(lián)軸器 傳動(dòng)軸 走行輪。 工作原理是：起動(dòng)起重小車走行機(jī)構(gòu)，電動(dòng)機(jī)通電 ，制動(dòng)器松閘。動(dòng)力通過聯(lián)軸器將動(dòng)力 (轉(zhuǎn)矩 )輸入減速器，它將電動(dòng)機(jī)的高轉(zhuǎn)速低轉(zhuǎn)矩變成低轉(zhuǎn)速大轉(zhuǎn)矩，所以減速器不僅能起減速作用，而且能起到增大轉(zhuǎn)矩 (扭矩 )的作用。減速器低速軸輸出的轉(zhuǎn)矩經(jīng)過傳動(dòng)軸，驅(qū)動(dòng)走行輪對(duì)在軌道上滾動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)起重小車、吊重 (貨物 )橫向移動(dòng)于小車軌道上。 2、單主梁箱形橋架用的起重小車傳動(dòng)過程和工作原理基本上與雙梁結(jié)構(gòu)用的起重小車相同。 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資 料 車走行機(jī)構(gòu) 一、大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的車輪布置 一般的門式起重機(jī)的大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)車輪為四個(gè)，布置在下橫梁的四個(gè)角上。同一軌道上兩輪中心 距稱為輪距，一般說輪距與跨度之比為 1/4 1/6 之間。當(dāng)車輪輪壓大時(shí)，可采取增加四個(gè)角上車輪數(shù)量的形式，兩個(gè)車輪組成一個(gè)平衡臺(tái)車，與下橫梁絞接。如果四個(gè)車輪同在一個(gè)角，可由兩個(gè)平衡臺(tái)車組成一個(gè)大的平衡臺(tái)車與下橫梁鉸接。 車輪的布置形式很多，應(yīng)由設(shè)計(jì)者根據(jù)整機(jī)輪壓計(jì)算情況并考慮使用單位對(duì)基礎(chǔ)的要求來確定。本設(shè)計(jì)的大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)共有 12 個(gè)輪子。 二、大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)形式 門吊大車走行機(jī)構(gòu)是為了完成吊重沿軌道方向移動(dòng)，它亦有集中驅(qū)動(dòng)和分別驅(qū)動(dòng)兩種形式，但集中驅(qū)動(dòng)只適用于小跨度、起重量很小的門吊上。 因此，目前很少采用集中驅(qū)動(dòng)，極大多數(shù)采用分別驅(qū)動(dòng)。本設(shè)計(jì)的集裝箱門式起重機(jī)采用的是分別驅(qū)動(dòng)。 門吊大車走行機(jī)構(gòu)分別驅(qū)動(dòng)是指起重機(jī)兩邊支腿下面的驅(qū)動(dòng)輪 (主動(dòng)輪 )分別由兩套 (對(duì)稱安裝，圖中畫了一套 )獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)裝置來驅(qū)動(dòng)。為了保證左右兩個(gè)車輪同步，兩套驅(qū)動(dòng)裝置由電氣控制線路實(shí)行集中控制。 分別驅(qū)動(dòng)裝置由電動(dòng)機(jī)、減速裝置、制動(dòng)器、聯(lián)軸器和車輪等組成。按照減速方式和安裝布置的不同可分為以下幾種形式： 1 標(biāo)準(zhǔn)立式減速器的驅(qū)動(dòng)裝置：這種驅(qū)動(dòng)方式的特點(diǎn)是立式減速器的輸出軸 (低速軸 )通過聯(lián)軸器與車輪軸聯(lián)接， 如圖（ a）所示。 它具有結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，使用壽命長的優(yōu)點(diǎn)。 2 車輪軸套裝于立式減速器輸出軸中的驅(qū)動(dòng)裝置：如圖（ b）所示。 3 臥式減速器的驅(qū)動(dòng)裝置。 4 減速器鏈條驅(qū)動(dòng)裝置。 本設(shè)計(jì)采用的是形式 （ a） 。 李江華：集裝箱龍門起重機(jī)設(shè)計(jì)（電氣控制部分） 18 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資 料 第 3 章 門式起重機(jī)的電氣設(shè)備及選用 概 述 起重機(jī)的電氣部分是起重機(jī)必不可少的重要組成部分。電氣設(shè)備工作的好壞將直接影響起重機(jī)的性能。也就是說：一臺(tái)好的起重機(jī)必須要有好的電氣設(shè)備。為此，要求設(shè)計(jì)、制造部門能精心設(shè)計(jì)、認(rèn)真 制造，才能造出好的電氣設(shè)備、造出好的起重機(jī)。但是，僅僅這樣還不夠，更重要的還要求我們能夠正確、合理地使用起重機(jī)和它的電氣設(shè)備，注意日常的維護(hù)保養(yǎng)，執(zhí)行計(jì)劃預(yù)修制度，經(jīng)常保持設(shè)備完好，才能保證正常運(yùn)行，以滿足日益發(fā)展的生產(chǎn)需要。 斷續(xù)周期性工作類型： 生產(chǎn)機(jī)械的工作類型有連續(xù)、短時(shí)和斷續(xù)周期性三種。 斷續(xù)周期性工作類型的特點(diǎn)是：有一系列相似的工作周期。在每個(gè)工作周期中，機(jī)構(gòu)的工作是短時(shí)的，間斷的，其中有工作時(shí)間，也有休息時(shí)間。這些工作周期又是持續(xù)的、頻繁的、重復(fù)的進(jìn)行。 起重機(jī)吊運(yùn)重物的過程是：首先將大車和小 車開至吊運(yùn)物的上空，放下吊鉤，升起重物，將大車和小車開至安放重物位置的上空，放下重物，升起吊鉤，以上是一個(gè)工作周期。再將大車和小車開至另一重物的上空，進(jìn)入下一個(gè)工作周期，如此不斷的重復(fù)運(yùn)行。在某一工作周期中，無論是大車，小車還是吊鉤，就一個(gè)機(jī)構(gòu)而言，都不是連續(xù)工作的，而是短時(shí)工作，其中有工作時(shí)間（本機(jī)構(gòu)工作時(shí)），也有休息時(shí)間（其他機(jī)構(gòu)工作時(shí)）。這些都符合斷續(xù)周期性工作類型的特點(diǎn)，所以說起重機(jī)的主要工作機(jī)構(gòu)是斷續(xù)周期性類型運(yùn)行的。與之相適應(yīng)，起重機(jī)的主要電控設(shè)備（電動(dòng)機(jī)、控制器、控制屏、電阻器、繼電器等）也是 按斷續(xù)周期性工作類型運(yùn)行的。 斷續(xù)周期性運(yùn)行時(shí)，在一個(gè)工作周期中，有工作時(shí)間，也有休息時(shí)間。對(duì)電動(dòng)機(jī)或電器元件的溫升來說，開始工作時(shí)，不能達(dá)到其穩(wěn)定值，停止時(shí)，也不能冷卻到周圍介質(zhì)的溫度，如此重復(fù)多次之后，溫度便逐漸升高，最后在某兩個(gè)固定的溫度值間變化，溫度基本穩(wěn)定。按規(guī)定每一周期持續(xù)時(shí)間不超過 10過 10應(yīng)按短時(shí)工作類型考慮。 斷續(xù)周期性運(yùn)行時(shí)，各工作周期不斷重復(fù)進(jìn)行，要求電動(dòng)機(jī)經(jīng)常起動(dòng)和制動(dòng)，電器元件經(jīng)常接通和分?jǐn)啵与姶螖?shù)多，工作頻繁。 李江華：集裝箱龍門起重機(jī)設(shè)計(jì)（電氣控制部分） 20 斷續(xù)運(yùn)行（既有工作時(shí)間又有休息時(shí)間）和不斷重復(fù)（ 接電次數(shù)多，工作繁重）是起重機(jī)電器設(shè)備的兩個(gè)主要特點(diǎn)。所以起重機(jī)用的電動(dòng)機(jī)和主要電器元件（控制器、變頻器、接觸器、電阻器、繼電器等）都是專門設(shè)計(jì)的，并自成系列。 一、 接電持續(xù)率、接電次數(shù)和起動(dòng)次數(shù) 在起重機(jī)的一個(gè)工作周期中，電器設(shè)備有接電工作時(shí)間，也有斷電停止工作時(shí)間。其工作時(shí)間與周期時(shí)間（工作時(shí)間加停止工作時(shí)間）的比值稱之為接電持續(xù)率，通常用 表示。（也有稱負(fù)載持續(xù)率的，用 示） 1112% 1 0 0 % 1 0 0 %t t T 式中：1t 工作時(shí)間； 2t 停止時(shí)間； T 周期時(shí)間； 常用的接電持續(xù)率 有 15%、 25%、 40%、 60%和 100%5 種。 選擇電動(dòng)機(jī)或電器元件時(shí)，接電持續(xù)率是一個(gè)重要的因素。當(dāng)電動(dòng)機(jī)或電器元件使用在不同的接電持續(xù)率時(shí)，其輸出功率或允許電流是不同的。接電持續(xù)率低，說明在一個(gè)工作周期中工作時(shí)間短。從熱容量觀點(diǎn)看，電動(dòng)機(jī)可有較大的輸出功率，電器元件可有較大的允許電流。電動(dòng)機(jī)或電器制造廠在銘牌和產(chǎn)品樣本上已經(jīng)給出了在額定接電持續(xù) 率下的額定輸出功率或額定電流值。其他常用接電持續(xù)率下的輸出功率或允許電流值一般也在產(chǎn)品樣本上給出。如沒有給出，則可以按下列公式近似地折算。 式中： 額定接電持續(xù)率； 額定接電持續(xù)率時(shí)的輸出功率； 額定接電持續(xù)率時(shí)的允許電流； 實(shí)際接電持續(xù)率； P 接電持續(xù)率為 的輸出功率； I 接電持續(xù)率為 的允許電流； 按規(guī)定，斷續(xù)周期性工作類型的一個(gè)工作周期時(shí) 間最大不超過 10就是說每小時(shí)至少要工作 6 次。對(duì)起重機(jī)來說，每小時(shí)的工作次數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過 6 次，一般為每小時(shí)工作 150300 次，較繁忙的每小時(shí)工作 300600 次，某些起重機(jī)的個(gè)別機(jī)構(gòu)每小時(shí)工作可達(dá) 1200 次。工作一次也就是接電一次，故用接電次數(shù)表示其工作的繁忙程度。 接電次數(shù)是選擇電器元件的重要參數(shù)，電器元件的接電次數(shù)增多，將使觸頭電磨買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資 料 損加大，直接影響其電壽命。當(dāng)接電次數(shù)超過每小時(shí) 600 次時(shí)，其影響更為顯著。如欲保持電壽命不變，必須降低其允許電流值。考慮這一因素，在接電次數(shù)高時(shí)，適當(dāng)降低允許電流值。在 國際上，電器制造廠的產(chǎn)品樣本中已提供電器元件在各種接電次數(shù)時(shí)的允許電流值。 電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)和制動(dòng)過程中，由于電流較大，所損耗的功率比在額定轉(zhuǎn)速工作時(shí)大，發(fā)熱量也大，同時(shí)由于轉(zhuǎn)速較低，散熱條件惡化，故溫升較高。頻繁的起、制動(dòng)將影響電動(dòng)機(jī)的輸出功率。在考慮起、制動(dòng)的影響時(shí)，我們采用起動(dòng)次數(shù)的概念。起動(dòng)是指電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速從零起動(dòng)到額定轉(zhuǎn)速，又叫全起動(dòng)。起重機(jī)在實(shí)際使用中，電動(dòng)機(jī)不是每次都起動(dòng)到額定轉(zhuǎn)速的，而是有很大一部分是起動(dòng)到較低轉(zhuǎn)速時(shí)就被制動(dòng)，通常稱為“點(diǎn)車”。點(diǎn)車的功率損耗低于全起動(dòng)。點(diǎn)車一次雖然也是起動(dòng)一次，但 從功率損耗上講不能算全起動(dòng)一次。一般折算方法是 4 次點(diǎn)車算一次全起動(dòng)。同樣的道理，由額定轉(zhuǎn)速用電氣的制動(dòng)方法制動(dòng)到零，一次相當(dāng)于 全起動(dòng)。由正向額定轉(zhuǎn)速反接制動(dòng)并反向起動(dòng)到額定轉(zhuǎn)速，一次相當(dāng)于 全起動(dòng)。把這些全起動(dòng)的次數(shù)加起來，即成為在功率損耗上相當(dāng)?shù)娜饎?dòng)次數(shù)，簡稱起動(dòng)次數(shù)。 啟動(dòng)次數(shù)是檢驗(yàn)電動(dòng)機(jī)發(fā)熱、確定輸出功率的重要參數(shù)。電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)次數(shù)增加后，起動(dòng)損耗增加，冷卻條件惡化，容許的輸出功率必須相應(yīng)降低。起重機(jī)各機(jī)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)次數(shù)與接電次數(shù)一樣也是比較高的，但兩者在數(shù)值上并不一樣，因接電一次 不一定是一次全起動(dòng)，其中有點(diǎn)車甚至還有電制動(dòng)。起動(dòng)次數(shù)對(duì)電動(dòng)機(jī)的合理選擇與使用有很大的影響，必須引起注意。 以往選擇和使用電動(dòng)機(jī)或電器元件時(shí)，一般都以熱容量為主，認(rèn)為斷續(xù)周期性工作類型的工作周期中有停止時(shí)間，可以提高電動(dòng)機(jī)的輸出功率或電器元件的允許電流值，這是不合理的。因?yàn)楹雎粤穗妱?dòng)機(jī)起動(dòng)次數(shù)增加而影響輸出功率和電器元件接電次數(shù)而影響電壽命的因素，使在頻繁操作場合下使用的電動(dòng)機(jī)和電器元件損壞率很高。所以在選擇和使用的電動(dòng)機(jī)或電器元件時(shí)，既要考慮斷續(xù)工作的特點(diǎn)，又要考慮頻繁操作的特點(diǎn)。 二、 起重機(jī)負(fù)載的特點(diǎn) 軌道 式集裝箱龍門起重機(jī)的機(jī)構(gòu)一般可分為運(yùn)行和升降兩種，這兩種機(jī)構(gòu)的負(fù)載性質(zhì)是不同的。 運(yùn)行機(jī)構(gòu)的正、反兩個(gè)方向均屬阻力負(fù)載，對(duì)電動(dòng)機(jī)來說在兩個(gè)方向都是電動(dòng)狀態(tài)，需要發(fā)出驅(qū)動(dòng)力矩來拖動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)。 升降機(jī)構(gòu)兩方向的負(fù)載性質(zhì)不一樣。上升時(shí)為阻力負(fù)載。下降時(shí)有兩種情況：當(dāng)負(fù)載很輕，其重量克服不了機(jī)構(gòu)的摩擦阻力時(shí)，也是阻力負(fù)載；當(dāng)負(fù)載較大時(shí)則為動(dòng)李江華：集裝箱龍門起重機(jī)設(shè)計(jì)（電氣控制部分） 22 力負(fù)載。對(duì)電動(dòng)機(jī)來說，上升和輕負(fù)載下降時(shí)是電動(dòng)狀態(tài)，產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力矩來拖動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)；重負(fù)載下降時(shí)，由重物拖動(dòng)機(jī)構(gòu)向下運(yùn)轉(zhuǎn)，電動(dòng)機(jī)處于制動(dòng)狀態(tài)，產(chǎn)生制動(dòng)力矩來平衡由負(fù)載產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力矩， 使重物以穩(wěn)定的速度下降。類似升降機(jī)構(gòu)的負(fù)載稱“位能負(fù)載”。上升時(shí)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，將動(dòng)能變?yōu)槲荒?；下降時(shí)由重物驅(qū)動(dòng)，將位能變?yōu)閯?dòng)能。 在室外工作的起重機(jī)，由于風(fēng)力的存在，當(dāng)順風(fēng)運(yùn)行時(shí)，有可能把運(yùn)行機(jī)構(gòu)的阻力負(fù)載變成動(dòng)力負(fù)載，此時(shí)由風(fēng)力驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)行，電動(dòng)機(jī)處于制動(dòng)狀態(tài)。 三、 起重機(jī)常用的下降制動(dòng)方法 為了使下降的重物能獲得穩(wěn)定的運(yùn)行速度，需要使電動(dòng)機(jī)在制動(dòng)狀態(tài)下運(yùn)行。異步電動(dòng)機(jī)常見的制動(dòng)方法有再生發(fā)電制動(dòng)、反接制動(dòng)和單相制動(dòng)三種。 1、 再生發(fā)電制動(dòng) 再生發(fā)電制動(dòng)發(fā)生在由于外力的作用使異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速超過其同步轉(zhuǎn)速時(shí)，此時(shí) 電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)象一個(gè)與電網(wǎng)并聯(lián)的異步發(fā)電機(jī)，將電能反饋給電網(wǎng)。這種制動(dòng)方法常用于起升機(jī)構(gòu)下降重物時(shí)，其特點(diǎn)是轉(zhuǎn)速較快，且必須超過同步轉(zhuǎn)速。繞線型異步電動(dòng)機(jī)應(yīng)用再生發(fā)電制動(dòng)時(shí)，不能在轉(zhuǎn)子電路中串接電阻器，因串接電阻后，轉(zhuǎn)速將更快，過快的轉(zhuǎn)速將引起機(jī)構(gòu)的損壞。 2、 反接制動(dòng) 電動(dòng)機(jī)被過重的負(fù)載倒拉，就會(huì)出現(xiàn)反接制動(dòng)狀態(tài)。此時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子被迫逆著旋轉(zhuǎn)磁場的方向旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速是負(fù)值，轉(zhuǎn)子中將產(chǎn)生比靜止時(shí)更高的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。為了限制轉(zhuǎn)子電流不致過大，需在轉(zhuǎn)子電路中串接足夠的電阻。反接制動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)把下降負(fù)載的位能變換成電能 ，并于從電網(wǎng)吸取的電能一起變成熱能，消耗在轉(zhuǎn)子電阻里。這種制動(dòng)方法常用于起升機(jī)構(gòu)下降較重負(fù)載時(shí)，其特點(diǎn)是機(jī)械特性較軟。 3、 單相制動(dòng) 把三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組接在單相電源上或把三相電源中的任何一相斷開，并在轉(zhuǎn)子電路中串接適當(dāng)?shù)碾娮?，如此時(shí)電動(dòng)機(jī)由下降的重物帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，則電動(dòng)機(jī)便進(jìn)入單相制動(dòng)狀態(tài)運(yùn)行。 在電動(dòng)機(jī)的定子繞組中，通過單相交流電時(shí)，可以看作是在三相繞組上加了一個(gè)三相不對(duì)稱的電壓，不對(duì)稱的電壓可以分解成正序和負(fù)序兩個(gè)對(duì)稱的電壓分量。正序電壓在定子繞組中產(chǎn)生正序電流，而負(fù)序電壓產(chǎn)生負(fù)序電流。正序電流建立正旋 轉(zhuǎn)磁場，負(fù)序電流建立負(fù)旋轉(zhuǎn)磁場。兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場分別在轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)出正序電動(dòng)勢(shì)和負(fù)序電動(dòng)勢(shì)。由于兩個(gè)轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)的作用，在轉(zhuǎn)子繞組中又產(chǎn)生正序電流和負(fù)序電流。正旋轉(zhuǎn)磁場和轉(zhuǎn)子正序電流相互作用產(chǎn)生正力矩，負(fù)旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子負(fù)序電流相互作買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資 料 用產(chǎn)生負(fù)力矩。電動(dòng)機(jī)發(fā)出的總力矩為正力矩和負(fù)力矩之和。 任何生產(chǎn)機(jī)械都由原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置、工作機(jī)構(gòu)和操縱控制設(shè)備等組成。如果以電動(dòng)機(jī)作為原動(dòng)機(jī)來拖動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械的工作機(jī)構(gòu)，則它的驅(qū)動(dòng)、傳動(dòng)裝通常稱為電力拖動(dòng)系統(tǒng)。該系統(tǒng)中的電動(dòng)機(jī)、控制操縱部分，電氣電路和電氣器件等等習(xí)慣統(tǒng)稱電氣設(shè)備。 電 氣設(shè)備的功用主要在于：由電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能，通過傳動(dòng)裝置拖動(dòng)工作機(jī)構(gòu)；控制設(shè)備通過各種控制器件和電器元件用來控制電動(dòng)機(jī)按工作機(jī)構(gòu)的要求完成各種動(dòng)作。 門吊的電氣設(shè)備主要有動(dòng)力設(shè)備 電動(dòng)機(jī)，操作電器 磁力起動(dòng)器、凸輪控制器、主令控制器、接觸器、電阻器等，電氣保護(hù)裝置 保護(hù)箱、過電流繼電器、熔斷器、行程限位開關(guān)、安全保護(hù)開關(guān)等；導(dǎo)電裝置以及電氣電路 工作電路 (主回路 )和控制電路等組成。 門式起重機(jī)的動(dòng)力源是電力，靠電力進(jìn)行拖動(dòng)、控制和保護(hù)。門式起重機(jī)的電氣設(shè)備是指軌道面 (大車軌道由使用單位負(fù)責(zé) )以上起重機(jī)的電氣設(shè)備，門式起重機(jī)的機(jī)上電氣設(shè)備，大部分安設(shè)在司機(jī)室和電氣室內(nèi)。如無電氣室，有的設(shè)備可放在門架走臺(tái)上。一般的司機(jī)室、電氣室固定在支架下面，不隨小車移動(dòng)。但抓斗門式起重譏、裝卸橋等的司機(jī)室和電氣室是隨小車一起移動(dòng)的。門式起重機(jī)電氣方面的拖動(dòng)原理、電器設(shè)備、保護(hù)電器、控制電器等與橋式起重機(jī)區(qū)別不大。 下面簡要介紹電氣部分： 一、電制與供電 本機(jī)采用交流 380V、 50力回路 380V，控制回路和照明回路為 220V，安全電壓為 24V。整機(jī)供電采用磁滯式電纜卷筒供電（左右卷放有 效長度為 150m），小車供電采用懸掛電纜小車式。 二、電力拖動(dòng)與控制 本設(shè)備起升機(jī)構(gòu)、大、小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)全部采用變頻驅(qū)動(dòng)裝置；控制系統(tǒng)采用三菱公司的 障診斷及顯示采用觸摸屏。 三、操作： 先解除行走錨定裝置，然后合上總隔離閘刀和總空氣開關(guān)，此時(shí)主配電板 (