行车原理

鐵甲愚翁

行车

吊车、航车、天车都是人们对起重机的俗称，行车和现在我们所称的起重机基本一样。 行车驱动方式基本有两类：一为集中驱动，即用一台电动机带动长传动轴驱动两边的主动车轮；二为分别驱动，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。

行车

别称：吊车、天车、航车，起重机

种类：集中驱动，分别驱动

分类：起重机械

起重机械按其功能和结构特点，大致可以分为下列4大类.

轻小型起重设备

轻小型起重设备的特点是轻便、结构紧凑，动作简单，作业范围投影以点、线为主。轻、小型起重设备，一般只有一个升降机构，它只能使重物作单一的升降运动。属于这一类的有：千斤顶、滑车、手（气、电）动葫芦、绞车等。电动葫芦常配有运行小车与金属构架以扩大作业范围。

桥式起重机

桥式起重机的特点是可以使挂在吊钩或其他取物装置上的重物在空间实现垂直升降或水平运移。桥式起重机包括：起升机构，大、小车运行机构。依靠这些机构的配合动作，可使重物在一定的立方形空间内起升和搬运。桥式起重机、龙门起重机、装卸桥、冶金桥式起重机、缆索起重机等都属此类。

臂架式起重机

臂架式起重机的特点与桥式起重机基本相同。

臂架式起重机包括：起升机构、变幅机构、旋转机构。依靠这些机构的配合动作，可使重物在一定的圆柱形空间内起重和搬运。臂架式起重机多装设在车辆上或其他形式的运输（移动）工具上，这样就构成了运行臂架式旋转起重机。如汽车式起重机、轮胎式起重机、塔式起重机、门座式起重机、浮式起重机、铁路起重机等。

升降机

升降机的特点是重物或取物装置只能沿导轨升降。升降机虽只有一个升降机构，但在升降机中，还有许多其他附属装置，所以单独构成一类，它包括：电梯、货梯、升船机等。除此以外，起重机还有多种分类方法。例如，按取物装置和用途分类，有吊钩起重机、抓斗起重机、电沲起重机、冶金起重机、堆垛起重机、集装箱起重机和援救起重机等；按运移方式分类，有固定式起重机、运行式起重机、自行式起重机、拖引式起重机、爬升式起重机、便携式起重机、随车起重机等；按驱动方式分类，有支承起重机、悬挂起重机等；按使用场合分类，有车间起重机、机器房起重机、仓库起重机、贮料场起重机、建筑起重机、工程起重机、港口起重机、船厂起重机、坝顶起重机、船上起重机等。

行车操作安全管理制度

一、操作人员班前、班中严禁饮酒。操作时必须精神饱满，精力集中。

二、操作人员在使用行车前，应进行例行检查、发现装置和零件不正常时，必须在使用前排除。

三、开车前，必须鸣铃或报警。操作中行车接近人时，亦应给以断续铃声。

四、非行车操作人员不准随便进入行车驾驶室。

五、行车上有两人工作时，事先没有互相联系和通知，不得擅自开动行车。

六、工作中遇到突然停电，应将所有控制器手柄板回零位，在重新工作前应检查行车是否完好后方可使用。因停电重物悬挂半空时，操作人员应使地面人员紧急避让。

七、在任何情况下，吊运重物不准从人的上方通过，吊臂下方不得有人。

八、操作人员进行行车维护保养时，应切断主电源并挂上标志牌。

九、严禁大小车及上下车三线同时使用。

十、控制器应逐步开动，不得将控制器手柄从顺转位置直接猛转到反转位置，应先将控制器转到零位，再换反方向。

十一、坚持做到“十个不准吊”：

1、指挥信号不明或乱指挥不吊；

2、物体重量不清或超负荷不吊；

3、斜拉物体不吊；

4、重物上站人或浮置物不吊；

5、工作场地昏暗，无法看清场地、被吊物及指挥信号不吊；

6、工件埋在地下不吊；

7、工作捆绑、吊挂不牢不吊；

8、重物棱角处与吊绳之间未加垫衬不吊；

9、吊索具达到报废标准或安全装置失灵不吊；

10、重物超长未采取牵引措施不吊。

行车的三大主要部件

挠性构件与卷绕装置

钢丝绳是行车的重要零件之一，用于提升机构、变幅机构、牵引机构，有时也用于旋转机构。行车系扎物品也采用钢丝绳。此外，钢丝绳还用作桅杆起重机的桅杆张紧绳，缆索起重机与架空索道的支承绳。

在行车的提升机构中。滑轮起着省力和支承钢丝绳并为其导向的作用。滑轮的材料采用灰铸铁、铸钢等。

卷筒在提升机构或牵引机构中用来卷绕钢丝绳。将旋转运动转换为所需要的直线运行。卷筒有单层卷绕与多层卷绕之分。一般起重机大多采用单层卷绕的卷筒。单层卷绕筒的表面通常切出螺旋槽，以增加钢丝绳的接触面积，并防止相邻钢丝绳互相摩擦，从而提高钢丝绳的使用寿命。

取物装置安全检查

行车通过取物装置将起吊物品与提升机构联系起来，从而进行这些物品的装卸吊运以及安装等作业。取物装置种类繁多。如：吊钩、吊环、扎具、夹钳、托爪、承梁、电磁吸盘、真空吸盘、抓斗、集装箱吊具等。

在桥式、龙门式起重机上采用最多的取物装置是吊钩。吊钩的断裂可能导致重大的人身及设备事故，因此，要求吊钩的材料没有突然断裂的危险。中小起重量行车的吊钩是锻造的；大起重量行车的吊钩采用钢板铆合，称为片式吊钩。

吊钩分为单钩和双钩。单钩制造与使用比较方便，用于较小的起重量；当起重量较大时，为了不使吊钩过重，多采用双钩。

吊钩钩身（弯曲部分）的断面形状有：圆形、矩形、梯形与T字形等。

各种吊钩的检查重点在于对锻钩的检查、板钩的检查和吊钩负荷试验。为了防止脱钩，发生意外的事故．吊钩应装有防止脱钩的安全装置。

制动装置

行车是一种间歇动作的机构，它的工作特点是经常启动和制动，因此制动器在行车中既是工作装置又是安全装置。制动器的作用有三：支持、停止、落重。

制动器根据其构造分为：块式制动器；带式制动器；盘式、多盘式制动器；圆锥式制动器。

根据操作情况的不同．制动器分为：常闭式、常开式、综合式制动器。闭式制动器在机构不工作期间是闭合的，在机构工作时由松闸装置将制动器分开。行车一般多用常闭式制动器，特别是起升机构必须采用常闭式制动器，以确保安全。常开式制动器经常处于松开状态，只有在需要制动时才使之产生制动力矩进行制动。综合式制动器是常闭式与常开式的综合体。

三、电路的联锁与保护

①由强力下降过渡到倒拉反接制动下降，避免重载时高速的保护。对于轻型载荷，允许将控制器手柄置于下降“4”、“5”、“6”档位进行强力下降。若此时重物并不是轻型载荷，由于司机估计失误，将控制器手柄扳在下降“6”档位，此时电动机在重力转矩与电磁转矩共同作用下，运行在再生制动状态。

为此，应将控制器手柄从下降“6”位扳回至下降“3”，位，在这过程中，工作点将由a-b-c-d-e-f-B，最终在B点以低速稳定下降。

为避免中间的高速，在控制器手柄由下降“6”扳回至下降“3”时，应躲开下“5”、下“4”两条特性。为此，在控制电路中将触点KM2(16-24)、KM9(24-23)串联后接在控制器触点SA8与接触器KM9线圈之间，当控制器手柄由下降“6”扳回至下降“3”或下降“2”档时，接触器KM9仍保持通电吸合状态，转子中始终串入常串电阻R7，电动机仍运行在特性6/上，由a点经b’点平稳过渡到B点，不致产生高速下降。

②确保反接制动电阻串入情况下进行制动下降的环节。当控制器手柄由下降“4”扳到下降“3”时，触点SA5断开，SA6闭合，接触器KM2断电释放，而KMl通电吸合，电动机处于反接制动状态，为避免反接时过大的冲击电流，应使接触器KM9断电释放，以便接入反接电阻，且只有在KM9断电后才使KMl吸合。

为此，一方面在控制器触点闭合顺序上保证在SA8断开后，SA6才闭合；另一方面增设了KMl（11—12）与KM9（11-12）常闭触点相并联的联锁触点。这就保证在KM9断电释放后KMl才能通电并自锁工作。此环节还可防止由于KM9主触点因电流过大而发生熔焊使触点分不开、将转子电阻R1～R6短接，只剩下常串电阻R7，此时若将控制器手柄扳于提升档位将造成转子只串R7发生直接起动事故。

③在制动下降档位与强力下降档位相互转换时断开机械制动的环节。在控制器下降“3”档位与下降“4”档位转换时，接触器KM1、KM2之间设有电气互锁，在这换接过程中，必有一瞬间其两个接触器均处于断电状态，将使制动接触器KM3断电释放，造成电动机在高速下进行机械制动。为此，在KM3线圈电路中设有KMl、KM2、KM3三对触点构成的并联电路。这样，由KM3实现自锁，确保在KMl、KM2换接过程中，KM3始终通电，避免了发生换接时的机械制动。

④顺序联锁保护环节。在加速接触器KM6、KM7、KM8、KM9线圈电路中串接了前一级加速接触器的常开辅助触点，确保转子电阻R3～R6按顺序依次短接，实现特性平滑过渡，电动机转速逐级提高。

⑤完善的保护。由过电流继电器KA1、KA2实现过电流保护；零电压继电器KA3与主令控制器SA实现零电压保护与零位保护；行程开关SQ实现上升的限位保护等。

10T行车电气原理图

10t桥式起重机电路

主电路分析图中各电动机采用转子回路串电阻来调速，且直接由凸轮控制器来控制，各台电动机的调速方法都一样。下面以吊钩驱动电动机M1为例分析其工作过程。

M1的正反转控制采用凸轮控制器Q1的Q10、Q12和Q11、Q13来实现，当扳到提升方向时，Q10、Q12闭合，使电动机M1正转，反之则Q11、Q13闭合，电动机反转。

扳动控制器Q1于上升第一挡位置，电动机的转子全电阻串入，进行正方向起动。由于转子电阻大，其值大于Smax=1时转子的电阻值。而起动力矩比较小，可用来收紧钢绳，在轻载时也可提升负载。如果负载阻力矩等于或大于MST1，电动机就会堵转，这时扳动手柄于上升第2挡位置，Q14闭合，转子电阻被短接一部分。这时电动机的起动转矩MST2大于负载转矩，电动机就起动加速，当转速达到n2时电动机的驱动力矩等于负载力矩，电动机就在平衡点稳定运行。这时再扳动手柄到第3挡，则Q15闭合，又短接了一部分电阻，其电磁转矩大于负载转矩，使电动机加速。当转速达到n3时，又使电动机转矩等于负载转矩，达到新的平衡点，电动机又稳定运行。以此类推，当扳到第4挡时，电动机以转速n4运行；当扳到第5挡时，电动机以n5运行。

下降过程的三种情况：

当负载比较轻或空载时，提升机构的总负载主要是摩擦转矩（反抗转矩），可将扳在下降位置1~5挡，电动机工作在反向电动状态，空钩或轻物被迫下降。

当货物较重时，又将Q1扳到上升1挡，使电动机正 转，由于这时货物负载转矩大于MST1，使电动机倒拉反接制动， 以-nE转速下落。

当货物较重时，将手柄由零位迅速通过下降1~4挡至5挡，此时电动机转子电阻全部被短接，电动机工作于再生回馈制动状态，其转速高于同步转速。如将手柄留在1~4挡，则转子电阻未能全部被短接，电动机转速很高，导致物体下降过快，可能危及电动机现场操作人员和货物安全。如需低速点动下降货物，可采用类似正向低速点动提升重物的方法来操作，特别是对于具有位能超高的设备，在下降时应严格按照操作规程来执行。

小车和大车的调速过程与吊钩的上升调速过程相似，大、小车的负载转矩都是反抗转矩。

控制和保护电路分析上图中的自锁电路中串入了很多保护触点。当各个门在关闭位置时，其常开触点SQ1、SQ2、SQ3、SQ4、SQ5均闭合；各过电流继电器KA1~KA9未动作，其常闭触点闭合，各凸轮控制器Q1、Q2、Q3均在零位，即Q1B、Q2B、Q3B均闭合。这时按下起动按钮SB1，交流接触器KM得电并自锁，各电动机主回路有电，起重机开始工作。

为了安全操作，在交流接触器线圈的自锁电路中，串入了大车移动凸轮控制的触点Q3A和Q39、大车左右移动限位开关、吊钩的凸轮控制器Q1A、Q19、吊钩上升、下放钢丝绳、限位开关、小车的凸轮控制器Q2的触点Q2A和Q29及小车移动的限位开关。它们的保护原理都一样，当大车移动到左边行程开关极限位置时，压动行程开关SQ1，使常闭触点断开，切断了KM的自锁回路，KM失电，整个起重机失电。这时只有将手柄扳回零位，重新起动，且需往相反方向操纵手柄，使动作了的保护开关恢复原位。该电路设有过流保护、门栏保护，任何过电流继电器动作、各门未关好或按下紧急停车按钮SB时，都会使KM线圈断电，切断起重机电源。

电动葫芦电路原理图

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