大型起重机范文

大型起重机范文（精选11篇）

大型起重机 第1篇

起重机在工程机械中起重机发挥了很重要的作用, 特别是在道路及桥梁等的建设中。由于建设材料的特殊性及要求。同时由于施工作业的复杂性及吊装环境的不稳定性, 单台起重机已经很难满足吊装要求, 因此双机起重机的应用越来越广泛。

对于双机起重机协同吊装, 环境因素是一个很重要的决定因素。这不仅加大了吊装的难度, 对汽车起重的性能及操作人员的要求也相应的提高了。本文讨论的是对于两台重为370t, 长为100m的龙门起重机门架大梁的吊装, 大梁刚性腿端使用液压提升, 柔性腿端使用门架滑轮组系统抬吊就位。大梁单件吊装的质量为991t, 吊装的高度68.5m, 分别使用的是500t的汽车起重机和160t的履带起重机。

起重机的吊装性能参数

汽车起重机是装在普通汽车底盘或特制汽车底盘上的一种起重机, 其行驶驾驶室与起重操纵室分开设置。汽车起重机有两级双H型支腿, 可以360°全回转作业。起重能力大, 驱动强劲, 性能好, 适用性能广泛和使用可靠。500t起重机主要的性能参数如下表1 所示。

履带起重机可以进行物料起重、运输、装卸和安装等作业。履带起重机具有起重能力强、接地比压小、转弯半径小、爬坡能力大、不需支腿、带载行驶、作业稳定性好以及桁架组合高度可自由更换等优点, 在电力、市政、桥梁、石油化工、水利水电等建设行业应用广泛。160t履带吊车的工作参数如表2 所示。

吊装的设计

柔性腿的设计方案

柔性腿采用的是500 吨吊车的吊装头部及两台160吨履带吊溜尾, 则柔性腿吊装的受力简图如图1 所示。柔性腿的质量为109t, 两辆吊车的间距为61m, 其中履带起重机到重心的距离为28.5m。则汽车起重机的受力P=109× (61 - 28.5) /61=58.1 (t) , 则每台160t履带吊的受力为1.1P/2=32t。

主要的力学分析及受力计算

对于大梁的吊装, 为了保证吊装的安全, 刚性腿和柔性腿的质量分配必须合理。质量分配图如图2 所示。刚性腿的上部件20t, 刚性腿轨道位置距主梁的外侧0.8m。柔性腿的上部件40t, 柔性腿轨道位置距主梁的外侧0.7m。同时将上下小车安装在大梁之上, 考虑到门式桅杆吊装能力将上下小车放于距刚性腿侧约6m处。大梁柔性腿端采用440t/76m门式桅杆滑轮组进行大梁抬吊。

刚性腿端的受力:Fg= (7.34×99×48.2+133×94.3+71×92.3+20×97.5+40×0.6) /96.2=583.1 (t)

柔性腿端的受力:Fr=991 - 583.1=407.9 (t)

A. 起吊时, 门架的竖立受力如图3 所示。桅杆中部的抗弯模量W为45264cm2。

门架的竖立受力:P=[162×76.8/2+ (15+10) ×76.8]/67.8=120.1 (t)

中部的弯矩:M中=1/2 (G0+q) ×76.8/2 - 1/2P (67.8 - 38.4) +1/4×G×1/4×76.8= - 507.9 (t.m)

中部应力:σ=M中/W=507.9×105/45264=1122.1 (kg/cm2)

B. 摘钩时, 500t的汽车起重机将门架竖立到55̊后摘钩靠后背继续扳起, 门架与后背绳形成的夹角如图4 所示。吊车停止起升后, 后背后背滑轮松紧带劲。主吊车起重绳扣松弛, 主吊卷扬机同时停止作业。

后背绳拉力:T=1.1×[162×38.4+ (15+10) ×76.8]×cos55° / (76.8×sin31.2° +0.8×cos31.2°) =126.9 (t)

后背绳的最大受力F为:

F=Tcos23.8° =126.9×os23.8° =116.1 (t)

C. 吊装大梁时, 大梁由设在刚性腿顶部桥头堡吊装平台上液压提升系统和门架桅杆头部的两套滑轮组共同抬吊。桅杆与滑轮组用250t卡扣连接后, 开始起吊, 起吊时的液压提升系统的起升速度为12 ~ 15m/h, 门架滑轮组的起升速度为22m/h, 平稳的将大梁提升到接口处, 从而完成吊装。桅杆吊装时的计算简图如图5 所示。

通过轴力及中部应力的计算, 门架桅杆能承担本次吊装的载荷。

技术措施

在长度方向, 在大梁的两端设置标尺, 依靠测量人员站在地面上设置激光经纬仪检测两端高度误差;宽度方向, 由操作人员负责监控刚性腿桥头上的液压提升系统, 通过望远镜观测和大梁四角卷尺测量等手段实现;倾斜度调整, 大梁的倾斜度控制由柔性腿端的桅杆滑轮组调整, 长度方向可将滑轮组停止起升, 等刚性腿端超前1m左右时, 再同步提升, 宽度方向调整滞后的滑轮组。

结语

大型起重机 第2篇

2011/09/13 10:49来源：《工程机械与维修》作者：张振兴

摘要：自2005年徐工率先研制成功我国第一台300 t级履带式起重机开始，我国履带式起重机的发展迅速向大吨位攀升，从400 t到600 t，徐工、三

一、中联重科、抚挖等企业用科技创新不断改写我国大吨位履带式起重机的发展史。特别是在2009年和2010年，徐工、中联重科、三一和抚挖4家企业接连推出千吨级履带式起重机。2011年5月，中联重科和三一又相继推出应用于核电建设的3 000 t级以上大型履带式起重机，使我国履带式起重机研发制造再次登上制高点。大型履带式起重机吨位的攀升吸引了众多的目光聚集，本刊曾在2010年第7期以《超大型履带式起重机，且行且慢》为题对当时大型履带式起重机市场进行了探讨，在我国3 000 t级以上履带式起重机相继问世之际，我们再次将目光聚集于此，邀请到包括技术专家、生产企业和用户在内的多位业内专家，就大型履带式起重机在我国核电、风电、石化等行业的应用及发展情况进行探讨。

记者：我国针对核电建设应用的3 000 t以上大型履带式起重机已经成功问世，使我国的履带式起重机研发制造再次登上制高点。3 000 t以上大型履带式起重机在我国经济建设中具有怎样的现实意义？

徐格宁：虽然3 000 t以上履带式起重机的研制是瞄准核电建设安装的定制需求，但并不排斥如风电、石化等其他行业的应用，超大型履带式起重机为这些行业的施工带来了新选择。

高顺德：3 000 t级履带式起重机的研制主要缘起于核电建设。预计到2020年，国内近30个核电项目建设将遍及17个城市，而每个核电建设项目周期为3～5年，大吨位起重机自始至终都要工作于项目中，因此大吨位起重机是必不可少的。第三代AP1000核电技术对主要部件如安全壳、结构模块等采取整体吊装模式，因此要求起重机的起重力矩较大。三门核电和海阳核电均采用AP1000核电技术，其中三门核电使用的起重机是Lampson公司的LTL2600型2 600 t起重机，起重力矩为8万t · m，海阳核电使用的是特雷克斯集团的CC8800-1Twin型3 200 t起重机，起重力矩为4.4万t · m。

不仅在核电方面，其他行业如风电、石油化工、煤化工等的扩建与新建设也都有大吨位起重机的需求。如2006年在内蒙煤制油建设项目中，使用了玛姆特公司的MSG-80型3 070 t起重机完成2 000 t级的反应器吊装，该起重机的起重力矩达到8.6万t·m。再如对于3 MW风机的分段安装就需要750 t以上的起重机，而对于5 MW和6 MW以上风机的安装则需要千吨级以上的起重机，海上风机的整体吊装会用到更大的起重机——海上浮式起重机。目前，国内正在研制6 MW风机，国外已有7 MW风机的示范工程，而大吨位起重机的问世将对各领域的建造工艺提供可改进的、可优化的装备条件。

高一平：目前，第三代核电建设关键吊装设备完全依赖进口，为了推进第三代核电关键吊装设备的国产化，国家能源局、国家核电等部委多次召集履带起重机制造企业召开会议，鼓励大型履带起重机的国产化，以彻底摆脱核电站建设装备受制于人的现状。中联重科ZCC3200NP型履带式起重机的成功下线是中联重科40多年技术积淀的成果。ZCC3200NP是专门针对我国第三代核电站CAP1400施工吊装而开发的，最大起重量达到3 200 t，最大起重力矩达到8.2 t · m。虽然这是针对山东荣成核电站的典型工程设计出的产品，但是也能胜任石化建设等领域的施工。

孙晓波：大型起重机能够带来经济效益和社会效益，经济效益必须以大型起重机为中心，采用大型模块化运作，压缩建设周期，从而带来整个建设投资降低，最终产生综合效益。如今的炼油项目一般都在1 000万t以上，乙烯一般在80万t以上，在生产建设中必须采用模块化安装加快建设速度，并达到投资效益最大化。这就要求起重设备也必须向大型化发展，中石化在“九五”期间引进了多台大型设备，对大型起重机的需求是与我们规模化发展和建设周期相适应的。

中联3200吨履带式起重机

超大型履带式起重机在我国发展现状探讨

2011/09/13 10:49来源：《工程机械与维修》作者：张振兴

记者：受日本福岛核电站事故影响，核电建设的安全性一度受到质疑，此因素对未来履带式起重机大型化发展将产生怎样的影响？国内具有生产大型履带式起重机能力的企业应采取哪些措施来保障应用于核电建设的产品的质量？

徐格宁：在“十二五”非石化能源占比增加至15%的目标中，核电有望贡献4%～6%的比例。目前国内核电投运机组11台、装机容量910万kW，占整个电力装机比重0.8%，比例并不高，但在建的有23台、装机容量2 540万kW，占世界在建57台机组的40%，在建规模居世界第一。“十二五”正是核电大干快上的大好时机，加速推进核电建设刻不容缓。中国除了更加安全地发展利用核电之外，不可能也不能选择放弃发展核电。

日本福岛核电站事故对未来履带式起重机大型化发展基本不会产生影响。但生产企业需要从设计理论（系统可靠性设计、失效路径分析）、制造技术（零缺陷）、使用管理（故障树分析、安全风险评估）等方面提供安全保障措施，提升装备品质和水平。

高顺德：通过福岛核电站的事故，安全问题将更加引起重视，对核电建设速度会存在短期影响。但是相比于其他能源核电相对安全环保，因此核电仍将是未来能源发展的趋势之一。况且风电、石油化工、煤化工等其他行业对大吨位起重机也有需求，因此此次核电事故对大型履带式起重机的发展影响不大。国内履带式起重机的起重能力已能够满足大部分施工吊装要求，生产企业需要重点在产品的安全性、可靠性方面增加投入，不仅需要保证核电吊装行业还要保证应用于各个行业的产品都具有安全可靠性。

高一平： 中联重科在研制ZCC3200NP型履带式起重机时，针对AP1000开展了大量市场调研，积极听取施工单位专家的意见和建议，多次到核电站施工现场进行考察，了解现有设备的优缺点及现场使用情况，2009年12月—2010年3月，共组织3次大型方案评审会，广泛听取各方意见，同时进行多次内部讨论会，不断完善技术方案。在选择配套件方面，我们全部采用在国际上有应用先例的品牌成熟且质量可靠的产品，使中联重科ZCC3200NP成为国内第三代核电建设的关键吊装设备。

徐工2000t履带式起重机

记者：我国大型履带式起重机在研发制造方面与国外还存在哪些差距？相关企业应该如何攻克这些难点？

徐格宁：差距主要体现在发动机、液压件、钢材等关键部件方面，但是这种差距不仅仅是大型履带式起重机面临的问题，也是整个工程机械行业都需要面对的。关键部件的配套问题一直是制约整机技术、市场、效益发展的瓶颈。相关企业应该在整机设计的匹配性、系统设计的可靠性、制造质量的稳定性、产品使用和维护保养的便捷性、故障收集与持续改进机制等方面弥补，更应主动破解关键部件配套缺失的困境。相关企业的产品还需要得到工程应用的验证，并不断积累经验以得到用户认可，同时不断进行技术改进，达到更加贴近不同行业特征的需要，提供更安全、更实用、更经济的施工装备。

高顺德：国内起重机制造在细节精益设计方面与国外仍存在差距。目前，国内起重机的主要功能已能够满足使用要求，但在细节方面还需认真细致，这是长期实践积累的过程，不是短期就能够达到的。目前国内产品型谱方面已经比较完善，但是适应科技和社会发展、结合现代先进技术，对产品进行更新换代和优化设计势在必行。企业的创新需要建立在研究投入的基础之上，国外研制一台新产品从构思到设计、制造、调试至少需要几年的时间，而国内这个过程非常短，尽管有赖于国外先进产品的借鉴，但若想真正地赶超国外技术水平，必须做到消化吸收再创新，这同样需要长期的技术与经验积累。

孙晓波：从我们使用起重机的经验来看，国内生产的起重机在可靠性、稳定性方面与国外品牌确实存在差距。技术发展需要时间的积淀，我国大型起重机研发制造时间还比较短，还有许多需要改进的地方。

记者：核电、风电、石化行业的快速发展促使我国履带式起重机逐步向大吨位甚至超大吨位迈进。请问，这种发展趋势符合行业发展的规律吗？

徐格宁：如果没有核电、风电、石化行业的快速发展，没有国外品牌在特大吨位履带式起重机领域的价格、技术垄断，国内3 000 t级履带式起重机就不可能诞生。国产超大型履带式起重机的发展趋势将与核电、风电、石化行业的发展速度相适应，也与国外品牌特大吨位履带式起重机的价格、技术、交货期的走向相适应，更与国产履带式起重机的性能、安全、服务、价格水平相适应。

高顺德：这种发展趋势主要源于市场的自身需求，吊装行业的发展与起重机行业的发展是相辅相成的，两者相互促进，相互发展。当然这种发展也存在一定的揠苗助长现象，国内履带式起重机发展如此迅速得益于借鉴国外产品、配套件和先进技术，但仍要清楚地看到我们与国外企业在新产品研发上等技术方面的差距。

未来国内市场仍将处于稳中有升的趋势，国外产品的起重力矩也是越来越大。例如ALE公司已研制出最大的4 300 t级9.6万t·m的起重机，现在正在研制12万t·m的起重机；玛姆特公司正在研制12万t·m和16万t · m的起重机；2010年，马尼托瓦克M31000型2 300 t起重机和利勃海尔LR13000型3 000 t起重机分别下线。

高一平：中联重科的研发一直都以市场需求为导向，国内建设的实际需求催生了大型履带式起重机市场，另外，一些有技术实力并且有想法的企业也促使大型履带式起重机行业不断向前发展。ZCC3200NP虽然针对核电建设而研发，但是在石化行业也可以应用，未来的应用前景还是非常广阔的。

孙晓波：3 000 t级以上超大型起重机肯定是未来的发展方向。但是我认为这种快速发展应该有一个度，不能揠苗助长，我们在产品的安全性和可靠性方面还有很长的路要走。

中联3200吨履带起重机——激情燃烧的夜晚(图)

2011/06/14 09:51来源：第一工程机械网 5月27日深夜，中联重科履带吊车间的调试现场灯火通明，吊车、高空作业车繁忙地工作着，忙碌的工作人员来回穿梭于调试坪进行着各种拉板、臂架的连接，中联重科工程起重机分公司常务副总经理李江涛、履带吊制造分公司经理罗凯及其他相关领导都亲临现场、坐阵指挥，分公司党委副书记邱悦也专程来到现场慰问一线员工，将水果送到生产现场，整个调试坪呈现出一派有条不紊、士气高昂的气氛。

中联3200吨履带起重机——激情燃烧的夜晚

原来，中联重科历时三年自主研发制造的中国第一台ZCC3200NP履带式起重机，定于5月28日在履带吊制造分公司调试现场成台下线，制造分公司全体员工都在为了这个神圣而艰巨的使命做着各项准备工作。今夜无人入睡，在这激情燃烧的夜晚，各项工作都在忙而不乱地进行着。ZCC3200NP的主臂准备与主机对接了，“靠左一点，靠近一点„„”主机手郭宝奇在车上大声指挥着，起重机下面的员工竭尽全力地控制着臂架，吊装车司机目不转睛地操纵着操纵杆。高高吊起的主臂与主机的臂架孔眼看就要对正了，突然，上级传来命令，吊装车的臂架与ZCC3200NP的塔臂必须重新更换吊装位置。指挥员一声令下，臂架下面的员工马上以最快的速度将吊具在主臂上重新换吊装点，当巨大的销轴对准了主臂孔安装进去时，全场一片欢呼，鞭炮声响彻云霄，ZCC3200NP顺利成台。

紧接是拉板连接，在主臂与塔臂桅杆之间有100多块拉板需要连接，每块拉板轻则上百斤，重则上千斤，而且都是高空作业，危险系数非常高。但车间里的年轻人们毫不畏惧，朱伟、左富钱等小伙子们系好安全带，身手敏捷地来回穿梭于高空的臂架上，一块接一块，细心而又严谨地安装。车间主管刘林坚守在生产现场，时刻叮嘱他们注意安全。5月28日凌晨，ZCC3200NP终于伸起了它长长的“脖子”，雄伟壮观地矗立在履带吊调试坪的上空。

大型起重机 第3篇

(上海海事大学 a. 物流工程学院；b. 科学研究院；c. 信息工程学院，上海 201306)

0 引 言

为响应全球提倡低碳环保理念要求，近年来世界各个港口都将节能减排作为首要任务，积极采用新技术、新工艺、新设备、新材料等节能减排技术以提升港口企业核心竞争力.作为港口四大货种之一的集装箱，其装卸主力设备——集装箱起重机正不断更新换代，朝着智能化、低能耗、高效环保型方向发展.大型集装箱起重机[1]主要由起升机构、俯仰机构、小车机构、大车机构和其他机构等组成，机构设计和金属结构计算是大型集装箱起重机设计中的重要内容.通过反复验算来确定产品零部件的关键特征参数，是大型集装箱起重机设计的基本特征.经济全球化带来的市场饱和及竞争加剧、客户需求的不断变化与提高要求集装箱起重机制造企业将绿色设计[2]思想与产品配置设计技术相结合，设计和开发出环境友好型产品.

近年来，国内外对产品配置的研究极为广泛.文献[3]对大批量定制产品配置的框架进行概述；文献[4]提出一种基于可拓展产品族的产品配置建模方法；文献[5]应用遗传算法研究注塑模冷却系统的配置空间设计方法；文献[6]研究通用产品配置系统中的知识表示及应用；文献[7]利用混合的模糊逻辑方法建立从客户需求到产品配置设计的参数化模型；文献[8]用p-median问题模型研究产品配置优化问题；文献[9]应用数学编程方法提出基于产品功能分解的离散设计变量分层优化方法.虽然以上研究均可提高产品配置的效率，但都主要针对产品常规性能设计要求的配置建模与求解，很少考虑绿色特性要求.

为使产品配置方法能够支持绿色设计，文献[10]研究大规模定制模式下绿色设计产品信息模型、产品族规划；文献[11]提出将可拓学中转换桥方法引入绿色设计冲突消解研究；文献[12]研究基于拆卸树模型的定制产品绿色设计支持系统；文献[13]提出一种基于四层类模块产品结构的方法，为绿色产品的设计与开发带来便利；文献[14]提出产品可拆卸结构单元图谱构建与演化方法.然而针对集装箱起重机这种特殊的复杂产品的绿色配置设计的研究还刚刚起步.

鉴于以上分析，本文将绿色设计思想融入集装箱起重机产品配置设计模型，建立基于实例模板的产品功能结构映射；针对客户需求，进行需求分析与反求工程设计，给出需求驱动的绿色产品配置设计流程；基于实例模板与客户需求的局部相似度、局部绿色特性满足度、子零部件间的可装配度，构建多目标带约束0-1规划数学模型.该模型可有效支持大型集装箱起重机产品的绿色配置设计优化和开发.

1 需求驱动的绿色配置基因进化模型

1.1 基于实例模板的产品功能结构映射

实例模板[1]是指产品零部件某一组实例的共同特征属性的抽象与分类，具体表现为具有共同特征属性的多个实例集合.应用实例模板作为产品配置设计的进化平台与工具可使配置设计的进化模型简化、产品实例检索空间缩小、配置设计技术方法容易实现.参照生物基因工程原理，通过对实例模板实施基因化操作，表达产品虚拟特征基因来支撑产品配置设计.产品虚拟特征基因是一个抽象的概念，决定着产品的特定结构、功能特征，是有遗传价值的、标准化的产品特征信息的有机集成.

基于实例模板的产品功能结构映射关系见图1.产品层存储满足客户功能需求的a个产品(P1,P2,…,Pa),每个产品均是由功能层的若干实例模板(Ti,i=1,…,b)组成，而功能单元的实现需借助于结构层的产品虚拟特征基因X完成.结构层通过访问支持层中的知识库获得配置信息.客户需求的差异导致产品功能实现结构上的差异,因而产品虚拟特征基因可能有若干种表达方式，与这些表达方式相对应的具体结构称为该产品虚拟特征基因的实例.

图1 基于实例模板的产品功能结构映射关系

1.2 需求驱动的绿色产品配置设计流程

由于结构层产品虚拟特征基因所表现出的绿色特性各不相同,配置结果的绿色特性影响也各不相同.为优化配置结果的绿色特性,以基于实例模板的产品功能结构关系为基础,以知识库中规则库、关键字库、实例模板库、进化库、装配库的信息为支持，给出需求驱动的绿色产品配置设计流程，见图2.

图2 需求驱动的绿色产品配置设计流程

需求驱动的绿色配置基因进化模型是将满足客户需求和设计者反求工程设计的产品配置问题转化为以关键字过滤的零部件特征属性的组合优化问题，主要从两个方面进行：一是基于客户需求的分析；二是基于知识库的反求工程设计.

客户需求是客户在对产品功能、特性、外形、价格等了解的基础上，从客户对产品的个性化、绿色化要求出发对需求产品的直观描述.客户需求分析是集装箱起重机产品配置设计的动力和源泉，决定产品配置设计决策和优化.通过对客户驱动的信息特征的提取和处理，将客户需求转换成需求描述空间(性能特性需求、功能特性需求、结构特性需求、经济特性需求、绿色特性需求)，即配置设计中的约束.因为目前产品知识库中很少有能完全满足其具体要求的产品，且满足经济特性需求和绿色特性需求的过程多在产品改进设计阶段结合产品评价完成，所以进一步将客户需求分为强制性约束和建议性约束.[10]为明确约束的作用范围、提高配置效率，对产品的约束按照一定的映射规则转化为数字属性、文字属性[15]和特征属性权重，从而把配置约束转变为与产品知识库对应的、可直接参与产品配置的需求驱动参数空间.借鉴生物基因工程的原理与方法实施基因操作，得到产品虚拟特征基因和虚拟染色体.

反求工程设计是指设计者运用工程设计经验、知识和创新思维，根据现有知识库进行功能、结构、经济、绿色等方面的解剖,并对约束规则、配置知识、进化操作进行分析，重构和再创造具有特定功能的产品或零部件以满足客户某种需求.

1.3 问题表述

以大型集装箱起重机大车机构为研究对象，基因化的实例模板见表1.假设给定的产品有b个实例模板T={T1,T2,…,Tb}，与其相对应的产品虚拟特征基因X={X1,X2, …,Xn}构成产品虚拟染色体，每个产品虚拟特征基因均拥有Mi(1≤i≤n)个实例，Xij表示第i个产品虚拟特征基因的第j(1≤j≤Mi)个实例.客户需求Rk是拟为第k个客户定制的产品(1≤k≤q)，Rk=(R1k，R2k，…，Rik，…，Rnk).文字属性为“抗风等级”“抗腐蚀等级”，属性值为“低”“较低”“中”“较高”“高”.在实例特征表中存储时，定义“低”为1，“较低”为2，“中”为3，“较高”为4，“高”为5.结合客户对产品的绿色特性需求及其他配置约束，对满足客户功能需求的产品虚拟特征基因的实例进行优化组合，使最终配置结果的综合特性在所有可行方案中最优.

表1 基因化的大车机构实例模板

1.4 局部相似度

局部相似度描述实例模板中的实例Xij与客户需求Rik之间的相似程度，用S(Xij,Rik)表示，S(Xij,Rik)∈[0,1]，且满足条件：对称性S(Xij,Rik)=S(Rik,Xij)；自反性S(Xij,Xij)=1.

(1)若Xij,Rik均是点值，则

(1)

(2)若Xij是点值，Rik是区间值，Rik∈[b1,b2]，则

(2)

若Xij为一个区间值，Rik为一个点值，两者间的相似度计算与式(2)类似.

(3)若Xij和Rik均是区间值，Xij∈[a1,a2]，Rik∈[b1,b2]，则

S(Xij,Rik)=

(3)

1.5 局部绿色特性

(4)

1.6 配合亲和力

每一级部件只有在下一级子部件两两间相互匹配的情况下才能顺利装配成功.基于大型集装箱起重机产品配置设计系统和知识库，将两个基因实例(如Xij与XnMi(i≠n))在配置生成的产品方案中的相互配合情况称为配合亲和力[16]：

(5)

式中：d是兼容强度，0

为降低带有配合度差的基因实例的产品方案的目标函数值，对配合亲和力处以一个惩罚函数

(6)

式中：Yu是可变惩罚函数，用于处理第u个产品方案内零部件的可装配度信息；ε为惩罚因子,与零部件的不兼容程度成正比，可表示为

(7)

式中：α是正的系数，β是正的惩罚基数.

1.7 数学模型

综合考虑局部相似度、局部绿色特性满足度、配合亲和力，建立多目标带约束0-1规划数学模型.该模型的目标函数为

式(8)和(9)中：Fu是第u个产品方案的全局适应度值；Wu是第u个产品方案的重量；Wij是基因实例Xij的重量.该目标函数满足如下约束.

(1)产品虚拟特征基因选择约束.在配置过程中应保证在每个产品虚拟特征基因中仅选取一个基因实例，该约束关系可表示为

(10)

当基因实例Xij参与配置时，Xij=1；当基因实例Xij不参与配置时，Xij=0.

(2)产品虚拟特征基因配合约束.在配置过程中应保证从不同产品虚拟特征基因中选取的基因实例相互之间是可装配的，该约束关系可表示为

A(Xij/Xnci)≠0,i≠n

(11)

(3)产品虚拟特征基因相关性约束[2].在配置过程中,属于不同结构单元的产品虚拟特征基因实例间可能会具有一定的相关性.例如,结构单元X1中的基因实例X11需与结构单元X2中的基因实例X22配对使用,该约束关系可表示为

(12)

式中：δ为配置过程中需考虑相关性的产品虚拟特征基因实例的个数.

(4)产品虚拟特征基因成本约束.配置产品的总成本应在客户的承受范围内,该约束关系可表示为

(13)

式中：Cij表示基因实例Xij的成本；cr表示客户可以承受的产品最高总成本.

(5)产品虚拟特征基因权重约束

(14)

式中：ei为基因Xi的相对权重，表示对顾客购买决策的重要度.

2 算 例

为验证本文建立的配置模型，结合基于实例模板的层次化加权多级检索算法[1]，基于已构建的大车机构实例库[1]和知识库[17]中产品零件材质、零件使用寿命、零部件联接关系、零部件联接深度、回收方法等信息，针对某一客户需求进行集装箱起重机大车机构设计.集装箱起重机大车机构实例库网状结构模型见图3.大车机构实例库中有52个八轮大车机构实例，采用本文提出的大型集装箱起重机产品模型进行配置设计，全局适应度值达到1.84，而大型集装箱起重机结构的质量为659 854 kg.客户需求信息及本文方法配置结果见表2.

图3 集装箱起重机大车机构实例库网状结构模型

表2客户需求信息及本文方法配置结果

序号特征属性权值客户要求配置结果1轮距/mm0．201000～120011002电机功率/kW0．1013～1514．53行走速度/(m/min)0．2045～60454抗风等级0．10较高较高5高度/mm0．203500～400037006走轮直径/mm0．04700～9008007最大轮压/Pa0．10≤85808加速度/(m/s2)0．0250～60559工作风速/(m/s)0．0240～504610非工作风速/(m/s)0．0255～6560

由表2可见，该产品方案获得的配置结果符合客户要求，可见本文提出的模型是可行的.

3 结束语

本文首先针对集装箱起重机的特点，建立基于实例模板的产品功能结构映射.其次，为优化配置结果的绿色特性，以基于实例模板的产品功能结构关系为基础，以知识库为支持，设计需求驱动的绿色产品配置流程.最后，基于实例模板与客户需求的局部相似度、局部绿色特性满足度、子零部件间的可装配度，构建多目标带约束0-1规划数学模型.该模型以产品虚拟特征基因的选择、配合、相关性、成本、权重为约束，寻求配置设计方案与客户需求的全局相似度最高和重量最轻之间的最佳平衡点,为大型集装箱起重机产品配置设计的优化和开发奠定良好基础.

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大型桥式起重机箱形梁的焊接制造 第4篇

桥式起重机是现代工业生产和起重运输中实现生产过程机械化、自动化的重要工具和设备, 广泛应用于各工矿企业、钢铁化工、铁路交通、港口码头及物流周转等部门和场所。其主梁主要由上、下盖板和两侧的垂直腹板及内部肋板组成, 是起重机的主要受力部件, 相关国家标准及设计规范中要求空载时桥式起重机主梁应有一定的上拱度[1]。所以, 主梁的焊接质量及其上拱度的控制是起重机制造的关键。

1 主梁的焊接制造

主梁外形尺寸:36m1.25m1.5m, 上拱度22 mm, 如图1所示。

1, 2.水平角钢;3.上盖板;4.腹板;5.下盖板;6.长肋板;7.短肋板

1.1 下料

对于板件焊接箱形结构的桥式起重机主梁一般采用数控火焰切割下料。为使主梁的上拱度达到规定要求, 在主梁腹板下料时就预留相应的上拱度, 且上拱度大于主梁的上拱度 (如图2所示) , 并且在离中心2M处不得有接缝, 另外, 为避免应力集中, 上、下盖板与腹板的接缝应错开, 且相互间距不小于300mm。

1.2 坡口制备

为减小开坡口和焊后翻转的工作量, 且保证焊接质量, 拼接上、下盖板和腹板时, 采用单面焊双面成形工艺, 坡口角度为30~40°, 单面V形坡口。

1.3 组装及焊接

组装时要保证主梁的上拱度, 并有效地控制焊接变形。为此特制主梁组装工装夹具, 具体组装、焊接过程如图3所示。

(1) 按要求拼接好上、下盖板及腹板, 保证焊接质量;

(2) 将主梁上盖板平铺于焊接平台, 按尺寸划各肋板定位线, 将肋板全部点焊于上盖板;

(3) 组装两侧腹板:对齐腹板与盖板中心, 于中心处将腹板与盖板点焊牢固, 利用自制梳状夹具夹持两侧腹板;

(4) 利用楔状支承将盖板两端垫起, 使盖板与腹板紧密贴合, 实现主梁规定拱度;

(5) 自主梁中心分别往左右两端将腹板与盖板及肋板点焊牢固, 保持主梁拱度;

(6) 焊接两腹板与上盖板的纵缝, 采用2名或4名焊工同时、对称地自主梁中心分别往左右两端进行焊接, 以防止主梁发生扭曲变形;

(7) 焊接箱形梁内部所有焊缝, 注意对称施焊, 以减小焊接变形;

(8) 组装下盖板, 使下盖板与腹板紧密贴合, 点焊牢固后, 用同样方法焊接两腹板与下盖板的纵缝, 保证焊缝质量。

箱形主梁的组装及焊接过程基本完成。注意施焊前, 先检查坡口及组对质量再施焊;焊前清除焊缝两侧20mm范围内的水、锈及其他杂质;

1.4 主梁焊接变形的控制

利用火焰矫正法控制主梁的焊接变形。火焰矫正法的原理是在金属结构上局部加热, 使金属结构的某些部位被“塑性压缩”, 冷却后由残余的局部收缩应力达到矫正变形的目的[2]。矫正的关键在于正确掌握加热温度, 为了使受热部位成为热塑性区又不发生金相组织变化, 加热温度以700~800℃之间为宜。带状加热火焰沿着直线方向移动, 形成带状加热。加热线的横向收缩大于纵向收缩, 因此, 应尽量发挥加热线横向收缩的作用, 横向收缩随着加热宽度的增加而增加, 加热宽度一般为钢板厚度的0.5~2倍左右。点状加热根据结构特点和变形情况, 可以加热一点或多点, 多点加热常采用梅花点。厚板加热点直径要大些, 薄板要小些, 一般不小于15mm。变形越大, 点与点之间的距离越小。

1.5 质量检验

箱形主梁的质量检验主要是制造过程中的工序检验及制造完成后的专检。箱形主梁焊接完毕, 经质检部门联检, 其几何尺寸、上拱度及焊缝质量均符合质量要求。

2 结束语

在工程实践中, 上拱度是主梁的主要技术指标之一, 起重机主梁上拱度已成为我国桥式起重机设计、制造和使用的重要技术指标, 并作为判断起重机是否合格的重要指标之一[3]。主梁焊接变形后, 经过火焰法矫正不仅修复了主梁的变形, 而且还达到了强化主梁的目的, 对各种大型起重设备主梁的设计和制造也有很好的借鉴作用。

参考文献

[1]何佩排, 等.采用自重法控制桥式起重机主梁的上拱度[J].水利电力机械, 2007, 29 (2) .

[2]张宏昌.桥式起重机桥架变形原因与矫正方法[J].山西冶金, 2005, 2.

大型起重机械监理实施细则 第5篇

监理实施细则

（大型起重机械）

项目监理机构（章）：

专业监理工程师： 总监理工程师：

日 期：

目 录

一、工程概况

二、编制依据

三、安全监理职责

四、监理工作的控制要点及目标值

五、监理工作的方法及措施

一、工程概况

工程名称：大连地铁工程张前路车辆段运用检修综合体等工程 建设单位：大连地铁有限公司

施工单位：中铁十九局集团第五工程有限公司 设计单位：中铁工程设计院有限公司 监理单位：中咨工程建设监理公司 工程地点：张前路东侧，紧靠明珠路南侧

本工程总建筑面积为77338.83m2，地上5层有地下室。本工程主要包括运用检修综合体、二层平台、供电车间特种车库、内燃调机及特种车库、出入线段高架桥。

1、运用检修综合体：总建筑面积76367.15 m2，包括运用检修库、洗车库、综合楼、物资库及混合变电所、派出所等。建筑规模为地上五层、建筑高度23.95m。为混凝土框架结构，钢筋混凝土独立基础。咽喉区平台面积8625 m2，层高8.85m，为混凝土框架结构，钢筋混凝土独立基础。

2、供电车间特种车库和内燃调机及特种车库：总建筑面积971.68 m2。建筑规模为地上一层、建筑高度11.35m。混凝土框架结构，其中内燃调机为门钢结构，钢筋混凝土独立基础。

3、出入段线桥梁：由三线桥和单线桥组成：三线桥长217m，单线桥长245m。采用预应力混凝土连续梁和普通混凝土连续梁；单线桥采用独立墩，三线桥采用双柱墩。

本工程结构类型多为框架结构，部分为混凝土排架柱装配式结构及门钢结构、基础形式为独立基础、桥梁为人工挖孔桩基础，桥体为预应力箱梁结构，本工程场地类别为Ⅱ类，结构抗震等级为二级，建筑抗震类别为丙类。

二、编制依据

为充分贯彻“安全第一、预防为主”的安全方针及保证工程做到安全有序施工，特编制本监理实施细则。

1、由项目监理机构编制、公司技术负责人批准实施的《监理规划》；

2、由承包单位上报的《施工组织设计》、《安全专项方案》；

3、《中华人民共和国安全生产法》；

4、《建设工程安全生产管理条例》（国务院令第393号）；

5、《特种设备安全监察条例》（国务院令第373号、根据国务院令第549号修订）；

6、建设部《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》（建质[2009]87号）；

7、建设部《建筑起重机械安全监督管理规定》（部令第166号）；

8、《建筑起重机械备案登记办法》的通知（建质[2008]76号）

9、《建筑施工起重机械设备使用登记办法》

10、《建筑起重机械安全规程》；

11、《建筑起重机械操作使用规程》；

12、《建筑施工安全检查标准》（JGJ 59-99）；

13、《施工现场机械设备检查技术规程》（JGJ 160-2008）；

三、安全监理职责

（一）监理单位应当履行的安全职责

1、审核建筑起重机械特种设备制造许可证、产品合格证、制造监督检验证明、备案证明等文件；

2、审核建筑起重机械安装单位、使用单位的资质证书、安全生产许可证和特种作业人员的特种作业操作资格证书；

3、审核建筑起重机械安装、拆卸工程专项施工方案；

4、监督安装单位执行建筑起重机械安装、拆卸工程专项施工方案情况；

5、监督检查建筑起重机械的使用情况；

6、发现存在生产安全事故隐患的，应当要求安装单位、使用单位限期整改，对安装单位、使用单位拒不整改的，及时向建设单位报告。

（二）总监的职责

1、按项目监理规划和安全监理实施细则实施安全监理；

2、按规定对建筑起重机械专项施工方案是否符合工程建设强制性标准进行审核、批准；

3、对建筑起重机械按规定组织验收；

4、对危及工程和人员安全的作业，及时发出停工（停用）指令；

5、按规定审查施工企业资质（含专业承包、劳务分包）和安全生产许可证，‘三类人员’考核合格证书，特种作业人员操作资格证；

6、要求安全监理资料与施工现场安全生产状况相符合；

7、对项目监理部发出的整改通知书，跟踪整改落实情况；

8、施工企业对项目监理部发出的整改通知书拒不整改，能及时向有关主管部门报告；

9、对建设行政主管部门安全生产检查中发出的停工整改通知书高度重视，且跟踪落实；

10、按规定审核施工企业安全生产保证体系、安全生产责任制、各项规章制度和安全管理机构建立及人员配备情况；

11、对现场专业监理工程师明确安全管理岗位职责；

12、按规定及时实施阶段安全评价；

13、建筑起重机械因施工安全原因被建设行政主管部门或安监站责令整改后督促落实整改措施，并反馈整改情况；

14、对变更后的专项施工方案进行审核、批准；

15、按规定审核施工企业应急救援预案；

16、按规定使用《广东省建筑施工安全管理资料统一用表》；

17、按时提交监理周报（月报），如实反映工地现场情况。

（三）专业监理工程师的职责

1、按规定对建筑起重机械专项施工方案是否符合工程建设强制性标准进行审查和向总监理工程师报告；

2、施工企业对项目监理机构发出的整改通知书拒不整改，能及时向总监理工程师报告；

3、按规定监督施工企业按照专项施工方案组织施工，能及时制止违规施工作业；

4、对建筑起重机械的安装拆卸、运行使用进行旁站、巡查，并做好安全检查记录；

5、按规定核查建筑起重机械的验收手续；

6、督促施工企业按规定和标准定期对施工现场进行检查和对存在问题作出处理；

7、按规定检查建筑起重机械安全标志和安全措施是否符合强制性标准要求；

8、及时参加阶段安全评价。

四、监理工作的控制要点及目标值

（一）《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》的规定

1、危险性较大的起重吊装及安装拆卸工程的范围：

（1）采用非常规起重设备、方法，且单件起吊重量在10KN及以上的起重吊装工程；

（2）采用起重机械进行安装的工程；（3）起重机械设备自身的安装、拆卸。

2、超过一定规模危险性较大的起重吊装及安装拆卸工程的范围：（1）采用非常规起重设备、方法，且单件起吊重量在100KN及以上的起重吊装工程；

（2）起吊重量300KN及以上的起重设备安装工程；高度200m及以上内爬起重设备的拆除工程。根据《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》（建质[2009]87号文件）的规定，施工单位应当在危险性较大的分部分项工程施工前编制专项方案，不需专家论证的专项方案，经施工单位审核合格后报监理单位，由项目总监理工程师审核签字。对于超过一定规模的危险性较大的分部分项工程，施工单位应当组织专家对专项方案进行论证，根据论证报告修改完善专项方案，并经施工单位技术负责人、项目总监理工程师、建设单位项目负责人签字后，方可组织实施。

本工程的起重吊装及安装拆卸（是、否）属于危险性较大的分部分项工程，（是、否）属于超过一定规模的危险性较大的分部分项工程，（是、否）需专家认证。

（二）大型施工起重机械设备安装告知核查要点

安装单位在安装告知时提交的资料必须齐全、合法，并对其真实性负责，提交的复印件应注明与原件相符和注明哪个工地使用并加盖单位公章，监理单位应对提供的复印件与原件进行核查，由项目总监理工程师审核签字，并加盖监理单位公章。

安装告知时应提交的资料包括：

1、《建筑施工起重机械设备安装告知表》一式2份；

2、安装单位提供经（安装单位、总包单位、监理单位）审批的建筑施工起重机械安装与拆除方案；

3、安装单位提供经（安装单位、总包单位、监理单位）审批的安装拆卸过程中的事故应急救援预案；

4、安装单位提供资质证书复印件；

5、安装单位安全生产许可证副本复印件；

6、安装单位信用手册复印件；

7、安装单位负责起重机械安装的专业技术人员资格证书复印件；

8、安装单位负责起重机械安装的专职安全生产管理人员考核证书复印件；

9、安装单位安装人员特种作业人员操作证复印件；

10、建筑起重机械产权登记证原件；

11安装单位与使用或租赁单位的合同原件（合同中明确双方的安全生产责任）；

12、安装单位与施工总承包单位签订的安全管理协议原件；

13、总包单位负责建筑起重机械安装工程施工现场专职安全生产管理人员考核证书复印件。

（三）安全监理旁站制度

对起重机械安装、拆卸及特殊工程必须要进行旁站监理：

1、制定旁站方案，包括旁站部位、旁站内容、旁站记录；

2、按照旁站方案进行旁站，如实填报旁站记录表，做好安全监理日志；

3、发现安全隐患或实际施工与已审批的方案施工，按照安全生产管理条例第十四条要求进行处理。

（四）大型起重机械旁站过程中核查要点：

1、使用单位及安装单位的公司及项目部安全管理人员、项目负责人是否在岗监督。

2、核查安装单位、安装人员是否人证一致。

3、监督施工单位、安装单位按照施工组织设计中的安全技术措施和专项施工方案组织施工，及时制止违规施工作业。

4、在安装阶段，对发现的安全事故隐患，应书面通知施工单位并督促其立即整改；情况严重的，监理单位应及时下达工程暂停令，要求施工单位停工整改，并同时报告建设单位。施工单位拒不整改或不停工整改的，监理单位应及时向工程所在地建设主管部门或工程项目的行业主管部门报告，以电话形式报告的，应有通话记录，并及时补充书面报告。

（五）大型起重机械（塔吊、施工电梯）定期安全检查要点

1、塔身标准节、工作臂、平衡臂焊缝表面有无裂纹脱焊，焊缝有无明显缺陷，钢结构有无严重变形；

2、钢丝绳断丝是否超过标准或明显机变、扭结、严重断股现象；

3、吊钩防脱保险是否完好、有效；

4、力矩限位装置是否齐全、有效；

5、幅度限位装置是否齐全、有效；

6、起升高度限位装置是否齐全、有效；

7、起重量限制器装置是否齐全、有效；

8、各控制电器有无零位保护，各线路是否整齐、损伤、老化现象；

9、垂直度是否符合标准≤3‰，附墙搭设必须安全合理、可靠；

10、起升机构制动器调整的是否恰当灵敏、可靠；

11、标准节螺栓、地脚螺栓是否有松动、变形现象；

12、塔吊基础是否有积水、地脚螺栓有无被土掩埋现象。

13、群塔作业的施工现场，实行总承包的，总承包单位在编制施工组织设计时应当有防止群塔作业相互碰撞的措施。未实行总承包的，且施工现场有两个以上单位进行塔机作业的，建设单位应当组织各使用(承租)单位统一制订避免群塔相互碰撞的措施。

（六）塔吊安全监理控制要点

1、塔吊基础施工：

（1）塔吊基础几何尺寸必须符合塔吊图纸要求；（2）塔吊基础砼强度必须符合塔吊图纸要求；（3）塔吊基础下地耐力必须复核，符合塔吊图纸要求；

（4）塔吊基础下不得有软地基，垃圾回填，并检查地质勘探报告，基础下不得有流砂或暗河；

（5）基础预埋螺栓必须符合塔吊设计图纸要求。

2、塔吊安装控制：

（1）首先审查安装单位分包资质、安全生产许可证、管理人员及操作工人岗位证书，不得超越资质施工；

（2）审查安装拆除方案，包括应急救援预案等；

（3）审查塔吊使用年限、型号，不得使用过期或淘汰产品。审查建筑起重机械特种设备制造许可证、产品合格证、制造监督检验证明、备案证明等文件；

（4）检查塔吊外观，做常规性检查，观察其外观焊接，油漆防护情况，如外观较差，是不是需要补焊或焊接探伤试验，是否需重新刷漆；

（5）要求施工单位向安监部门办理安装告知手续，安监部门检查资料，签署意见后可以进行安装（塔吊拆除同样要向安监部门办理告知手续）；

（6）安装中总监派监理员进行旁站： ①检查汽车吊合格证和司机操作证。

②检查管理人员是否在现场组织指挥，检查操作工人是否具有操作证。③检查总、分包单位的配合情况以及安全隔离措施。④检查高强螺栓等配件合格证是否符合要求。⑤监理根据以上内容，写好旁站记录。

3、塔吊检测：

（1）要求施工单位通知建筑起重机械检测中心对塔吊进行检测。检查检测结果，需要整改的内容整改完毕后总包单位领取检测合格证；

（2）未领到检测合格证，不得同意使用，施工单位使用则发暂停令；（3）检测合格证领取后，要求施工单位办理使用登记证，时间不超过一个月；

（4）检测合格证、使用证、产权证三证复印件挂在塔吊上。

4、使用及维修保养：

（1）塔吊升节及附墙由监理人员进行旁站，并作好记录，旁站内容同安装要求；

（2）要求塔吊司机班前对各种限位进行检查，没有问题后才能使用；（3）塔吊操作人员和指挥人员持证上岗；

（4）多台塔吊同时使用必须由施工单位制定防塔吊碰撞措施报监理审查；（5）坚持塔吊每两周进行一次维修保养，由安装单位负责，维修保养检查记录报监理组备查；

（6）平时监理组注意检查基坑内不得有积水，塔吊指挥是否跟班指挥，塔吊起吊重量是否在许可范围内；

（7）塔吊臂长范围内，临时工棚及道路应有双层安全防护棚；（8）塔吊应使用专用开关箱，塔吊应有可靠防雷接地，并经测试合格；（9）塔吊使用一年后必须进行重新检测。

五、监理工作的方法及措施

坚持以“安全第一，预防为主”进行事前控制；严格监督检查，热情帮促的原则，仔细核查承包单位所上报的技术文件、施工方案中有关涉及安全的事项，并依据此细则及有关规定、规程直接进行现场监督检查指导工作。

1、监理工作的方法主要是通过内业及外业督促检查

内业：专业监理工程师仔细核查施工企业上报的各项方案中所涉及到的有关安全事项措施，能否有效指导现场施工作业并保证安全有序施工。

外业：现场监理人员勤于检查发现并提出问题所在，督促施工方依照安全操作要求作业。

2、监理工作措施 监理工作的措施主要有：

（1）口头通知要求施工方整改；

大型起重机 第6篇

关键词：大型起重机械;施工现场;安全管理

大型起重机械的安全管理是一个系统工程，其中包括保养维修、对起重操作等人员共同把关等。只有加强使用过程中的各个环节才能避免意外事故的发生。同时，各级领导也要加强对施工现场的重视，才能切实加强管理。大型起重机械的使用人员以及管理人员要不断努力，依照国家相关规范进行操作，才能更好的管理大型机械的安全和使用。

1.大型起重机械的安全使用和管理

首先，在施工现场使用大型起重机械时，要将各级领导和使用人员的安全责任明确。保证责任、安全管理和思想认识落实到位，并且合理处理质量、安全和进度的关系，表明安全施工可以从根本上保证经济效率和工作效率，促使施工人员充分意识到大型起重机械出现事故的严重性，并且保证现场的警钟长鸣和施工安全。

1.1构建安全体系，保证到位的管理

首先，施工现场要和工程实际条件相结合，对大型机械安全管理体系进行完善。并且设置专门机构和专门人员管理大型机械的各个使用环节，确保其安全。其次，和大型使用机械的安全使用规范制度相结合，完善大型机械管理制度，并且严格要求有关技术人员切实落实制度和依照制度操作，禁止违规操作。再次，加强宣传安全，提高安全意识。在施工现场要加强安全宣传，提倡全体人员共同努力发现、查找以及排除隐患，将隐患扼杀在摇篮里，从根源处避免发生安全事故。最后，加强监管，在施工时也要加强监管，及时制止施工现场的违规操作，并且严厉处罚和惩治有关人员，促使施工人员施工坚持安全生产。

2.对大型起重机械安全管理体系和管理机构进行完善

首先，施工企业负责人是企业安全生产的第一责任人，他们也对大型起重机械的安全管理负责。负责人要指派企业的副经理或者工程师分别管理大型机械的安全，避免发生企业经理由于事物繁忙而忽视了机械的安全管理。其次，在施工现场要设置专门部门管理机械，统一管理生产中的一般机械和大型起重机械，并重视机械管理。

2.1增强大型起重机械的制度管理

当代社会中，制度是非常重要的，用制度去管理人和事物，能够最大程度的避免主观因素和人为因素影响工作。在施工现场也要制定健全的安全管理制度，促使有关人员依照制度行事，也促使监管人员依照制度进行管理，确保施工的安全和规范。

3.提高大型起重机械的安装和拆卸的专业化程度

首先，在对大型起重机械进行使用时，要严格依照作业规范要求拆卸和安装，并且操作人员要持证上岗。此外，进行拆卸和安装起重机械的专业部门要指派施工负责人、指挥、检验以及其他人员到施工现场，然后依照管理人员的指挥明确自身的职责。其次，在拆卸和安装起重机械的过程中要编制作业指导书，分别编写其拆卸和安装的过程，并且进行规范和符合标准的编写，细致描述重要工序的安全控制和技术质量。还要由机械专业工程师编制指导书，并且由相关部门和人员进行审批。如果在实际施工中变更了施工人员和方法就要重新编制和审核。最后，施工技术人员以及负责人要和所有参与技术和作业的人员交底安全技术，并且在交底记录上签字。交底内容包括作业流程、内容、质量、技术等，还要依据作业类别交底，详细的交接施工中的危险点和控制措施。

4.加强保养和维修大型起重机械

首先，大型起重机械正常使用和提高其工作效率的重要工作是维修和保养，为企业创造更多的经济效益。如果大型起重机械的使用单位和人员缺乏安全意识，没有正确使用大型起重机械，忽视了维护和保养大型起重机械，促使机械缩短了使用寿命，甚至导致安全事和人员伤亡。其次，在使用过程中维护和保养机械设备，并且将其在运行过程中的安全隐患消除，才能最大程度的避免事故发生率，促使机械设备可以使用更长的时间。同时，施工单位可以制定相应的鼓励措施，奖励那些积极维护和保养机械设备的人员。这样可以有效降低单位施工成本和确保生产的安全。

5.加强有关人员大型起重机械设备的管理培训

因为起重机械人员在工作过程中具有很高的危险性，并且工作非常辛苦，促使大型起重机械操作人员不断流失，大大降低了操作人员队伍的整体素质。有些人员缺乏足够的机械结构和性能知识，不会正确的维护和保养机械设备，也无法及时发现机械设备存在的安全隐患。所以施工单位可以在适当的时间组织有关人员进行培训，提高他们的机械管理经验。

6.结语

综上所述，大型起重机械设备的安全管理是非常重要的，施工单位和机械设备操作人员一定要严格依照规范和制度进行管理和操作，确保施工现场的安全，有效提高机械工作效率，大大降低机械使用成本。

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大型起重机 第7篇

为适应高层、超高层建筑及各类设备的安装需要, 塔式起重机 (以下简称塔机) 必须具有较大的起升高度。在塔机吊装过程中, 为提高工作效率, 一般要求吊钩在轻载和空钩时能够快速升降, 因此, 起升机构必须具有一定的调速范围。

起升机构布置简图如图1所示。常用的起升机构各组成单元依次串联, 少数起升机构的组成单元为并联, 例如采用双电动机驱动。

1-电动机;2-联轴器;3-减速机;4-制动器;5-卷筒组

2 调速方法分析

起升机构的传动简图和绕绳示意图如图2及图3所示。

由公式n=int, nt=va/ (p D) , va=av可知起升速度为

其中:n为电动机转速, i为减速机传动比, nt为卷筒转速, va为钢丝绳出卷筒速度, D为卷筒直径, a为滑轮组倍率。

一个完整的传动系统确定后, 卷筒直径D是不变的, 能够改变数值大小的是电动机转速n、减速机传动比i和滑轮组倍率a。因此, 与之对应的调速方法有3种:电气调速、减速机调速和滑轮组变倍率调速。

2.1 电气调速

电气调速是通过改变电动机输出转速的方式来改变起升速度。电气调速的方法很多, 根据电动机的工作原理, 电气调速可分为两大类:直流电动机调速和交流电动机调速。

2.1.1 直流电动机调速

直流电动机的稳态转速公式

其中:n为电动机转速, U为电枢电压, I为电枢电流, R为电枢回路总电阻, Ke为电动势常数, ∅为励磁磁通。

根据式 (2) 参数, 直流电动机调速有3种方法:弱磁调速、调压调速和串阻调速。

2.1.2 交流电动机调速

交流电动机的稳态转速公式

其中:n为电动机转速, f为供电电源频率, p为电动机极对数, s为电动机的转差率。

因此, 根据式 (3) 参数, 交流电动机调速也有变频调速、变极调速和变转差率调速3种方法。

在塔机的起升调速中, 直流调速最常用的是调压调速, 交流调速最常用的是变频调速, 这两种方法的特点是调速范围大, 都能实现无级调速。

在额定转速以上进行变速时, 电动机的输出转速不应过高, 输出转速不能超过联轴器、减速机的许用转速。变频调速的情况下, 在同等功率时, 低频低转速下若需要输出大扭矩, 电动机的机座号随之增加过大, 成本造价相应提高。因此, 大范围的电气调速只适合在中小功率的起升机构中应用, 电动机输出转速可变化50倍;大功率的起升机构中电动机调速范围只有2倍左右。

2.2 减速机调速

减速机调速是通过改变减速机的传动比来改变起升速度, 这类减速机有电磁换挡减速机、电液换挡变速箱等产品。

电磁换挡减速机靠电磁离合器换挡改变减速机的传动比, 一般只设置两挡, 不能带载变换离合器挡位。

电液换挡变速箱设置在电动机和减速机之间, 通过电控液压操作使离合器换挡改变减速机的传动比, 可设置多个挡位, 并可以带载变换离合器挡位。

电液换挡变速箱优点是变速范围较大, 但缺点是成本高、检修维护繁琐。

2.3 变倍率调速

变倍率调速是通过改变滑轮组倍率来改变起升速度。轻载高速时用小倍率, 重载低速时用大倍率。变倍率调速根据操作方式分为手动换倍率和自动换倍率两类。

在通常塔机设备中, 滑轮组倍率变化较少, 一般在两种倍率之间变换, 例如在1/2倍率、2/4倍率之间变换, 其经济性好, 但多数塔机需要人工换倍率, 使得操作不便。

为保证机构传动的稳定性, 减少振动, 不宜使卷筒转速过大, 即钢丝绳出卷筒的线速度不宜过高, 当通过电气或者减速机调速方法使卷筒转速接近极限时, 只能采用减小滑轮组倍率的方法来提高起升速度。

3 调速方法对比

电气调速、减速机调速和变倍率调速各有优缺点, 根据需要应用在不同的场合。三类调速方法的对比见表1。

电气调速可实现无级调速, 变传动比和变倍率为定级调速, 只有固定的传动比。仅采用电气调速, 虽然能够实现无级调速, 但大功率时的成本造价过高;只采用减速机调速, 其传动比可选范围大, 但换挡时冲击大;只采用变倍率调速, 滑轮组倍率变化少, 可选范围小, 调速范围有限, 且操作繁琐。

电气调速的最大优点是能实现无级调速, 能使动载系数减小10%左右, 启、制动平稳;减速机调速的最大优点是可变档位多, 变速范围大;变倍率调速是终端调速手段, 不受起重量和起升速度限制。电气调速是最基本调速手段, 是高品质塔机的标准配置。

4 实例

某类型塔机, 最大额定起重量100t, 工作级别M5, 电动机功率132k W, 卷筒卷绕6层, 钢丝绳直径40mm;起升机构采用直流电动机调压、变速箱和2/4倍率变换共3种组合的综合调速方法, 达到了大起重量、大起升速度和大起升高度的良好起升性能的目的。

在全磁场状态下, 调节电枢电压, 可使电动机从额定转速向下变速, 最大速度可达90m/min。为得到额定转速以上的速度, 当电枢全电压之后, 弱磁升速, 其速度可超过90m/min, 但此时对应的起重量较小, 实际使用意义不大。其详细性能参数见表2。

注:1、动力采用电气无级调速;2、起升速度中 () 内值为钢丝绳在卷筒底层时的起升速度;3、额定起重量中 () 内值为考虑最大速度、动载系数变化后推荐的起重量。

由表2可知, 若采用单一的调速手段, 无法实现大范围的稳定调速:不采用电气调速, 无法实现稳定的无级调速;不采用变速箱调速, 仅有一种挡位, 同时仅对应一种额定起重量 (在50t、24t、9t和3t中选其一) ;不采用变倍率调速, 无法吊载100t (50t和100t中选其一) , 但是, 常见起升机构中通常仅采用了其中两种调速方法组合, 即电气调速与减速机调速, 或者电气调速与变倍率调速相结合, 要保证大起重量、大起升速度和大起升高度, 需同时采用3种方式进行组合才能达到目的。

5 结语

1) 采用电气、变速箱和变倍率调速相结合的方法, 能够实现大范围的平稳调速。3类调速手段各有利弊, 应根据需要合理利用, 在考虑用户对起升速度需求的同时, 还要兼顾设备使用、维修等各种成本。

2) 钢丝绳在卷筒第一层和最外层缠绕时, 起升速度变化较大。外层缠绕 (吊钩在最大起升高度附近) 时起升速度变大, 高挡位小起重量时尤为明显, 因此, 应合理选择钢丝绳在卷筒上的缠绕层数, 同时层数过多时亦不利于正确排绳。

3) 控制动载荷是实现良好起升性能的关键, 因此, 尽可能选用无级调速方式, 并适当延长启、制动时间, 减小动载系数, 以防止电动机过载。

参考文献

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新型电机保护器在大型起重机的应用 第8篇

关键词：起重机,电机,过载,过电流继电器,电机保护器

大起重量起重机多使用大功率电机, 电机需要频繁启动、制动和换向, 吊运载荷经常发生变化, 而且工作环境又较恶劣, 高温多尘。目前随着新型电机保护器投用, 对电机保护也将更加全面和细致。

1. 存在的问题

杭州钢铁集团电炉公司6#行车是电磁盘通用桥式起重机, 跨度34 m, 主要从事连铸冷床上钢坯的吊运, 工作级别为A8。6#行车大车运行机构采用4台YZR200L-8型绕线式异步电机分别驱动, 电机额定功率22 k W, 额定电流44.5 A。大车使用JL15型过电流继电器对电机过载和短路进行保护, 该继电器电流整定范围1.1~3.5In, 额定电流60 A, 动作误差10%。这种类型过流继电器存在一些问题, 继电器无准确电流指示, 只有大致整定倍数, 难以精确调整;缺少缺相保护功能;电机在较小过载状态下继电器不能起到保护作用。

2. 改进措施

EOCR-SSD电机保护器 (以下简称EOCR-SSD) 是韩国三和公司2005年研发的产品, 是采用微处理器的新型保护器。EOCR-SSD主要功能: (1) 密封式封装, 防尘效果好。 (2) 缺相保护功能且动作误差小。 (3) 电流和故障显示功能, 实时监测线路电流, 便于调整电流整定值, 及时发现和处理故障。 (4) 启动延时和动作延时功能。 (5) 能将整定值调至更小, 更好保护电机。EOCR-SSD也存在一些缺陷, 环境温度超过60℃时, 其性能将受影响;保护电机额定电流超过EOCR-SSD额定电流时, 需要安装电流互感器, 使线路安装相对复杂。

综合考虑, 选用EOCR-SSD代替过电流继电器, EOCR-SSD供电电源为AC 220 V, 检测电流范围0.5~6 A。电机额定电流在100∶5的电流互感器二次侧的电流为2.2 A, 6#行车大车电气系统采用独立控制屏, 主回路和控制回路均安装有短路保护的空气开关。EOCR-SSD (F22) 主电路见图1, 大车控制屏控制回路电气原理见图2。合上空气开关F31, 主接触器吸合后, EOCR-SSD由A1A2供电, 得电后常开触点97-98闭合, 接触器K00得电吸合, 其常开触点闭合, 为左右等接触器 (K11、K21) 得电作好准备。当EOCR-SSD动作后, 其常开触点97-98断开, K00失电断开电路。空气开关F31电源引自该EOCR-SSD的供电电源AC 220, 其中F22、F24、F26和F28均为行车上各EOCR-SSD。

3. 测试

大车EOCR-SSD安装完毕, 测试并记录大车在各种工作状态下的线路电流 (表1) 。分析这些数据后, 最终将EOCR-SSD的D-TIME (启动延时) 时间调整为3 s, O-TIME (动作延时) 时间调整为2 s, 动作电流整定值设置为1In (2.2A) , EOCR-SSD动作后的复位方式选择手动, 按下EOCR-SSD上的TEST测试按钮, 保护器动作灵敏、可靠。将EOCR-SSD参数设定为上述数值的原因如下。

(1) 电机启动和制动最长时间是3~4 s, 启动延时和动作延时共5 s, 在电机正常启动和制动时保护器不会动作, 实现了躲避电机启动电流的目的。

(2) 当电流超过整定值的200%时, 如采用三挡以上制动时, 保护器将电机默认为启动过载 (堵转) 状态, 0.5 s后动作。

(3) 只要电机电流达到额定电流的100%, 时间持续超过2 s, 保护器将动作。

(4) 选择手动复位是为了在保护器动作后操作人员能立即停止工作, 维修人员能及时发现和处理故障。

4. 改进效果

EOCR-SSD价格是490元, 100∶5电流互感器为115元, JL15型过电流继电器160元, 1台22 k W电机烧毁后的维修成本约为2200元。以近年每年平均烧毁电机1.7台计算, 1年至少可节省2200×1.7+160×8- (490+115) ×4=2600元。同时降低了故障停机和生产热停时间, 极大方便了日常点检和维修。

大型起重机 第9篇

1 局部动力效应影响下的大型起重机寿命预测重要性

大型起重机寿命预测问题, 一直是工程研究人员研究的重点项目。毕竟起重机是石油化工、建筑、水电力以及机械等行业必不可少的设备。随着经济的快速发展和改革开放的不断深入, 国外的一些新旧起重机设备被引进国内。因其实际工作荷载与实际工作寿命有一定差距, 有时还会出现一定偏差, 致使一些设备的更新及报废时间没有同意的标准, 企业中有的设备已经工作了多年, 其使用寿命及报废时间是现代企业急切关注的事情。对于起重机安全工作寿命来说, 就是指其在运行一段时间后, 起重机损伤已经累积到一定程度之前, 仍能进行正常工作的时间, 在一定程度上是取决于其金属结构的破坏。一旦起重机金属结构出现不同程度的破坏, 起重机就会出现及其严重的后果。如, 起重机在建筑工地进行施工的过程中, 常会出现重机倒塌事故, 影响建筑施工企业正常运转和给人们生命财产安全带来一定隐患。要知道我国是人口大国, 每一年都会进行各种建筑和施工, 在这对起重机的需求量越来越大, 随着起重机数量的增多, 起重机的事故也随之增多, 在企业人员伤亡事故中的比例也呈逐年上升的趋势。其技术结构支付在, 一旦在局部动力效应的作用下就会出现相应裂纹, 甚至出现结构断裂事故。在这种情况下, 有必要对大型起重机寿命进行预测, 以避免不必要的损失。

2 对大型起重机随机地震和局部动力进行分析

2.1 对大型起重机随机地震进行分析

正常情况下, 要对动力效应影响下的大型起重机进行寿命预测, 应该对起重机进行随机分析, 对起重机的局部动力效应进行相应分析, 并用相应公式推算出起重机寿命预测公式以及动力效应对起重机寿命预测的影响。随机地震公式为:

其中m是指质量阵;c为指阻尼阵;k为指刚度阵;Xg为指地面加速度, 而e则是指惯性力列矢量。

对于e来说, 其在三维自由度对应的元素中属于非零元素, 在三转角自由度上对应元素为零元素。正常情况下, 当e中的非零元素值为42.5时, 其动力是放大的系数。在对随机地震进行相应分析的时候的, 只需要给出地面加速度的功率谱密度, 就能对起重机的地震响应统计概率进行相应分析。但是值得注意的是这其中加速度的功率谱密度事实上一个虚拟的简谐加速度, 其能求出随机地震位移谱密度。当地震位移达到最大值的时候, 其能确定期望值与标准差, 并在此基础上对惯性力列矢量进行分析, 进而得到地面结构为42.5m时的加速度。

2.2 对局部动力进行分析

因起重机是由杆系结构构成的, 其以曲变形为主, 在对每一个单元进行相应分析的时候, 都应该着重考虑单元局部动内力的影响。正常情况下, 其是以限元法为基础进行相应节点都是量地作用在节点上的。因此, 梁的单元驱动方程为:

在上述公式的基础上还要对单元梁进行假设, 并假设出梁单元内中一点位移, 其公式为:

其中W (x, t) 为指局部动力位移;δ为指梁单元节点位移列矢量;n为指形函数矩阵。正常情况下, 常将W (x, t) 的影响忽略不计, 但是可以将其代入中, 算出单元局部动力, 以便更好的算出起重机动力相应及局部动力计算。在对起重机动力相应及局部动力计算的时候, 可以将起重机看作一个梁单元系统, 在对动力值进行极端的时候, 可以将时间定为8s, 可以计算出当主梁跨中时, 其挠度最大, 其危险性也最大。从上述分析中可以看出局部效应对寿命预测是有一定影响的。

3 结语

就目前来看, 对大型起重机寿命进行预测是十分必要的。毕竟起重机在常在不同环境下进行工作, 受局部效应的影响在一定程度上会减少自身寿命。一旦起重机在已经出现故障的情况下仍然进行进行相应的工作, 而又不知道起重机寿命, 也没有对起重机剩余寿命进行评估。在这种情况下, 很可能出现安全隐患。其不仅会给企业带来一定损失, 同时也会危害人们生命健康。要想保证起重机正常运行, 避免不必要的损失, 就应该对起重机寿命进行预测, 这样可以知道起重机寿命, 当起重机已经老化到一定程度, 可以不使用, 避免经济损失和人员伤亡。

摘要：随着经济的发展和科技的进步, 大型起重机被广泛的应用在工业上, 其在在为工业发展提供便利的服务的同时, 我们也应该看到其自身问题。起重机作为一种机械, 在运行的过程中, 难免会后受到外部环境和工矿的的影响, 特别是局部动力效应的影响, 而出现磨损或是零部件损坏问题。长期下去势必会减少起重机的使用寿命, 给企业带来一定损失, 对局部动力效应影响下的大型起重机寿命进行预测势在必行。本文主要从局部动力效应影响下的大型起重机寿命预测重要性、对大型起重机随机地震进行分析等方面, 对局部动力效应影响的大型起重机寿命预测进行相应分析。

关键词：局部动力效应,大型起重机,寿命预测

参考文献

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大型起重机 第10篇

1 桥式起重机的基本特点

在水电站中,桥式起重机饰演着电站建设过程发电机组内部重要设备的吊装和发电运行正式使用后的检修吊装。一般具有下述特点。

1.1 起重量显著

发电机组转子通常在完成工位整体组装工作后整体调运到机位安装,其中转子的体积和质量均较大,决定起重机自身的额定起重量也较为显著。

1.2 起升速度不高

大规模发电机组设备对应的吊装一般应准确合理。为此,每一个机构应保证可在低速条件下有序运行。

1.3 起升行程大

通常,大型水电站内部的桥式起重机对应的起升高度应保证超出30m。在重型设备环节,主要控制在低速条件下运行,而整个起升行程近乎需要30min。因此,起升机构电动机应依据短时额定负荷来挑选。

1.4 工作级别不高

电站建设环节起吊的额定载荷为发电子转子,而起吊次数和发电机组数量相同,起吊的剩余部件均低于额定起重量。待水电站正式发电运行后,则起重机仅仅承担检修吊装这一任务,等同于处在闲置状态。

2 单小车桥机和双小车桥机对比

例如,300t单小车桥机和150t+150t这种双小车桥机,笔者将从轨道上平面到吊具中心大小、设备自重等角度展开对比。

其一,轨道上平面到起重机吊具中心大小的比较。其中,单小车桥机要求两台起重机一起并车联合抬吊,而其他部件通过一台起重机来吊装,无需应用平衡梁。若1台单小车桥机仅仅单独工作,则吊具中心到大车轨道平面之间的距离是1.2m。若两台单小车起重机通过并车大平衡梁对转子进行吊装操作,则轨道上平面至大平衡梁下平面的距离是3.5m。而对于双小车桥机,若一台双小车桥机内部的一个小车仅单独工作,则吊具中心到打车轨道平面之间的距离是0.5m。当单台起重机内部两个小车并车一起来抬吊发电机,则小平衡梁自身下平面到起重机轨道内部上平面之间的距离是1.3m。

其二,安全稳定性比较。在单小车桥机中,各台起重机中只有1个小车、1套起升机构与小车运行机构。它的零部件不多,故障低发,便于检修维护。当起吊转子时,仅仅通过1个大平衡梁便可完成。在并车操作过程中,2台起重机有2个吊点,且控制点较少,便于确保达平衡梁两侧对应的水平高低差。

另外,单小车桥机因每台起重机上只存在一个主起升机构,所以能够选取通过双电机来驱使1个行星减速器这一方案。若1个电动机发生故障后,则对应的制动器便出现抱闸操作。另一个电动机能够继续工作,同时可确保按照0.5额定速度稳步工作,进而满足当一台电动机发生故障问题时,则另一台电动机把吊运设备合理放回原地,并能继续开展吊装工作。当两个电动机均稳步工作时,闭合某一个电动机,能把起升速度减小到一半,让起升机自身的调速范围扩大到1倍。当处于额定载荷条件时,实现1:20无线调速。利用该方案能够增加起升机构的有效性,强化使用性能,比较适合应用在安全标准高、电站厂房使用少的起重机中。

其三,轨道上平面到起重机至高点大小的比较。在单小车桥机中,因每个小车自身的起重量偏大,其与双小车起重机内部小车起重量相比呈现两倍关系。由此可知,小车的高度偏大,若起重机至小车轨道上平面近乎相同,则单小车起重机内部大车轨道平面至起重机至高点的距离较大,而这两种桥机所差高度达到了800mm左右。

其四,设备自重比较。双小车桥机由于大件转子和定子通过两个小车并车来完成抬吊,其主梁引发的弯矩低于一台小车独立吊装所引发的弯矩,主梁截面较小,且重量不大。因双小车桥机和单小车桥机相比多出小平衡梁,所以这两种形式对应的起重机重量近乎相同。

综上所述,300t单小车桥机和150t+150t双小车桥机具备不同的特点。在具体的桥式起重机选择时,需要结合水电站的具体的施工条件和成本情况,选择适宜的桥式起重机形式,以达到降低成本和保证安装效率的目的。以某水电站的桥式起重机选择为例,本工程采用的双排布置方案,且需要在满足需求的基础上,降低厂房高度,并在本工程中对桥式起重机过跨技术进行应用。因此,综合所有因素,该工程主要选择150t+150t双小车桥机。

3 参数配置

3.1 工作级别

起重机在安装期存在较大的使用率,而在电站正式建成后使用频率则显著降低,工作级别需列至轻级。利用等级,通常选择T1-T4。若厂房机组不多,则选择T1-T2;若较多,则选择T3-T1。其中,起重机自身的起重量和发电机转子对应的重量密切相关。然而,所起吊载荷通常小于额定起重量。机构自身的载荷状态通常是L1-L2,若厂房中机组数量不多,则机构载荷状态选择L1;若机组数量偏多,则载荷状态便可选择L2。

3.2 工作速度

主起升机构主要依据重载低速和轻载高速进行配置。对于重载工作区实际吊设的载荷一般是转子和变压器等。为实现上述部件的科学吊装,不建议使用显著速度。而主起升机构自身的重载速度通常设置在2m/min左右。由于小车运行机构行程不大且速度取值相对较低,通常将其设定在10m/min左右。而大车运行速度通常设置在20m/min左右,若速度设置偏大,则将提高电机功率与运行维护经费。

4 功能配置

4.1 安全制动器

安全制动器主要布设在传送链末端对应的卷筒法兰中。待检测系统检测发现起升机构传动链特定环节存在故障,则控制系统能够马上调节安全制动器,使其抱闸,进而不会因意外出现坠落。同时,安全制动器属于起升机构的末尾安全防线,能够增强安全可靠性,主要被应用在核电站起重机与大体积铸造起重机中。另外,它的安装在某种程度上会加大整机的难度。水电站起重机由于工作不是十分频繁,只要合理加强传动链零部件对应的强度,则无需装设安全制动器。

4.2 副起升机构

大型水电站的厂房通常配备起吊转子和定子等超大规模的大型桥机与中小型桥机。其中,大型桥机通常无需设置副起升机构,通过主机机构声速来取代,以此控制整机的宽度大小以及自重。主钩声速不仅能变频调速,而且也能在减速器中经由手柄转换调整减速器内部的传动比。如果要求吊装扬高40m左右的物件,且该部件超出主钩扬高范围,则此部件中间一般不大,能够面向一侧主梁增设一个电动葫芦实现。

4.3 调速系统

水电站桥机的基本任务是发电机组的组装与检修,确保安装定位合理,各挡位速度平稳,适用变频调速。由于各机构自身工作速度设置偏低且电机功率不突出,应用变频调速较为经济。

公用直流母线与能量回馈是当下最高端的调速系统,十分适合应用在调速比大的起重机中。它的调速性能优良,无需电阻器,能够节省安装空间,减小使用能耗。

4.4 故障检测和显示系统

面向司机室中上位计算机安装桥机运行状态与故障检测系统,能够对每一种运行与保护信息实施全面显示。同时,在安装调试环节与试运行过程,电气部分总会出现部分小故障。该功能设置能够显示故障的实际位置与具体原因,控制查找范围,减小排故时间。

4.5 三维显示系统

在起重机中,面向运行机构与主小车运行机构配备可靠的二维定位系统,并在起升机构中配备高度显示系统,能够依据提早设定位置规范开展吊装作业,完成自动定位,增加自动化程度。若参照点选取合理,则显示精度能够达到±2mm左右,其定位精度能够达到±10mm左右。

4.6 动态检测与监控系统

水电站所用大型桥机为检测起重机桥架自身的承载能力,能够通过主梁强度和刚度动态监控系统。这一系统能够动态计算小车在哪一个位置时设定点对应的应力值与下挠值,同时进行综合对比。通过小荷载试验值面向计算值展开验证与调整,进而明确起吊额定载荷环节主梁极限应力与下挠,以此检测主梁的基本强度与刚度。待起重机稳步运行时,操作人员能够在工业控制机中全面观察主梁的具体应力与下挠值。另外,该套装置还具备达标前告诫与断电功能,有利于安全使用。

5 结语

综上可知,近几年,桥式起重机的社会作用愈发突显,同时也对其动态特性提出了更高需求。而桥式起重机探索是一项复杂的工作,应加大投入力度,积极探索,明确起重机的基本特点,掌握选型技巧,进而不断完善桥式起重机,使其更好地服务于水利项目,推动社会发展。

摘要：在水电站主厂房中,桥式起重机一般担负重要设备安装、基本运行维护与常规检修等任务。近些年,水电工程日益兴起,桥机需求也逐步增加,且起重机整体的起重能力随之不断增大。本文笔者依照理论知识和实践活动,重点剖析桥式起重机,希望可为水利建设提供帮助,促进相关研究。

关键词：水电站,大型,桥式起重机,特点,选型

参考文献

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大型平臂塔式起重机紧绳装置的研究 第11篇

变幅钢丝绳产生下垂有两个原因, 一是安装过程中由于张力较大难于张紧, 二是在使用一段时间后变幅钢丝绳自身被拉长。一般中小型塔式起重机幅度不太大, 且变幅钢丝绳直径也较小, 可以采用如图1所示棘轮带动张紧卷筒的方式, 由人力进行张紧。但是对于大型甚至超大型塔机来说, 由于工作幅度较大, 变幅钢丝绳直径及单位长度自重较大, 在悬垂状态下产生的水平力也较大, 使用图1所示张紧装置进行人工张紧难度较大, 也不容易达到理想效果。为解决此问题, 本文研究了适合大型及特大型塔式起重机变幅钢丝绳紧绳装置, 这种张紧装置由力矩电机驱动传动装置带动张紧卷筒达到张紧变幅钢丝绳的目的, 利用力矩电机的特性能够使变幅绳的张紧力在合适的范围内, 从而保证了变幅钢丝绳的悬垂度在适当的范围内。

1 变幅绳张力与悬垂度的关系

本文提及的张紧装置与运行小车牵引系统的关系如图2所示, 它主要由导向滑轮、起重小车、变幅机构、紧绳装置及变幅钢丝绳等5个部分组成, 紧绳装置收紧牵引绳使变幅钢丝绳张紧。

1-导向滑轮;2-起重小车;3-变幅机构;4-紧绳装置;5-变幅钢丝绳

长度较大的钢丝绳形成的悬垂曲线可以用悬链线理论进行描述, 对于塔式起重机下垂部分的变幅钢丝绳都可以视为悬垂线, 则图2中变幅钢丝绳5的形状可用悬链线加以描述, 以其最低点为原点建立平面直角坐标系, 如图3所示, 变幅绳可由图3中曲线AOB表示, 其曲线方程为

式中——变幅钢丝绳线密度;

F0——变幅钢丝绳水平拉力。

变幅绳无外界载荷作用, 仅承受自重时, 其水平拉力可由抛物线挠度理论近似给出[3]

式中f——变幅钢丝绳悬垂度;

L——变幅钢丝绳两支撑点间的跨度。

一般情况下变幅钢丝绳的悬垂度为其跨距的1/30~1/50[4], 过小的悬垂度可能造成变幅钢丝绳张紧力太大而对臂架产生不利影响。如工作幅度80m, 变幅钢丝绳的线质量为1kg/m, 在悬垂度为L/50时钢丝绳的水平张力将达到5 000N, 这类水平力将转化为起重臂的臂端载荷。

2 紧绳装置的基本组成

紧绳装置基本组成如图4所示, 其工作原理为:在变幅机构不工作状态下, 开启力矩电机, 驱动减速器带动牵引卷筒, 收紧牵引钢丝绳, 通过滑轮组驱动变幅钢丝绳张紧滑轮拉紧变幅钢丝绳, 当变幅钢丝绳悬垂度满足要求时, 完成紧绳作业, 并使棘爪锁定棘轮防止钢丝绳回拉。

3 力矩电机的选取原则

为了保证张紧装置在变幅钢丝绳上产生合适的张紧力, 并且不会出现过度张紧现象, 选取力矩电机驱动张紧装置, 并使力矩电机的堵转力矩值与变幅钢丝绳的最大张紧力相对应, 即当电机达到堵转力矩时, 钢丝绳也正好达到所需的最大张紧力。这样可以保证在施工现场进行张紧时不会出现操作上的失误造成过度张紧现象。因此, 需要确定电动机输出力矩与变幅钢丝绳张紧力之间的关系, 从而可得出变幅钢丝绳达到合适下挠度时所需的电机力矩, 为力矩电机的选取提供理论依据。

1-张紧滑轮;2-牵引钢丝绳;3-滑轮组;4-棘爪;5-棘轮;6-卷筒;7-减速机 (内置于卷筒) ;8-电动机

3.1 电机力矩与变幅钢丝绳悬垂度的关系表达式

由于电动机输出力矩最终与负载保持平衡, 设变幅钢丝绳的最大张力为F, 忽略张紧系统滑轮装置的重量。由图2可知, 紧绳装置中牵引钢丝绳的拉力F1为

式中a——滑轮组倍率;

η1——滑轮组效率;

η2——导向滑轮效率。

设紧绳装置中卷筒的计算直径为D, 则牵引钢丝绳的拉力在紧绳卷筒上产生的力矩为

驱动电机需要输出力矩为

式中i——减速器的传动比;

η——系统的总效率, η=η1η2η3, 其中η3为机构的传动效率。

由式 (1) ~ (3) 可得电机力矩的数学模型

公式 (6) 表明, 电机力矩与卷筒的计算直径D成正比, 与滑轮组的倍率a、减速机传动比i和系统的总效率η成反比。

由于悬链线上任一点水平方向的拉力大小不变[5], 由图3可知, B点处变幅绳的拉力大小为

对式 (1) 求导可得曲线上任意一点处斜率为

式中η——曲线任一点处切线与x轴夹角。

则图3中B点处的θ值为

由式 (2) 、 (7) 、 (8) 可得

联立式 (6) 和 (10) 可得到电机力矩与变幅钢丝绳悬垂度之间的关系表达式

3.2 应用MATLAB描述相关变量之间的关系[6]

通常力矩电机的堵转力矩都是常数, 公式 (11) 求得的电机力矩值应该是电机的堵转力矩值, 在系统的跨度L、最小悬垂度f确定之后通过调整式 (11) 中的传动比i、滑轮组倍率a和紧绳卷筒的计算直径D来使得式 (11) 两边平衡。借助MATLAB软件绘制出了T2为定值的情况下, 传动比i、滑轮组倍率a和紧绳卷筒的计算直径D之间的变化关系, 如图5所示。图5中给出了两种T2值, 即T2a=14k Nm和T2b=20k Nm两组参数化曲面, 图中可以看出随着T2值的升高, 张紧装置中的倍率a、传动比i和紧绳转筒计算直径D所形成的等值参数化曲面的量值都在提高。

对于特定的T2值, 不同滑轮组倍率a的情况下, 传动比i、紧绳卷筒的计算直径D之间的变化如图6所示。

图5给出了电机力矩T2与滑轮组倍率a, 减速机传动比i以及卷筒计算直径D之间的关系, 说明了电机力矩与卷筒计算直径成正比, 与滑轮组倍率a及减速机传动比i成反比。由图6可知, 当电机力矩T为定值时, 对于不同张紧滑轮组倍率a, 卷筒的计算直径D随着传动比i的增加而增加, 在设计上可以运用这一方法确定张紧机构紧绳卷筒的计算直径D和减速机的传动比i。

4 结论

利用悬链线理论研究了变幅钢丝绳的悬垂度与张紧力之间的关系, 建立了表达式;采用力矩电机作为变幅绳张紧机构的驱动电机, 可以利用电机的堵转力矩与变幅绳的最大张紧力相对应, 正常情况下要求变幅绳的悬垂度为 (1/30~1/50) L, 在使用中可以把力矩电机的赌转力矩与L/50的悬垂度相对应, 有利于防止钢丝绳发生过紧状态。在实际应用中紧绳装置的收绳速度不宜太快, 降低驱动电机的堵转力矩可以提升传动比也能够减小卷筒的计算直径。

参考文献

[1]　徐世利.塔式起重机变幅紧绳装置的改进[J].建筑机械, 1997, (7) :6-7.

[2]　曲岩.塔机变幅张紧装置的改进[J].机械研究与应用, 1999, (6) :52.

[3]　铁道部大桥工程局.悬索桥[M].北京:科学技术文献出版社[M].1996.

[4]　顾迪民.工程起重机第二版[M].北京:中国建材工业出版社, 1988.

[5]　李春明.水平臂塔式起重机起升钢丝绳挠度的精确计算[J].林业科技情报, 2011, 43 (1) :38-39.