起重机15吨小车设计说明书

电持续率为工作时间与周期时间之比，一般一个周期通常定为10min。标准的通电持续率规定为15%、25%、40%、60%四种。

4.7工作类型

起重机按其载荷率和工作繁忙程度可分为轻级、中级、重级和特重级四种工作类型。

（1）轻级：工作速度低，使用次数少，满载机会少，通电持续率为15%。用于不需紧张及繁重工作的场所，如在水电站、发电厂中用作安装检修用的起重机。

（2）中级：经常在不同载荷下工作，速度中等，工作不太繁重，通电持续率为25%，如一般机械加工车间和装配车间用的起重机。

（3）重级：工作繁重，经常在重载荷下工作，通电持续率为40%，如冶金和铸造车间内使用的起重机。

（4）特重级：经常起吊额定负荷，工作特别繁忙，通电持续率为60%，如冶金专用的桥式起重机。起重量、运行速度和工作类型是桥式起重机最重要的三个参数。

五、桥式起重机对电力拖动的要求

桥式起重机的工作条件比较差，由于安装在车门(仓库、码头、货场)的上部，有的还是露天安装，因此往往处在高温、高湿度、易受风雨侵蚀或多粉尘的环境；同时，还经常处于频繁的起动、制动、反转状态，要承受较大的过载和机械冲击。囚此，对桥式起重机的电力拖动和电气控制有以下特殊的要求：

5.1对起重电动机的要求

(1)起重电动机为重复短时工作制。所谓“重复短时工作制”，即FC介于25%～40％。重复短时工作制的特点是电动机较频繁地通、断电，经常处于起动、制动和反转状态，而且负载不规律，时轻时重，因此受过载和机械冲击较大；同时，由于工作时间较短，其温升要比长期工作制的电动机低(在同样的功率下)，允许

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过载运行。因此，要求电动机有较强的过载能力。

(2)有较大的起动转矩。起重电动机往往是带负载起动，因此要求有较好的起动性能，即起动转矩大，起动电流小。

(3)能进行电气调速。由于起重机对重物停放的准确性要求较高，在起吊和下降重物时要进行调速，但是起重机的调速大多数是在运行过程中进行，而且变换次数较多，所以不宜采用机械调速，而应采用电气调速。因此，起重电动机多采用绕线转子异步电动机，且采用转子电路串电阻的方法起动和调速。

(4)为适应较恶劣的工作环境和机械冲击，电动机采用封闭式，要求有坚固的机械结构，采用较高的耐热绝缘等级。

根据以上要求，专门设计了起重用的交流异步电动机，型号为YZR(绕线型)和YZ(笼型)系列，这类电动机具有过载能力强、起动性能好、机械强度大和机械特性较软的特点，能够适应起重机工作的要求。起重电动机在铭牌上标出的功率均为JC＝25％时的输出功率。

5.2电力拖动系统的构成及电气控制要求

桥式起重机的电力拖动系统由三至五台电动机所组成：

(1)小车驱动电动机一台。

(2)大车驱动电动机一至两台：大车如果采用集中驱动，则只有一台大车电动机；如果采用分别驱动，则由两台相同的电动机分别驱动左、右两边的主动轮。

(3)起重电动机一至两台：单钩的小型起重机只有一台起重电动机；对于15t以上的中型和重型起重机，则有两台(主钩和副钩)起重电动机。

桥式起重机电力拖动及其控制的主要要求是：

(1)空钩能够快速升降，以减少辅助工时；轻载时的提升速度应大于额定负载时的提升速度。

(2)有一定的调速范围，普通的起重机调速范围(高低速之比)一般为3∶1，要求较高的则要达到(5～10)∶1。

(3)有适当的低速区，在刚开始提升重物或重物下降至接近预定位置时，都应低速运行。因此要求在30％额定速度内分成若干低速挡以供选择。同时要求由高速向低速过渡时应逐级减速以保持稳定运行。

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(4)提升的第一挡为预备挡，用以消除传动系统中的齿轮间隙，并将钢丝绳张紧，以避免过大的机械冲击。预备级的起动转矩一般限制在额定转矩的50％以下。

（5)起重电动机负载的特点是位能性反抗力矩（即负载转距的方向并不随电动机的转向而改变)，因此要求在下放重物时起重电动机可工作在电动机状态、反接制动或再生发电制动状态，以满足对不同下降速度的要求(详见后面对起重机控制电路的分析)。

(6)为确保安全，要求采用电气和机械双重制动，既可减轻机械抱闸的负担，又可防止因突然断电而使重物自由下落造成事故。

(7)要求有完备的电气保护与联锁环节，例如：要有短时过载的保护措施，由于热继电器的热惯性较大，因此起重机电路多采用过流继电器作过载保护；要有零压保护；行程终端限位保护等等。

六、桥式起重机小车运行传动机构

小车的传动方式有两种。即减速器位于小车主动轮中间或减速器位于小车主动轮一侧。减速器位于小车主动轮中间的小车传动方式．使小车减速器输出轴及两侧传动轴所承受的扭矩比较均匀。减速器位于小车主动轮一侧的传动方式，安装和维修比较方便，但起车时小车车体有左右扭摆现象。

七、桥式起重机运行机构设计的目的、内容和要求

7.1设计目的

现代桥式起重机设计是在学完起重机械课程之后的一个重要实践性教学环节。其目的在于通过桥式起重机设计，使学生在拟订传动结构方案、结构设计和装配、制造工艺以及零件设计计算、机械制图和编写技术文件等方面得到综合训练；并对已经学过的基本知识、基本理论和基本技能进行综合运用。从而培养学生具有结构分析和结构设计的初步能力；使学生树立正确的设计思想、理论联系

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实际和实事求是的工作作风

7.2设计内容

起重小车总体设计、小车运行机构计算、起升机构卷筒组的设计计算、吊钩组或动滑轮组（包括悬挂装置）的设计计算。

7.3设计要求

在设计过程中，结合起重机的实际工作条件，注意了以下几方面的要求： 整台起重机与厂方建筑物的配合，以及小车与桥架的配合要恰当。小车与桥架的相互配合，主要在于：小车轨距（车轮中心线间的水平距离）和桥架上的小车轨距应相同，其次，在于小车的缓冲器与桥架上的挡铁位置要配合好，小车的撞尺和桥架上的行程限位装置要配合好。小车的平面布置愈紧凑小车愈能跑到靠近桥架的两端，起重机工作范围也就愈大。小车的高度小，相应的可使起重机的高度减小，从而降低了厂房建筑物的高度。小车上机构的布置及同一机构中各零件间的配合要求适当。起升机构和小车平面的布置要合理，二者之间的距离不应太小，否则维修不便，或造成小车架难以设计。但也不应太大，否则小车就不紧凑。 小车车轮的轮压分布要求均匀。如能满足这个要求，则可以获得最小的车轮，轮轴及轴承箱的尺寸，并且使起重机桥架主梁上受到均匀的载荷。一般最大轮压不应该超过平均轮压得20%。 小车架上的机构与小车架配合要适当。为使小车上的起升、运行机构与小车架配合得好，要求二者之间的配合尺寸相符；连接零件选择适当和安装方便。在设计原则上，要以机构为主，尽量用小车架去配合机构；同时机构的布置也要尽量使钢结构的设计制造和运行机构的要求设计，但在不影响机构的工作的条件下，机构的布置也应配合小车架的设计，使其构造简单，合理和便于制造。尽量选用标准零部件，以提高设计与制造的工作效率，降低生产成本。小车各部分的设计应考虑制造，安装和维护检修的方便，尽量保证各部件拆下修理时而不需要移动邻近的部件。总之，要兼顾各个方面的相互关系，做到个部分之间的配合良好

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