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门式起重机综述
姓名：王红振 学号：2010071226 班级：机械104
摘要
门式起重机是桥式起重机的一种变形。在港口，主要用于室外的货场、料场货、散货的装卸作业。它的金属结构像门形框架，承载主梁下安装两条支脚，可以直接在地面的轨道上行走，主梁两端可以具有外伸悬臂梁。门式起重机具有场地利用率高、作业范围大、适应面广、通用性强等特点，在港口货场得到广泛使用。本文介绍了控制门式起重机的电气控制系统器的变幅、起降和各个动作中的变速的电气回路.着重介绍了起升机构和电机的变频。
关键字：门式起重机 起升机构 电机变频 维护与保养
Abstract
Portal bridge crane is a crane deformation. In port, mainly used for Outdoor Yard, material goods, bulk cargo handling operations. The structure of the metal as the portal frame, bearing girder of the two feet, can be directly on the ground running on the track, two ends of the main beam can have extended cantilever beams. Gantry crane with high utilization rate of space, large working range, wide adaptability, strong general features, widely used in port freight yard. This paper describes the control of gantry crane electric control system of the transformer, landing and various action in the transmission of the electrical circuit . This paper introduces the lifting mechanism and motor frequency conversion.
Keywords: Portal crane Hoisting mechanism Motor frequency Maintenance and repair
1 门式起重机的分类
1.1 单主梁门式起重机
　　单主梁门式起重机结构简单，制造安装方便，自身质量小，主梁多为偏轨箱形架结构。与双主梁门式起重机相比，整体刚度要弱一些。因此，当起重量Q≤50t、跨度S≤35m时,可采用这种形式。单主梁门式起重机门腿有L型和C型两种形式。L型的制造安装方便，受力情况好,自身质量较小，但是，吊运货物通过支腿处的空间相对小一些。C型的支脚做成倾斜或弯曲形，目的在于有较大的横向空间，以使货物顺利通过支脚。
1.2 双梁桥式起重机
　　双梁桥式起重机承载能力强，跨度大、整体稳定性好，品种多，但自身质量与相同起重量的单主梁门式起重机相比要大些，造价也较高。根据主梁结构不同，又可分为箱形梁和桁架两种形式。目前一般多采用箱形结构。
1.3普通龙门起重机
这种起重机多采用箱型式和桁架式结构，用途最广泛。可以搬运各种成件物品和散状物料，起重量在100吨以下，跨度为4～39米。用抓斗的普通门式起重机工作级别较高。普通门式起重机主要是指吊钩、抓斗、电磁、葫芦门式起重机，同时也包括半门式起重机。
1.4水电站龙门起重机
　　主要用来吊运和启闭闸门，也可进行安装作业。起重量达80～500吨，跨度较小，为8～16米；起升速度较低，为1～5米／分。这种起重机虽然不是经常吊运，但一旦使用工作却十分繁重，因此要适当提高工作级别。
1.5造船龙门起重机
主要用在海岸的造船，大型船体的搬运工作。
1.6集装箱龙门起重机轨道龙门吊
用于集装箱码头。拖挂车将岸壁集装箱运载桥从船上卸下的集装箱运到堆场或后方后，由集装箱龙门起重机堆码起来或直接装车运走，可加快集装箱运载桥或其他起重机的周转。可堆放高3～4层、宽6排的集装箱的堆场，一般用轮胎式，也有用有轨式的。集装箱龙门起重机与集装箱跨车相比，它的跨度和门架两侧的高度都较大。为适应港口码头的运输需要，这种起重机的工作级别较高。起升速度为8～10米／分；跨度根据需要跨越的集装箱排数来决定，最大为60米左右相应于20英尺、30英尺、40英尺长集装箱的起重量分别约为20吨、25吨和30吨。
2门式起重机起升机构
2.1起升机构常用的调速方法
双速绕线电机带涡流制动器调速系统，双速绕线电机有两种形式，一种是低速是绕线电机，高速作鼠笼电机运行，通常称为单滑环的双速绕线电机；另一种是低速和高速均是绕线电机运行，通常称为双滑环的双速绕线电机，这种电机高速和低速转子均可串入电阻。适用于125T-M以上的塔机。
三速电机调速：即电动机本身就是三速鼠笼电机，通过改变电机定子极对数而实现调速。一般极对数比有：2/4/8，4/6/24，4/8/32等，适用于80T-M以下的塔机。
两个相同型号带常闭制动器的绕线电机调速系统该调速系统采用两个相同型号带常闭制动器的绕线电机，以不同速比与减速器输入轴齿合（RCS）。其微动速度（MV）是由能耗制动得到的，一个电机用于驱动，另一个电机用来减速。低速（PV）由速比大的电机驱动；高速（GV）由速比小的电机驱动。
变频调速：
交流异步电机的转速表达式为
其中 f — 电源频率，P — 电动机极对数，S — 转差率
从上式看出，在极对数固定的情况下，电动机的转速与电源频率成正比。改变供给电动机的电源频率，就成比例的改变了电机转速，因此使用一种适用于起重机的变频器，设置适当的参数，就可以达到改变速度的目的。重物下放时，采用发电制动方式，配备制动单元和电阻，其能量在电阻上消耗掉。它能做到真正的无极调速，是目前世界上最好的交流调速方式
2.2双速绕线电机带涡流制动器调速及控制系统分析
工作原理：该电机在低速运行时，要求将高速绕组短接。这种单滑环的双速绕线电机是一种特殊的绕线电机，定子有两套绕组，一般速比为4/8极，转子采用特殊接线方式：在8极运行时，与普通的绕线电机一样，可以配合涡流制动器得到低速；而在4极运行时，转子自动短接，相当于一个鼠笼电机运行，主回路见下图，控制回路原理与三速电机控制回路相似。更通过切换串联在转子上的电阻来改变转子电枢电流，从而达到调速的目的。
双速绕线电机带制动器起升主回路图

• 双速绕线电机带制动器起升控制工作原理：起升一档接触器KHU,KHE,KHL,KHJ,KHB吸合；
• 起升二档 ：接触器KHU,KHL,KHE,KHJ,KH1，KHB吸合 ；
• 起升三档 :接触器KHU，KHL，KHJ，KH1，KHB吸合 ;
• 起升四档 ：接触器KHU，KHL，KHJ,KHB吸合，接触器KH1→KH2→KH3依次吸合；
• 起升五档 ：接触器KHU，KHH，KHB吸合
双速绕线电机带制动器起升控制回路图

2.3三速电机工作原理
外电源接好后，按下启动按钮，接通QFH，然后视需要上升或下降，上升时KHU接通，下降时KHD接通，当操作手柄放在上升或者下降一档时,KHL接通，电机以低速启动运行；当操作手柄放在二档时，KHJ、KHM接通，电机以中速运行；当操作手柄放在三档时，KHH接通，电机以高速运行。在KHU或者KHD接通时，通过KHB使制动器通电松闸。其间每档均有时间继电器延时（在PLC中实现），以免司机误操作(如从0档直接操作到第三档)而造成速度冲击。
控制回路见下图:
联动台起升档位开关信号及起升限位等信号由可编程控制器PLC的输入端输入可编程控制器，PLC通过逻辑运算、分析后发出指令，由输出端子输出相关信号，使有关接触器通电或者断电，从而操纵起升机构按照需要的速度工作。
三速电动机调速及控制系统分析

在中、小型塔机的起升机构上，最常用的是三速电动机
三速电机起升控制回路

2.4交流变频调速
速度平稳、无冲击，极大地改善了机构和钢结构的使用情况。慢就位速度可以设置得很低，而且长时间慢速工作，电机也不会过载、过热，有利于减少操作者的紧张情绪，提高吊重的定位精度。使用鼠笼电机，具有可靠性高，体积小，重量轻的特点。启动、变速时，电流变化不大，对工地电网冲击小50HZ（基频）以下恒转矩，50HZ（基频）以上恒功率，真正实现轻载高速，重载低速的性能。
它的缺点是成本较高，特别是用于起升机构的大功率变频器，这是影响变频器迅速推广的主要原因，相信随着科技的不断发展和进步及成本的降低，变频交流调速电控系统，一定会成为市场的主流。
变频起升控制回路图

3门式起重机的维护和保养
3.1润滑
　　起重机各机构的工作性能和寿命很大程度上取决于润滑。 润滑时，机电产品的保养、润滑参见自身说明书，走行大车、吊重桁车等应每周注一次润滑脂。卷扬机加注工业齿轮油（SY1172—80）200，应经常检查油面高度，及时补充。
3.2钢丝绳
　　应注意钢丝绳断丝情况。如有断丝、断股或磨耗量达到报废标准时，应及时更换新绳。
3.3吊具
　　吊具必须定期检查。
3.4滑轮组
　　主要检查绳槽磨损情况，轮缘有无崩裂及滑轮在轴上有无卡住现象。
3.5车轮
　 定期检查轮缘和踏面，当轮缘部分的磨损或崩裂达到10%厚度时应更换新轮。 当踏面上两主动轮直径相差超过D/600，或踏面上出现严重的伤痕时应重新车光。
3.6制动器
　　每班应检查一次。 制动器应动作准确，销轴不许有卡住现象。闸瓦应正确贴合制动轮，松闸时闸瓦间隙应相等。

参考文献：
[1] 张青 宋世军 工程机械概论 化学工业出版社
[2] 刘木南，单增海.工程起重机行业现状及发展趋势.交通世界，2004,11
[3] 张刚.轨道式集装箱门式起重机在港口的应用.港口装卸，2004，01
[4] 邱栋良.国内外起重机发展动态.起重运输机械，1997,8