起重機

概念

起重機(Crane)屬于起重機械的一種，是一種作循環(huán)、間歇運動(dòng)的機械。一個(gè)工作循環(huán)包括：取物裝置從取物地把物品提起，然后水平移動(dòng)到指定地點(diǎn)降下物品，接著(zhù)進(jìn)行反向運動(dòng)，使取物裝置返回原位，以便進(jìn)行下一次循環(huán)。
　　 通常起重機械由起升機構(使物品上下運動(dòng))、運行機構(使起重機械移動(dòng))、變幅機構和回轉機構(使物品作水平移動(dòng))，再加上金屬機構，動(dòng)力裝置，操縱控制及必要的輔助裝置組合而成。 在建橋工程中所用的起重機械，根據其構造和性能的不同，一般可分為輕小型起重設備、橋式類(lèi)型起重機械和臂架類(lèi)型起重機三大類(lèi)。輕小型起重設備如：千斤頂、葫蘆、卷?yè)P機等。橋架類(lèi)型起重機械如梁式起重機、龍門(mén)起重機等。臂架類(lèi)型起重機如固定式回轉起重機、塔式起重機、汽車(chē)起重機、輪胎、履帶起重機等。
　　 在一定范圍內垂直提升和水平搬運重物的多動(dòng)作起重機械。又稱(chēng)吊車(chē)。屬于物料搬運機械。起重機的工作特點(diǎn)是做間歇性運動(dòng)，即在一個(gè)工作循環(huán)中取料、運移、卸載等動(dòng)作的相應機構是交替工作的。

起重機的雛形

　　 中國古代灌溉農田用的桔是臂架型起重機的雛形。14世紀，西歐出現了人力和畜力驅動(dòng)的轉動(dòng)臂架型起重機。19世紀前期，出現了橋式起重機,天車(chē),行車(chē),；起重機的重要磨損件如軸、齒輪和吊具等開(kāi)始采用金屬材料制造，并開(kāi)始采用水力驅動(dòng)。19世紀后期，蒸汽驅動(dòng)的起重機逐漸取代了水力驅動(dòng)的起重機。20世紀20年代開(kāi)始，由于電氣工業(yè)和內燃機工業(yè)迅速發(fā)展，以電動(dòng)機或內燃機為動(dòng)力裝置的各種起重機基本形成。
　　 起重機主要包括起升機構、運行機構、變幅機構、回轉機構和金屬結構等。起升機構是起重機的基本工作機構，大多是由吊掛系統和絞車(chē)組成，也有通過(guò)液壓系統升降重物的。運行機構用以縱向水平運移重物或調整起重機的工作位置，一般是由電動(dòng)機、減速器、制動(dòng)器和車(chē)輪組成。變幅機構只配備在臂架型起重機上，臂架仰起時(shí)幅度減小，俯下時(shí)幅度增大，分平衡變幅和非平衡變幅兩種�；剞D機構用以使臂架回轉，是由驅動(dòng)裝置和回轉支承裝置組成。金屬結構是起重機的骨架，主要承載件如橋架、臂架和門(mén)架可為箱形結構或桁架結構，也可為腹板結構，有的可用型鋼作為支承梁。

起重機根據結構的不同分類(lèi)

　　 　 1、梁式型起重機�？稍陂L(cháng)方形場(chǎng)地及其上空作業(yè)，多用于車(chē)間、倉庫、露天堆場(chǎng)等處的物品裝卸，有梁式起重機、橋式起重機,天車(chē),行車(chē),、龍門(mén)起重機、纜索起重機、運載橋等。
　　 ①梁式起重機：梁式起重機主要包括單梁橋式起重機,天車(chē),行車(chē),和雙梁橋式起重機,天車(chē),行車(chē),
　　 單梁橋式起重機,天車(chē),行車(chē),橋架的主梁多采用工字型鋼或鋼型與鋼板的組合截面。起重小車(chē)常為手拉葫蘆、電動(dòng)葫蘆或用葫蘆作為起升機構部件裝配而成。
　　 按橋架支承式和懸掛式兩種。前者橋架沿車(chē)梁上的起重機軌道運行；后者的橋架沿懸掛在廠(chǎng)房屋架下的起重機軌道運行。單梁橋式起重機,天車(chē),行車(chē),分手動(dòng)、電動(dòng)兩種。手動(dòng)單梁橋式起重機,天車(chē),行車(chē),各機構的工作速度較低，起重量也較小，但自身質(zhì)量小，便于組織生產(chǎn)，成本低，時(shí)候用于無(wú)電源后搬運量不大，對速度與生產(chǎn)率要求不高的場(chǎng)合。手動(dòng)單梁橋式起重機,天車(chē),行車(chē),采用手動(dòng)單軌小車(chē)作為運行小車(chē)，用手拉葫蘆作為起升機構，橋架由主梁和端梁組成。主梁一般采用單根工字鋼，端梁則用型鋼或壓彎成型的鋼板焊成。
　　 電動(dòng)單梁橋式起重機,天車(chē),行車(chē),工作速度、生產(chǎn)率較手動(dòng)的高，起重量也較大。電動(dòng)單梁橋式起重機,天車(chē),行車(chē),由橋架、大車(chē)運行機構、電動(dòng)葫蘆及電氣設備等部分組成。
　　 ②橋式起重機,天車(chē),行車(chē),：
　　 橋式起重機,天車(chē),行車(chē),是橋架在高架軌道上運行的一種橋架型起重機，又稱(chēng)天車(chē)。橋式起重機,天車(chē),行車(chē),的橋架沿鋪設在兩側高架上的軌道縱向運行，起重小車(chē)沿鋪設在橋架上的軌道橫向運行，構成一矩形的工作范圍，就可以充分利用橋架下面的空間吊運物料，不受地面設備的阻礙。
　　 橋式起重機,天車(chē),行車(chē),廣泛地應用在室內外倉庫、廠(chǎng)房、碼頭和露天貯料場(chǎng)等處。橋式起重機,天車(chē),行車(chē),可分為普通橋式起重機,天車(chē),行車(chē),、簡(jiǎn)易梁橋式起重機,天車(chē),行車(chē),和冶金專(zhuān)用橋式起重機,天車(chē),行車(chē),三種。
　　 普通橋式起重機,天車(chē),行車(chē),一般由起重小車(chē)、橋架運行機構、橋架金屬結構組成。起重小車(chē)又由起升機構、小車(chē)運行機構和小車(chē)架三部分組成。
　　 起升機構包括電動(dòng)機、制動(dòng)器、減速器、卷筒和滑輪組。電動(dòng)機通過(guò)減速器，帶動(dòng)卷筒轉動(dòng)，使鋼絲繩繞上卷筒或從卷筒放下，以升降重物。小車(chē)架是支托和安裝起升機構和小車(chē)運行機構等部件的機架，通常為焊接結構。
　　 2、懸臂起重機（旋臂起重機）
　　 懸臂起重機有立柱式、壁掛式、平衡起重機三種形式.
　　 ①柱式懸臂起重機是懸臂可繞固定于基座上的定柱回轉，或者是懸臂與轉柱剛接，在基座支承內一起相對于垂直中心線(xiàn)轉動(dòng)的由立柱和懸臂組成的懸臂起重機。它適用于起重量不大，作業(yè)服務(wù)范圍為圓形或扇形的場(chǎng)合。一般用于機床等的工件裝卡和搬運。
　　 柱式懸臂起重機多采用環(huán)鏈電動(dòng)葫蘆作為起升機構和運行機構，較少采用鋼絲繩電動(dòng)葫蘆和手拉葫蘆。旋轉和水平移動(dòng)作業(yè)多采用手動(dòng)，只有在起重量較大
　　 時(shí)才采用電動(dòng)。
　　 ②壁上起重機是固定在墻壁上的懸臂起重機，或者可沿墻上或其他支承結構上的高架軌道運行的懸臂起重機。
　　 壁行起重機的使用場(chǎng)合為跨度較大、建筑高度較大的車(chē)間或倉庫，靠近墻壁附近處吊運作業(yè)較頻繁時(shí)最適合。壁行起重機多與上方的梁式或橋式起重機,天車(chē),行車(chē),配合使用，在靠近墻壁處服務(wù)于一長(cháng)方體空間，負責吊運輕小物件，大件由梁式或橋式起重機,天車(chē),行車(chē),承擔。
　　 ③平衡起重機俗稱(chēng)平衡吊，它是運用四連桿機構原理使載荷與平衡配重構成一平衡系統，可以采用多種吊具靈活而輕松地在三維空間吊運載荷。平衡起重機輕巧靈活，是一種理想的吊運小件物品的起重設備，被廣泛用于工廠(chǎng)車(chē)間的機床上下料，工序間、自動(dòng)線(xiàn)、生產(chǎn)線(xiàn)的工件、砂箱吊運、零部件裝配，以及車(chē)站、碼頭、倉庫等各種場(chǎng)合

起重機運行機構的驅動(dòng)方式

　　 可分為兩大類(lèi)：一類(lèi)為集中驅動(dòng)，即用一臺電動(dòng)機帶動(dòng)長(cháng)傳動(dòng)軸驅動(dòng)兩邊的主動(dòng)車(chē)輪；另一類(lèi)為分別驅動(dòng)、即兩邊的主動(dòng)車(chē)輪各用一臺電動(dòng)機驅動(dòng)。中、小型橋式起重機,天車(chē),行車(chē),較多采用制動(dòng)器、減速器和電動(dòng)機組合成一體的“三合一”驅動(dòng)方式，大起重量的普通橋式起重機,天車(chē),行車(chē),為便于安裝和調整，驅動(dòng)裝置常采用萬(wàn)向聯(lián)軸器。

結構

　　 起重機(crane)運行機構一般只用四個(gè)主動(dòng)和從動(dòng)車(chē)輪，如果起重量很大，常用增加車(chē)輪的辦法來(lái)降低輪壓。當車(chē)輪超過(guò)四個(gè)時(shí)，必須采用鉸接均衡車(chē)架裝置，使起重機的載荷均勻地分布在各車(chē)輪上。
　　 橋架的金屬結構由主梁和端梁組成，分為單主梁橋架和雙梁橋架兩類(lèi)。單主梁橋架由單根主梁和位于跨度兩邊的端梁組成，雙梁橋架由兩根主梁和端梁組成。
　　 主梁與端梁剛性連接，端梁兩端裝有車(chē)輪，用以支承橋架在高架上運行。主梁上焊有軌道，供起重小車(chē)運行。橋架主梁的結構類(lèi)型較多比較典型的有箱形結構、四桁架結構和空腹桁架結構。
　　 箱形結構又可分為正軌箱形雙梁、偏軌箱形雙梁、偏軌箱形單主梁等幾種。正軌箱形雙梁是廣泛采用的一種基本形式，主梁由上、下翼緣板和兩側的垂直腹板組成，小車(chē)鋼軌布置在上翼緣板的中心線(xiàn)上，它的結構簡(jiǎn)單，制造方便，適于成批生產(chǎn)，但自重較大。
　　 偏軌箱形雙梁和偏軌箱形單主梁的截面都是由上、下翼緣板和不等厚的主副腹板組成，小車(chē)鋼軌布置在主腹板上方，箱體內的短加勁板可以省去，其中偏軌箱形單主梁是由一根寬翼緣箱形主梁代替兩根主梁，自重較小，但制造較復雜。四桁架式結構由四片平面桁架組合成封閉型空間結構，在上水平桁架表面一般鋪有走臺板，自重輕，剛度大，但與其他結構相比，外形尺寸大，制造較復雜，疲勞強度較低，已較少生產(chǎn)。
　　 空腹桁架結構類(lèi)似偏軌箱形主梁，由四片鋼板組成一封閉結構，除主腹板為實(shí)腹工字形梁外，其余三片鋼板上按照設計要求切割成許多窗口，形成一個(gè)無(wú)斜桿的空腹桁架，在上、下水平桁架表面鋪有走臺板，起重機運行機構及電氣設備裝在橋架內部，自重較輕，整體剛度大，這在中國是較為廣泛采用的一種型式。
　　 普通橋式起重機,天車(chē),行車(chē),主要采用電力驅動(dòng)，一般是在司機室內操縱，也有遠距離控制的。起重量可達五百?lài)�，跨度可達60米。
　　 簡(jiǎn)易梁橋式起重機,天車(chē),行車(chē),又稱(chēng)梁式起重機，其結構組成與普通橋式起重機,天車(chē),行車(chē),類(lèi)似，起重量、跨度和工作速度均較小。橋架主梁是由工字鋼或其他型鋼和板鋼組成的簡(jiǎn)單截面梁，用手拉葫蘆或電動(dòng)葫蘆配上簡(jiǎn)易小車(chē)作為起重小車(chē)，小車(chē)一般在工字梁的下翼緣上運行。橋架可以沿高架上的軌道運行，也可沿懸吊在高架下面的軌道運行，這種起重機稱(chēng)為懸掛梁式起重機。
　　 冶金專(zhuān)用橋式起重機,天車(chē),行車(chē),在鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程中可參與特定的工藝操作，其基本結構與普通橋式起重機,天車(chē),行車(chē),相似，但在起重小車(chē)上還裝有特殊的工作機構或裝置。這種起重機的工作特點(diǎn)是使用頻繁、條件惡劣，工作級別較高。主要有五種類(lèi)型。
　　 簡(jiǎn)易梁橋式起重機,天車(chē),行車(chē),類(lèi)型

鑄造起重機

鑄造起重機：供吊運鐵水注入混鐵爐、煉鋼爐和吊運鋼水注入連續鑄錠設備或鋼錠模等用。主小車(chē)吊運盛桶，副小車(chē)進(jìn)行翻轉盛桶等輔助工作。
　　 夾鉗起重機：利用夾鉗將高溫鋼錠垂直地吊運到深坑均熱爐中，或把它取出放到運錠車(chē)上。
　　 脫錠起重機：用以把鋼錠從鋼錠模中強制脫出。小車(chē)上有專(zhuān)門(mén)的脫錠裝置，脫錠方式根據錠模的形狀而定：有的脫錠起重機用項桿壓住鋼錠，用大鉗提起錠模；有的用大鉗壓住錠模，用小鉗提起鋼錠。
　　 加料起重機：用以將爐料加到平爐中。主小車(chē)的立柱下端裝有挑桿，用以挑動(dòng)料箱并將它送入爐內。主柱可繞垂直軸回轉，挑桿可上下擺動(dòng)和回轉。副小車(chē)用于修爐等輔助作業(yè)。
　　 鍛造起重機：用以與水壓機配合鍛造大型工件。主小車(chē)吊鉤上懸掛特殊翻料器，用以支持和翻轉工件；副小車(chē)用來(lái)抬起工件。