机电类基础知识.

机电类特种设备基础知识学习与交流河北省特种设备监督检验院王晓六2010年6月9日《特种设备安全监察条例》定义为机电类特种设备有5类：电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施和场（厂）内专用机动车辆。电梯一、电梯的基本概念是指动力驱动，利用沿刚性导轨运行的箱体或者沿固定路线运行的梯级（踏步），进行升降或者平行运送人、货物的机电设备。包括载人（货）电梯、自动扶梯、自动人行道等。狭义的电梯是指服务于规定的楼层、有轿箱有层门的垂直或倾斜升降输送乘客的固定电力驱动设备；自动扶梯是带有循环运行梯级用于向上或向下倾斜输送乘客的固定电力驱动设备；自动人行道是带有循环运行（板式或带式）走道。用于水平或微倾斜角输送乘客的固定电力驱动设备。曳引摩擦式电梯是目前最为广泛适用的一种垂直升降电梯。电梯的工作原理非常简单，电动机驱动曳引轮旋转，通过曳引轮绳槽与钢丝绳的摩擦传动，实现钢丝绳两端的电梯轿箱和对重上升或下降运行。但是，为了确保电梯安全、舒适、高效，电梯必须配备相当复杂的安全保护装置、门系统、电力拖动系统、电气控制系统等。而为了安全和结构紧凑，曳引摩擦式电梯一般都采用4根以上独立曳引钢丝绳。二、电梯的分类(一）电梯的基本分类1、按用途分类（1)乘客电梯—代号：TK为乘客而设计的电梯，轿内有装饰，要求运行过程的舒适感较好，主要用于高层建筑、宾馆、饭店、办公楼。额定载重量有：630、800、1000、1250、1600、2000Kg速度有：0.63、1.0、1.6、2.5、7、10m/s（2）载货（客货两用）电梯—代号：TH主要为运送货物而设计的电梯，通常有人伴随。一般不注重轿厢装饰，而更注重轿厢的载重能力。额定载重量有：630、1000、1600、2000Kg速度有：1.0m/s以下（3）病床电梯—代号：TB又称为医用电梯，主要为运送病床（包括病人）及医疗设备而设计的电梯，有较为简洁的内装饰，轿厢的尺寸较长而窄。额定载重量有：1000、1600、2000Kg速度有：0.63、1.0、1.6、2m/s（4）杂物电梯—代号：TW主要以运送一些轻便货物图书、文件、食品等，但不许人员进入轿厢，由门外按钮控制，轿厢面积较小1米X1米，高度不超过1.2米。(5)观光电梯--代号：TG和客梯一样，只不过轿厢是透明的，乘客从电梯内能看到外面供乘客观光用，一般都设在建筑物的外面。额定载重量有：630、800、1000、1250、1600、2000Kg速度有：0.63、1.0、1.6、2.5、m/s（6）车辆电梯--代号：TQ用作各种车辆的垂直运输，如高层或多层车库、仓库都有使用，这种电梯的轿厢面积较大。额定载重量有：5000Kg速度有：1.0m/s以下2、按拖动方式分类（1）直流电梯—代号：Z其曳引电动机为直流电机，通常用可控硅励磁装置的直流发电机-电动机拖动系统和采用可控硅直接供电的可控硅—电动机拖动系统两种，目前主要为后者。其特点为性能优良、梯速较快、通常用于高速电梯。（2）交流电梯--代号：Ja、双速、三速电梯b、交流调压调速电梯c、交流调频调压电梯俗称为VVVF电梯（3）液压电梯--代号：Y靠液压传动，其油缸柱塞直接支撑轿厢，使轿厢升降。速度有：1.0m/s以下3、按速度分类（1）低速电梯—速度不大于1m/s为低速电梯。（2）中速电梯--速度大于1m/s小于2.5m/s为中速电梯。（3）高速电梯--速度大于2.5m/s小于6m/s为高速电梯。（4）超高速电梯--速度大于6m/s以上为超高速电梯。4、按控制方式分类（1）按钮控制电梯—代号：AZ（2）信号控制电梯—代号：XH(3)集选控制电梯—代号：JX（4）并联控制电梯—代号：BL（5）梯群控制电梯—代号：QK（6）微机控制电梯—代号：W三、电梯的基本技术特点（一）电梯的八大系统1、曳引驱动系统曳引驱动系统主要包括电动机、联轴器、制动器、减速器、曳引轮导向轮等。2、导向系统轿厢的导轨、对重的导轨及导轨架。3、轿厢轿厢架和轿厢体4、门系统轿厢门、层门、开门机、联动机构、门锁。5、重量平衡系统对重和重量补偿装置。6、电力拖动系统曳引电动机、供电系统、速度反馈装置、调速装置。7、电气控制系统操纵装置、位置显示装置、控制屏(柜)、平层装置、选层器。8、安全保护系统（二）电梯安全保护装置1、限速器限速器是当轿厢速度超过设定速度时来操纵安全钳的装置，一般安装在机房，当轿厢上行和下行超速时，通过电气触点使电梯停止运动。2、安全钳装置安全钳是一种使轿厢(或对重）停止向下运行的机械装置，一般安装在轿厢的底梁上。3、门锁装置每一层门上都装有一把门锁，门锁作用是在轿厢离开时，确保层门不被随意打开的重要安全保护装置，许多电梯事故都是因为层门没有关闭妥当使层门口的人员坠落井道所致。4、缓冲装置当轿厢或对重发生蹲底时，缓冲器将吸收轿厢或对重的动能减少冲击，提供最后的保护，尽量减少损失。5、电气安全装置电梯上需要由一个以上电气安全装置监控，电气安全装置中有一个动作，应防止电梯启动或停止。6、机械旋转设备的防护对有些可能产生危险并可能接近的旋转部件，应该加装防护罩。四、电梯基本规格及型号电梯产品型号示例1.TKJ1000/2.5-JX表示：交流调速乘客电梯。额定载重量1000kg，额定速度2.5m/s，集选控制2.TKZ1000/1.6-JX表示：直流乘客电梯。额定载重量1000kg，额定速度1.6m/s。集选控制3.TKJ1000/1.6-JXW表示：微机控制，交流调速乘客电梯。额定载重量1000kg，额定速度1.6m/s。微处理机的集选控制。4.THY1000/0.63-AZ表示：液压货梯。额定载重量1000kg，额定速度0.63m/s，按钮控制，自动门的结构组成如图1-2所示起重机械一、起重机基本概念起重机是用来对物件起重、运输、装卸等作业的动力驱动机械设备。是现代工业生产不可缺少的设备，被广泛地应用于各种物质的起重、运输、装卸、安装和人员输送等作业中，从而大大减轻了体力劳动强度，提高了劳动生产率。有些起重机还能在生产过程中进行某些特殊的工艺操作，使生产过程实现机械化和自动化。起重机定义：是指用于垂直升降或者垂直升降并水平移动重物的机电设备，其范围规定为额定起重量大于或者等于0.5t的升降机；额定起重量大于或者等于1t，且提升高度大于或者等于2m的起重机和承重形式固定的电动葫芦等。二、起重机的基本构成起重机一般由机械、金属结构和电气三大部分构成机械方面指起升、行走、变幅和回转。金属结构方面指起重机的桥架、门架、臂架、塔架。电气系统包括主回路和控制回路。三、起重机的基本分类四、起重机的主要参数（一）起重量G是指被起升重物的质量，单位为千克（㎏)或吨（t）一般分为额定起重量、最大起重量、总起重量、有效起重量。1、额定起重量Gn额定起重量（不含钢丝绳、吊钩和滑轮组的质量）是指起重机能吊起的重物或物料连同可分吊具或属具（如抓斗、电磁吸盘平衡梁等）质量的总和。对于幅度可变的起重机，如塔式起重机、汽车起重机门座起重机等，其额定起重量是随幅度而变化的。2、总起重量Gt总起重量：是指起重机能吊起的重物或物料连同可分吊具和长期固定在起重机上的吊具或属具（含钢丝绳、吊钩和滑轮组的质量）的质量总和。3、有效起重量Gp有效起重量，是指起重机能吊起的重物或物料的净质量。如带有可分吊具抓斗的起重机，允许抓斗抓取物料的质量就是有效起重量，抓斗与物料的质量之和则是额定起重量。(二）跨度S桥架型起重机大车运行轮中心线之间的水平距离称为跨度。单位为m。（三）轨距轨距按下列两种情况定义：1、对于小车，为小车轨道中心线之间的距离；2、对于大车，为大车轨道中心线之间的距离。（四）幅度L空载吊具垂直中心线至回转中心线之间的水平距离。单位为m（五）起重力矩M起重力矩是幅度L与其相对应的起吊物品重力G的乘积M＝G×L（六）起重倾覆力矩MA起重倾覆力矩是指起吊物品重力G与倾覆线距离A的乘积。五、起重机安全保护装置（一）位置限制装置1.上升极限位置限制器当起升机构上升，吊具超越工作高度范围仍不能停止时，就会发生吊具顶到上方的支撑结构，从而造成拉断钢丝绳并使吊具坠落的事故，为了避免这类事故的发生，采用上升极限限制器来保护。常见的型式有2种：1.重锤式2.螺杆式2.运行极限位置限制器当起重机大车或小车运行到行程的极限位置时，应停止运行，否则车体将与轨端止挡和缓冲器碰撞，造成事故，为了避免这类事故的发生，采用运行极限限制器来保护。行程限位器一般由一个行程开关和触发开关的安全尺构成。3.缓冲器起重机运行至行程终点附近时，由于运行速度大或者惯性作用；当行程开关失灵操作又失误时，不能使起重机停下来时，由缓冲器起到一定的保护作用。常用的缓冲器有：橡胶缓冲器、弹簧缓冲器、液压缓冲器3种类型。（二）防风防爬装置露天工作在轨道上运行的起重机，处于非工作状态时受到强风的吹袭时，可能克服大车运行机构制动器的制停力而发生滑动，这种失控的滑行，可能使起重机在轨道端部造成强烈的冲击以致整体倾翻的可能。要求均应装设防风防爬装置。常用的防风防爬装置有：夹轨器、锚定装置和铁鞋3种类型（三）安全钩、防后倾和回转锁定装置1.安全钩单主梁起重机，由于起吊重物是在主梁的一侧进行，重物对小车产生一个倾翻力矩，为了保证在风灾、意外冲击、车轮破碎、检修等情况下的安全应加装安全钩。2.防后倾装置用柔性钢丝绳牵引吊臂进行变幅的起重机，当遇到突然卸载等情况时，会产生使吊臂后倾的力，会发生吊臂后倾事故。防后倾装置先通过变幅限位开关限制变幅位置，在通过一个机械装置对吊臂进行止挡。常用的防后倾装置有：固定保险绳长度限定吊臂的倾角、保险杠2种类型3.回转锁定装置是指臂架起重机处于运输、行驶或非工作状态时，锁住回转部分，使之不能转动的装置。常用的装置有：机械锁定器、液压锁定器2种类型（四）超载保护装置超载保护装包括起重量限制器和起重力矩限制器两种型式1.起重量限制器主要是用于桥架型起重机上，用来限制起重量，当载荷超过额定起重量时，使起重机停止向上起升，只能向下达到安全保护作用。2.力矩限制器力矩限制器分为动臂变幅力矩限制器和小车变幅力矩限制器。对于流动式起重机一般采用动臂进行变幅的，常采用力矩限制器进行超载保护。对于利用小车进行变幅的塔式起重机，一般使用起重量限制器和力矩限制器来共同实施超载保护。(五）防碰装置随着科学技术的发展，起重机的使用密度不断加大，在好多企业一个车间里面有多台起重机在作业，避免不了起重机之间发生碰撞，当然在每台起重机上都装有安全尺、行程限位开关和司机目测方式防止发生相互碰撞。目前已研制出光线、超声波、微波等无触点式起重机防碰撞装置已得到广泛应用。场（厂）内专用机动车辆一、场（厂）内专用机动车辆基本概念场（厂）内专用机动车辆，是指除道路交通、农用车辆以外仅在工厂厂区、旅游景区、游乐场所等特定区域使用的专用机动车辆。二、场（厂）内专用机动车辆分类（一）按动力特点分类1.内燃车辆它由内燃机(包括柴油机、汽油机和代用燃料发动机））驱动。2.电动车辆它由电动机驱动，由蓄电池供给能量或由电网供给能量。3.内燃电动车辆它由内燃机带动发电机，再由发电机驱动。（二）按功能、结构特征分类1.汽车我们所说的汽车本质上和我们常见的汽车没有区别，它只限于机场、港口、工矿企业场内载货运行的车辆。2.工业搬运车辆进行短距离运输或进行装卸作业车辆，主要有固定平板运输车（电瓶车）、拖拉机、进行装卸作业的起升车辆（平衡重式叉车、前移式叉车、侧面式叉车、伸缩臂式叉车等。固定平板运输车（电瓶车）主要用于货物短距离运输，固定平台搬运车如（电瓶车），棉纺厂运输面纱和布匹主要用的较多。进行装卸作业的起升车辆（平衡重式叉车）具有起升和搬运货物功能的工业车辆，具有平台、货叉装置，可把货物