第十二章桥式起重机

52第十二章KH-20/5t桥式起重机电气技能培训考核装置一、装置的基本配备1、HK-JC01电源控制面板（铝质面板）（1）交流电源（带有漏电保护措施）通过市电提供三相交流电源(AC3～380V)（2）人身安全保护体系电压型漏电保护器：对线路出现的漏电现象进行保护，使控制屏内的接触器跳闸，切断电源。电流型漏电保护装置：控制屏若有漏电现象，漏电流超过一定值，即切断电源。2、KH-20/5t铝面板面板上安装有机床的所有主令电器及动作指示灯、机床的所有操作都在这块面板上进行，指示灯可以指示机床的相应动作。面板上印有20/5t桥式超重机示意图，可以很直观地看出20/5t桥式超重机的外形轮廓。3、KH-20/5t铁面板面板上装有断路器、熔断器、接触器、变压器等元器件，这些元器件直接安装在面板表面，可以很直观的看它们的动作情况。4、电动机五台380V三相线绕转子异步电动机，分别用作主钩、副钩、小车和大车电动机的摸拟。5、故障开关箱设有32个开关，其中K1到K31用于故障设置；K32用作指示灯开关，可以用来设置机床动作指示与不指示。二、原理图5354三、20/5t桥式起重机分析551、桥式起重机的结构和运动形式桥式起重机的结构示意图如图12-3所示，主要由桥架，大车、小车、主钩和副钩组成。大车的轨道敷设在车间两侧的立柱上，主梁横跨架在车间上空，大车可沿轨道移动，在大车的驱动下，整个起重机可在车间内作纵向移动，主梁上有小车的移行导轨，小车可沿导轨作横向移动，主钩、副钩都装在小车上，主钩用来提升重物，副钩用来提升较轻的货物，也可用来协同主钩完成吊运任务。2、桥式起重机对电力拖动的要求（1）由于桥式起重机经常在重载下进行频繁启动、制动、反转、变速等操作，要求电动机是有较高的机械强度和较大的过载能力，同时还要求电动机的启动转矩大，启动电流小，因此使用绕线转子异步电动机。（2）要有合理的升降速度，轻载或空载时速度要快，以提高效率，重载时速度要慢。（3）要有适当的低速区，在30%额定转速内应分几档，以便提升或下降到预定位置附近时灵活操作。（4）提升第一级为预备级，用以消除传动间隙和预紧钢丝绳，以避免过大的机械冲击。（5）当下放货物时，可根据负载大小情况选择电机的运行状态。（6）有完备的保护环节，零位短路保护，过载保护，限位保护和可靠的制动方式。3、桥式起重机的电气控制分析（1）安全保护桥式起重机除了使用熔断器作为短路保护，使用过电流继电器作过载、过流保护之外，还有各种用来保障维修人员安全的安全保护，如驾驶室门上的舱门安全开关SQ1，横梁两侧栏杆门上的安全开关SQ2、SQ3，并设有一个紧急情况开关SA1。如图12-4所示，SQ1、SQ2、SQ3和SA1常开触头串在接触器KM线圈电路中，只要有一个门没关好，对应的开关触头不会闭合，KM就无法吸合；或紧急开关SA1没合上，KM也无法吸合，起到安全保护的作用。图12-3图12-456（2）主控接触器KM的控制在起重机启动之前，应将所有凸轮控制器手柄置于“0”位，其各自串在接触器KM线圈通路中的触头闭合（如图12-5所示各开关的状态表），将舱门，横梁栏杆门关好，使安全开关SQ1，SQ2，SQ3触头闭，同时紧急开关SA1也要合上，为启动作好准备。合上电源开关QS1，按下启动按钮SB，接触器KM吸合通过开关图可以看出此时触头Q1－10、Q1－11、Q2-10、Q2－11、Q3－15、Q3－16均是闭合的，接触器KM可以通过其两副触头KM（1－2）、KM（10－14）进行自锁。（3）凸轮操制器的控制起重机的大车、小车和副钩电机容量都比较小，一般采用凸轮控制器控制。由于大车两头分别由两台电动机M3、M4拖动，所以Q3比Q1、Q2多5对常开触头，以供切除电动机M4转子电阻用，大车、小车和副钩控制原理基本相同，下面以副钩为例说明。凸轮控制器Q1共有12对触头11个位置，中间零位，左、右两边各5位，4对触头用在主电路中，用来控制电机反转，以实现控制副钩的上升和下降；5对触头用在转子电路中，以及用来逐级切除转子电阻，改变电机转速，以实现副钩上升，下降的调速；3对用在控制回路中作联锁触头。在KM吸合后，总电源接通，转动凸轮控制器Q1的手轮到提升的“1”位置，Q1的触头Q1-1、Q1-3闭合，电磁制动器YA1得电吸合，闸互松闸，电动相正转，由于此时Q1的五对常触头（Q1－5、Q1－6、Q1－7、Q1－8、Q1－9）均是断开，M1转子串入全部的外接电阻启图12-5图12-557动M1以最低的转速带副钩上升，转动Q1的手轮，依次到提升的2、3、4、5档，Q1-5、Q1-6、Q1-7、Q1-8、Q1-9依次闭合，依次短接电阻，电动机M1的转速逐级升高。断电或将Q1手轮转动“0”位时，电机M1断电，同时YA1也断电抱闸。（4）主令控制器的控制主令控制器SA的状态图如图12-5所示。由于主钩电机容量比较大，一般采用主令控制器配合磁力控制屏进行控制，即主合控制器控制接触器（如图12-6），再由接触器控制电机。主钩上升与凸轮控制器的工作过程基本相似，区别只在于它是通过接触器来控制。合上QS1、QS2、QS3接通主电路和控制电路电源，将主令控制器SA手轮转到“0”位，其触头SA-1闭合，继电器KV吸合并通过其触头KV（24-25）自锁，为主钩电动机M5的起动作好准备。当主令控制器SA操作手轮转到上升位置的第一档时，其触头SA-3、SA-4、SA-6、SA-7闭合，KMU、KMB、KM1得电吸合，制动电磁铁松闸，电动机正转。由于KM1触点只短接一段电阻，电磁转矩较小，一般不起吊重物，只作预紧钢丝绳和消除齿轮间隙，当手轮依次转到上升的2、3、4、5的时候，控制器触头SA-8~SA-11相继闭合，依次使KM2，KM3，KM4，KM5通电吸合，对应的转子电路逐渐短接各段电阻，提升速度逐渐增加。主令控制器在提升位置时，触点SA-3始终闭合，限位开关SQU2串入控制回路起到上升限位保护作用。将主令控制器SA的手轮转到下降位置的“C”档，其触头SA-3，SA-6、SA-7、SA-8闭合，位置开关SQU2串入电路上限位保护，KM1、KMU、KM1、KM2得电吸合，电动机定子正向通电，产生一个提升力矩，但此时KMB未接通，制动器在抱闸，电动起不能转动，用以消除齿轮的间隙，防止下降时过大的机械冲击。下降第1、2位用于重物低速下降，当操作手轮在下降第1、2位时，SA-4闭合，KMB、YA5通电，制动器松闸，SA-8、SA-7相继断开，KM1、KM2相继释放，电动机转子电阻逐渐加入，使电动机产生的制动力矩减小，使电动机工作在两种不同转速的倒拉反拉制动状态。图12-658下降第3、4、5位为强力下降，当操作手轮在下降第3、4、5位置时，KMD和KMB吸合，电动机定子反向通电，同时制动器松闸，电动机产生的电磁转矩与吊钩负载力矩方向一致，强迫推动吊钩下降，适用于空钩或轻物下降，从第3到第5位，转子电阻相继切除，可获得三种强力下降速度。四、KH-20/5t桥式起重机安装与操作1、准备工作（1）查看各电器元件上的接线是否紧固，各熔断器是否安装良好。（2）独立安装好接地线，设备下方垫好绝缘垫，将各开关置分断位置。（3）插上三相电源2、操作试运行参看电路原理图，按以下步骤操作（1）将装置左侧的总电源开关合上，按下主控电源板上的启动按钮（2）合上电源总开关QS1，将两个“横梁安全开关”，“舱门安全开关”置于“关”位置，将紧急开关SA1（SA1只是用来模拟桥式起重机上的紧急开关的功能，而不作为本装置紧急保护之用）置于“闭合”位置，将Q1、Q2、Q3、SA置“0”位，为起动做好准备。按下启动按钮SB，KM吸接通电源。（3）副钩的控制将副钩控制开关Ｑ１顺时针转到１位，电磁铁YA1吸合（模拟电磁制动器吸合松闸），“副钩提升”指示灯亮，副钩电动机低速运转，依次转到2、3、4、5位，电动机转速逐级升高，将Q1扳回“0”位，副钩电机停转，“副钩提升”指示灯灭。将副钩控制开关Q1逆时针转到“1”位，“副钩”电动机以较低的速度反向转动，YA1吸合，同时“副钩下降”指示灯亮。依次转到2、3、4、5位，副钩电动机转速逐渐增高，将Q1转回“0”位，副钩电动机停止，YA释放（模拟电磁制动器断电抱闸），副钩下降指示灯灭。（4）小车的控制将小车控制开关Ｑ2顺时针转到１位，电磁铁YA2吸合（模拟电磁制动器吸合松闸），“小车向前”指示灯亮，小车电动机低速运转，59依次转到2、3、4、5位，电动机转速逐级升高，将Q2扳回“0”位，小车电机停转，“小车向前”指示灯灭。将小车控制开关Ｑ2逆时针转到“1”位，小车电动机以较低的速度反向转动，YA2吸合，同时“小车向后”指示灯亮。依次转到2、3、4、5位，小车电动机转速逐渐增高，将Q2转回“0”位，小车电动机停止，YA2释放（模拟电磁制动器断电抱闸），“小车向后”指示灯灭。（5）大车的控制将大车控制开关Ｑ3顺时针转到１位，电磁铁YA3吸合（模拟电磁制动器吸合松闸），“大车向左”指示灯亮，大车电动机M3、M4低速运转，依次转到2、3、4、5位，电动机转速逐级升高，将Q3扳回“0”位，大车电机停转，“大车向左”指示灯灭。将大车控制开关Ｑ3逆时针转到“1”位，大车电动机M3、M4以较低的速度反向转动，YA3、Y4吸合，同时“大车向右”指示灯亮。依次转到2、3、4、5位，大车电动机转速逐渐增高，将Q2转回“0”位，大车电动机停止，YA3、YA4释放（模拟电磁制动器断电抱闸），“大车向右”指示灯灭。（6）主钩的控制将主钩的控制开关SA向右转到上升档的第“1”位置，KMU、KMB、KM1吸合，“主钩提升”指示亮（表示SA处在上升档位），同时主钩电动机M5正转，电磁铁YA5吸合，将SA依次转到2、3、4、5位，KM5相继吸合，主钩电动机M5转速逐渐提高。将SA转回“0”位，KM5、KM1、KMU、KMB相继断开，电动机M5停止，YA5释放，指示灯灭。若在电动机运行在上升过程中按下主钩上升限位开关SQU2，则所有权有主钩的控制接触器和电磁铁均释放。将主钩的控制开关SA向左转到下降档的“C”位置，KMU、KM1、KM2吸合，电动机M5以一个较低的转速正转（在实际起重机中有制动器对电动机抱闸，电动机不能转动，用以消除齿轮的间隙，防止下降时过大的机械冲击；在此YA5只作为制动器动作的模拟，它不能对电机进行制动，所以此时仍会转动），“主钩下降”指示灯亮（表示SA被置在下降档位）。将SA转到下降档的第1、2位时，SA-4闭合，KMB、YA5通电吸合（表示制动器松闸），SA-8、SA-7相继断开，KM1、KM2相继释放，电动机转子电阻逐渐加入，电动机产生的力矩逐渐减小，使电动机工作在两种不同转速状态。下降第3、4、5位为强力下降。将SA1分别转到下降档的、第3、4、5位置时，KMD和KMB吸合，电动机定子反向通电，电动机M5反转，同时YA5吸合，从第3到第5位，转子电阻相继切除，可获得三种强力下降速度。60五、KH-20/5t桥式起重机电气控制线路故障排除实习训练指导1、实习内容(1)用通电试验方法发现故障现象，进行故障分析，并在电气原理图中用虚线标出最小故障范围。(2)按图排除20/5t桥式起重机主电路或控制电路中，人为设置的两个电气自然故障点。2、电气故障的设置原则(1)人为设置的故障点，必须是模拟机床在使用过程中，由于受到振动、受潮、高温、异物侵入、电动机负载及线路长期过载运行、启动频繁、安装质量低劣和调整不当等原因造成的“自然”故障。(2)切忌设置改动线路、换线、更换电器元件等由于人为原因造成的非“自然”的故障点。(3)故障点的设置，应做到隐蔽且设置方便，除简单控制线路外，两处故障一般不宜设置在单独支路或单一回路中。(4)对于设置一个以上故障点的线路，其故障现象应尽可能不要相互掩盖。否则学生在检修时，若检查思路尚清楚，但检修到定额时间的2/3还不能查出一个故障点时，可作适当的提示。(5)应尽量不设置容易造成人身或设备事故的故障点，如有必要时，教师必须在现场密切注意学生的检修动态，随时