门式起重机电气系统设计(3)

二、 起升机构

目前轨道式集装箱门式起重机大多采用专用的集装箱吊具，起升机构采用4根钢丝

绳。所以在起升机构的设计中，必须考虑吊具的同步升降问题。为实现吊具的同步升

降，很多机型采用1套驱动机构驱动1个四联卷筒；或采用1个双出轴电机分别驱动2个

减速机，每个减速机各驱动1个双联卷筒；也有的轨道式集装箱门式起重机采用2套独

立的驱动机构，卷筒采用双联卷筒，为实现同步升降，将2个高速轴通过联轴器连起来。

近几年，采用卓轮行星减速机驱动的四联卷筒起升机构在许多码头、货场得到应用，

通过合理设置钢丝绳缠绕系统，可以使起升机构既能保证同步升降，同时又具有一定

的防摇效果。起升机构的整体布局非常紧凑，但价格较高。本设计中，轨道式集装箱

门式起重机的起升机构有主副起升机构。

三、回转机构

在港口，根据用户要求，有的轨道式集装箱门式起重机上利用电动推杆等装置可

以使吊具实现3～5O的小角度周转，便于吊具对箱；当然也有很多机型根本不考虑回转

问题；还有的机型采用带翻板的集装箱吊具，也可以实现吊具小角度回转，以方便吊

具对箱。前在铁路货场使用的轨道式集装箱门式起重机起重小车大多具有完善的回转

机构，其起重小车分为上下两层，上下车之间设回转支承。回转支承一般采用4个沿环

形轨道的行走滚轮或回转大轴承。回转驱动机构大多采用1套或2套三合一的立式行星

减速机。

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门式起重机电气系统设计

李江华：集装箱龙门起重机设计（电气控制部分）

四、小车运行机构

根据小车轨距大小，轨道式集装箱门式起重机的小车运行机构可选用集中驱动或

分别驱动。

(1)、对于不带悬臂的轨道式集装箱门式起重机，小车轨距约为6～7m，几乎全部

采用集中驱动。

(2)、对于带悬臂但只允许20ft集装箱通过门腿的轨道式集装箱门式起重机，小车

轨距约为8～9m，此时小车运行机构有的采用集中驱动，有的要用分别驱动。

(3)、对于带悬臂的需要40ft集装箱通过门腿的轨道式集装箱门式起重机，小车轨

距约为16m，此时小车运行机构全部采用2套或4套独立的驱动机构分别驱动。小车采用

分别驱动时，越来越多地选用三合一驱动机构。另外，小车采用分别驱动时必须考虑

小车行走时两侧车轮的同步运行问题。

五、大车运行机构

轨道式集装箱门式起重机的大车运行机构一般采用4套或8套独立的驱动机构。减

速器采用轴装式或卧式，前者目前在高效率起重机上应用普遍，而且经常选用三合一

驱动装置，工作可靠，但价格较高。而后者属于比较传统的做法，由于技术上非常成

熟，尤其成本比较低，所以在新研制的机型仍应用得非常普遍。起升机构和小车运行

机构大多选用盘式制动器，而大车运行机构可选用块式制动器、盘式制动器、液压轮

边制动器，近年来防风惯性制动器也有较多应用。

本设计中，大车运行机构：采用轴装式减速器，选用的是三合一驱动装置。

六、电气传动与控制系统

近几年，随着交流调速控制技术的不断完善，绝大部分起重机采用交流驱动，直

流驱动系统越来越少。原来所谓调速性能好的直流驱动系统已经被交流变频调速系统

所代替。目前的轨道式集装箱门式起重机几乎全部采用交流变频调速系统，起升机构

具有恒功率调速功能，以实现满载低速、空载高速的起升要求，提高起重机的作业效

率。

PLC控制技术已经成为目前轨道式集装箱门式起重机的基本配置。PLC系统可以与

工控机相连，与上位监控软件进行数据交换；还可以与司机室触摸屏相连，将有关数

据传送到触摸屏监控软件，极大地方便了起重机的使用与维护。完善的电气保护系统

和故障自动检测系统是现代起重机控制技术的一个重要特点，触摸屏成为轨道龙门吊

司机室的必要配置。另外，直观的动画显示、中文显示、存储、打印功能等也得到广

泛应用。

本设计轨道式集装箱门式起重机的电气控制采用三菱可编程控制器(PLC)控制。

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门式起重机电气系统设计

重庆交通大学二OO八届机电一体化专业毕业设计（论文）

第2章 门式起重机的三大工作机构

2.1 概述

门式起重机的三大工作机构（机械传动部分）由起升机构、起重小车走行机构、

大车走行机构等构成，它们分别实现吊装货物的上下升降，左右(横向)搬移和前后(纵

向)搬运三个动作，构成一个作业区域。

2.2 起升机构

起升机构的主要形式：1、吊钩门式起重机的起升机构2、抓斗门式起重机的起升

机构3、电磁门式起重机的起升机构和三用门式起重机的起升机构 4、两用门式起重机

的起升机构

门吊的起升机构根据起起重机用途的不同具有不同的形式，若起升重量在16吨以

上者，一般具有两套起升机构，即简称主钩和副钩。

门吊起升机构安装在起重小车上，构造如图a、b所示。一般由电动机、联轴器、

传动(补偿)轴、制动器、减速器、卷简、滑轮组、钢丝绳和吊钩组等组成。

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门式起重机电气系统设计

李江华：集装箱龙门起重机设计（电气控制部分）

它的传动过程和工作原理如下： 电动机

卷简 钢丝绳 定滑轮组 吊钩组。

当起动起升机构接通电源，制动器松闸。随着电动机的正转或反转，动力(转矩)

通过联轴器、传动轴、带制动轮联轴器传递给减速器，它将电动机输出的高转速低转

矩减速后，输出低转速大转矩，然而拖动卷简转动。整条钢丝绳的两端穿绕吊钩定滑

轮组后，分别固结在卷筒的两端部，由于卷筒的正、反转动，吊钩组上下升降，从而

实现货物的上下起落。如果在中途切断电路，电动机被切断动力，制动器(常闭式)立即

抱闸制动，使货物悬吊在空中位置。电动机与制动器实行电气联锁，只要电动机一断

电源，制动器依靠弹簧张力发生制动作用，保证了工作要求和安全作业。

2.3 小车走行机构

门式起重机的小车运行机构，分为双梁小车运行机构和单主梁小车运行机构两种。

本设计起重机的小车运行机构属于双梁型。

门吊起重小车常见的形式有：

1、双梁门架用的起重小车，小车架下面有两对(四个)走行轮，其中两个为驱动轮，

其余两个为从动轮，其构造如图所示。

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门式起重机电气系统设计

重庆交通大学二OO八届机电一体化专业毕业设计（论文）

双梁门架用的起重小车，一般由小车架(钢板和型钢焊接而成)、起升机构和小车走

行机构等组成。起升机构安装在小车架平台上。小车走行机构又由电动机、带制动轮

齿轮联轴器、减速器、传动轴和轮对等组成。小车走行行机构传动形式一般为集中驱

动，即采用一台电动机、一台制动器、一台减速器驱动一对走行轮。 齿轮联轴器(或带制动轮联锁器齿轮联轴

器

工作原理是：起动起重小车走行机构，电动机通电，制动器松闸。动力通过联轴

器将动力(转矩)输入减速器，它将电动机的高转速低转矩变成低转速大转矩，所以减速

器不仅能起减速作用，而且能起到增大转矩(扭矩 …… 此处隐藏：2315字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……