桥式起重机及其电气设计原理研究

李嘉祺

摘   要：当起重机在使用时，为了确保安全，电气和机械双重制動会用于以减少机械制动器的磨损。同时还可以防止突然停电并导致重物自由落下，不会造成设备和人身事故。本文重点介绍桥式起重机及对其中使用的电气控制部件展开分析和讨论。首先，简要介绍了传统起重机的类型，其次就桥式起重机用到的三种典型电气控制元件的原理进行分析，最后对其电路设计进行分析探讨。

关键词：桥式起重机  电气控制元件  制动控制

中图分类号：TP273                                 文献标识码：A                        文章编号：1674-098X（2019）06（c）-0113-02

传统起重机主要分为桥式起重机、门式起重机以及龙门起重机三种起重机，其中门式起重机以其门架框架命名。根据目的一般分为港口装卸和造船厂使用，且桥式起重机是最常用的，它可以用于室内或露天的装卸提升以及搬运。龙门起重机和桥式起重机之间的主要区别在于主梁的两端有两个高支撑腿，它们沿着地面上的轨道延伸。本文重点介绍桥式起重机及对其中使用的电气控制部件的进行分析和讨论。

1  桥式起重机运动形式及结构

桥式起重机在工厂中悬挂物体，以便在上，下，左，右，前和后方向上移动，以此完成物体的运动。桥式起重机的运动形式有以下3种：推车电机驱动的左右运动以及前后运动和提升电机驱动的提升运动。如图1所示，为典型的桥式起重机结构。

在对电力拖动自动控制时，升降机构与移动机构应该满足以下要求。

（1）快速升降空钩，从而减少升降机构的上升下降时间;

（2）具有一定的高速范围，起重机的一般速度范围为3∶1，要求高的地方可达5∶1～10∶1;

（3）当重物接近预定位置时，需要保持低速运行。因此应将速度分为几挡，以便灵活操作;

（4）提升第一挡的功能是消除传动间隙并拧紧钢丝绳，以避免过度机械冲击;

（5）当负载下降时，根据重量大小，阻力马达的扭矩可以是电动扭矩或制动扭矩，两者之间的转换是自动的。

（6）为了确保安全，应该采用电气与机械双重制动，不仅可以减少机械制动器的磨损，还可以防止突然断电，导致重物自由下落，造成设备和人身事故;

（7）要有完备的电气保护与联锁环节。

2  电气控制元件

电气控制部件主要分为两部分，这两部分主要安装在电控柜中。安装在机柜中的电气部件主要包括断路器、接触器、时间继电器、相序保护器、过电流继电器以及变压器等。本文主要以现场行车安装中用到的电磁抱闸器和凸轮控制器电气控制柜中的电流继电器作简要介绍。

2.1 电磁抱闸器

电磁铁使用电磁吸力来操纵牵引机构以执行所需的动作，或者保持钢部件，提升和携带铁磁物体等。因此，它是一种将电能转换为机械能的低压电器。其主要由铁芯，电枢，线圈和工作机构组成，电磁铁可根据通过线圈的电流类型分为交流电磁铁和直流电磁铁。

2.2 凸轮控制器及电流继电器

凸轮控制器主要用于控制起重设备中小型异步电动机的起动、调速、停止、换向以及制动，它也适用于其他具有类似需求的电动驱动场合，例如绞车等。总之，应用凸轮控制电动机，控制电路比较简单，且维修方便。

电流继电器能够反映电流变化，从而起到控制电器的作用。在使用电流继电器时，其线圈应该是以串联的形式放在在被测电路中，同时通过线圈电流值大小进行相关操作。为了防止在插入电流继电器线圈后电路仍然正常工作，电流继电器线圈设计应该满足匝数小、导线粗以及阻抗小的特点。

3  结语

本文主要围绕桥式起重机以及其中运用到的电气控制元件展开了分析探讨。首先简要介绍了传统起重机的种类，其次以桥式起重机为例，对其运动形式进行了分析，最后就桥式起重机用到的三种典型电气控制元件的原理及电路设计进行分析探讨。

参考文献

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[2] 陈桂友.单片微型计算机原理及接口技术[M].北京：高等教育出版社，2012.

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