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'通用机械维修技术标准起重机械篇第一章概述起重机械它包括各种简单的起重设备(如:液压千斤顶、手拉葫芦等)和各类较为复杂的起重机(如:桥式起重机、门式起重机、塔式起重机、港口起重机、汽车起重机、履带起重机和铁路起重机等),它广泛的使用在起重、运输、装卸和安装等作业中,其目的:是减轻人们的劳动强度,提高劳动生产率。桥式起重机一般主要由机械系统、电气系统和金属结构件等三大部份组成,车上设有主(副)起升机构、大(小)车运行机构、桥架和司机室等。它具有结构简单、操作灵活、维修方便、起重量大和不占用地面作业面积等特点。桥式起重机又称“吊车”、“天车”或“行车”,它在机械制造和冶金工业及建筑业中都是一种不可缺少、不可替代的大型起重运输机械设备。攀钢冷轧厂现有各种吨位的桥式起重机32台,门式起重机1台、龙门吊车1台,总共为34台。其中吨位最大的为50/10T、最小的为5T。安装水平标高最高的为镀锌高跨40M,最低的是9M。跨距最大的是34.2M,最小的是16.5M。它们分别是由上海大力神起重机厂、大连起重机厂、银川起重机厂、武汉冶金起重设备厂、南京起重机厂和中原起重机厂等制造。我厂起重机大部份采用的是箱体型梁结构,电气设备是安装在走台上的,司机室是固定的。只有罩式炉起重机的电气设备全部是安装在箱体内的,而大车的传动形式是采用四驱动,即:四个主动轮,四个被动轮。副小车的运行机构是采用单轨加平衡轮的设计方式而制造的,司机室是随主小车的运动而运动的。罩式炉起重机的结构形式在攀钢是独一无二的。一.桥式起重机的主要技术参数如下:(一).起重量:起重量又称额定起重量,它是指起重机实际允许的起吊最大负荷量通常以吨为单位。(二).跨度:起重机主梁两端车轮中心线的距离,即大车轨道中心线间的距离,以米为单位。(三).起升高度:吊具或抓取装置的上极限位置与下极限位置之间的距离,又可称为起升的最大高度,以米做单位。-25-
(四).运行速度:运行机构在电动机的额定转速下运行的速度,以米/分做单位。(五).起升速度:起升机构在电动机的额定转速时,取物装置上升的速度,用米/分做单位。(六).重量:起重机本身的重量,以吨做单位。(七).外形尺寸:外形尺寸指起重机长、宽、高的尺寸,用米做单位。(八).工作类型:起重机各机构按照其载荷率和工作繁忙程度分为轻级、中级、重级和超重级四种工作类。二.起重机械的结构形式:桥式起重机的结构形式主要分为以下几种:1.大车运行机构:主要由电动机、减速器、齿轮联轴器、液力制动器、传动轴(万向联轴器)、主、被动车轮组和涡流制动器及脉冲调速等部件组成。它属于分别驱动形式。(注:上海厂配备有涡流制动器,大连厂配备有脉冲调速系统)大车运行机构又分为集中驱动和分别驱动两种传动形式。由一套驱动装置通过中间轴来同时驱动大车两边主动车轮运转的叫集中驱动。由两套各自独立的驱动装置来驱动桥架两边主动车轮运转的叫分别驱动。我厂桥式起重机大车大车运行采用的是分别驱动。小车运行机构采用的是集中驱动。分别驱动与集中驱动进行比较,有以下优点:1).减轻大车运行机构的重量。2).分别驱动机构将不因主梁的变形而使大车传动性能受到影响,保证了运行机构多方面的可靠性。3).当一端电机损坏时,另一端电机仍可维持短时间的工作,而不致像集中驱动那样,电机一坏,立即停工造成事故。2.主(副)起升运行机构:主要由电动机、减速器、齿轮联轴器、传动轴、液力制动器、卷筒组、定滑轮组、钢丝绳、吊钩组和涡流制动器及脉冲调速等部件组成。在起升机构中,为了安全起见,在带制动轮和传动轴连结形式中,其制动轮都安装在减速器的一侧,其目的是一旦传动轴被扭断制动器仍然可以制动住卷筒,不致造成重物下堕。这种传动轴的连结形式,适用在起升速度较快,卷筒转速较好的情况下使用。我厂主起升机构采用的都是这种结构形式3.小车运行机构:主要由电动机、减速器、液力制动器、齿轮联轴器、传动轴、主、被动车轮组和涡流制动器等部件组成。它属于集中驱动形式。-25-
4.桥架结构形式:主要由主梁、端梁、走台、电缆滑架、司机室、梯子、栏杆及检修平台等组成。5.冷轧厂的夹钳有:自动夹钳、三臂夹钳、电动夹钳、单臂夹钳、C型钩、液压夹钳和电磁盘等。第二章起重机的主要部件一.起重机主要金属结构:起重机金属结构主要采用下列材料,Q235-B及16Mn,承载构件的材料必须保证抗拉强度、屈服强度、延伸率、冷弯性能和碳、磷、硫的含量低于规定值,对于主要承载构件的材料,还应保证常温冲击值。在低温下工作的起重机,主要承载构件的材料应保证低温冲击值不小于有关规定数值。焊接、连接螺栓等的材料也按起重机的设计规定执行。桥式起重机由桥架、端梁、大、小运行机构、起升机构、司机室、电气部份组成。(一).桥架:桥架有桁架结构、箱型结构。箱型桥架是由钢板事先加以预应力,并使之产生一定的上拱度,然后焊接而成的。桥架外形尺寸大小取决于起重机自身的起重量、跨度、起升高度和桥架的结构形式。桥架的跨度即为端梁的间距。它起保证桥架水平刚度和稳定性的作用。桥架的高度取决于桥架的跨度和结构形式。桥架的主梁是承担小车重量和外载荷的。因此必须有足够的强度、刚度和稳定性,以保证在规定载荷作用下,主梁的弹性下挠度在允许范围内,以及运动时不发生变形,为了不使主梁过早地出现下挠,主梁还应具有一定的上拱度,以此来抵消工作中主梁所产生的下挠和减轻小车的爬坡、下滑,保证大车传动机构的运行性能。端梁都采用箱型结构,与主梁成刚性联结,以保证桥架的运行刚度和稳定性,在端梁下面装置着大车的车轮组,承担起重机所有垂直方面的载荷。为了保证桥架水平方向的变形在规定范围内,桥架的轴距与桥架的跨度之比值被限制在0.14-0.2范围之内,桥架变形后所引起的小车轨距向内侧变化的数值,不许超过下列规定:Lk<19.5时<5mmLk≥19.5时<7mm(二).机械传动:1.减速器:我厂桥式起升起重机主钩、副钩和大车机构减速器采用的型号是ZQ型、SJ型、PJ型。小车机构采用的型号是ZSZ型、B型和L型,它们都可以进行正反两个方向的传动。减速器的选用主要依据生产厂家、型号、速比和装配形式等参数;表一.卧式减速器速比-25-
代号123456789高速级88/1186/1385/1481/1879/2077/2273/2669/3064/35低速级85/1465/1483/1683/1683/1681/1881/1881/1881/18速比48.5740.1931.5023.3420.4915.7512.6410.358.23卧式减速器的装配形式:输出轴承输入轴(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)减速器在使用过程中,经常出现的故障有以下几种情况:1).齿轮故障:(1).齿断裂:齿的断裂有两种形式,一种是强度破坏,即由于短时过载,使齿根部危险断面的应力达到强度极限而折断。另一种弯曲疲劳断裂,即由于齿受多次反复弯曲,最高应力点的应力超过疲劳极限,先在齿根部产生裂纹逐渐发展,直到断裂。对前者要防止淬火过硬或突然过载,对后者应经常检查齿根根部是否有裂纹出现,发现裂纹及时更换。-25-
(2).齿磨损:齿的磨损有两种形式,一种是跑合磨损,每对新齿轮啮合时,较硬齿面粗糙度大于油膜厚度,对较软的齿面仿佛有切削刃的作用,随着跑合,齿面平滑后,磨损逐渐减小。解决的方法,就是降低较硬齿轮齿面的加工粗糙度值,以减少对较软齿的磨损。另一种是磨料磨损,是由于润滑油脂中有磨料性质的杂质(如细砂、金属屑),在组装时零件清洗不干净,带进赃物或在箱体内锉齿时掉进了铁屑,以及跑磨损和点蚀的机械杂物等,应及时清理,否者磨损将迅速发展。(3).齿面点蚀:是指齿面上出现了麻点,是一种常见的损坏现象。这种损坏分局限性和发展性两种。a.局限性点蚀:是由于齿面局部不平,凸起部分接触应力集中,引起初期斑,随着齿轮跑合,点蚀并不增加,有时会逐步消失。b.发展性点蚀:是由于齿面硬脆,在承受反复过大的接触应力作用下,齿面上发生了疲劳裂纹,润滑油渗入其中,受力后裂纹中产生了巨大的液压力迫使裂纹扩大,最后形成碎片剥落,点蚀越来越大。发展性点蚀在淬硬的脆性材料制造的齿面上发生,并与淬硬层的深度有关,所以,配制齿轮时,对所有的材料和热处理要求应符合图样的规定。当点蚀的面积超过齿全部工作面的30%及点蚀深度超过齿厚10%时,应更换新齿轮。(4).齿胶合:就是啮合的一对齿轮,齿面间产生了相互粘着的现象。原因是齿面压力很大,润滑油不能形成连续或缺少润滑油,使两啮合齿面金属直接接触,产生了摩擦发热,迫使较软的齿面材料粘附在另一个齿面上,有时因锥形轴承未顶紧、轴向窜动过大、也会造成齿面局部接触产生胶合。一旦产生这种现象,如不能及时发现,采取措施修理刚出现的胶合齿面,就会造成迅速损坏,有的甚至只工作几小时就能达到报废的程度。因此,减速器在使用中一定要按要求进行润滑和调整。已胶合的齿轮要报废。(5).齿表面塑性变形:在低速重载的情况下,齿面局部接触应力过大,迫使低硬度的一对齿轮的齿面上出现凸凹现象。解决的办法是及时锉平凸起部分,并改用高粘度润滑油。重新更换新齿轮时,适当提高齿面硬度。(6).齿面接触不良:2).噪音:-25-
(1).减速器产生噪音及撞击声,主要决定于加工精度和装配精度。在检修或更换时,对封闭式减速器应达到GB10095-88规定的887级。对开式齿轮不低于998级。在装配后,未加油时作空运转跑合,可作如下观察和判断:a.断续而清脆的撞击声,主要是某个齿上有严重的伤疤或粘着物,经查找出后,去掉粘着物,用细锉或油石打磨掉伤疤可消除。b.断续的嘶哑声,主要是没有润滑油待装入润滑油即可消除。c.尖哨声和冲击声,主要是轴承内滚珠出现斑点或研沟掉皮,若有很大冲击声,则轴承要重新更换。d.噪音很响但均匀,主要是齿轮的齿尖啃齿根,一般将齿尖角用细锉倒钝即可。e.出现不均匀的噪声,主要是一对啮合的齿轮,齿斜角超差或轴心线歪斜。一般不好再修复,应报废更换。当用圆锥滚子轴承时,锥面未顶紧,也会出现不均匀噪声,此时只要用调整螺丝顶紧后即可消除。f.齿轮啮合时,接触带一定要在齿节园附近,啮合虽然没有达到规定的接触长度或高度,但在节园附近已形成一条或两条以上均匀的接触线,即认为是可以的,待载重跑合后,合逐渐达到规定的接触精度。3).减速器的振动原因:a.减速器主动轴的动力来源与轴之间的同轴度超差;b.减速器被动轴和主动轴之间的同轴度超差;c.减速器自身的安装精度不高;d.安装减速器的机座刚性不够;e.紧固减速器的螺栓松动;f.车轮轴和减速器轴的联轴器类型选择不恰当。4).减速器的漏油:防止漏油的方法很多,但归纳起来有以下几种,(1).均压、(2).畅流、(3).堵漏和采用新的润滑材料。5).减速器的发热:6).减速器内各零部件的报废标准:(1).各部位裂纹(2).断齿(3).齿厚的磨损量达原齿厚的a.起升机构高速级5%,低速轴20%;b.运行机构高速级10%,低速级40%;(4).齿面点蚀损坏达啮合面积的30%,且深度达齿厚的10%。2.联轴器-25-
:齿轮联轴器的作用是用来联接主起升、运行机构传动轴的,仅起联接作用。1).联轴器分为齿轮联轴器(全齿CL、半齿CLZ)、梅花联轴器和刚性联轴器。2).刚性联轴器-不能补偿连接的两根轴之间的径向或轴向位移。3).补偿联轴器-允许被连接的两根轴之间有一定径向或轴向位移。补偿联轴器的优点是:可以保证起重机桥架在吊运重物而产生弹性变形的状态下,具有较好的运转特性。4).联轴器的使用安装允许倾斜角度是:△a不大于0°30ˊ,两轴线的径向位移△y应不超过下表:位移量△y型号规格12345678910模数m2.52.533344466齿数Z30384048564856624656齿轮外经D80100126150174200232256288384位移量△y0.400.650.8010010251.351.601.801.902.15)弹性套柱联轴器两轴线的径向位移△y(见下图表),倾斜角△不大于0°40ˊ。适应于工作温度-20~50℃,并且在无油脂或对橡胶无害的环境下使用。位移量△y半齿联轴器的最大外经100-170〉170~260〉260~350〉350位移量△y0.140.160.180.26)梅花弹性联轴器安装时径向位移△y≤0.5~1.8mm。轴向位移△x≤1.2~5.0mm,角位移△a≤1.0°~2.0°,适应于工作温度-35°~+80℃。7).经常出现的故障有:(1).齿部过快地磨损(2).齿部脱落(3).联轴器半体有裂纹6)联轴器的报废标准:(1).齿根上有疲劳裂纹(2).轮齿崩裂(3).轮齿磨损:-25-
a.运行机构的齿厚磨损达原齿厚的20%;b.起升机构的齿厚磨损达原齿厚的15%。3.吊钩与吊钩组:吊钩是承担全部吊运工作载荷的重要零件之一。吊钩是通过锻造而成的,分为吊钩和板钩两种。铸造吊钩由于铸造技术水平有限而存在着铸造缺陷较多,因此在强度上满足不了技术要求而不采用。吊钩是用20号、16Mn、20SiMn钢等材料锻造而成后经退火处理。吊钩又分为单钩、双钩、长钩、短钩等。锻造吊钩是一个整体锻制品,上面直的部分称为钩颈,钩颈顶端加工有螺纹。下面弯曲部分称为钩体,钩体断面是园角梯形,大端在内,小端在外。这种断面形状可使受压面积增大,内外边缘接近等强度,从而使钩体材料得到充分利用。吊钩在工作中受到冲击载荷作用,所以吊钩材料除了足够的强度外,还必须具有较好的韧性。板钩:这种吊钩是用C3或16Mn等钢材冲剪钩片。具有足够的强度,冲击韧性,延伸率,再用铆钉铆接制成。每块钩片厚度不小于20mm,下料时应使板钩高度方向和钢板轧制方向一致,这样可以提高吊钩强度。钩片之间的间隙必须在0.3mm以内,周边需经机械加工,并用T42焊条焊好。为了使负荷均匀的分布在各钩片上,并减少钢丝绳磨损,在钩口处均设有可拆换的垫板。板钩与锻钩相比,优点是:工作安全可靠,起重范围大。缺点是材料不能充分利用,自重大。吊钩组是由吊钩、横梁、端面轴承、滑轮、螺母、吊挂架等零件组成。吊钩的报废标准是:(1).吊钩表面有裂纹。(2).吊钩的开口度比原尺寸增加15%。(3).吊钩的危险断面或钩颈产生塑性变形。(4).吊钩扭转变形超过10°。(5).吊钩危险断面的磨损达到了原断面高度的10%。(6).吊钩钩头尾部退刀槽或过渡园角附近出线疲劳裂纹。(7).吊钩螺母、横梁出线任何裂纹和变性。4.滑轮与滑轮组:滑轮在起重机中是用来改变钢丝绳的运动方向,并可组成滑轮组以达到省力的目的。滑轮可以分为工作滑轮和平衡滑轮。工作滑轮又分为定滑轮、动滑轮两种。1)定滑轮---25-
这种滑轮只能绕滑轮轴转动,而滑轮轴不动。用来改变钢丝绳的运动方向。2)动滑轮--滑轮可以绕滑轮轴转动且滑轮和轴可以一起在空间运动。3)平衡滑轮--在工作时不绕自身转动,只在空间起摆动作用,只有两端钢丝绳长度不一致时,才绕自身轴微小的偏转,以调整滑轮两边钢丝绳长度和拉力。平衡滑轮的最小直径通常为工作滑轮的0.6倍。滑轮的材料一般使用(HT40-33)、球墨铸铁(QT40-10)、铸钢ZG35II、ZG25II)、锻制钢材、碾轧钢材和A3钢板等。滑轮绳槽尺寸见有关规定,除能顺利通过钢丝绳外,应尽可能增大钢丝绳与滑轮槽的接触面积。当钢丝绳在允许范围内倾斜时,应保证钢丝绳不脱槽,绳槽侧夹角一般在35°-45°范围内。滑轮组是由滑轮、滑轮轴、轴承和隔环等零件组成。它分为单联滑轮组和双联滑轮组。单联滑轮组在吊钩升降过程中,吊钩在卷筒上有轴向位移。因为在桥式起重机上不允许吊钩有轴向位移,因此不采用。单联滑轮组只能使用在电动葫芦和单臂吊上。双联滑轮组就是由两个倍率相同的单联滑轮组所构成。所谓滑轮组的倍率,就是其省力的倍数,也就是减速比。对单联滑轮组,倍率等于钢丝绳分支数。对于双联滑轮组,则等于钢丝绳分支数的一半。桥式起重机都采用双联滑轮组。其中动滑轮和升降重物用的吊钩组合在一起,随重物运动。定滑轮固定在小车车架下。滑轮和轴的联接有滚动轴承和滑动轴承两种形式,平衡滑轮采用滑动轴承形式。滑轮组效率是:滚动轴承形式为0.97-0.98;滑动轴承形式为0.94-0.96。4)滑轮的报废标准是:(1).裂纹;(2).轮槽不均匀磨损达3mm以上;(3).滑轮壁厚磨损达原壁厚的20%;(4).因磨损使轮槽底部直径减少量达钢绳直径的50%;5.钢丝绳:钢丝绳是起重机上把电动机旋转运动变为吊钩升降运动并承担全部载荷的重要零件之一,它具有扰性好,承载能力大和无噪声且损坏容易发现等优点,一直被广泛使用。1)钢丝绳的种类:(1).按绕制方法分:单绕式、双绕制、三绕式;(2).按绕制方向分:同向绕、交互绕、混合绕;(3).按绕制特性分:普通的(松散的)、不松散的;-25-
(4).按钢丝接触状态分:点接触、线接触、面接触;(5).按钢丝韧性分:特号、I号、II号;(6).按钢丝绳芯子材料分:有机的、矿物的、金属的;(7).按钢丝表面情况分:光面的、镀锌的。2)钢丝的材料:钢丝绳中的钢丝是优质平炉钢(钢40-钢80)经多次冷拔与热处理制成的,具有高强度和高韧性。使用最多的是直径为0.5-2mm,抗力强度为140-180Kg/mm的钢丝。3)钢丝绳的标记:钢丝绳的规格已经标准化,其标记方法也有了规定:例如:钢丝绳D-6×19+1-18-185-特-S-TGB。说明:钢丝绳D-6代表:表示点接触钢绳为6股6×19代表:表示钢绳每股19根钢丝1代表:表示钢绳中的绳芯18代表:表示钢绳直径185代表:表示抗拉强度特代表:表示特号、光面S代表:TGB代表:国标代号钢丝绳的使用寿命主要同卷筒,滑轮的数目,直径大小及使用与维护等因素有关。钢丝绳的润滑往往被忽视,其实这是一件很重要的保养工作,常用的方法是往卷筒上涂抹润滑脂和往钢丝绳上浇机械油。往钢丝绳上浇机械油,一般为10-15天一次,在受热辐射影响时,每隔5天就须润滑一次。4)使用钢丝绳的注意事项:对钢丝绳的使用正确与否,将直接影响着它的寿命。对能正确使用的钢丝绳可以提高其使用寿命,减少更好次数,即利于维修,又保证了安全,提高经济效益。对起重机上使用的钢丝绳应注意以下事项:(1).钢丝绳不许有打结的地方;(2).绳股不许凸出或过于扭转;(3).钢丝绳表面磨损和腐蚀或断丝不许超过规定标准;(4).钢丝绳在绳槽中的卷绕要正确;(5).钢丝绳编头在卷筒上的固定要牢靠;(6).钢丝绳要保持清洁,润滑良好;(7).不要超负荷使用钢丝绳;(8).工作中应尽可能不要使钢丝绳受到突然冲击作用;-25-
(9).钢丝绳与平衡滑轮之间不许有滑动现象存在,钢丝绳与平衡滑轮固定架之间不许发生摩擦或产生卡死现象;(10).在高温环境下工作的钢丝绳,须有隔热装置;(11).新更换的钢丝绳,必须经过动负荷试验后才允许使用;(12).对钢丝绳每隔7~10天应检查一次,如已有磨损或断丝现象出现,但还未达到报废标准中规定的数值时,须隔2~3天检查一次;(13).发生坠落事故后,钢丝绳必须经检查合格之后才能再用;(14).升降机构上升限位开关重锤上的环孔与所穿过的钢丝绳之间,滑轮罩与钢丝绳之间,均不允许有摩擦现象存在;(15).起重机上不允许使用带接头的钢丝绳;(16).选用与旧钢丝绳不同型号的新钢丝绳,除必须进行强度验算外,钢丝绳直径差还应在规定范围内。5)钢丝绳的报废标准:1).一个捻距钢绳内(填料除外),断丝不超过总丝数的10%;2).如断丝集中一股,则断丝不超过5%;3).5个捻距内钢绳全部的断丝数不超过20%;4).直径减少极限为原尺寸的70%。6.卷筒:卷筒表面形状分为光滑无槽和有螺旋槽两种。桥式起重机上均采用两端带反向螺旋槽和中间留有一段无槽部分的圆柱形卷筒。螺旋槽的作用是增大钢丝绳和卷筒间的接触面积,减轻钢丝间的接触应力和钢丝间的磨损,以提高钢丝绳的使用寿命。螺旋槽有标准槽和深槽两种,一般都采用标准螺旋槽,只有在工作中当钢丝绳有脱槽的可能性或升降不要求精确的情况下,才采用深槽。卷筒绳槽的长度由吊钩的起升高度决定,当吊钩处于上限位置时,应保证钢丝绳全部在绳槽中,而吊钩处于下限位置时,除在安装钢丝绳压板的部位需保持2。5~3圈固定用的槽外,尚需留有1.5~3圈减压槽。卷筒的有效直径可园整取做300~1000mm。卷筒常用的材料有HT13-33、HT20-40、HT25-47等牌号铸铁,特殊情况下,也采用球墨铸铁或ZG25II和ZG35II铸钢的,对于大直径单件生产的卷筒,还有使用A3钢板滚卷焊接而成的;卷筒的报废标准:-25-
1).裂纹;2).筒壁磨损量达原厚度的20%或磨损量达钢丝绳直径的25%;3).绳槽磨损深度达2mm以上。7.车轮:车轮直径大小是根据轮压确定的,轮压增大车轮直径也增大,但不能过大,当车轮直径不能再增大时,就采用多个车轮支承,车轮有行走在工字梁的下缘,有行走于工字梁上缘的,车轮接其工作面形状,可分为圆柱形、圆锥形和鼓形三种。起重机上大车运行机构,采用集中驱动时,主动车轮为圆锥形,从动车轮为圆锥形,当大车主动轮超过二个时或分别驱动时,大车车轮均为圆柱形,小车车轮一般为圆柱形。车轮按其轮缘的数目可分为a.双轮缘、b.单轮缘和c.无轮缘三种。大车轮工作面宽度一般比轨道宽30~40mm,采用无轮缘车轮时,要有水平轮作导向,以防车轮脱轨。车轮所选用的材料种类,是根据桥式起重机的传动方式、运行速度和工作类型等因素来确定的,它可由铸钢、锻钢等多种材料制成,但大多采用ZG55II铸钢,工作面需经表面淬火处理,HB300~350,淬火层深度在直径D>400mm时应大于20mm,D≤400mm时应大于等于15mm。车轮的装配是车轮、轴和轴承箱安装在一起。动力是通过减速器、联轴器传到车轮上,这种结构形式在桥式起重机得到广泛应用,其优点是车轮可以整体拆卸,便于装配和维护,且桥架运行性能良好。一个支点有两个以上车轮时,车轮先装配在平衡架上,再由平衡架通过销轴和桥架相联结。车轮的报废标准:1).裂纹;2).轮缘厚度磨损达原厚度的50%;3).轮缘厚度弯曲变形达原厚度的20%;4).踏面厚度磨损达原厚度的15%;5).a.当运行速度低于50米/分,椭圆度达1mm;b.当运行速度高于50米/分,椭圆度达0.5mm;6).左右车轮直径差:a.主动车轮为0.2%原直径;b.被动车轮为0.5%原直径。-25-
8.轨道:起重机轨道有三种。起重机专用轨、铁路轨和方轨。小车轨道采用P型铁路轨或方轨,大车轨道采用P型铁路轨或QU型起重机专用轨。轨道固定方式有可拆卸的和不可拆卸的两种。轨道应定期检查。轻级工作制每年检查一次,中级和重级工作制每半年检查一次轨道安装允许误差(毫米)跨度(LK)轨道跨度误差轨道中心与承梁中心误差轨道直线性误差<19.5米±3±3±2〉19.5米±5±5±29.制动器:制动器是起重机上十分重要的部件,它是各机构动作准确性和安全性的可靠保障,能否正确地使用和调整制动器,是决定起重机安全运行及延长使用寿命的重要因素。1)对制动器的要求:(1)能产生足够的制动力矩;(2)松闸和合闸迅速而平稳,动作准确而可靠;(3)结构紧凑,体积小;(4)摩擦零件要有好的耐磨性和耐热性;(5)调整和维修方便。2)制动器的种类的分类:(1)按摩擦零件的形式可分为块式、带式、盘式三种;(2)按动力来源形式可分为手动、脚踏、电磁、液压和电磁液压联动等;(3)按工作状态又可分为常开和常闭两种。我厂桥式起重机常用的是液压推杆制动器。为了使制动器工作安全可靠,经常需要调整制动力矩大小,衔铁冲程的长短,制动带和制动轮之间的间隙大小。3)制动器制动力矩的调整要求:调整主弹簧长度以确保各机构的制动力矩,起升机构的单制动器必须可靠地支持额定起重量(一般起升机构为1.5倍,重要起升机构为1.75倍)-25-
的重量,起升机构的双制动器的单个制动器必须可靠的支持额定起重量的1.25倍。运行机构制动器应能及时刹住大车或小车但不宜调整过紧,防止车轮产生制动打滑或引起强烈震动和冲击。10.其它为保证起重机能安全可靠地正常使用,必须要装设必要的指示装置和安全装置。(1)上升高度限位器:有三种形式,带重锤式终点开关的高度限位器,蜗轮蜗杆式高度限位器,螺杆式高度限位器;(2)行程限位器:分小车行程限位器和大车行程限位器及起重机臂架转角限位器三种;(3)起重量限制器:分为杠杆式、偏心式、弹簧式三种;(4)起重力矩限制器:它由指示装置和自动保护装置两部分组成;(5)极限力矩联轴器;(6)起重机碰撞装置:有机械式、光电式红外线式;(7)缓冲器:当运行变幅到端点位置碰撞时起缓冲作用,有橡胶式、弹簧式、液压式;(8)各种称量装置;(9)在大跨度的起重机上还装有偏斜调整和指示装置;(10)在露天野外作业的桥式起重机还带有锚定装置,夹轨钳等装置;(11)各种安全开关:如门开关、仓室开关,紧急开关以及隔热设施,通风、降温等措施。11.起重机的润滑1)起重机各润滑的分布:a.吊钩轴承及滑轮轴承和轴;b.固定滑轮轴承及轴;c.钢丝绳;d.卷筒外轴承座;e.减速器;f.齿轮联轴器;-25-
g.车轮角型轴承箱;h.制动器上各铰轴孔;I.卷筒内齿盘;J.电动机轴承;K.电缆滑车轴承。起重设备的润滑方法有分散润滑和集中润滑两种。分散润滑都用在中小吨位的一般桥式起重机上。集中润滑分手动干油集中润滑和电动干油集中润滑。手动集中干油润滑主要部件有加油泵,液压泵,给油器,网式滤油器。电动干油集中润滑是由单独电机驱动,通过减速器传递泵体。起重机的润滑可分为以下三种方法:(1)定期更换润滑剂;(2)定期加入润滑剂;(3)间隙性地加入润滑剂。2)润滑注意事项:(1)润滑剂在使用过程中,必须保持清洁,使用前查看仔细,发现杂质或脏物时,不能使用。使用中注意变化,如已发现变质失效时应及时更换;(2)经常认真检查润滑系统,各部位密封状态和输出油脂情况;(3)选用适宜的润滑剂,按规定要求进行润滑(注:我厂起重机减速器使用的润滑油是半流体7408,齿轮联轴器、车轮及轴承等使用的润滑脂是1#锂基脂ZL-1);(4)采用压力注脂法,(油枪、油泵式、旋盖式油杯)应确保润滑剂进到摩擦面上。如因油脂凝结不畅通时,可采取稀释疏通法疏通;(5)要保持管路、油泵、油杯等完好无缺,在维修过程中,一定要保持内部清洁,防止异物进入;(6)各机构设有注油点的转动部位,应视其需要,用加油工具进各动缝隙中,以减少磨损和防止锈蚀;(7)凡更换油脂时,务必做到彻底除旧换新,清洗干净,封闭良好。第三章起重机的试运转-25-
试验方法:起重机试验应遵循GB5905规定的范围和程序目测检查:目测检查应包括所有重要部分的规格和(或)状态是否符合要求,如:各机构、电气设备、安全装置、制动器、控制器、照明和信号系统;起重机金属结构及其连接件、梯子、通道、司机室和走台;所有的防护装置;吊钩或其他取物装置及其连接件;钢丝绳及其固定件;滑轮组及其轴向的紧固件。检查时,不必拆开任何部件,但应打开在正常维护和检查时应打开的盖子,如限位开关盖。目测检查还应包括检查必备的证书是否已提供并经过审核。合格试验经过2~3次的逐渐加载直至额定起重量,在标准电压及电动机额定转速时作各方向的动作试验和测试,验证表18所列项目是否符合设计图样及本标准的要求。表:序号项目名称计量单位要求值极限偏差1试验荷载T额定起重量±1%2载荷起升高度(或载荷起升范围)m见设计图样±1.5%3取物装置极限位置±2%4载荷起升速度m/min+10%-5%5载荷下降速度+25%-5%6起重机及小车运行速度+10%-5%7载荷下降的制动距离m见本标准4.2.3条-8载荷下降制动前,电动机转速降r/min见本标准4.2.4条-9起重机的静态刚性测主梁跨中静挠度mm见本标准4.2.8条-10起重机的动态刚性,测额Hz见本标准--25-
载下降制动时主梁跨中的自动振频率4.2.9条11电控设备中各电路的对地绝缘电阻MΩ见本标准4.9.14条-12起重机的噪声dB(A)见本标准4.9.27条-13限位器可靠性-能准确停车-载荷起升能力试验静载试验:静载试验的目的是检验起重机及其部件的结构承载能力。每个起升机械的静载试验应分别进行,但对双小车的起重机,两个小车的主钩则应同时进行,以便同时检验桥架的承载能力。如对主钩作静载试验前,应将空载小车停放在跨度中间位置,定出基准点。起升机构按1.25倍加载,起升离地面100~200mm高度,悬空时间不少于10分钟。卸去载荷(对抓斗及电磁吸盘应使之落地)后,检查桥架无永久变形为合格,允许重复最多三次不再产生永久变形仍为合格。将小车开至跨端检查主梁实际上拱度应不小于0.7S/1000。试验后,如果未见有裂纹、永久变形、油漆剥落或对起重机的性能与安全有影响的损坏,连接处没有出现松动或损坏,则认为这项试验结果合格。动载试验:动载试验的目的主要是验证起重机各机构和制动器的功能。起重机各机构的动载试验应先分别进行,而后作联合动作的试验,同时开动两个机构(如主、副钩不得同时开动)。起升机构按1.1倍加载,试验中对每种动作应在其整个运动范围内作反复起动和制动,对悬挂着的试验载荷作空中起动时,试验载荷不应出现反向动作。试验时应按该机的电动机接电持续率留有操作的间歇时间,按操作规程进行控制,且必须注意把加速度,减速度和速度限制在起重机正常工作的范围内。按其工作循环,试验时间至少应延续1小时。如果各部件能完成其功能试验,并在随后进行的目测检查中发现机-25-
构或构件有损坏,连接处也没有出现松动或损坏,则认为这项试验结果合格。对电动桥式起重机当用户或设计本身有起重机的动刚度要求时,当小车位于跨中时主梁的满载自振频率应不小于2Hz。第四章、主要部件的检查维修技术维修技术标准主要记录着设备、装置名称、部位简图、零件名称、材质、维修标准(包括图纸尺寸、图号、劣化极限许容量),点检方法、点检周期、更换或修理周期和检修方面的特别事项,维修技术标准中最关键的是维修技术管理值的确定。齿轮的齿侧间隙,齿轮标准保证侧间隙是基本的侧间隙规范,对于冶金机械设备的闭式传动采用Dc,对于开式齿轮传动侧则采用较大侧隙De机械部分(一)齿轮:1.齿侧间隙:(1)齿轮侧间隙,是指一对啮合齿轮的非工作表面,沿法线方向的距离,一对安装的啮合齿轮顺留有齿侧间隙,以初偿齿轮由于制造与安装的精度公差,以及传递载荷时的弹性变形和由于受温度影响的变形,并可储存一定量的润滑油,以改善齿轮表面的润滑状态。通常齿轮的间隙在确保正常使用的情况下越小越好,在制造时是根据齿轮所使用要求的精度等级来设定的。齿轮标准保证侧间隙是基本的侧间隙规范。对于冶金机构设备的闭式传动采用Dc,对于开式传动则采用较大侧隙De,可根据表1、表2、表3查表1:圆柱齿轮的保证侧间隙结合形式单位中心距(毫米)≤50>50~80>80~120>120~200>200~320>320~500>500~800>800~1250>1250~2000>2000~3150>3150~5000Dc80105130170210260340420530710850-25-
微米De170210260340420530670850106041001700表2:圆锥齿轮的保证侧间隙结合形式单位锥距(毫米)≤50>50~80>80~120>120~200>200~320>320~500>500~800>800~1250Dc微米80105130170210260340420De170210260340420530670850表3:涡轮传动的保证侧间隙结合形式单位中心距(毫米)≤40>40~80>80~160>160~320>320~630>630~1250>1250Dc微米5595130190260380530De110190260380530750/①齿轮侧间隙亦可按经验公式来选取:a.对于7级精度的圆柱齿轮和圆锥齿轮侧间隙Cn=(0.05-0.08)mb.对于7级精度的涡轮传动的侧间隙Cn=(0.015-0.02)m②新日铁推荐的齿轮侧间隙经验公式:a.对于三级精度(日本精度等级)的圆柱齿轮和圆锥齿轮侧间隙Cn=0.05mb.对于涡轮传动的侧间隙(表4)表4:涡轮传动的侧间隙精度等级最小值最大值10.00025m(T+7)+0.01270.00025m(T+20)+0.050820.00025m(T+7)+0.01270.00025m(T+40)+0.050830.00025m(T+15)+0.02540.00025m(T+50)+0.063540.00025m(T+15)+0.03810.00025m(T+65)+0.101650.00025m(T+15)+0.03810.00025m(T+80)+0.2032(表中m为模数,T为涡轮数)-25-
(2)许容量:①定性使用极限:a.运转中没有异常振动,噪音和温升;b.满足生产要求对产品精度无影响。②定量使用极限:齿轮由于磨损,侧间隙增大,许容最大侧间隙为安装间隙的3-4倍。齿轮磨损的许容量是:a.一般设备齿轮:第一级小齿轮齿厚磨损20%其他级齿轮齿厚磨损40%蜗杆齿厚磨损20%涡轮齿厚磨损30%b.重要设备齿轮:第一级小齿轮齿厚磨损10%其他级齿轮齿厚磨损20-30%蜗杆齿厚磨损10%涡轮齿厚磨损20%c.起重机齿轮:卷扬传动:第一级小齿轮齿厚磨损5%其他级齿轮齿厚磨损20%走行传动:第一级小齿轮齿厚磨损10%其他级齿轮齿厚磨损40%齿轮表面通常是经过硬化处理的,齿面硬化层厚度t=0.1m。齿轮一旦磨去齿面硬化层,磨损速度将大大加快,所以亦可把齿面硬化层厚度作为齿轮使用许容量。齿轮齿厚磨损可以用固定弦齿厚仪(齿轮规)测得。2.齿接触:齿轮啮合时,齿的工作表面因互相滚压而留有可见的痕迹,所显示的接触斑点可以判齿轮传动的装配质量,齿轮啮合是否正确。齿接触标准按精度等级选定见表5。表5接触斑点(%)传动型式精度等级-25-
6789齿长方向圆柱齿轮70605040圆锥齿轮涡轮传动70655035齿高方向圆锥齿轮50454030圆锥齿轮70605040涡轮传动60605030(二)联轴器:1.齿形联轴器磨损许容量:(1)一般设备齿厚磨损30%(2)卷扬设备齿厚磨损20%2.联轴器轴心许容量联轴器的轴心位移分轴向位移、径向位移和角度位移(倾斜角度)三种,对不同种类的联轴器有不同的要求,其位移许容量见表6。表6:联轴器轴心位移许容量名称轴向(mm)径向(mm)倾斜角齿形联轴器/见表71°30′链条联轴器见表8链条节距2%1°液力联轴器0.100.10/轮胎联轴器2%D1%D5°-12°弹性圆柱销联轴器2-7.50.14-0.2040′十字块联轴器0.04D/30′挠性爪型联轴器/0.2040′梅花块弹性联轴器/0.8~2.21°30′(D为联轴器轴孔径):宝钢从日本引进的三菱MT齿形联轴器,其轴心径向位移量E以根据联轴器型号查表7。表7:三菱MT齿形联轴器径向位移许容表-25-
型号354555657590105115135150175200225E(mm)1.01.01.11.21.41.41.51.71.82.02.12.32.6型号2502853203654004705406006807208801040E(mm)4.54.85.35.45.86.06.46.66.88.08.48.5链条联轴器轴向位移许容量S根据型号查表8。表8:链条联轴器轴向位移许容量型号CR38164012~40165016~50186018~60228018~80221002012018~1202216018~1602220018~20022E(mm)4.97.49.711.515.218.822.730.137.5(三)滚动轴承:1.原始间隙:轴承运转中间隙值的大小对轴承的疲劳寿命、振动噪音、发热等性能影响很大,在轴承间隙选择时必须考虑:(1)轴承与轴、外壳的配合,导致间隙的缩小;(2)轴承工作时,内外圈的温度差导致间隙的缩小;(3)轴和外壳的制造材料因膨胀系数的不同而导致间隙的缩小或增大;(4)选择最适宜的工作间隙。同一型号的轴承,根据使用场合与工况条件的不同,做成几种不同的原始间隙。通常分为C1、C2、普通、C3、C4、C5等六种等级。不同间隙的等级所使用条件见表9。表9:间隙等级C1C2通普C3C4C5使用条件1.要求精度旋转或限制轴向串动的轴;2.运转时声音与振动严格控制;3.内外圈都是动配一般条件下工作1.轴承与轴和外壳过盈配合;2.轴承内外圆温差大;3.冲击振动大,热影响大,轴弯曲变形大。-25-
合。轴承不同等级的原始间隙值可根据轴承类型、孔径从轴承样本中查取。1.许容量:(1)定性使用极限。①运转中无异常振动、噪音和温升(室温+40℃);②满足生产要求,对产品精度无影响。(2)定量使用极限。①径向间隙:2-3倍原始间隙。当转速N>1500转/分时取2倍N<1500转/分时取3倍②轴向串动量:对装配间隙不可调整的滚动轴承,因受热膨胀产生轴向移动,这样因内外圈相对移动而使轴承径向间隙减小。甚至使滚动体在内外圈之间卡住,故在装配时,常将双支承中的其中一个轴承和其端盖之间留以有轴向间隙a。a=L×αΔt+0.15L-轴承间的距离α-线膨胀系数Δt-轴工作温度与环境温度之差值实际应用时可按经验数据a=0.25-0.40mm。当a>1mm时,应进行更换。对间隙可调整滚动轴承,在装配时确定调整必要的间隙,是通过轴承和其端盖之间的垫片来进行调正的,其垫片是金属的。当a<1mm时,应进行调正或更换。③椭圆度:(Cmax-Cmin)÷C平均×100<30微米(C-轴承间隙值)(四)滑动轴承:为了使轴与滑动轴承之间形成油膜,进行正常工作,在安装时,规定了轴与滑动轴承之间的安装间隙。1.安装间隙:除图纸资料中有明确规定安装间隙外,在实际工作中,安装顶间隙通常按经验公式来决定:稀油润滑:一般轴瓦:S=(1-1.2)D/1000曲轴轴瓦:S=(0.7-1)D/1000脂润滑:S=(1-1.5)D/1000-25-
式中D为轴颈直径侧间隙b=S/2滑动轴承轴向间隙:固定端为0.1-0.2mm;自由端轴承移动量应大于轴的热膨胀伸长量2.接触:(1)接触角度:α=70~90°(2)接触斑点:普通瓦1-2点/cm2;高级瓦2-3点/cm23.磨损许容量:顶间隙为安装间隙的3-4倍;磨损量为轴瓦油槽深度的60-70%(五)制动器:制动轮许容磨损量为原厚度的30%;闸片许容磨损量为原厚度的50%;对于用沉头螺钉连接的闸片,则螺钉头部距摩擦面1mm为许容极限。(六)链传动:链轮:许容磨损量为齿厚磨损5mm(一般链轮齿淬火深度为3mm左右)链条:许容量为链节距伸长2-2.5%(七)起重机:1.主梁变形许容量:(1)空载时,低于水平线下挠值L/1500。(2)额定载荷时,低于水平线下挠值L/700。2.卷筒磨损许容量:(1)绳槽磨损深度2mm;(2)筒壁磨损为原壁厚20%。3.滑轮磨损许容量:(1)轮槽壁磨损为原壁厚20%。(2)轮槽底部磨损为钢绳直径的50%。4.钢绳许容量:(1)直径磨损为原尺寸的7%。(2)同一捻距内断丝数为总丝数的10%。5.吊钩磨损许容量:(1)危险断面磨损为原尺寸10%。(2)开口度增加为原尺寸15%。6.车轮磨损许容量:(1)轮缘磨损为原厚度的50%。(2)踏面磨损为原厚度的15%。-25-
(3)左右轮直径差:主动轮为原直径0.2%;从动轮为原直径0.5%7.轨道许容量:(1)磨损为原尺寸的10%。(2)纵向坡度1/500。(3)接头错位0.5mm。(4)接头间隙5mm。(5)左右轨道高低差S/500(S为跨距)(6)跨距误差:S<25m为±10mmS=25-40m为±15mm-25-'