钢包桥式起重机的结构部件和功能

钢包吊车是炼钢厂的关键设备，其设计目的是在严苛的工况下安全地搬运和运输熔融金属。其结构设计和安全系统直接影响起升可靠性和运行安全性。本文将介绍钢包吊车的主要部件及其功能。

钢包架空起重机的组成

一个 钢包桥式起重机 它主要由四大部分组成：桥架、小车（包括吊具）、起重机行走机构和电气设备。根据不同的作业要求，采用不同的结构类型。

该桥梁通常为双梁或四梁结构，由箱型主梁和端梁组成。轨道铺设在主梁上缘板上，供台车运行。采用窄梁主梁时，电气控制设备设置在主梁旁的走道上；采用宽梁主梁时，电气控制设备通常布置在主梁内部。

小车是起重机的核心部件。桥架上可安装一辆小车，或一辆主小车和一辆辅助小车，各小车独立运行。小车配备有起升机构和行走机构，吊具位于起升机构下方。小车行走机构可采用集中驱动或独立驱动。

起重机行走机构均采用独立驱动，部分采用两角驱动，部分采用四角驱动。

下图 2-1 至 2-3 是一些钢包桥式起重机模型的示例，从中可以了解钢包桥式起重机的结构特点。

吊车

小车主要由三个主要部件组成：起升机构、小车行走机构和小车车架。根据起重机的不同操作要求，小车有不同的布置方式；参见图2-1至图2-3中的示例。

提升机构

起升机构通常由驱动装置、钢丝绳缠绕系统、负载处理装置和安全防护装置组成。有些起升机构还使用电动葫芦作为辅助起升机构。

驱动装置包括电机、联轴器、补偿轴、制动器、减速器及其他部件。当驱动装置采用常规控制或定子电压调节调速时，电机为绕线式转子电机；当采用变频调速时，电机为变频电机。对于具有两组驱动装置的主起升机构，当其中一组电机或一组电气控制装置发生故障时，另一组驱动装置应能够在提升额定起升能力的同时完成一个工作循环。

钢丝绳绕线系统包括钢丝绳、卷筒组件、固定滑轮组件、钢丝绳均衡器和活动滑轮组件。当主起升机构有两个起吊点时，采用四绳绕线系统；当只有一个起吊点时，采用两绳绕线系统。

该装卸装置包括吊钩、不可拆卸吊具（包括各种固定式起重梁和固定式龙门吊钩）和可拆卸吊具（包括各种可拆卸式起重梁和可拆卸式龙门吊钩）。

为确保安全，起升机构配备有过载限制器、起升高度限制器和超速开关。起升高度限制器的上限位置采用双重保护机制；第一级通常为卷筒端的起升高度限制器，第二级为重锤式限位开关。必要时也可配备安全制动器。

在起升机构中，电机通过联轴器与减速器连接；减速器的低速轴驱动卷筒，卷筒再通过钢丝绳缠绕系统驱动吊装装置。只要控制电机的正反转，即可实现吊装装置的升降。

根据不同的操作要求，起升机构的组成各不相同。图2-4至图2-6是一些示例。

如图2-5所示，起升机构有两个起吊点，采用四绳缠绕系统和两组驱动装置。两个减速器在高速端通过联轴器连接，卷筒上装有安全制动器。

图 2-6 也有两个吊点，但四绳穿绳系统的布置与图 2-5 不同。它有一套驱动装置，并且在卷筒上安装了安全制动器。

手推车旅行机构

小车行走机构主要由行走驱动装置和行走支撑装置组成。行走驱动装置主要由电机、减速器、制动器等部件组成。行走支撑装置主要包括车轮和车轮平衡梁。

小车行走机构采用集中驱动或独立驱动。一些大吨位起重机小车使用车轮平衡梁来降低车轮载荷。

小车行走机构的驱动装置通常采用电机驱动立式减速器，减速器的低速轴再驱动驱动轮。当驱动装置采用常规控制或定子电压调节调速时，电机为绕线式转子电机；当采用变频调速时，电机为变频电机。

为确保台车安全运行，设置了台车行程限位开关和缓冲器。当台车接近限位位置时，限位开关动作，切断行程机构的电源；缓冲器吸收剩余能量，使行程机构只能反向运行。

根据不同的应用场景，小车运行机构有相应的结构。图2-7是四梁四轨钢包桥式起重机中常用的小车运行机构布局，采用独立驱动。根据具体情况，还有其他布局方式。图2-8采用集中驱动，图2-9是另一种独立驱动的设计。对于起重能力较大的小车，可以采用轮平衡梁结构增加车轮；图2-10是轮平衡梁结构的一种形式。

起重机行走机构

起重机行走机构主要由行走驱动装置和行走支座组成。行走驱动装置主要由电机、减速器、制动器等部件组成。行走支座主要包括车轮和车轮平衡梁。起重机行走机构多采用独立驱动，一般配备两组或四组驱动装置。当主梁为窄梁结构时，行走机构一般安装在桥面走道上；而对于宽梁结构，行走机构一般安装在主梁端部内侧。

当采用常规控制或定子电压调节调速时，电机为绕线转子式；当采用变频调速时，电机为变频电机。

起重机配备限位开关和缓冲器，以防止起重机运行至工厂极限位置或与相邻起重机发生碰撞，从而减少起重机损坏并降低碰撞对驾驶员造成的不适。当起重机接近工厂极限位置或靠近相邻起重机时，限位开关动作，切断行走机构的电源；缓冲器吸收剩余能量。此时，行走机构只能反向运行。缓冲器通常采用弹簧式或液压式。

对于具有四组驱动装置的起重机行走机构，一些用户要求，当一侧的驱动装置发生故障时，另一侧的驱动装置能够通过电气切换完成一个工作循环，同时提升额定起重能力。

对于大吨位起重机，行走支撑采用车轮平衡梁来降低车轮载荷。此外，还可以根据合同要求加装水平轮。

图 2-11 为常用的起重机行走机构布局示例，采用水平平行轴减速器驱动，行走支撑为轮式平衡梁。图 2-12 为采用垂直平行轴减速器驱动，行走支撑同样为轮式平衡梁的示例。小吨位起重机采用图 2-13 所示的行走机构，其行走支撑为单组轮。

在行走支撑方面，小吨位起重机的每个端梁上都设有两组轮组，或者在端梁下方安装图2-14所示的轮座。对于大吨位起重机，则根据不同的载荷，选用图2-15至图2-17所示的不同轮平衡梁或组合。

桥梁框架

桥梁是小车、起重机行走机构和电气设备的主体结构和安装基础。桥梁主要由主梁、端梁、走道、小车索道、小车轨道、维修平台和梯子、平台、护栏等部件组成。

桥架是起重机的重要承重构件，具有足够的强度、刚度和整体稳定性，符合国家标准和合同要求，保证起重机的正常运行。钢包桥式起重机的桥架分为双梁式（见图2-2和图2-3）和四梁式（见图2-1）。主梁下翼缘板下方设有隔热罩。整机试验后，当空载小车处于极限位置时，主梁的拱度不得小于0.7S/1000（其中S为起重机跨度），且跨中最大拱度值控制在S/10范围内。

根据不同的需求或情况，主梁可设计为中心轨箱型窄梁、半离轨箱型窄梁、离轨箱型窄梁或离轨箱型宽梁。主梁顶盖板设有台车运行轨道。轨道可采用焊接夹板或可调式组合轨道夹固定（根据合同要求）。当主梁为窄梁结构时，电气设备安装在走道上；当环境温度无法满足电气设备正常工作要求时，设置冷却电气室，并在电气室中设置隔热层。当主梁为宽梁结构时，电气设备一般安装在主梁内部的电气室内；当环境温度无法满足电气设备正常工作要求时，在电气室内设置空调和隔热层。

桥架两侧设有缓冲器，与起重机行程限位开关配合使用，使起重机在停止前先断电减速。护栏设有带电气联锁保护装置的护栏门。当任何一扇联锁护栏门打开时，起重机的相关机构将自动断电；只有当护栏门关闭时，相关机构才能正常工作。在起重机电源导轨侧，设有导轨护罩和笼式（或平台）。导轨护罩防止吊钩或钢丝绳接触电源导轨，笼式（或平台）用于安装和维护集电器。小车维护平台便于小车维护。

操作员驾驶室

驾驶室是操作员操控起重机的工作场所。它悬挂在主梁下方，是一个封闭式、空调式、隔热式、全景式、保温隔热的结构，底部设有透明观察窗。门窗采用铝合金框架和钢化安全玻璃。驾驶室配备舒适的可调节软座椅（可上下前后调节）。驾驶室内的电气控制设备采用暗装布线，操作简便。内外连接均通过接线盒进行，便于维护。地板铺设阻燃、不导电、防滑的绝缘橡胶垫。驾驶室配备报警器、电铃、灭火器、电风扇、专用冷暖空调等安全装置，以及各种仪表和照明系统。驾驶员可以随时观察各机构的运行状态，确保起重机安全运行。驾驶室内铺设绝缘橡胶垫。

电气室

电气室设置在主梁内部（窄梁结构采用电气房，电气房位于主梁走道上）。主梁电气室周围的内墙设有填充绝缘材料的隔热夹层；两端安装密封门；门的上部设有观察窗；门配有锁和把手，并向外开启。

电气室具备隔热、防尘和空调制冷功能，防止热传递和灰尘进入室内。为方便维修人员正常维护电气设备，电气室内预留了600mm以上的通道，净空高度不低于2.2m。通道表面铺设绝缘橡胶垫。电气柜架前设有绝缘防护栏，栏杆与电气柜架之间留有合理的维护空间。主梁电气室内安装了工业专用冷却风扇，使电气元件不受外部温度影响，始终安全可靠地运行。

本文通过对上述钢包桥式起重机的简单分析和解释，阐述了钢包桥式起重机各种结构的形式和功能，以便读者能够获得一定的了解，并在将来以规范的方式进行设计，避免一些不必要的错误和麻烦。

辛蒂

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