大连理工大学网络教育学院
本 科 生 毕 业 论 文（设 计）
题 目：桥式起重机的故障诊断及维护
学习中心：
层 次： 专科起点本科
专 业： 机械设计制造及其自动化
年 级： 年 季
学 号：
学 生：
指导教师：
完成日期： 2023年8月20日
桥式起重机是实现生产过程机械化和现代化的专用技术，广泛应用于现代工业，桥式起重机结构大、结构复杂，工作人员多，相关人员多，事故发生后将造成严重后果。基于此，本文结合起重机工作原理，介绍了起重机的分类及结构及其主要零部件的结构、检查及日常维护，接着总结了桥式起重机的典型故障及其原因，如本质故障、人为故障、机械故障、环境故障、耗损故障等，并从钢丝绳跑槽、溜钩、啃道、控制器失灵、“过捲”等几方面提出了预防和排除故障的措施。
关键词：起重机（天车）；结构；故障诊断；维护
目 录
桥式起重机是实现生产过程机械化和现代化的专用技术，广泛应用于现代工业，桥式起重机结构大、结构复杂，工作人员多，相关人员多，事故发生后将造成严重后果。所以，桥式起重机故障分析及故障概率预测可预防事故发生或提前做好准备，它是如何发生的。随着中国经济的发展，桥上起重机的种类和数量也在不断增加，因此出现的问题越来越多，汽车事故也越来越频繁。桥式起重机是一种水平安装在车间仓库上方用于起吊和运输材料的设备。其两端位于框架或金属墙的末端。它的形状与桥的形状相似，因此被称为。它可以充分利用桥下空间进行运输，而不受桥下空间的限制。因此，它是最常见和数量最多的起重机。天车是安装在天花板上方的桥式起重机，通常用于车间和仓库。起重机桥架是起重机沿天花板两侧铺砌轨道纵向移动，起重小车沿桥架铺砌轨道横向移动，不受地面设备阻碍[1]。桥式起重机作为一种特种设备，其安全性是一个值得关注和研究的问题。在起重机械的运行过程中，对起重机的故障进行早期检测和预测，可以减少事故的发生。因此，提升机械事故的预测已成为一个值得关注的课题。
桥式起重机结构复杂，技术含量高。随着国家相关法律法规的完善和对大型机械设备的重视，对起重机械在使用过程中的安全性提出了更高的要求。由于桥式起重机体积大、结构复杂，影响其安全的因素很多。根据不同的影响模式，将起重机故障类型分为不同的类别，并分别分析不同的缺陷。最后，利用统计原理对统计数据进行排序和分析。
一旦发生事故,光会影响工作进度,重光会给人民生命和国家财产造成不可挽回的损失。为了改善这一状况，国家颁布了许多法规来规范起重机械的设计、制造、安装和使用，并加强了起重机械的管理，但起重机械的事故仍然居高不下[2]。根据国家质检总局2014年国家特种设备安全状况调查，2014年中国发生283起特种设备事故，282人死亡，330人受伤。其中，涉及电动起重机械的事故数占21.91%，死亡人数占34.75%。在起重机械事故中，35起事故为“三违反”，9起事故为设备隐患。即使定期检查和维修起重机械，操作中的潜在安全风险也很容易导致故障和事故[2]。因此，对缺陷进行合理的分析和综合，对防止故障和事故的发生具有重要意义。
1.1 起重机的分类
起重机根据结构的不同分类有梁式起重机、桥式起重机、龙门起重机、流动起重机、悬臂起重机、塔式起重机、缆索起重机、船式起重机、运载桥等[3]。
桥式起重机是桥架在高架轨道上运行的一种桥架型起重机，又称天车。桥式起重机的桥架沿铺设在两侧高架上的轨道纵向运行，起重小车沿铺设在桥架上的轨道横向运行，构成一矩形的工作范围，就可以充分利用桥架下面的空间吊运物料，不受地面设备的阻碍。见图1-1。
图1-1 桥式起重机
桥式起重机可分为普通桥式起重机、简易梁桥式起重机、简易梁桥式起重机和冶金专用桥式起重机三种。
1.2 桥式起重机的结构
普通桥式起重机一般由起重小车、桥架运行机构、桥架金属结构组成。如图1-2。
图1-2 普通桥式起重机
1---起重小车 2---桥架运行机构 3----桥架金属结构 4---电气控制设备
起升小车由起升机构、小车滑动机构和小车底盘组成。
起升机构包括发动机缸体、制动器、减速器、卷筒和皮带轮。发动机通过减速器驱动卷筒旋转，以便钢丝绳可以从卷筒上缠绕或降下，以提升重量。拖网架是一种支撑和安装起重装置、小车操作和其他部件的机构，通常为焊接结构。
起重机操作机构可分为两类：一类是集中驱动，即发动机驱动长传动轴驱动两侧的摩托车；另一个单独驱动，即两侧的摩托车由发动机驱动。中小型桥式起重机一般采用制动器、减速器和发动机三合一的驱动方式。为便于安装和调整，起重能力大的起重机导向装置常采用万向联轴器[4]。通常，起重机操作机构仅使用四个从动轮和从动轮。如果起重能力较大，通常采用增加车轮的方法来降低车轮压力。当车轮超过四个时，应使用铰接式均衡装置使起重机荷载均匀分布在每个车轮上。
该桥的金属结构由一根眩光梁和一根终梁组成，分为单梁眩光桥和双梁眩光桥。单甲板由位于校准装置两侧的单梁和端梁组成。双梁桥由两根主梁和最后一根梁组成。主梁与最终梁紧密连接，最终梁两端安装车轮，以支撑桥梁在高处运行。轨道焊接在主梁上，用于提升小车的操作。桥式纺纱机有多种结构形式，如箱形结构、四梁结构和四梁结构。箱体结构可分为普通双轨梁、偏心双轨驾驶室梁、单偏心驱动梁等。普通双线梁是一种广泛使用的基础形式。主梁由上下翼板和两侧的垂直腹板组成。小车放置在上法兰盘的中心线上。结构简单，生产方便。它适合大规模生产，但重量很大。双圆周偏转箱和单圆周偏转箱的横截面应由上下法兰盘和厚度不均匀的辅助网络组成。小车放置在主帆布上，可省略箱体中的硬短板。其中，偏转箱的唯一周长被法兰的大周长所取代，该法兰具有较小的车辆重量，但生产复杂[5]。四桁架结构是由楼层的四个桁架组成的封闭空间结构。上部水平桁架面一般铺有脚轴，重量轻，刚度高。然而，与其他结构相比，它具有外形尺寸大、生产复杂、抗疲劳性能低和产量少的特点。维埃内尔轨道梁的结构类似于轨道的周长，由四块钢板组成，形成封闭结构。除了主网是一个坚固的网带外，其他三块钢板根据设计需要被切割成许多窗户，以形成最终的信任，无需斜杆。上下水平梁表面铺地砖。起重机操作机构和电气设备安装在桥内，重量轻，整体刚度大，在我国应用广泛。如图1-3。
图1-3空腹桁架式桥架
1---端梁 2---横向框架 3---主梁 4---空腹辅助桁架
普通桥式起重机主要采用电力驱动，一般是在司机室内操纵，也有远距离控制的。起重量可达五百吨，跨度可达60米。
2.1 桥式起重机结构
桥式起重机主要有三种不同的结构型式：普通桥式起重机、简易桥式起重机和特种金属起重机。普通桥式起重机主要包括小车式起重机、结构结构和操作机构。起重小车由起重机构、执行机构和车架三部分组成。起重机的起升机构主要由滑轮、卷筒、制动器、发动机和减速器组成。发动机移动卷筒旋转，使钢丝绕卷筒上下滚动，以增加或降低重量，速度由减速器控制。结构通常为焊接钢框架，用于固定起升机构和操作机构。起重机操作机构主要包括集中驱动模式和分离驱动模式。两台发动机用于驱动两侧的驱动轮[6]。一般起重能力一般和较小的起重机通常将制动器、减速器和发动机组合成一个整体，形成“三位一体”的驱动方式。大起重能力通常由万向联轴器驱动，方便安装各种部件和调节机构。桥式起重机通常使用四个车轮作为操作机构，包括车轮和机动车轮；如果是重型起重机，通常会增加车轮以降低车轮压力。当添加车轮时，车架应配备铰接式平衡装置，以均匀分配起重机负载，使每个车轮承受平衡压力，使其不会失控运行或车轮扶手损坏车轮和轮辋。起重机桥架包括主梁和最终横梁，用于支撑大车重量。这是一个可移动的金属结构。根据主梁数量，可分为单主梁和双主梁组成的单主梁桥梁。车轮安装在最终梁的两端，最终梁是起重机的操作机构，主梁是起重小车的操作机构，支撑小车轨道。
根据结构的不同，空腹箱形结构和空腹箱形结构被广泛用作桥梁梁。偏转箱结构具有刚度好、受力变形小等优点，应用广泛。空腹式结构主要由四块钢板组成，其中主网架为实心工字钢梁，其余三块招牌上有多个窗户，形成空腹式框架；桥面板放置在桥外侧，起重机操作机构和电气设备安装在桥内侧。空腹式分析框架使主桥梁自重相对较轻，钢板使整个结构刚性。因此，它在中国得到了广泛的应用。在相同条件下，框架结构比箱形结构更为坚固，但由于应力集中，容易出现裂缝。这个盒子的结构很容易制造，但它很重。在连接最终梁时，很容易产生集中力和裂缝。
2.2 桥式起重机安全防护装置
桥式起重机的主要部件主要包括：吊钩、钢丝绳、滑轮组、卷筒、起重电磁铁（真空吸力或抓斗）、制动器、减速器、联轴器等。安全功能主要包括位置限制器、过载限制器、缓冲安全设备和轨道端部、防风防升装置、防撞装置、防倾翻装置和防脱钩装置，金属结构主要包括[7]：
（1） 主梁和桥梁梁；
出租车、楼梯、栏杆和猫道。
起升机构主要包括：
（1） 提升机构；
（2） 鳟鱼管理机制；
（3） 起重机操作机构。
电气结构主要包括电气设备、防护设备和电线。
桥式起重机可分为单梁桥式起重机和双梁桥式起重机。单梁桥式起重机，也称为电动绞车，没有出租车，采用地面遥控操作。因此，操作过程中的隐患和故障比双梁起重机小。
安全装置是防止起重机事故发生的必要措施。B6067。1-2010起重机的安全规定规定，桥式起重机必须配备以下安全装置。包括避免超过极限位置的行程安全装置、避免起吊物体过载的装置、互连装置、，防窗装置、防升级装置等行程位置安全装置：
（1）起升高度限制器。起重机起升机构应配备起升高度限制器，包括起升限值和减速限位开关。当起重装置上升或下降到极限位置时，切断电源，起重装置不会上升或下降。同时，它还可以配备灯光和报警装置。
（2）快跑。起重机和大车应在每个行驶方向配备行程限制器。当达到极限位置时，电源将自动切断，不会前进。
（3）防撞装置。当多个起重装置同时工作时，应安装防撞装置。
（4）缓冲和最终停止。应在可能发生碰撞的起重机或小车的操作机构和照明机构中安装橡胶块作为缓冲。
将最终停机装置安装在操作机构的末端。防止重物超载的安全装置：
（1）起重能力限制器。为避免过载操作，应安装起重限制器。当实际起重能力超过起重机额定起重能力时，应发出报警信号，切断起重机电源，禁止起重操作，但让机械装置放下。
（2）提升力矩限制。当提升能力的工作范围变化超过标称值时，不安全方向的电源将自动切断，但允许机构在安全方向移动。
锁定装置应主要包括：
（1）桥式起重机的检修门和桥架的舱门上锁保护；
（2）轿厢与通道之间应设置锁闭保护，以防人员相对移动；
