[科普中国]-桥式起重机

桥式起重机是横架于车间、仓库和料场上空进行物料吊运的起重设备。由于它的两端坐落在高大的水泥柱或者金属支架上，形状似桥。桥式起重机的桥架沿铺设在两侧高架上的轨道纵向运行，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。它是使用范围最广、数量最多的一种起重机械。

概述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。这种起重机广泛用在室内外仓库、厂房、码头和露天贮料场等处。

普通桥式桥式起重机一般由桥架(又称大车)。提升机构、小车、大车移行机构，操纵室，小车导电装置(辅助滑线)，起重机总电源导电装置(主滑线)等部分组成。

桥架桥架是桥式起重机的基本构件，它由主梁、端梁、走台等部分组成。主梁跨架在跨间上空，有箱形、析架、腹板、圆管等结构形式。主梁两端连有端梁，在两主梁外侧安有走台，设有安全栏杆。在驾驶室一侧的走台上装有大车移行机构，在另一侧走台上装有往小车电气设备供电的装置，即辅助滑线。在主梁上方铺有导轨，供小车移动。整个桥式起重机在大车移动机构拖动下，沿车间长度方向的导轨上移动。

大车移行机构大车移行机构由大车拖动电动机、传动轴、减速器、车轮及制动器等部件构成，驱动方式有集中驱动与分别驱动两种。

小车移行机构小车安放在桥架导轨上，可顺着车间的宽度方向移动。小车主要由钢板焊接而成，由小车架以及其上的小车移行机构和提升机构等组成。

小车移行机构由小车电动机、制动器、联轴节、减速器及车轮等组成。小车电动机经减速器驱动小车主动轮，拖动小车沿导轨移动，由于小车主动轮相距较近，故由一台电动机驱动。

小车移行机构的传动形式有两种：一种是减速箱在两个主动轮中间；另一种是减速箱装在小车的一侧。减速箱装在两个主动轮中间，使传动轴所承受的扭矩比较均匀；减速箱装在小车的一侧，使安装与维修比较方便。

提升机构提升机构由提升电动机、减速器、卷筒、制动器等组成。提升电动机经联轴器、制动轮与减速器连接，减速器的输出轴与缠绕钢丝绳的卷筒相连接，钢丝绳的另一端装吊钩，当卷筒转动时，吊钩就随钢丝绳在卷筒上的缠绕或放开而上升或下降。对于起重量在15t及以上的起重机，备有两套提升机构，即主钩与副钩。

由此可知，重物在吊钩上随着卷筒的旋转获得上下运动；随着小车在车间宽度方向获得左右运动，并能随大车在车间长度方向做前后运动。这样就可实现重物在垂直、横向、纵向三个方向的运动，把重物移至车间任意位置，完成起重运输任务。

操纵室操纵室是操纵起重机的吊舱，又称驾驶室。操纵室内有大、小车移行机构控制装置、提升机构控制装置及起重机的保护装置等。

操纵室一般固定在主梁的一端，也有少数装在小车下方随小车移动的。操纵室的上方开有通向走台的舱口，供检修人员检修大、小车机械与电气设备时上下。

桥式起重机的运动形式有三种：

(1)桥式起重机由大车电动机驱动沿着工厂车间的两边轨道做纵向前后运动。

(2)大车主梁上的小车及提升机构由小车电动机驱动沿着桥架主梁轨道做横向左右运动。

(3)提升电动机(主钩、副钩)驱动重物做垂直升降运动。1

其他桥式简易梁桥式又称梁式起重机，其结构组成与普通桥式起重机类似。起重量、跨度和工作速度均较小。桥架主梁是由工字钢或其他型钢和板钢组成的简单截面梁，用手拉葫芦或电动葫芦配上简易小车作为起重小车，小车一般在工字梁的下翼缘上运行。桥架可以沿高架上的轨道运行，也可沿悬吊在高架下面的轨道运行，这种起重机称为悬挂梁式起重机。

冶金专用桥式这种起重机在钢铁生产过程中可参与特定的工艺操作，基本结构与普通桥式起重机相似，但在起重小车上还装有特殊的工作机构或装置。这种起重机的工作特点是使用频繁、条件恶劣，工作级别较高，主要有5种类型：

1.铸造起重机：

供吊运铁水注入混铁炉、炼钢炉和吊运钢水注入连续铸锭设备或钢锭模等用。主小车吊运盛桶，副小车进行翻转盛桶等辅助工作。

2.夹钳起重机：

利用夹钳将高温钢锭垂直地吊运到深坑均热炉中，或把它取出放到运锭车上。

3.脱锭起重机：

用以把钢锭从钢锭模中强制脱出。小车上有专门的脱锭装置，脱锭方式根据锭模的形状而定：有的脱锭起重机用顶杆压住钢锭，用大钳提起锭模；有的用大钳压住锭模，用小钳提起钢锭。

4.加料起重机：

用以将炉料加到平炉中。主小车的立柱下端装有挑杆，用以挑动料箱并将它送入炉内。主柱可绕垂直轴回转，挑杆可上下摆动和回转。副小车用于修炉等辅助作业。

5.锻造起重机：

用以与水压机配合锻造大型工件。主小车吊钩上悬挂特殊翻料器，用以支持和翻转工件；副小车用来抬起工件。

防爆桥式这种起重机主要应用于具有爆炸性气体环境中吊运使用，其基本结构与普通桥式起重机相似，但在电机与电气部分及金属接触面等机械部分采取防爆措施，以保证防爆环境使用的安全性。防爆桥式起重机根据防爆类别可划分为两种：

1.煤矿用防爆桥式起重机：

主要应用于煤矿矿井地面上部分和矿井下非采掘面部分，该起重机应具有矿用煤安证书（MA认证）；

2.工厂用防爆桥式起重机：

主要应用于具有可燃性气体或可燃性混合物等危险重要场所，该起重机应具有国家检测中心颁发的防爆合格证；

桥式起重机参数桥式起重机的主要技术参数有起重量、跨度、提升高度、运行速度、提升速度、工作类型及电动机的通电持续率等。

起重量起重量又称额定起重量，是指起重机实际允许的起吊最大负荷量，以吨(t)为单位。

桥式起重机起重量有5、10(单钩)、15/3、20/5、30/5、50/lO、75/20、100/20、125/20、150/30、200/30、250/30t(双钩)等多种。数字中的分子为主钩起重量，分母为副钩起重量。如15t/3t起重机是指主钩的额定起重量为15t，副钩的额定起重量为3t。

桥式起重机按起重量可以分为三个等级，5～lOt为小型起重机，lO～50t为中型起重机，50t以上的为重型起重机。

跨度桥式起重机的跨度是指起重机主梁两端车轮中心线间的距离，即大车轨道中心线间的距离，以米(m)为单位。

桥式起重机跨度有10．5、13．5、16．5、19．5、22．5、25．5、28．5、31．5m等多种。每3m为一个等级。

提升高度起重机的吊具或抓取装置(如抓斗、电磁吸盘)的上极限位置与下极限位置之间的距离，称为起重机的提升高度，以米(m)为单位。

起重机一般常用的提升高度有12、16、12/14、12/18、16/18、19/21、20/22、21/23、22/26、24/26m等几种。其中分子为主钩提升高度，分母为副钩提升高度。

运行速度运行速度是指大、小车移动机构在其拖动电动机以额定转速运行时所对应的速度，以米/分( m/min)为单位。小车运行速度一般为40~60m/min，大车运行速度一般100～135m/min。

提升速度提升机构的电动机以额定转速使重物上升的速度，即提升速度。一般，提升速度不超过30m/min，依重物性质、重量、提升要求来决定。

提升速度还有空钩速度，空钩速度可以缩短非生产时间，空钩速度可以高达额定提升速度的两倍。

提升速度还有个特例，重物接近地面时的低速，称为着陆低速，以保证人身安全和货物的安全，其速度一般为4~6 m/min。

工作类型起重机的工作类型按其载荷率和工作繁忙程度决定，可分为轻级、中级、重级和特重级四种。

(1)轻级。运行速度低，使用次数少？满载机会少，通电持续率为15%。用于不紧张及不繁重的工作场所。如在水电站、发电厂中用作安装检修用的起重机。

(2)中级。经常在不同载荷下工作，速度中等，工作不太繁重，通电持续率为25%，如一般机械加工车间和装配车间用的起重机。

(3)重级。工作繁重，经常在重载荷下工作，通电持续率为40%，如冶金和铸造车间内使用的起重机。

(4)特重级。经常吊额定负荷，工作特别繁忙，通电持续率为60%，如冶金专用的桥式起重机。

通电持续率桥式起重机的各台电动机在一个工作周期内是断续工作的，其工作的繁重程度用通电持续率JC%表示。通电持续率为工作时间与工作周期的百分比，即

式中：为通电时间；为休息时间；T为工作周期，一个起重机标准的工作周期通常定为lOmin。标准的通电持续率规定为15%、25%、40%、60%四种。1

工作环境及条件(1)起重机的电源为三相交流(三相四线制)，频率为50Hz/60Hz，电压≤1000V(根据需要也可为3kV、6kV或10kV)。供电系统在起重机馈电线接人处的电压波动不应超过额定电压的±10%。

(2)起重机运行的轨道安装应符合GB/T级公差要求。

起重机运行轨道的接地电阻值不应大于4Ω。

起重机安装使用地点的海拔不超过1000m(超过1000m时应按GB 755的规定对电动机进行容量校核，超过2000m时应对电器件进行容量校核)。

(3)吊运物品对起重机吊钩部位的辐射热温度不超过300℃。

(4)起重机在室内工作时的气候条件：

环境温度不超过+40℃，在24h内的平均温度不超过+35℃；

环境温度不低于一5℃；在+40℃的温度下相对湿度不超过50%。

(5)起重机在室外工作时的气候条件：

环境温度不超过+40℃，在24h内的平均温度不超过+35℃，环境温度不低于一20℃。环境温度不超过+25℃时的相对湿度允许暂时高达100%。

(6)工作风压不应大于：内陆150Pa(相当于5级风)，沿海250Pa(相当于6级风)；非工作状态的最大风压：一般为800Pa(相当于10级风)，也可另行约定。2

应用桥式起重机是现代工业生产和起重运输中实现生产过程机械化、自动化的重要工具和设备。 所以桥式起重机在室内外工矿企业、钢铁化工、铁路交通、港口码头以及物流周转等部门和场所均得到广泛的运用。

吊装厂房内桥式起重机，由于轨顶距屋架下弦较近，加上桥式起重机的体积和重量都较大，故不宜采用机械化吊装。中小型桥式起重机常采用单桅杆直立整体吊装，这样可以提高工效，缩短施工周期，减少高空作业，施工程序如下。

（1）竖立桅杆

① 桅杆高度 桅杆的最大高度为地面至屋面板的高度减去桅杆顶部至屋面板之间的操作空间和桅杆询问的枕木高度。最小高度应满足起升高度的需要。

② 桅杆的位置 由于桅杆需竖立在大车两主梁之间的桥式起重机的重心处，小车必须偏置，而桅杆也应偏离厂房的中心线，如图7-8所示。其偏移量应根据大车自重、小车自重和小车偏置距离，通过计算确定。

③ 桅杆底部处理 桅杆底部应夯实、平整，铺两层以上枕木，必要时可在两层枕木间加钢轨或工字钢，铺设面积根据地耐力通过计算确定，保证地面承受桅杆的轴向压力。

④ 桅杆竖立方法 桅杆可用移动式起重机竖立，既快又安全，也可利用厂房吊车梁牛腿扳立桅杆，也可用辅助桅杆立桅杆。利用厂房吊车梁牛腿扳立桅杆时，要对吊车梁牛腿进行受力验算，保证横向水平分力不超过本跨度内最大起重量的桥式起重机的额定起重量与小车量之和的1/20.

竖立桅杆，应预先将桅杆的缆风绳临时系结在靠近桅杆的屋架下弦上，待桅杆被吊到确定位置后，立即将全部缆风绳系牢在桅杆顶部，并在地面收紧，如个别缆风绳受力后有抬或斜拉屋架弦杆的情况，则应用临时缆风绳拉住桅杆，将固定缆风绳调整到合适位置后，再松开临时缆风绳。

⑤系挂滑车组、设置卷扬机 对于中小型桥式起重机，一般可系挂两副滑车组，用两台卷扬机起吊，卷扬机设置的地点和桅杆中心的距离要大于桅杆的长度，卷扬机可利用厂房内立柱根部固定，但在捆绑处应垫木块等保护。

（2)组对大车、装小车.桥式起重机的大梁、小车运到起吊位置进行组装，大车组对完后，小车置于小车轨道上，并和大车捆绑牢固。

（3)捆绑大车梁.对于50t以下的桥式起重机，只需挂两套滑车组，一般使用交叉捆绑法，其方法是：桅杆的吊耳朝向桥式起重机端梁方向系挂起吊滑车组，跑绳经桅杆顶部的定滑车沿着桅杆下至底部的导向滑车引向卷扬机。跑绳采用顺序法。在大车的一侧用一根捆绑绳交叉穿过两牌在梁走台板的开孔进行捆绑，使捆绑绳呈横置的：“∞”形，俗称“8”字形捆绑法。

当桅杆有效高度不足时，可将起重臂车组的动滑车系结在大车梁里面，在大车梁顶面架设横梁，两端系结吊索，吊索从大梁底面绕入拴动滑车。

（4)试吊

将桥式起重机吊离地面0。3-0。5m，经10min后无任何异常现象时，再作晃动桥式起重机试验，检验卷扬机、桅杆、缆风绳和地锚等的可靠性，一切正常后，继续起吊。

（5）装操作室

将桥式起重机吊离地面约2.5m高，在起重机下搭好枕木堆，使起重机搁在枕木堆上，然后将操作室装在大梁上。装完操纵室后调整小车的位置，此位置经计算确定，使桅杆吊点两侧达到平衡。

然后起重机直升离开枕木堆一小距离，仔细地调整小车的位置，确认达到平衡后，再次固定小车。，检查其它起吊设施，确认安全可靠后，方可起吊式起吊。

控制1.重物应能沿着上、下、左、右、前、后方向移动，且能在立体方向上同时运动。除向下运动外，其余五个方向的终端都应设置终端保护。

2.要有可靠的制动装置，即使在停电的情况下，重物也不会因自重落下。

3.应有较大的调速范围，在由静止状态开始运动时，应从最低速开始逐渐加速，加速度不能太大。

4.为防止超载或超速时可能出现的危险，要有短时过载保护措施。一般采用过流继电器作为电路的过载保护。

5.要有失压保护环节。

6.要有安全措施。

安全检查项目

桥式起重机的安全检查为了保证桥式起重机的安全运行，在起重机运行期间需进行一些安全常规检查，检查项目及要点如下：

（1） 起升高度限位器、行程限位开关及各联锁机构性能正常，安全可靠。

（2） 各主要零部件符合安全要求：开口增大小于原尺寸的15%，扭转变形小于10%；板钩衬套磨损小于原尺寸的50%，板钩心轴磨损小于5%，无剥落、毛刺、焊补。吊钩挂架及滑轮无明显缺陷。钢丝绳表面钢丝磨损、腐蚀量小于钢丝直径的40%，断丝在一个捻距内小于总丝数的10%，无断头，无明显变细，无芯部脱出、死角扭拧、挤压变形、退火、烧损现象。钢丝绳端部连接及固定的卡子、压板、锲块连接完好，无松动，压板不少于2个，卡子数量不少于3个。卷筒无裂纹，连接、固定无松动；筒壁磨损小于原壁厚的20%；安全卷不少于2圈，卷筒与钢丝绳直径比例符合要求。平衡轮固定完好，钢丝绳应符合的要求。制动器无裂纹，无松动，无严重磨损，制动间隙两侧相等尺寸合适，有足够的制动力，制动带磨损小于原厚度的50%。

通过对桥式起重机的安全常规检查，对杜绝人身事故，减少设备事故，提高设备运转率，降低检修费用等均起到了显著作用。

安全滑触线

安全滑触线是一种新型移动供电装置，以其绝缘、安全、耐温、抗振、节能等优越性能逐步替代了旧式裸露角铁及铜排滑触线。安全滑触线由填嵌在工程塑料型管或槽板中的光滑平整的T2铜排或嵌有耐磨导体的铝型材作为载流体，组合成输电导管，导管下有开口槽以利集电器运行，并由集电器的高耐磨铜基石墨电刷将电力导向工作电器。

桥式起重机在使用中易断电，有时在输电导管内产生火花，严重时滑触线有鞭炮爆炸的响声，造成集电器更换过于频繁，影响生产。为此，进行了如下改进：

（1）增大集电器电刷倒角，并打磨光滑；

（2）增加集电器两相对电刷间弹簧强度、弹性，保证弹簧恢复自如；

（3）加深。加固集电器中的弹簧座，保证电刷的恢复弹簧在工作中不易"串位"；

（4）两段安全滑触线连接处连接块要有倒角，保证集电器平滑过渡。同时，为保证安全滑触线的正常使用，行车工的规范操作、维修工的定期保养、定期检查也必不可少。

注意事项

（1）每台起重机必须在明显的地方挂上额定起重量的标牌。

（2）工作中，桥架上不许有人或用吊钩运送人。

（3）无操作证和酒后都不许驾驶起重机。

（4）操作中必须精神集中、不许谈话、吸烟或做无关的事情。

（5）车上要清洁干净；不许乱放设备、工具、易燃品、易爆品和危险品。

（6）起重机不允许超荷使用。

（7）下列情况不许起吊：捆绑不牢；机件超负荷；信号不明；斜拉；埋或冻在地里的物件；被吊物件上有人；没有安全保护措施的易燃品、易爆器和危险品；过满的液体物品；钢丝绳不符合安全使用要求；升降机构有故障。

（8）起重机在没有障碍物的线路上运行时，吊钩或吊具以及吊物底面，必须离地面2m以上。如果越过障碍物时，须超过障碍物0.5m高。

（9）对吊运小于额定起重量50%的物件，允许两个机构同时动作；吊大于额定起重量50%的物件，则只可以一个机构动作。

（10）具有主、副钩的桥式起重机，不要同时上升或下降主、副钩（特殊例外）。

（11）不许在被吊起的物件上施焊或锤击及在物件下面工作（有支撑时可以）。

（12）必须在停电后，并在电门上挂有停电作业的标志时，方可做检查或进行维修工作。如必须带电作业时，须有安全措施保护，并设有专人照管。

（13）不许随便从车上往下乱扔东西。

（14）限位开关和联锁保护装置，要经常检查。

（15）不允许用碰限位开关作为停车的办法。

（16）升降制动器存在问题时，不允许升降重物。

（17）被吊物件不许在人或设备上空运行。

（18）对起重机某部进行焊接时，要专门设置地线，不准利用机身做地线。

（19）吊钩处于下极限位置时，卷筒上必须保留有两圈以上的安全绳圈。

（20）起重机不允许互相碰撞，更不允许利用一台起重机去推动另一台起重机进行工作。

（21）吊运较重的物件、液态金属、易爆及危险品时，必须先缓慢地起吊离地面100~200mm，试验制动器的可靠性。

（22）修理和检查用的照明灯，其电压必须在36V以下。

（23）桥式起重机所有的电气设备外壳均应接地。如小车轨道不是焊接在主梁上时，应采取焊接地线措施。接地线可用截面积大于75mm2的镀锌扁铁或10mm2的裸铜线或大于30mm2的镀锌圆钢。司机室或起重机体的接地位置应多于两处。起重机上任何一点到电源中性点间的接地电阻，均应小于4Ω。

（24）要定期做安全技术检查，做好预检预修工作。

维护渗漏修复保护

桥式起重机小车减速机因受振动、磨损、压力、温度等因素影响，各结合面的静密封部位常出现漏油现象。传统治理方法要拆卸减速机，更换密封垫片或涂抹密封胶，但费时费力，而且难以确保密封效果，在运行中还会再次出现渗漏。当代西方国家多采用高分子复合材料现场治理渗漏，应用最多的有福世蓝系列等。高分子材料修复可免拆卸，且材料具备的优越的粘着力、耐油性及350%的拉伸度，很好的克服减速机振动造成的影响，修复效果较传统方法更为有效。

磨损治理

桥式起重机主动车轮和大车减速机运转频繁，多次反转急停和停车会造成减速机各轴的扭矩、振动增大，易造成渗漏情况。该类问题发生后，传统方法多以补焊或刷镀后机加工修复为主，但两者均存在一定弊端：补焊高温产生的热应力无法完全消除，易出现弯曲或断裂；而电刷镀受涂层厚度限制，容易剥落，且以上两种方法都是用金属修复金属，无法改变“硬对硬”的配合关系，在各力综合作用下，仍会造成再次磨损。最新维修方法多以高分子复合材料为主，而应用较多的有美嘉华技术产品，其具有超强的粘着力，优异的抗压强度等综合性能。应用高分子材料修复，既无补焊热应力影响，修复厚度也不受限制，同时产品所具有的金属材料不具备的退让性，可吸收设备的冲击震动，避免再次磨损的可能，并大大延长设备部件的使用寿命，为企业节省大量的停机时间，创造巨大的经济价值。

保养1)、桥式起重机外表：全面清扫外表，做到无积尘、无黄袍。检查有无裂纹、开焊。

2)、大车、小车：①检查并紧固传动轴座、齿轮箱、联轴器及轴、键是否松动;②检查并调整制动轮间隙使之均匀、灵敏、可靠。

3)、检查桥式起重机减速器主要看其是否漏油。运行时箱体内有异响，就要打开箱盖检查。一般是因轴承损坏或齿轮啮合侧隙过大、齿面磨损严重等原因所致。

4)、升降卷扬：①检查钢丝绳、吊钩、滑轮是否安全可靠，磨损超过规定值应进行更换。②检查调整制动器，使之安全、灵敏、可靠。

5)、桥式起重机钢丝绳的检查。常用品种有磷化涂层钢丝绳、镀锌钢丝绳和光面钢丝绳，检查钢丝绳应着重观察断丝、磨损、扭结、锈蚀等情况，对某些磨损、断丝较为严重但尚未超标的位置，要做上记号，以便重点跟踪复检。要注意检查钢丝绳在卷筒中的安全限位器是否有效，卷筒上的钢丝绳压板是否压紧及压板数量是否合适。

6)、润滑：检查所有部位的油质、油量，按要求加入或更换润滑油。

7)、对桥式起重机滑轮的检查。重点在槽底磨损量是否超标和铸铁滑轮是否存在裂纹。对于俯扬机构滑轮组的平衡轮，因平常情况它不动作，很易被忽视。所以，在安装前一定要查其转动的灵活性，否则，安装中俯扬左右钢丝绳的长短和拉力不能通过平衡轮来自动调节，以致增加了在高空调整俯扬绳的难度和作业危险程度。

8)、电气：①检查各限位开关是否灵敏可靠；③检查电器箱中各电器动作是否灵敏可靠；③检查电动机、电铃、导线是否安全可靠；④检查信号灯是否良好。

9)检查桥式起重机各联轴节有无松动甚至“滚键”。着重检查弹性柱销联轴节的弹性橡胶圈有无异常磨损，对齿形联轴节要特别注意其齿轮齿圈磨损状况。因安装精度差，在两轴之间有较大偏移量的情况下，表现为短时间内整个齿圈很快会磨秃。在起升机构中如有此种情形，易发生严重事故。

本词条内容贡献者为:

胡启洲 - 副教授 - 南京理工大学