起重機
[拼音]：qizhongji
[外文]：crane
在一定范圍內(nèi)垂直提升和水平搬運重物的多動作起重機械，又稱吊車。它主要用來吊運成件物品，配備適當(dāng)?shù)蹙吆笠部傻踹\散狀物料和液態(tài)物料。起重機的工作特點是作間歇性運動，即在一個工作循環(huán)中取料、運移、卸載等動作的相應(yīng)機構(gòu)是交替工作的。各機構(gòu)經(jīng)常處于起動、制動和正反方向運轉(zhuǎn)的工作狀態(tài)。
簡史
中國古代灌溉農(nóng)田用的桔槔是臂架型起重機的雛形。14世紀(jì)，西歐出現(xiàn)人力和畜力驅(qū)動的轉(zhuǎn)動臂架型起重機。19世紀(jì)前期，出現(xiàn)了橋式起重機；起重機的重要磨損件如軸、齒輪和吊具等開始采用金屬材料制造，并開始采用水力驅(qū)動。19世紀(jì)后期，蒸汽驅(qū)動的起重機逐漸取代了水力驅(qū)動的起重機。20世紀(jì)20年代開始，由于電氣工業(yè)和內(nèi)燃機工業(yè)迅速發(fā)展，以電動機或內(nèi)燃機為動力裝置的各種起重機基本形成。
分類
通常按結(jié)構(gòu)分為臂架型起重機和橋架型起重機。
（1）臂架型起重機（圖1）:包括塔式起重機、門座起重機、浮游起重機、自行式起重機、由桅桿和臂架組成的桅桿起重機、沿墻壁運行的壁行起重機和裝在船舶甲板上的甲板起重機等。
（2）橋架型起重機（圖2）：包括橋式起重機、龍門起重機、運載橋和纜索起重機（用承載索代替橋架）等。
起重機也可按用途、驅(qū)動方式和機動性等特點分類。
構(gòu)造
臂架型起重機通過外伸的長臂架可將重物搬運到離機座較遠(yuǎn)的地方，適用于車、船的裝卸作業(yè)。臂架有可俯仰的傾斜式和不可俯仰的水平式兩種。傾斜臂架起重機的吊具懸掛在臂架頂端滑輪的下面，水平臂架起重機的臂架上有帶吊具的起重小車。臂架型起重機一般可以回轉(zhuǎn)，通過起重機的回轉(zhuǎn)和臂架的俯仰或起重小車沿臂架的運行，使重物在特定范圍內(nèi)移動。這類起重機的起重能力以臂架最小幅度時的額定起重量和額定起重力矩來表示。幅度是吊具離起重機回轉(zhuǎn)中心線的水平距離，起重力矩是起吊物品的重力與幅度的乘積。
橋架型起重機具有水平橋架，能越過地面障礙物吊運重物或完成一定的工藝操作。它廣泛應(yīng)用于機械制造和冶金等部門的車間和室內(nèi)外倉庫。橋式起重機在高架軌道（見起重機軌道）上運行，其他橋架型起重機則在地面軌道上運行。起重小車沿橋架上的軌道運行。通過橋架和起重小車的運動獲得矩形（有時是環(huán)形）的工作范圍。表征這類起重機的主要參數(shù)是額定起重量和跨度（起重機運行軌道兩鋼軌中心線之間的距離）。
組成
起重機的型式很多，但其主要組成部分都包括起升機構(gòu)、運行機構(gòu)、變幅機構(gòu)和回轉(zhuǎn)機構(gòu)，以及金屬結(jié)構(gòu)等。有的起重機還有完成一定工藝操作的專用工作裝置，如夾鉗起重機的夾鉗。
（1）起升機構(gòu)：起重機最基本的工作機構(gòu)，大多由吊掛系統(tǒng)和絞車組成，也有通過液壓系統(tǒng)升降重物的。吊掛系統(tǒng)一般由鋼絲繩、滑輪組（見起重滑車）和吊具組成，吊鉤是最常見的吊具。絞車可安置在起重小車上，也可安置在起重機金屬結(jié)構(gòu)上或附近的地基上，通過收放鋼絲繩而升降重物，有時可用電動葫蘆或手動葫蘆作為起升機構(gòu)。有些起重機還配有副起升機構(gòu)，用以吊運較輕的物品或進行輔助作業(yè)。
（2）運行機構(gòu):用以縱向水平運移重物或調(diào)整起重機的工作位置，一般由電動機、減速器、制動器和車輪組成。現(xiàn)代起重機中，兩側(cè)車輪通常由各自獨立的驅(qū)動機構(gòu)帶動，也可采用由電動機、減速器和制動器組合成一體的“三合一”方式。起重小車運行機構(gòu)的組成與起重機運行機構(gòu)相似，用以橫向水平運移重物或調(diào)整小車位置。大多數(shù)小車是自行式的，即本身帶驅(qū)動裝置；有時為了減輕小車自重，也可采用鋼絲繩牽引式的，即把驅(qū)動機構(gòu)裝在水平臂架或橋架的一端。
（3）變幅機構(gòu):只有在臂架型起重機上才配備。臂架仰起時幅度減小，俯下時幅度增大。按性能要求可分為平衡變幅和非平衡變幅兩種。按作業(yè)要求又可分為工作性變幅和非工作性變幅兩種。平衡變幅(又稱水平變幅)是：臂架系統(tǒng)在變幅過程中重物能沿水平線或近似水平線移動，臂架系統(tǒng)的重心不變或沿水平線移動。采用這種變幅系統(tǒng)可以減小能耗并使操作平穩(wěn)可靠。非平衡變幅（又稱非水平變幅）一般在變幅時臂架的重心和重物的重心都要升高或降低，臂架幅度減小時要消耗較大的驅(qū)動功率，幅度增大時會引起較大的慣性載荷。工作性變幅的起重機是在帶載條件下變幅，一般采用平衡變幅，非工作性變幅的起重機在無載條件下變幅，一般采用非平衡變幅。
（4）回轉(zhuǎn)機構(gòu):用以使臂架回轉(zhuǎn)，由驅(qū)動裝置和回轉(zhuǎn)支承裝置組成。驅(qū)動裝置帶動起重機的轉(zhuǎn)動部分回轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)支承裝置使起重機的轉(zhuǎn)動部分支持在非轉(zhuǎn)動部分上。
（5）金屬結(jié)構(gòu):是起重機的骨架。各種起重機有不同的結(jié)構(gòu)型式。主要承載件如橋架、臂架和門架可以是箱形結(jié)構(gòu)或桁架結(jié)構(gòu)，也可以是腹板結(jié)構(gòu)。有的可用型鋼作為支承梁。金屬結(jié)構(gòu)的尺寸和重量占起重機外形尺寸和總重量的很大部分。要在保證強度、穩(wěn)定性和剛度，即保證金屬結(jié)構(gòu)不發(fā)生破壞、不產(chǎn)生過度變形和振動的條件下，盡量減輕結(jié)構(gòu)重量。
驅(qū)動方式
多數(shù)起重機是用電動機驅(qū)動的，人力驅(qū)動僅適用于起重量很小且搬運距離不大的起重機。與普通電動機比較，起重機專用電動機的起動轉(zhuǎn)矩大、轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量小、機械強度高。交流繞線型電動機用得最多。需要在很大范圍內(nèi)平穩(wěn)調(diào)速時，也可采用直流電動機。自行式起重機和浮游起重機大多采用內(nèi)燃機驅(qū)動或內(nèi)燃機-電機驅(qū)動。
操作方式
起重機的操作方式很多，通常在司機室內(nèi)操縱；也可在地面上用按鈕操縱，而人隨著起重機行走；還可以采用有線或無線遠(yuǎn)距離控制。當(dāng)要完成固定程序的作業(yè)時，可以采用程序控制的方法自動完成多種動作。
安全
起重機的故障會引起重大的人身事故和經(jīng)濟損失，因此，在起重機上裝有各種起重機安全裝置，如防止超載的負(fù)荷限制器，限制起重機、起重小車或吊具位置的行程開關(guān)，防止起重機被大風(fēng)吹走的起重機夾軌器，以及信號裝置等。對臂架型起重機尤其要注意整體穩(wěn)定性，即保證它在外載荷作用下不發(fā)生傾翻。
發(fā)展趨勢
起重機的主要發(fā)展趨勢是：研制更合理的金屬結(jié)構(gòu)、機構(gòu)和零部件，以減少金屬消耗量；發(fā)展大起重量的起重機；提高工作速度、擴大調(diào)速范圍；研究結(jié)構(gòu)振動問題；提高金屬結(jié)構(gòu)、機構(gòu)和電氣設(shè)備的可靠性和使用壽命；改善司機操作的條件，保證作業(yè)安全；提高自動化控制程度和擴大遠(yuǎn)距離控制系統(tǒng)的使用范圍，尤其是把它們應(yīng)用到作業(yè)頻繁的倉庫堆垛起重機和環(huán)境惡劣的冶金起重機上。
- 參考書目
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- 起重機設(shè)計手冊編寫組：《起重機設(shè)計手冊》，機械工業(yè)出版社，北京，1980。
參考文章
- 起重機械操作注意安全事項有哪些?電氣技術(shù)
- 建設(shè)工程中起重機的安全用電規(guī)定有哪些?電氣技術(shù)
- 水力發(fā)電廠主廠房起重機的一般規(guī)定有哪些?電氣技術(shù)
- 起重機的由來工業(yè)博覽
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