任務１認識20／5t橋式起重機任務２檢修20／5t橋式起重機橋式起重機又稱為天車、行車或吊車，用于吊起或下放重物并使重物在短距離內移動。起重機按結構分有橋式、塔式、門式、旋轉式和纜索式等，20／5t橋式起重機是一種電動雙梁式吊車，廣泛用于車間內重物的起吊搬運。１．了解20／5t橋式起重機的基本結構，熟悉20／5t橋式起重機的基本操作方法。２．能看懂20／5t橋式起重機電路圖。３．掌握20／5t橋式起重機電路的工作原理。學習目標任務１認識20／5t橋式起重機20／5t橋式起重機由5臺繞線式異步電動機驅動，主鉤能起吊20t重物，副鉤能起吊5t重物。本任務是學習20／5t橋式起重機主要結構、運動形式，以及正確試車操作方法，學會識讀20／5t橋式起重機的電氣控制電路圖，為20／5t橋式起重機的檢修奠定基礎。任務引入相關知識一、20／5t橋式起重機的型號規格二、20／5t橋式起重機主要結構20／5t橋式起重機外形圖三、20／5t橋式起重機運動形式橋式起重機的主要運動有大車的縱向運動，小車的橫向運動及主鉤、副鉤的升降運動。橋式起重機的橋架稱為大車，大車可以沿車間兩側立柱上的軌道做縱向（前后）移動；大車上設有小車專用軌道，供小車沿軌道做橫向（左、右）移動；主鉤和副鉤都裝在小車上，副鉤用來提升5t以下較輕物件，主鉤用來提升不大于20t的重物；副鉤在其額定負載范圍內可協同主鉤完成吊運工作，但不允許主、副鉤同時提升兩個物件；當兩個吊鉤同時使用時，起吊總重最大不能超過主鉤額定重量。四、20／5t橋式起重機電氣控制的特點１．三相電源是從沿著平行于大車軌道方向敷設在車間廠房一側的三根主滑觸線上，通過滑動集電刷引入的；小車上電氣設備的供電以及電氣設備之間的連接是通過在橋架的一側裝設的21根小車導電滑線并經滑動集電刷引入的。２．橋式起重機選用繞線式異步電動機以適應在重載下頻繁啟動、制動、反轉、變速等操作，繞線式電動機轉子回路串電阻工作可得到較大的啟動轉矩，并可減小啟動電流，具有一定的調速范圍。３．主鉤與副鉤要有合理的升降速度，空載、輕載要求速度快，以減少輔助工時；重載要求速度慢，轉速可降低為額定轉速的50％～60％；提升開始或重物下降至預定位置附近時采用低速，在30％額定速度附近分成幾擋，方便靈活操作。４．吊鉤提升的第一級作為預備級，啟動轉矩不能太大，一般限制在額定轉矩的50％以內，這是為了消除傳動間隙和張緊鋼絲繩，以避免過大的機械沖擊。５．當下放負載時，負載力矩為位能性反抗力矩，電動機可運轉在電動狀態、負載倒拉反接狀態或再生發電制動狀態。６．有完備的零位、短路、過載和終端保護。五、20／5t橋式起重機電路工作原理20／5t橋式起重機的電路原理如圖所示。20／5t橋式起重機電路原理圖１．20／5t橋式起重機電氣設備及保護裝置橋式起重機的大車橋架跨度較大，兩側裝置兩個主動輪，分別由兩臺同型號、同規格的電動機M3和M4驅動，兩臺電動機的定子并聯在同一電源上，由凸輪控制器AC3控制，沿大車軌道縱向兩個方向同速運動。位置開關SQ3和SQ4作為大車前后兩個方向的終端限位保護，安裝在大車端梁的兩側。YB3和YB4分別為大車兩臺電動機的電磁抱閘制動器，當電動機通電時，電磁抱閘制動器的線圈得電，使閘瓦與閘輪分開，電動機可以自由旋轉；當電動機斷電時，電磁抱閘制動器失電，閘瓦抱住閘輪使電動機被制動停轉。２．主接觸器KM的控制在啟動接觸器KM之前，應將副鉤、小車、大車凸輪控制器的手柄置于“0”位，零位聯鎖觸點AC1－7、AC2－7、AC3－7（9區）處于閉合狀態；關好橫梁欄桿門（SQ8、SQ9閉合）及駕駛艙門蓋（SQ7閉合），合上緊急開關SQ4。在各過電流繼電器沒有保護動作（KA0～KA4常閉觸點處于閉合狀態）的情況下，按下啟動按鈕SB，接觸器KM線圈得電，主觸點閉合（2區），兩副常開輔助觸點（7區、9區）閉合自鎖。KM線圈得電路徑如下：３．副鉤控制電路（１）副鉤上升控制在主接觸器KM線圈得電吸合的情況下，轉動凸輪控制器AC1的手輪至向上“1”擋，AC1的主觸點V13－1W和U13－1U閉合，觸點AC1－5閉合，AC1－6和AC1－7斷開，電動機M1接通三相電源正轉，同時電磁抱閘制動器線圈YB1得電，閘瓦與閘輪分開，M1轉子回路中串接的全部外接電阻器1R啟動，M1以最低轉速、較大的啟動力矩帶動副鉤上升。（２）副鉤下降控制凸輪控制器AC1的手輪轉至向下擋位時，觸點V13－1U和U13－1W閉合，改變接入電動機M1的電源的相序，M1反轉，帶動副鉤下降。依次轉動手輪，AC1的5對常開輔助觸點（2區）依次閉合，短接電阻1R5～1R1，電動機M1的下降轉速逐漸升高，直到預定轉速。提示終端限位位置應手動調整、試驗，避免發生頂撞事故。４．小車控制電路小車的控制與副鉤的控制相似，轉動凸輪控制器AC2手輪，可控制小車在小車軌道上左右運行。提示小車的左右兩端裝有終端限位保護，限位位置、方向應手動調整和檢驗，確保正確可靠；小車軌道較短，應控制小車速度，尤其是在吊鉤處于下放位置或吊有重物的狀態下，以防纜繩甩動發生危險。５．大車控制電路大車的控制與副鉤和小車的控制相似。由于大車由兩臺電動機驅動，因此，采用同時控制兩臺電動機的凸輪控制器AC3，它比小車凸輪控制器多5副觸點，以供短接第二臺大車電動機的轉子外接電阻。大車兩臺電動機的定子繞組是并聯的，用AC3的4副觸點進行控制。提示兩臺大車電磁抱閘制動器的抱閘力度應調成一致，短接的電阻也應保持一致，確保兩臺大車運行速度、運行方向一致；大修、更換電動機或凸輪控制器時應先調試好兩臺電動機轉向，再將電動機與離合器相連，避免產生相反的扭力矩而發生危險。６．主鉤控制電路（１）主鉤啟動準備（２）主鉤上升控制（３）主鉤下降控制１）制動下降“J”擋。制動下降“J”擋是下降準備擋，雖然電動機M5加上正相序電壓，由于電磁抱閘未打開，電動機不能啟動旋轉。該擋停留時間不宜過長，以免電動機燒壞。２）制動下降“1”擋。主令控制器AC4的手柄扳到制動下降“1”擋，觸點S3、S4、S6、S7閉合，和主鉤上升“1”擋觸點閉合一樣。此時電磁抱閘器松開，電動機可運轉于正向電動狀態（提升重物）或倒拉反接制動狀態（低速下放重物）。當重物產生的負載倒拉力矩大于電動機產生的正向電磁轉矩時，電動機M5運轉在負載倒拉反接制動狀態，低速下放重物；反之，則重物不但不能下降反而被提升，這時必須把AC4的手柄迅速扳到制動下降“2”擋。３）制動下降“2”擋。主令控制器觸點S3、S4、S6閉合，觸點S7分斷，接觸器KM4線圈斷電釋放，外接電阻器全部接入轉子回路，使電動機產生的正向電磁轉矩減小，重負載下降速度比“1”擋時加快。４）強力下降“3”擋。此擋下降速度與負載質量有關，若負載較輕（空鉤或輕載），電動機M5處于反轉電動狀態；若負載較重，下放重物的速度會很高，可能使電動機轉速超過同步轉速，電動機M5將進入再生發電制動狀態。負載越重，下降速度越大，應注意操作安全。５）強力下降“4”擋。主令控制器AC4的觸點在強力下降“3”擋閉合的基礎上，觸點S9又閉合，使接觸器KM6（29區）線圈得電吸合，電動機轉子回路電阻5R4被切除，電動機M5進一步加速反向旋轉，下降速度加快。另外KM6輔助常開觸點（30區）閉合，為接觸器KM7線圈得電做好準備。６）強力下降“5”擋。主令控制器AC4的觸點在強力下降“4”擋閉合的基礎上，又增加了觸點S10、S11、S12閉合，接觸器KM7～KM9線圈依次得電吸合，電動機轉子回路電阻5R3、5R3、5R1依次逐級切除，以避免過大的沖擊電流，同時電動機M5旋轉速度逐漸增加，待轉子電阻全部切除后，電動機以最高轉速運行，負載下降速度最快。主鉤電動機在不同擋位時的機械特性如圖所示。提示橋式起重機在實際工作中，操作人員應根據負載的具體情況合理選擇不同擋位。主鉤電動機不同擋位時的機械特性20／5t橋式起重機元器件明細表20／5t橋式起重機元器件明細見表。20／5t橋式起重機元器件明細表20／5t橋式起重機元器件明細表六、20／5t橋式起重機器件位置圖20／5t橋式起重機各部件分布如圖所示。20／5t橋式起重機各部件分布圖任務實施一、認識20／5t橋式起重機的主要結構和操作部件二、熟悉20／5t橋式起重機的電氣設備名稱、型號規格、代號及位置三、觀摩操作１．開機準備工作２．副鉤操作３．主鉤操作４．小車操作５．大車操作操縱橋式起重機屬于高空作業，觀摩和檢修時必須確保安全，防止墜落事故發生；在起重機移動時不準走動，停車時走動也應手扶欄桿，防止意外；在起重機上應防止高空墜物造成傷人事故；參觀和檢修時必須使起重機停止工作并切斷電源；吊鉤上升時，應和橫梁保持一定距離，防止產生頂撞事故；吊鉤收到上部時，才能移動小車或大車，防止移動過程中纜繩晃動，發生甩掛事故；凸輪控制器擋位要逐擋轉換，盡量不要將凸輪控制器手輪停在高速區試車，試車時注意觀察，避免事故。四、識讀20／5t橋式起重機電路圖任務測評對任務實施完成情況進行檢查，并將結果填入表。評分標準１．掌握20／5t橋式起重機電路典型故障的分析方法以及故障的檢測流程。２．能按照正確的檢測步驟，排除20／5t橋式起重機電路的典型電氣故障。學習目標任務２檢修20／5t橋式起重機20／5t橋式起重機副鉤、小車、大車均采用凸輪控制器控制，方法類似；主鉤采用主令控制器控制。檢修時要注意20／5t橋式起重機的這些特點。下面將通過對20／5t橋式起重機典型故障的檢修流程分析來學習20／5t橋式起重機電路常見電氣故障的檢修方法。任務引入相關知識20／5t橋式起重機典型故障分析１．合上電源總開關QS1并按下啟動按鈕SB后，主接觸器KM不吸合檢測流程提示該故障發生概率較高，排除時先目測檢查，然后在保護控制柜中和出線端子上測量、判斷。確定故障大致位置后，切斷電源，再用電阻法測量、查找故障具體部位。２．按下啟動按鈕后，交流接觸器KM不能自鎖３．副鉤能下降但不能上升４．制動抱閘器噪聲大該故障的原因可能是：交流電磁鐵短路環開路；動、靜鐵心端面有油污；鐵心松動或有卡滯現象；鐵心端面不平、變形；電磁鐵過載。檢測流程５．主鉤既不能上升又不能下降該故障的原因有多方面，可從主鉤電動機運轉狀態、電磁抱閘器吸合聲音、繼電器動作狀態等方面來判斷。交流電磁保護柜裝于橋架上，觀察交流電磁保護柜中繼電器的動作狀況，測量需與吊車司機配合進行，注意高空操作安全。測量盡量在駕駛室端子排上進行。檢測流程６．接觸器KM吸合后，過電流繼電器KA0～KA4立即動作該故障現象表明有接地短路故障存在，引起過電流保護繼電器動作。故障可能的原因有：凸輪控制器AC1～AC3電路接地；電動機M1～M4繞組接地；電磁抱閘YB1～YB4線圈接地。一般采用分段、分區和分別試驗的方法，查找出故障具體點。任務實施一、任務準備實施本任務所需要的實訓設備及工具材料見表。實訓器材表二、20／5t橋式起重機典型故障的排除