桥式起重机吊钩控制系统设计

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桥式起重机电气控制系统设计

1 引言(或绪论）

1．1 课题简介

本次毕业设计课题为“20/5t桥式起重机电气控制系统设计”。其主要任务是将接触—继电器控制的传统桥式起重机利用PLC进行改造.用到的实验台是THJPES-2型机床PLC电气控制实训考核装置,所以本次任务的重点是完成模拟实验.本次设计的控制部分主要是西门子S7—200 PLC系统，并结合STEP7软件进行了简单的控制编程。1．2桥式起重机在现代工业中的发展情况

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、自动化重要的工具和设备.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。

经过多年的发展,我国桥式起重机的应用不断扩大，随着技术进步，针对实际中桥式起重机的恶劣工作坏境及长时间超负荷作业而导致的事故，为桥式起重机改造提出了新的要求，以便在实际操作更加安全、更加高效。

1．3PLC在工业自动控制中的应用

可编程程序控制器简称PLC，是微机技术与继电器常规控制技术相结合的产物，是在顺序控制器和微机控制器的基础上发展起来的新型控制器,是一种以微机处理器为核心用作数字控制的专用计算机。它不仅充分利用微处理器的优点来满足各种工业领域的实时控制要求，同时也照顾到现场电器操作维护人员的技能和习惯,摒弃了微机常用的计算机编程语言的表达形式，形成一套以继电器梯形图为基础的形象编程语言和模块化的软件结构，使用户程序的编制清晰直观、方便易学，调试和查错都很简单。PLC现已成为现代工业控制三大支柱（PLC、CAD/CAM、ROBOT)之一，以其可靠性、逻辑功能强、体积小、可在线修改控制程序、具有远程通讯联网功能等优异性能,日益取代由大量中间继电器组成的传统继电—接触器控制系统在机械、化工、冶金等行业中的重要作用。PLC的应用深度和广度已经成为一个国家工业先进水平的重要标志之一.微电子技术与计算机技术的结合,使PLC 的功能变得更加强大，通过可编程控制的实现，为PLC 增添了使用上的灵活性。目前PLC 应用范围之广，在工业自动控制中发挥着不可替代的重要作用，钢铁、化工、石油、机械制造、汽车等领域对PLC 的依赖程度也越来越高.控制模式的多样化发展是PLC 进步的成果之一，也是PLC功

桥式起重机智能控制系统的设计与实现

第４６卷
文章编码：１６７２ — ３８７２（２０１５）０２ — ００６２ — ０５
制造与研发
桥式起重机智能控制系统的设计与实现
孙立宏
（黑龙江技师学院，黑龙江鸡西１５８１００）
摘
要：文章针对桥式起重机智能控制系统进行了设计，详细介绍了总体设计方案，并对控制系统的相关配置进行
机构驱动电机的变频器的控制。系统采用２台变频电机分别控制起重机大车运行机构的两主动轮驱动
电机，在控制算法上采用神经网络逆同步算法，从而实现大车两侧两驱动电机的同步运行；采用１台变频器控制主起升机构中钢绳卷筒驱动电机，并采用
１００ｍ／ｍｉｎ。
起升、行走等机构的运行速度和方向进行随时的调
整与改变，而且这种调整与改变随时都会发生，因此
变换较为频繁。在传统的起重机控制系统中为了实
现其驱动电机速度频繁变换功能，通常会采取一些特殊的方法，比如较为常见的有：调整电机极对数实
为：２， … 一Ｓ２（７）

桥式吊车控制系统的设计

第５５卷第２期
Ｖ０１．５５Ｎｏ．２
农业装备与车辆工程
ＡＧＲＩＣＵＬＴＵＲＡＬＥＱＵＩＰＭＥＮＴ＆ＶＥＨＩＣＬＥＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ
２０１７年２月
Ｆｅｂｕａｒｒｙ２０１７
可靠性高，精度高，可以借助先进的控制理论抑制吊车摆动的控制方案，并重点阐述了软件和硬件设计过程。
［关键词］桥式吊车；ＰＬＣ；变频器；视觉传感器
［中图分类号］ＴＨ２１５
［文献标志码］Ａ
（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＭａｎｕｆａｃｔｕｉｒｎｇａｎｄＡｕｔｏｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｉｒｎｇ，ＳｈａｎｄｏｎｇＹｉｎｇｅａｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，
不能满足对吊车控制的要求。传统的ＰＬＣ控制系统只能实现升、降、左右移及加减速等简单的逻辑
控制，不能有效减小吊车的摆动。ＰＣ机和工业相机的加入不但可以有效减小吊车运行过程中的摆动，还可以摆脱吊车运行对操作工人的高度依赖，进一步提高吊车运行的自动化程度。

20T吊钩桥式起重机设计

任务书

1．设计的主要任务及目标

1．根据课题要求进行调查研究，确定主要的技术参数；

2．拟定总体方案，并进行论证；

3．进行起重机传动设计，选择合理的传动部件；

4．零件设计及结构设计、计算并绘图

2．设计的基本要求和内容

1．毕业设计计算说明书一份；

2．起重机工作原理图一份；

3．零件图若干张；

4．吊钩桥式起重机结构装配图；

5．吊钩桥式起重机总体尺寸图；;

3．主要参考文献

[1] 机械设计手册编委会主编，机械设计手册·起重运输机械零部件、操作件和小五金［M］.北京：机械工业出版社，2007，3

[2] 严大考、郑兰霞主编，起重机械［M］.郑州：郑州大学出版社，2003，9

[3] 余维张主编，起重机械检修手册［M］.北京：中国电力出版社，1998，11

[4]杨长睽，傅东明主编，起重机械（第2版）［M］.北京：机械工业出版社，1992，5 4．进度安排

20T桥式起重机设计

摘要：桥式起重机是一种提高劳动生产率重要物品搬运设备，主要适应车间物品搬运、设备的安装与检修等用途。我国生产的吊钩电动双梁桥式起重机额定起重范围为5～500t，一般10t以上，起重机有主、副两套起升机构；300t以上，起重机还有三套起升机构。

电动双梁起重机由桥架、小车运行机构、大车运行机构和电气设备构成。在系统整体设计中采用传统布局的典型结构，小车运行机构采用集中驱动。起升机构滑轮组采用双联滑轮组，重物在升降过程中没有水平移动，起升过程平稳，且钢丝绳的安装和更换容易。相应的卷绕装置采用单层卷筒，有与钢丝绳接触面积大，单位压力低的优点。在起升机构中还涉及到钢丝绳、减速器、联轴器、电动机和制动器的选择等。小车运行机构中涉及小车轮压计算、小车车轮、小车轨道、减速器、联轴器、电动机和制动器的选择计算等。

桥式起重机控制系统研究与设计

摘要：桥式起重机是一种重要的起重设备，广泛应用于工业生产和物流运输

领域。控制系统是桥式起重机的核心部分，对其运行效率和安全性起着至关重要

的作用。然而，目前桥式起重机控制系统存在一系列问题，如控制精度不高、传

感器故障频繁、控制系统稳定性差、难以满足复杂工况要求。本文针对这些问题，提出了一系列优化路径，包括采用先进的控制算法、优化传感器布置方案、提高

控制系统稳定性、引入智能化技术解决复杂工况问题，以期为桥式起重机控制系

统的研究和设计提供参考和借鉴。

关键词：桥式起重机；控制系统；优化路径；传感器；智能化技术。

引言

桥式起重机是一种广泛应用于工业生产和物流运输领域的重型机械设备，其

控制系统是保证其正常运行和安全操作的关键。随着工业自动化水平的不断提高

和技术的不断创新，桥式起重机控制系统的研究与设计也越来越受到重视。该系

统主要包括电气控制系统、机械传动系统、液压系统等多个方面，需要综合考虑

各种因素，以实现起重机的高效、精准、安全运行。因此，对桥式起重机控制系

统的研究与设计具有重要的现实意义和广泛的应用前景。

1.桥式起重机控制系统概述

1.1 桥式起重机的应用

桥式起重机是一种常见的重型机械设备，它主要用于工业生产和建筑工程中

的货物搬运和起重作业。桥式起重机的应用广泛，它可以在不同的工作环境下进

行操作，例如在码头、工厂、仓库、建筑工地等地方。桥式起重机的特点是结构

牢固，起重能力强，操作简便，能够满足各种不同的起重需求。此外，桥式起重

机还可以根据不同的需要进行定制，例如可以根据货物的重量、形状、大小等特

桥式吊车行车控制系统的状态空间设计

x y C 0 x
由MATLAB可算出： A=[0 1 0 0 0;0 0 -39.2 0 0.001;0 0 0 1 0;0 0 -4.9 0 0.0001;0 0 0 0 -1]; B*K=[0 0 0 0 0;0 0 0 0 0;0 0 0 0 0;0 0 0 0 0;-50 -480 142070 13720 -2.32] G*C=[17 -1 0 0 0;110 0 0 0 0;-5 0 0 0 0;-4 0 0 0 0;96970 0 0 0 0] A-G*C+B*K=[-20 1 0 0 0;-110 0 -39.2 0 0.001;5 0 0 1 0;4 0 0 -4.9 0.0001;-97020 -480 142070 13720 -3.32]
在MATLAB中输入以下程序:
• A=[0 1 0 0 0 0 0 0 0 0;0 0 -39.2 0 0.001 0 0 0 0 0;0 0 0 1 0 0 0 0 0 0;0 0 -4.9 0 0.0001 0 0 0 0 0;0 0 0 0 -1 -50 -480 142070 13720 -2.32;17 0 0 0 0 -20 1 0 0 0;110 0 0 0 0 -110 0 -40 0 0.001;-5 0 0 0 0 5 0 0 1 0;-4 0 0 0 0 4 0 0 -4.9 0.0001;96970 0 0 0 0 -97020 -480 142070 13720 -3.32]; B= [0;0;0;0;50;0;0;0;0;50]; C=[1 0 0 0 0 0 0 0 0 0]; D=0; sys0=ss(A,B,C,D); t=0:0.01:100; [y,t,x]=step(sys0,t); subplot(5,1,1); plot(t,x(:,1));grid xlabel('t(s)');ylabel('x1(t)'); title('x1'); subplot(5,1,2); plot(t,x(:,2)); grid; xlabel('t(s)');ylabel('x2(t)'); title('x2'); subplot(5,1,3); plot(t,x(:,3));grid xlabel('t(s)');ylabel('x3(t)'); title('x3') subplot(5,1,4); plot(t,x(:,4));grid xlabel('t(s)');ylabel('x4(t)'); title('x4') subplot(5,1,5); plot(t,x(:,5));grid xlabel('t(s)');ylabel('x5(t)'); title('x5')

桥式起重机的PLC控课件

05
04
人机界面设计
根据用户需求，设计合适的人机界面，实现远程监控、参数设置等功能。
程序设计语言
1
Ladder Logic（梯形图）：PLC编程中最常用的语言之一，通过图形化方式描述控制逻辑，易于理解和维护。
2
Structured Text（结构化文本）：使用类似于高级语言的语法描述控制逻辑，可读性和可维护性较好。
桥式起重机的维护与保养
日常检查与保养
每日检查电源、接触器、控制器等电气设备是否正常。
01
02
检查限位开关、安全装置是否灵敏可靠。
03
04
确认起重机结构如桥梁、轨道等无变形、裂纹等异常。
检查吊钩、钢丝绳等吊具是否有损伤或磨损。
定期检修与保养
每周检查电动机、减速器、轴承等传动部件的润滑情况。
1
定期更换磨损严重的钢丝绳，以确保安全可靠。
检查电气设备接线是否牢固，避免因松动导致安全隐患。
对起重机结构进行全面检查，确保无疲劳裂纹等安全隐患。
特殊环境的维护与保养
在潮湿、高温、粉尘等恶劣环境下使用起重机时，应加强检查和维护。
在寒冷环境下使用时，应注意保温，避免因温度变化导致结构损伤。
03
使用PLC可以简化布线，提高设备的可靠性和安全性，同时方便
进行故障诊断和维修。

桥式起重机控制系统毕业设计.

1.2 本课题设计的意义
传统桥式起重机的控制系统主要采用交流绕线转子串电阻的方法进行启动和调速，继电一接触器控制，这种控制系统的主要缺点有:
1.桥式起重机工作环境差，工作任务重，电动机以及所串电阻烧损和断裂故障时有发生。
2.继电一接触器控制系统可靠性差，操作复杂，故障率高。
3.转子串电阻调速，机械特性软，负载变化时转速也变化，调速不理想。所串电阻长期发热，电能浪费大，效率低。
1.4基本参数
该机的起重量为20/5吨，其跨度(L)为19.5m小车起升速度为15m/min，大车起升速度为7.5m/min.小车运行速度为45m/min，大车运行速度为75m/min。
第二章系统总体设计
2.1 桥式起重机的结构
桥式起重机是工业生产过程中一个重要的运输环节，一台效率高、可靠性高的桥式起重机使工厂生产效率大大提高。桥式起重机的主要表现形式分为以下两点。
传统的起重机驱动方案一般采用:(1)直接起动电动机;(2)改变电动机极对数调速;(3)转子串电阻调速;(4)涡流制动器调速;(5)可控硅串级调速;(6)直流调速。前四种方案均属有级调速，调速范围小，无法高速运行，只能在额定速度以下调速;起动电流大，对电网冲击大;常在额定速度下进行机械制动，对起重机的机构冲击大，制动闸瓦磨损严重;功率因数低，在空载或轻载时低于0.2-0.4，即使满载也低于0.75，线路损耗大。目前串级调速产品的控制技术仍停留在模拟阶段，尚未实现控制系统具有很好的调速性能和起制动性能，很好的保护功能及系统监控功能，所以有时采用直流电动机，而直流电动机制造工艺复杂，使用维护要求高，故障率高。

桥式起重机吊钩设计计算

武汉交通职业学院港口起重机械课程设计

设计题目：桥式起重机吊钩设计计算

专业：轮机工程技术（港口）

班级：

学号：

姓名：

指导教师：

日期：2011年11月25日

第1章设计概述 (3)

1.1设计主要内容 (3)

1.2设计主要思路 (3)

1.3设计背景和意义 (3)

第2章吊钩的设计 (4)

2.1吊钩装置概述 (4)

2.2设计计算过程 (4)

2.3计算方法概述 (4)

2.4主要技术指标: (4)

2.5吊钩原始参数及概述 (5)

2.6吊钩设计步骤 (5)

2.7钩身校核: (6)

第3章吊钩横梁计算: (7)

第3章拉板计算: (8)

第4章滑轮选择计算 (9)

4.1滑轮直径的确定： (9)

4.2滑轮轴受力图、弯矩图 (9)

4.3滑轮轴计算: (9)

第5章钢丝绳 (11)

第6章卷筒设计与校核 (12)

6.1卷筒的设计 (12)

6.2卷筒的强度校核及抗压稳定性验算 (12)

6.3卷筒计算及校核 (12)

设计心得 (13)

参考文献 (13)

第1章设计概述

1.1设计主要内容

吊钩的设计计算。

根据起重量，工艺条件等选择确定吊钩的材料、形式、尺寸，对拉板、吊钩横梁进行设计，并对强度进行校核。

1.2设计主要思路

本设计参照《港口起重机械》教材等有关资料，对起重机吊钩装置设计计算。参考设计手册选用标准部件，对起重机吊钩及其相联构件（滑轮组、钢丝绳、卷筒）进行设计，采用许用应力法和极限状态法对起重机的强度、疲劳强度、稳定性、刚度等进行校核计算。在完成设计说明书后根据吊钩装置设计过程绘制出装配图和关键部件零件图。

1.3设计背景和意义

桥式吊车的控制器设计与稳定性控制与PID算法-2017

桥式吊车的稳定性控制与PID算法

完成人：宋慧新2017年

解题：从实际出发，尽可能考虑实用性，利用现有网络资源，推导出合适的控制算法。

图1 桥式吊车示意图

（一）实际应用分析

对于桥式吊车系统而言, 其主要控制目标为对负载的快速、准确“点对点”搬运。然而，由于吊车的欠驱动特性（Underactuativity，欠驱动特性是指系统的独立控制变量个数小于系统自由度个数的一类非线性系统，在节约能量、降低造价、减轻重量、增强系统灵活度等方面都较完全驱动系统优越，简单的说就是输入比要控制的量少的系统）, 加之系统易受到各种外界干扰的影响,

在搬运过程中负载极易发生大幅摆动, 严重影响了负载的定位精度,在降低系统工作效率的同时, 带来了诸多的不安全因素. 在一些特殊场合, 对防摆控制有着非常高的要求，如在钢包吊运的过程中, 大幅摆动会引起高温钢水的侧漏, 造成安全事故。因此, 如何保证台车的快速、准确定位，并充分抑制货物的摆动，是吊车控制所面临的首要问题。

从控制的角度出发, 对于二维桥式吊车系统, 其待控变量为台车位移与负载摆角, 控制量为作用在台车上的驱动力, 对于负载摆动, 只能通过合理地控制台车运动来加以抑制与消除，吊车的控制方式可分为开环控制和闭环控制两类. 开环控制的代表性方法包括输入整形、离线轨迹规划等, 这些方法的核心思想是将台车的加速度作为输入信号，通过分析台车运动与负载摆动之间的耦合关系，来合理规划台车的运动，从而实现定位、防摆双重目标，在室内无风力等干扰的情况下，能取得良好的控制效果。然而，该类方法的控制精度依赖于吊车的自然频率(与吊绳长度相关)，且事先规划，无法应对外界随机干扰，故鲁棒性差。为此，许多学者又提出了一系列闭环控制方法，包括最优控制、基于切换的控制策略、有限时间控制、部分状态反馈控制、基于能量的控制方法、输出反馈控制、滑模控制及模糊控制等，由于它们充分利用即时的信号反馈，能提高系统的鲁棒性。

吊钩桥式起重机的设计计算

题目：吊钩桥式起重机的课程设计

已知数据：起重量G=16 t，跨度S=16.5 m，工作级别为A7，起升高度H=12m，起升速度Vq=16m/min，机构工作级别为M6，小车运行速度为Vy=45m/min，大车运行速度为Vx=110m/min，大车运行传动方式：分别驱动，桥架主梁型式：箱型梁，估计质量：小车：Gxc<=16 t，G'<=23.7。（小车运行机构工作级别为M5，速度计算偏差与实际数值偏差为15%均可）

根据机构工作级别M6可知起升机构的JC值为：JC=60%，小车运行机构的工作级别M5可知运行机构的JC值为：JC=25%。

一．机构计算

一）确定起升机构的传动方案，如图一b)和c)，选择滑轮组和吊钩组

图一

a)桥式起重机上的双联滑轮组 b) 起升机构传动方案

按照布置及紧凑原则，采用图1的传动方案，如图，采用双联滑轮组。因为：Q=16t,查教材3-6,3-7(P48),取滑轮组倍率a=3，承载绳分支数Z=2a=6（即钢丝绳有6根分支），采用课本图3-10双联滑轮组c)方案，查附表4-1，强度等级为M，选钩号为16的吊钩组，滑轮数为2，适用钢丝绳直径17.5-24mm，R=12.5mm,D1=630mm，h1=204mm,h2=275mm,h3=650mm,h4=145mm,a1=140mm,Go=453kg,L=578mm,s=372mm,查附表4-3，P245。

滑轮组采用滚动轴承，当a=3时，查手册的[1]表2-1得滑轮组效率&h=0.98

(一)钢丝绳的选择

20t吊钩桥式起重机设计

摘要

桥式起重机是一种提高劳动生产率重要物品搬运设备，主要适应车间物品搬运、设备的安装与检修等用途。我国生产的吊钩电动双梁桥式起重机额定起重范围为5～500t，一般10t以上，起重机有主、副两套起升机构；300t以上，起重机还有三套起升机构。

在起重机控制方面，起升机构用主令控制器和磁力控制屏来实现控制，大、小车运行机构用凸轮控制器直接控制。在控制系统设计中，主要针对起升机构、大车运行机构、小车运行机构电路控制系统的设计及保护电路的设计。利用低压电气元件控制起重机，其使用寿命较长，适合车间恶劣环境。

关键词：桥式起重机起升机构小车运行机构电气控制系统

ABSTRACT

Bridge crane is a significant increase labor productivity goods handling equipment, primarily to carry goods workshops, equipment installation and maintenance, and other purposes. China's production of electrical hook rated double-beam bridge crane lifting the range of 5 ~ 500 t, generally more than 10 t, cranes are the main, two sets of lifting300 t above, there are three sets of cranes lifting bodies.

浅析桥式吊车自动定位程序控制系统的设计

摘要：目前，随着我国经济社会的不断发展，桥式吊车在人们生产生活中的应用越来越广泛。在这种形势下，加深对桥式吊车自动定位程序控制系统的研究，提高桥式吊车的自动化程度十分必要。本文就在设置一定场地模型的基础上，通过借助于变频器和可编辑控制器等控制器件，增加桥式吊车的自动定位功能，希望吊车这种功能的实现，能够提高吊车在具体生产生活应用过程中的工作效率。

关键词：桥式吊车；自动定位控制；可编辑控制器

在21世纪，我国经济迅速发展的时代背景下，桥式吊车作为一种大型的搬运起重设备在人们生产生活中的应用越来越普遍。在桥式吊车的运作过程中，吊车控制台是一个非常重要的部分。一般来讲，吊车控制台都是被固定安装在某个位置，然后吊车工作人员借助于透视窗观察来进行相应的操作，劳动强度大，劳动效率也比较低。另外，在桥式吊车的实际工作中，要想吊车把一些笨重物体准确放到人们指定位置也有一定难度。面对这些问题，在新时期，实现桥式吊车的自动定位非常必要。下面，我们就对桥式吊车自动定位程序控制系统的设计进行介绍。

1.桥式吊车场地模型

在对桥式吊车进行自动定位程序控制系统设计的时候，我们要根据吊车的具体场地来进行。这里，我们以某仓库为例，该仓库的桥式吊车安装在仓库大厅的顶部，可以把货物搬运到仓库的任意一个位置，具体的吊车场地模型如下图（图1）。其中，大长方形就代表仓库大厅。中间的一些矩形虚线框代表仓库大厅的一些功能分区，如、、、等；区中的带圆圈的序号代表定位点；代表光电开关。这里我们主要以仓库区和区为例，对桥式吊车的自动定位进行设计。

桥式起重机控制系统【范本模板】

桥式起重机控制系统

台湾国家科技大学,汽车工程专业，郑芳华和杨枯昂设计

摘要：基于定位精度高,小摆角，运输时间短,高安全的要求，设计一桥式起重机控制系统。由于吊车系统符合负载晃动动力学，这是非常难以操纵的方式,因此，本文提出了一种非线性控制的自适应机制，即龙门起重机位置跟踪系统来控制摇摆角的稳定，以确保整体闭环系统的稳定性。通过所设计的控制器，将驱动位置误差减小为零，而摆角迅速衰减使挥杆稳定。整个系统的稳定性证明是根据Lyapunov的稳定性理论，并通过计算机模拟证明了所用控制器的可行性。

关键词：非线性自适应控制最小相位； Lyapunov稳定性;运动控制

1．简介

由于成本低,易组装和维修少等原因,许多工业应用的吊车系统已被广泛的用于材料运输。所以设计一个满足定位精度高，小摆角，运输时间短,高安全的桥式起重机控制系统成为了控制技术领域的一个有趣的问题。吊车运动是相对欠驱动的摇摆运动，是一种非常难以操作自动方式。一般来说，人的司机往往通过自动防摇系统的协助下，并参与了桥式起重机系统的运作，由此产生的性能和安全等方面的不足，很大程度上取决于他们的经验和能力。基于这个原因，激发了许多人对桥式起重机自动控制系统设计的兴趣。众所周知，缺乏实际控制输入会导致严重的非线性运动和摇摆运动，同时带来了大幅摇摆振荡，尤其是在起重和到达的阶段。这些不良现象也使传统的控制方式不能达到目标，因此，架空吊车系统属于不完整的控制系统类别，只允许数量有限的输入量来控制多个输出。在这种情况下，无法控制的振荡，可能会导致严重的稳定性和安全性的缺乏，并强烈制约着运作效率。此外,起重机系统可能会遇到不同加载条件下参数变化范围的影响。因此，一个强大的和微妙的控制器，它能够减少这些不利的摇摆和不确定性，不仅提高了效率和安全性,也使该系统更适用于其他工程范围。

桥式起重机设计手册

第一节：桥式起重机的基本原理

桥式起重机是一种常用的起重设备，主要用于工业生产和建筑工地上的货物搬运。它由桥架、起升机构、大车、小车、电气系统等部分组成，能够在立体空间内进行多方向的移动和起重作业。下面将介绍桥式起重机的设计原理和关键要点。

1. 结构设计

桥式起重机的主要结构包括桥架、大车、小车和起升机构。桥架是整个起重机的主体支架，承载着各种工况下的荷载。大车和小车是起重机的移动部分，它们分别安装在桥架上，能够实现横向和纵向的移动。起升机构负责货物的垂直提升和下降，通常由电动葫芦或链条组成。

2. 力学原理

在设计桥式起重机时，需要考虑各个部件的受力及其承载能力。桥架的强度和刚度是设计的核心，必须满足各种工况下的荷载要求，同时保证结构的安全可靠。大车和小车的移动轨道应考虑承载能力和运动稳定性，避免发生失稳或脱轨的情况。起升机构的提升速度和载荷能力需要根据实际工况进行合理选择。

3. 控制系统

桥式起重机的控制系统通常由电气系统和操纵系统组成。电气系统包括主要电机、传动装置、限位开关等，负责起重机运行的动力和控制。操纵系统则是操作工人控制起重机进行各种动作的设备，通常包括操纵台、遥控器等。

第二节：桥式起重机的设计要点

1. 荷载计算

在设计桥式起重机时，首先需要明确货物的重量和尺寸，根据实际工况计算起重机的额定荷载。同时需要考虑吊钩的工作级别和使用频率，确保起重机能够安全可靠地进行吊装工作。

2. 结构材料

桥式起重机的主要材料通常为钢材，其优点是强度高、韧性好、易于加工和焊接，适合承载大荷载。在选择材料时需要考虑环境腐蚀、温度变化和外部载荷等因素，保证结构的稳定和耐久。

桥式起重机电气控制系统

表41 副钩小车凸轮控制器2SA-3SA触点工作状态表
表42 大车凸轮控制器4SA触点工作状态表
第4章桥式起重机电气控制系统
4 5.3 电气控制系统的保护照明及信号电路
1.电气控制系统的保护
2.电气控制系统的照明及信号电路
第4章桥式起重机电气控制系统
4 2.2 下放负载时电动机的工作状态
下放负载时电动机的三种工作状态 1.反转电动状态
Tf＞Tw;负载很轻，不能依靠自重下降，而电动下放，称强力下放; T=TL= TfTw Tf= T+Tw
第4章桥式起重机电气控制系统
2 发电反馈制动状态
轻载高速下放 T=TL=TwTf ; T+Tf=Tw ，此时Tw为原动转矩; 要点：①电源相序反接，产生顺时针方向的旋转磁场。
电气控制技术与技能训练
电气控制技术与技能训练电子教案
第4章桥式起重机电气控制系统
4 1 桥式起重机概述
起重机分类：桥式门式、塔式、旋转式; 桥式起重机又称行车、天车;尤以吊钩桥式起重机多用。 4.1.4 桥式起重机的主要机构及运动形式结构：1.桥架 2.大车移行机构 3.小车 4.提升机构 5.驾驶室桥式起重机的运动形式：＊起重机由大车电动机驱动沿车间两边轨道作纵向前后运动。＊小车及提升机构由小车电动机驱动沿桥架主梁上的轨道作横向（左右）运动。＊提升电动机驱动重物作升降运动。