塔式起重机电气控制线路设计.docx

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塔式起重机电气控制线路设计

上海第二工业大学

课程报告

TQ60/80型塔式起重机电气控制线路设计

班级：

07工业工程

学号：

074813070

姓名：

杨慧

课程:

机床电气控制课程

指导老师:

何成

TQ60/80型塔式起重机电气控制线路设计

一.课程设计目的

（1）知道TQ60/80型塔式起重机电气控制线路有哪些电动机组成

（2）了解各个电动机配置情况及其控制

（3）知道TQ60/80型塔式起重机运动形式、电路特点及其控制要求

（4）初步定下TQ60/80型塔式起重机控制电路设计步骤

（5）绘制TQ60/80型塔式起重机控制线路主电路和控制电路

（6）知道TQ60/80型塔式起重机的工作原理

二.TQ60/80型塔式起重机设计内容

1）M1为定子串电阻降压启动

2）M1可实行正/反转,能耗制动，通过限位开关控制行程

3）M2、M3控制行车的正反向，通过复合按钮和接触器双重连锁

4）M4可实现正/反转，能耗制动

5）M5串电阻降压启动

6）M5为双速电机，可实现正/反转

7）机床具有信号灯，信号电路电压为6V，由控制变压器TC提供

8）机床具有照明灯，照明电路电压为24V，由控制变压器TC提供。

思考题：

1）为确保安全，当出现事故时，要使所有的电机急停，电路如何设计?

2）M2只能前进,不能后退,分析故障原因

三.TQ60/80型塔式起重机相关知识

（一）.TQ60/80型塔式起重机的用途

TQ68/80型塔式起重机是普通上回转塔式起重机，适用于18层以下混凝土结构高层建筑施工.起重机最大起重幅度为30m（米），最大起重量为8t（吨），最大起升高度为50m,设备总容量为48KW.

（二）.组成结构

TQ60/80型塔式起重机的基本组成部件都是

（1）起重机的基座通过螺栓与一块支撑起重机的大型混凝土板固定在一起。

（2）基座与塔柱（或塔）相连，塔体高度即塔式起重机的高度.

（3）与塔顶相连的是回转单元--包括齿轮和电机——它们使得起重机水平旋转

在回转单元的顶部有三个部分：

（1）水平伸出的长起重臂（或工作臂），它是起重机中负荷重物部分。

一个起重小车,它能沿起重臂行走，使得起吊物靠近或远离起重机的中心。

（2）较短一些的水平机械臂，其中放置了起重机的电机及电气设备和实心的大块配重

（3）机械臂中含用于提升重物的电机，以及用于驱动起重机的电器控制设备和电缆卷筒

塔式起重机的动臂形式分水平式和压杆式两种。

动臂为水平式时，载重小车沿水平动臂运行变幅,变幅运动平衡，其动臂较长，但动臂自重较大。

动臂为压杆式时,变幅机构曳引动臂仰俯变幅，变幅运动不如水平式平稳，但其自重较小.

塔式起重机的起重量随幅度而变化。

起重量与幅度的乘积称为载荷力矩，是这种起重机的主要技术参数。

通过回转机构和回转支承，塔式起重机的起升高度大，回转和行走的惯性质量大，故需要有良好的调速性能，特别起升机构要求能轻载快速、重载慢速、安装就位微动。

一般除采用电阻调速外，还常采用涡流制动器、调频、变极、可控硅和机电联合等方式调速。

（三）.TQ60/80型塔式起重机的工作机构及原理

为了完成工程起重机的功能，工程起重机一般由底座支撑部分和上车作业部分等组成，对移动式起重机而言，底座支撑部分包括可上路行驶的底盘和车架支腿等承载结构，同时底盘还通过中心回转体为上车作业提供动力；上车作业部分包括使上车实现360度全回转的回转支撑、回转减速机、回转液压系统组成的回转机构，由变幅油缸和变幅液压系统组成的变幅机构,由卷扬减速机、起升钢丝绳、起升液压系统组成的起升机构,以及可动力伸缩的主臂、副臂、转台、配重、上车作业室、电气控制或照明系统等。

履带式起重机与移动式起重机的区别在于底盘支座为马达和行星减速机驱动的履带底盘以及吊臂为桁架式吊臂。

塔式起重机的底座支撑一般固定在地面上，作业部分由回转、变幅、起升机构组成，不同的是塔式起重机的变幅采用运行小车变幅,承载部分由塔身、吊臂、平衡臂、塔帽、平衡重等组成。

发动机的功率经过变速箱的PTO输出口传递给下车多联泵组,将机械能转变为液压能，然后液压能经过多路分配阀传递给各油缸、各马达,将液压能又转变为机械能,实现执行部件的直线和旋转动作,从而实现回转、起升、伸缩、变幅等动作.塔式起重机的能量传递比以上框图简单，直接采用电动机驱动回转、变幅、起升减速机,实现作业装置的回转、变幅和起升。

（四）.TQ60/80型塔式起重机的传动特点

1.TQ60/80型塔式起重机，分别由5台电动机组成,分别为提升电动机M1、行走电动机M2、回转电动机M3、回转电动机M4、变幅电动机M5。

2.主运动：

电动机的拖动的提升运动。

3.进给运动：

包括垂直进给运动、横向进给运动和纵向进给运动。

横向运动：

滑块在臂上的水平移动

纵向运动：

吊绳的上下提升

四.TQ60/80型塔式起重机设计步骤

（五）.主回路设计

（六）.控制电路设计

（七）.信号指示与照明电路

（八）.控制电路电源

（九）.绘制电气原理图

五.TQ60/80型塔式起重机元器件的选择计算

（十）.电动机的选择

本设计需要配备五台电动机，根据前面的设计要求以及负载的负载得:

1.提升电动机M1

M1,型号选定ZWJ423/460，175KW，410A、740（r/min）

2.行走电动机M2

M2,型号选定ZWJ294/300,54KW，260A、110（r/min）

3.回转电动机M3、M4

M3、M4型号选定ZWJ294/300,54KW，260A、1150（r/min）

4.变幅电动机M5

M5，型号选定YTDVF160L-4，15KW,30A、1000（r/min）

六.TQ60/80型塔式起重机元器件的明细表

七.TQ60/80型塔式起重机电气控制线路设计原理图

八.TQ60/80型塔式起重机电气控制线路工作原理和设计动作

1.提升电动机M1工作原理

M1正转

经过t3秒

到达ST1位置

M1反转

经过t4秒

到达ST2位置

M1制动

2.行走电动机M2、M3工作原理

M2正转

M2正转

M3正转

M3反转

3.变幅电动机M5

M5正转

1③-——低速降压启动

2③——-低速启动

1④—-—高速降压启动

2④——-高速启动

①

M5反转

3③-——低速降压启动

4③-—-低速启动

3④—-—高速降压启动

4④-—-高速启动

九.思考题

十.参考资料、文献

主要参考文献:

1.张云波，刘淑荣《工厂电气控制技术》高等教育出版社2004年11月第二版

2.孙平《电气控制与PLC》高等教育出版社2004年12月第一版

3.殷瑞祥,樊利民《电气控制》华南理工大学出版社2004年2月第一版

4.邵金均《电工技术》北京工业出版社2004年11月第二版

5.戴志军《制造技术与机床》机械工业出版社2003年6月第一版

6.陈艳红，孙敏《机床与液压》机械工业出版社2007年6月第二版

7.李国忠，杨荣柏《机床与液压》高等教育出版社2006年12月第一版

8.王本轶《机电设备控制基础》机械工业出版社2007年3月第一版

9.张华《电类专业毕业设计指导》机械工业出版社2007年2月第一版

10.杨林建《机床电气控制技术》北京理工大学出版社2008年6月第一版

十一.实训小结

本学期迎来了《机床电气控制技术》的实训课程,在大二第一学期的时候，学过一些关于电工的基础知识，在这次的实训中不仅巩固了以前学的知识,而且进一步学习了如何将电气控制来拖动机床的运动.

这次我们做的题目是《TQ60/80型塔式起重机电气控制线路设计》，我们组由三个同学组成,分别担任草图绘制、控制路线设计CAD图绘制、实训报告总结、计算元器件选择计算、机床的工作原理和设计动作等要求的工作分配。

刚拿到题目时，对于电路图还是很快绘制出来了，但关于起重机的整体结构、工作原理以及元器件的计算选择没有头绪.我们通过网络、书籍查找相关资料，然后选定电动机型号、计算电动机功率等一些细节问题。

CAD图的绘制对于我们来说,是一种新的尝试。

因为在大二大三时候,学过一些CAD的草图绘制。

电气图的CAD图是有其相关格式的,我们在根据相关要求，把草图通过CAD绘制出来。

经过这次实训,我对这门课有了更深一步的了解与深入，对相应的机床电气认识与使用也有了大大的提高。

我感受最深的，还有以下几点：

其一、实训是对每个人综合能力的检验。

要想做好任何事，除了自己平时要有一定的功底外，我们还需要一定的组织能力，操作能力.

其二、此次实训,我深深体会到了积累知识的重要性。

俗话说：

“要想为事业多添一把火，自己就得多添一捆材”。

我对此话深有感触。

再次，“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行！

”在短暂的实习过程中，让我深深的感觉到自己在实际运用中的专业知识的匮乏，刚开始的一段时间里，对一些工作感到无从下手，茫然不知所措，这让我感到非常的难过。

在学校总以为自己学的不错，一旦接触到实际，才发现自己知道的是多么少，这时才真正领悟到“学无止境”的含义。

这也许是我一个人的感觉.不过有一点是明确的，就是我们离实训要求的确是有一段距离的。

机床电气控制技术是一门综合性很强的学科，它需要理论的指导，但是它的发展却是在实践中来完成的。