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作者：时彦林,李爽,张海臣等编

出版社：化学工业出版社

出版时间：2020-05-01

书籍编号：30617919

ISBN：9787122357465

正文语种：中文

字数：253113

版次：

所属分类：教材教辅-中职/高职

内容提要

本书内容共五章，包括起重机、输送机、离心式水泵、风机、液压传动装置，分别介绍了设备的工作原理、结构特点。

本书力求体现以岗位技能为目标的特点，编写过程中，遵循了理论教学以应用为主，以必须、够用为度的原则，加强了实用性内容，突出了理论和实践相结合，使内容尽量体现“宽、浅、用、新”，在结构上和叙述方式上遵循由浅入深、循序渐进的认知规律。

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版权页

书名：通用机械

作者：时彦林，李爽，张海臣主编

CIP号：第255191号

ISBN：978-7-122-35746-5

责任编辑：高　钰

出版发行：化学工业出版社（北京市东城区青年湖南街13号 100011）

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前言

前 言

本书在编写过程中遵循了理论教学以应用为主，以必须、够用为度的原则，加强了实用性内容，突出了理论和实践相结合，内容上尽量体现“宽、浅、用、新”，在结构上和叙述方式上遵循由浅入深、循序渐进的认知规律。

本书内容共五章，包括起重机、输送机、离心式水泵、风机、液压传动装置，分别介绍了设备的工作原理、结构特点。

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本书由时彦林、李爽、张海臣担任主编，张士宪、袁建路、石永亮担任副主编，参加本书编写的还有程志彦、黄伟青、刘杰、李秀娜、韩立浩、何红华、郝宏伟、王丽芬、亓俊杰、李鹏飞，北京科技大学包燕平教授担任主审。

在本书的编写过程中，编者参考了很多相关的资料和书籍，在此向有关资料和书籍的编者表示感谢。

限于编者的水平和经验，书中难免有不足之处，恳请广大读者批评指正。

编者

2019年10月

第一章　起重机

第一节　起重机概述

在工业生产中广泛使用各种起重设备对物料进行提升、运输、装卸和安装等作业。起重机是现代工业企业中实现生产过程机械化、自动化，减轻繁重体力劳动，提高生产率的重要工具和设备。

起重机是以间歇、周期的工作方式，通过吊钩或其他取物装置的起升或降落来移运物料的。在工作中，经历上料、运送、卸料及返回原处的过程。

一、起重机的组成

起重机一般由工作机构、金属结构与电气控制系统三部分组成。

①工作机构。起重机的任务是把在工作范围内的重物，从某一位置运送到需要的另一位置。因此重物要做升降运动和水平运动。起重机工作机构就是为实现不同运动而设置的机械机构。一般可概括为起升、运行、回转和变幅机构。

起升机构是升降重物的机构，它是起重机中最重要的机构。任何一种起重机都有这种机构，有的起重机不止一套起升机构。按起重能力大小分为主起升机构和副起升机构。

运行机构是使起重机或起重小车行走的机构。

回转机构是使起重机的回转部分在水平面内，绕回转中心线转动的机构。

变幅机构是改变起重机重物与回转中心线之间水平距离的机构。

上述这些工作机构的不同组合与金属结构的合理搭配，形成了不同类型及不同型号的起重设备。

②金属结构。金属结构是构成起重机械的躯体，是安装支承各机构，并承受自身和起升重量的主体部分。

③电气控制系统。电气控制系统包括动力设备、操纵装置和安全装置，它在一定程度上决定了起重机的性能和构造特点。各机构的启动、调速、改向、制动和停止由操纵装置实现。工厂、建筑工地等起重机的动力装置一般为三相电动机，流动式起重机（如汽车起重机）的动力装置大都为内燃机。

二、起重机的类型

起重机按其功能和结构特点，大致包括轻、小型起重设备（如千斤顶）、桥架型起重机、臂架式起重机（如汽车式起重机）、升降机等。其中桥架型起重机是使用最广泛的一种起重设备。

桥架型起重机是横架在车间、仓库及露天料场固定跨间上方，并可沿轨道移动，取物装置悬挂在可沿桥架运行的起重小车上，使取物装置上的重物实现垂直升降和水平移动，以及完成某些特殊工艺操作的起重机。它具有构造简单、操作方便、易于维修、起重量大和不占地面作业面积等特点，是各类企业不可缺少的起重设备。

桥架型起重机分为桥式起重机和门式起重机两大类。桥式起重机一般又可分为通用桥式起重机和冶金桥式起重机两类。通用桥式起重机主要用于一般车间的物件装卸、吊运；冶金桥式起重机主要用于冶金生产中某些特殊的工艺操作。门式起重机主要用于露天堆场等处的装卸运输工作。各类起重机又由于取物装置、专用功能和构造特点等的不同分成各种形式。

1.通用桥式起重机的分类

通用桥式起重机一般是电动双梁起重机，按照取物装置和构造可分为以下几种。

（1）吊钩桥式起重机

吊钩桥式起重机是以吊钩作为取物装置的桥式起重机，如图1-1所示，它是由起重小车1、桥架运行机构2、桥架金属结构3和电气控制设备（在司机室内）等几部分组成。天车工一般在司机室内操纵它。

图1-1　吊钩桥式起重机

1—起重小车；2—桥架运行机构；3—桥架金属结构；4—司机室

起重量在10t以下的桥式起重机，采用一套起升机构，即一个吊钩。起重量在15t以上的桥式起重机采用主、副两套起升机构，即两个吊钩。其中起重量较大的称为主起升机构或主钩，较小的称为副起升机构或副钩，副钩的起重量为主钩的1/5～1/3。副钩的起升速度较快，可以提高轻货吊运的效率。主副钩的起重量用分数表示，分子表示主钩的起重量，分母表示副钩的起重量。例如20/5，表示主钩的起重量为20t，副钩的起重量为5t。吊钩桥式起重机是通用桥式起重机的最基本类型。

（2）抓斗桥式起重机

抓斗桥式起重机是以抓斗作为取物装置的桥式起重机，用于抓取碎散物料。其他部分与吊钩桥式起重机完全相同，如图1-2所示。它是一种专用桥式起重机，分为双绳抓斗和电动抓斗两种形式。

图1-2　抓斗桥式起重机

（3）电磁桥式起重机

电磁桥式起重机是用电磁盘（又称起重电磁铁）作为取物装置的桥式起重机，如图1-3所示。基本构造与吊钩桥式起重机基本相同，不同的是在吊钩上挂一个直流电磁盘，直流电由单独的一套电气设备控制，利用电磁盘作为取物装置，吊运有导磁性的金属材料，如型钢、钢板、废钢铁及散碎导磁性的金属等。

图1-3　电磁桥式起重机

（4）两用桥式起重机

两用桥式起重机是装有两种取物装置的桥式起重机，分为吊钩抓斗和电磁抓斗两种类型，如图1-4所示。两种取物装置均在一台小车上，同时装有两套各自独立的起升机构。第一种类型中的一套起升机构用于吊钩，另一套起升机构用于抓斗；第二种类型中的一套起升机构用于抓斗，另一套起升机构用于电磁铁。两套起升机构不能同时使用，但用其中一种吊具取物时，不必把另外一种吊具卸下来，可以根据工作需要随意选用其中的一种吊具，因此生产效率较高。

图1-4　两用桥式起重机

1—抓斗；2—电磁盘

（5）三用桥式起重机

三用桥式起重机装有吊钩、电磁盘和电动抓斗三种取物装置，如图1-5所示，是一种一机多用的起重设备，除取物装置外，其他结构与吊钩桥式起重机完全一样。根据不同的工作性质，可以变换使用其中任意一种吊具。

图1-5　三用桥式起重机

电动抓斗使用交流电，而电磁盘使用直流电，使用时通过转换开关来变更电源。这种桥式起重机适用于物料种类经常改变的情况。

（6）双小车桥式起重机

双小车桥式起重机具有两台起重小车，如图1-6所示。两台小车的起重量相同，可以单独作业，也可以联合作业。在某些（如2×50t、2×75t）双小车桥式起重机的两个小车上，装有可变速的起升机构，轻载时可以高速运行，重载时可以低速运行；在吊运较重物件时，两台小车可并车吊运。这种起重机的有效工作范围广，适用于吊运横放在跨度方向上的长形工件。

图1-6　双小车桥式起重机

1—吊钩；2—桥架；3—起重小车

（7）防爆吊钩桥式起重机

这种起重机的构造与吊钩桥式起重机相同，只是所用的整套电气设备具有防爆性能，以防止起重机在工作中产生电火花，而引起燃烧或爆炸事故。这种起重机最适合用于具有易燃易爆混合物的车间、库房或其他易燃易爆的场所。

（8）绝缘吊钩桥式起重机

这种起重机的构造与吊钩桥式起重机基本相同，只是为了防止在工作过程中，带电设备有可能通过被吊运的物件传到起重机上，危及司机的生命安全，故在吊钩、小车架、小车轮三个部位设置了三道绝缘装置。绝缘材料多用环氧酚醛玻璃布板。这种起重机适用于冶炼铝、镁的工厂。

2.冶金桥式起重机的分类

冶金桥式起重机通常有主、副两台小车，每台小车都在各自的轨道上行走。按照其用途的不同，常用的冶金桥式起重机有以下几种。

（1）加料桥式起重机

加料桥式起重机用于炼钢车间的加料，如图1-7所示。在主小车上装有加料机构：把料杆插入料斗，通过主小车的运行、起升、回转机构及加料机构的上、下摆动和翻转，将炉料伸入并倾翻到炉内。副小车用于炉料的搬运及辅助性工作。主、副小车不能同时进行工作。

图1-7　加料桥式起重机

1—桥架；2—主小车；3—运行机构；4—副小车；5—装料杆；6—操纵室

（2）铸造桥式起重机

铸造桥式起重机是冶炼车间运送钢液和浇注钢锭用的起重机，如图1-8所示。主小车的起升机构用于吊运盛钢桶，副小车的起升机构用于翻倾盛钢桶和做一些辅助性工作。主小车在两根主梁的轨道上运行，副小车在两根副梁的轨道上运行，其轨道低于主小车轨道。主、副小车可以同时使用。有的副小车是双钩，但副小车的主、副钩是不能同时使用的。

图1-8　铸造桥式起重机

1—副小车；2—主小车；3—桥架

（3）锻造桥式起重机

锻造桥式起重机是水压机车间在锻造过程中进行吊运和翻转锻件的专用起重机，如图1-9所示。它的主、副两台小车在各自轨道上行走。在主小车上装有转料机，以翻转锻件或平衡杆。副钩用链条兜住平衡杆后端，配合主钩抬起平衡杆。

图1-9　锻造桥式起重机

1—主小车；2—副小车；3—转料机；4—平衡杆

（4）淬火桥式起重机

淬火桥式起重机是大型机械零件热处理中淬火及调质工作的专用起重机，它与普通起重机大体相似，但需符合淬火和调质的工艺要求。淬火桥式起重机与普通起重机的不同之处主要是小车的起升机构。淬火桥式起重机小车的起升机构较为复杂，根据淬火及调质工艺，要求小车能快速下降，下降速度为45～80m/min。

3.门式起重机

门式起重机是带腿的桥式起重机，它与桥式起重机的最大区别是依靠支腿在地面轨道上运行。门式起重机主要用于露天场所进行各种物料的吊运。

按门架形式的不同（图1-10），门式起重机可分为全门式起重机、双悬臂门式起重机和单悬臂门式起重机。

图1-10　门式起重机的门架

按主梁形式的不同，门式起重机可分为单梁门式起重机（图1-11）和双梁门式起重机（图1-12）。双梁门式起重机较之单梁门式起重机，具有承载能力强、跨度大、整体稳定性好、整体刚度大等优点，但整体自重较大、成本高。

图1-11　单梁门式起重机

图1-12　双梁门式起重机

三、起重机的主要技术参数

起重机的主要技术参数包括起重量、跨度、起升高度、工作速度以及工作级别等。

1.起重量

起重量是指被起升重物的质量，用G表示。

①额定起重量G_n。起重机正常工作时所允许吊起的最大重物或物料的质量称为额定起重量，单位为吨（t）。额定起重量不包括吊钩、吊钩组、吊环之类吊具的质量，包括抓斗、电磁盘、料罐、盛钢桶以及各种辅助吊具的质量。

②总起重量G_t。起重机能吊起的重物或物料，连同可分吊具和长期固定在起重机上的吊具或属具（包括吊钩、滑轮组、起重钢丝绳等）的质量总和。

表1-1所示为起重机起重量系列标准值。

表1-1　起重机起重量系列标准值 　　t

2.跨度

起重机的大车运行轨道中心线之间的距离称为起重机的跨度，用L表示，单位为m。桥式起重机跨度系列标准值见表1-2，门式起重机跨度系列标准值见表1-3。

3.起升高度

起升高度是起重机取物装置上下移动极限位置之间的距离，用H表示，单位为m。下极限位置通常以工作场地的地面为准；对于上极限位置，使用吊钩时以钩口中心为准，使用抓斗时以抓斗最低点为准。表1-4所示为起重机的起升高度。

表1-2　桥式起重机跨度系列

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