歷史沿革國際發展1820年法國用優質木料制成一臺手動橋式起重機。[7]十九世紀下半期在起重機上探用了蒸氣傳動裝置。最初（1860-1865年）蒸氣起重機應用在冶金工業和碼頭上。蒸氣傳動裝置從起重機的結構中排擠了液壓傳動裝置，在十九世紀八十年代里，起重機的構造隨著電動裝置的探用而得到了更進一步的改善。[8]1880年德國制造了第一臺鋼結構電動橋式起重機。[7] 由于橋式起重機為通用性較大的起重機械，其三化程度較高。自六十年代以來各國陸續修改或制定了一些國家標準、規范和技術條件，橋式起重機的參數也已標準化、系列化，有些零部件也實現了通用化。三化工作的發展為橋式起重機生產的機械化和自動化連續作業提供了方便的條件。截至1982年橋式起重機整體成品組裝尚處于手工和半機械化狀態。通用橋式起重機是各國成批生產的產品，其起重量為5~50噸（按優先數系排列為3.2~80噸），產量占整個橋式起重機總產量的60~80%；而80~1000噸的大型橋式起重機則主要用于重型機械制造業、冶金企業、熱電站、化工企業和原子能電站等部門。[7]  中國發展1949年，大連起重機廠按照原蘇聯提供的5t橋式起重機部分圖紙和原蘇聯1946年頒布的有關標準，試制出解放后中國第一臺5t、 19.5m的箱形結構橋式起重機，它是中國生產橋式;起重機的新起點。[9] 1979年10月，大連起重機廠與德國的德馬克公司威特廠合作，為中國上海寶山鋼鐵總廠無縫連續軋管廠生產出3臺16t、39.5m的旋轉電磁掛梁橋式起重機和1臺8t、27.5m的旋轉掛梁橋式起重機，以及6臺8t、45. 5m的旋轉掛梁橋式起重機，等共計33臺產品。這些產品完全達到甚至超過了德國的有關設計技術標準。上海起 重運輸機械廠”和太原重型機器廠也陸續與國外進行技術合作和聯合生產橋式起重機。[9] 截至1983年底，中國出口援外5~250/30t的橋式起重機約600臺。武漢鋼鐵學院、北京科技大學和武漢冶金設備制造公司等單位先后聯合研制了12.5/3t、19.5m和75/20t.19m的冶金橋式起重機。武漢鋼鐵學院于1988年組織國內五個廠家進行了63/16t、80/20t、100/20t、125/32t四個噸位的冶金橋式起重機的系列化設計工作； 1989年又進行了冶金專用吊具的設計工作。[9] 2008年由大連重工·起重集團有限公司為煙臺來福士海洋工程有限公司設計建造的“泰山”起重機在山東煙臺竣工投入使用。[10]11月22日，“泰山”，成功將重達14000噸的甲板模塊作為一個整體吊裝起來，并與半潛平臺浮體實現合攏，標志著世界海洋鉆井平臺建造模式實現了革命性創新。“泰山”2萬噸橋式起重機擁有6項專利設計，設計提升重量達20160噸，設備總體高度為118米，主梁跨度為125米；采用高低雙梁結構，起升高度分別為113米和83米；整機共48個吊點，單根鋼絲繩達到4000米。此款設備是當時世界上最大起重量、最大跨度、最大起升高度的橋式起重設備，也是世界上技術難度最高的大型起重設備。[11]并獲得美國機械工程師協會授予的“2008年度最佳機械獎”稱號，該協會一致認為“泰山”大吊的誕生，是海洋工程發展史上的一個重大轉折點，其建造理念完全符合HSE（健康，安全，環境）的標準要求。2008年，該吊機在美國休斯敦舉行的海洋技術會議上獲“新技術獎”榮譽稱號。在2008年亞洲海事展覽會上，“泰山”大吊又榮獲“技術創新獎”稱號。[12]  “泰山”大吊 工作原理基本原理橋式起重機又稱橋式吊車，它主要由橋架及運行機構（或稱大車）、卷揚小車、攫物機構以及安裝在橋架下面的駕駛室組成。卷揚小車沿著鋪設于橋架上的軌道運行；橋架則沿著架設于構筑物墻壁或支架上的軌道運行；小車上有提升機構及運行機構，以使物料垂直提升及沿車間橫向運行；橋架上則裝有使起重機沿車間縱向運行的機構。這三種運動的配合，即可實現物料在移動空間的任意點之間的轉移。起重機本身則幾乎不占據地面的有效使用面積，使倉庫獲得充分利用。[13] 運動形式根據起重機的功能可知，橋式起重機的主要運動有：[14]
基本結構機械部分由主起升機構、小車運行機構和大車運行機構組成。其中包括鋼絲繩、電動機、聯軸器、傳動軸、制動器、減速器、卷筒、車輪、橋架、升降臂、夾具、司機室、小車架、吊鉤等。[15] 大車移行機構由驅動電動機、制動器、傳動軸、減速器和車輪等幾部分組成。整個起重機在大車移行機構驅動下，沿車間長度方向前后移動。小車運行機構由小車架、小車移行機構和提升機構組成。小車可沿橋架主梁上的軌道左右移行。在小車運動方向的兩端裝有緩沖器和限位開關。[1]  橋式起重機結構示意圖 橋架橋架是橋式起重機的基本構件，[16]橋架由主梁、端梁、走臺等部分組成，主梁跨架在跨間的上空，其兩端連有端梁，而主梁外側設有走臺，并附有安全欄桿。在主梁一端的下放安有駕駛室，在駕駛室一側的走臺上裝有大車移行機構，在另一側走臺上裝有輔助滑線.以便向小車電氣設備供電，在主梁上方鋪有導軌供小車在其上移動，整個橋式起重機在大車移動機構拖動下，沿車間長度方向的導軌移動。[17] 大車移行機構大車運行機構由驅動電動機制動器、減速器和車輪等部件組成。常見的驅動方式有集中驅動和分別驅動兩種，目前國內生產的橋式起重機大多采用分別驅動方式，指的是用一個控制電路同時對兩臺驅動電動機、減速裝置和制動器實施控制，分別驅動安裝在橋架兩端的大車車輪。[16]  小車移行機構小車安裝在橋架導軌上，可沿車間寬度方向移動，主要由小車駕、小車移行機構、提升機構等組成。小車架由鋼板焊成，其上裝有小車移動機構，提升機構護欄及提升限位開關。[17] 小車移行機構由小車電動機、制動器、減速器、車輪等組成，小車主動輪相距較近，由一臺小車電動機拖動。提升機構由提升電動機、減速器、卷筒、制動器燈組成，提升電動機經聯軸節、制動輪與減速器連接，減速器的輸出軸與纏繞鋼絲繩在卷筒相連接，鋼絲繩的另一端裝有吊鉤，當卷筒旋轉時，吊鉤就隨著鋼絲繩在卷筒上的纏繞或放開而提升或下放。[17] 重物在吊鉤上隨著卷筒的旋轉獲得上下運動；隨著小車移動在車間寬度方向上獲得左右運動；隨著大車在車間長度方向的移動獲得前后運動。這樣可將重物移至車間任一位置，完成起重運輸任務。每種運動都應有極限位置保護。[17] 小車提升機構用以吊運重物，它由電動機、減速器、卷簡、制動器等組成。起重質量超過10噸時，設兩個提升機構：主鉤（主提升機構）和副鉤（副提升機構），一般情況下兩鉤不能同時起吊重物。[16]  小車傳動機構系統 駕駛室駕駛室是控制起重機的吊艙，其內裝有大小車移行機構的控制裝置，提升機構的控制裝置和起重機的保護裝置等。駕駛室固定在主梁一端的下放，也有安裝在小車下放隨小車移動的。駕駛室上方開有通向走臺到窗口，供檢修人員上下用。[17] 電氣部分由電氣設備和電氣線路組成，包括動力裝置和各機構的啟動、調速、換向、制動及停止等控制系統。[15] 橋式起重機的電動機具備連續周期工作屬性，其轉動慣量較小，轉子為細長狀，啟動轉矩相對較大，電動機以封閉型為主，具有極高的耐熱絕緣等級，整體機械結構較為堅硬、氣隙大。小車的控制電路以凸輪控制器為核心，共有12個觸點。通常，電氣控制系統在橋式起重機中的應用較為頻繁，能夠有效實現對橋式起重機電力系統的管控及保護，可以確保橋式起重機各個部件之間相互協調，完成啟動、轉向、運轉、停止等各項工作。因此，橋式起重機的電氣控制系統必須保障其電力系統能夠穩定、安全、可靠地完成工作。[6] 橋式起重機的電氣控制系統標準，是由其電氣運動系統工作情況決定的，其中包括變頻器選擇標準、PLC程序設計選用標準、應急系統備用標準、自動糾偏與電氣同步控制標準，能夠有效保障起重機的正常工作。橋式起重機中搭載了6類模塊，其中有PLC運動控制、大/小車運動、起重升機、輔助升級機以及配電保護。圍繞六大模塊的系統位置，電器控制系統可以對PLC控制進行精準操作，同時能夠利用聯動平臺位置的合理控制，實現控制端裝置的安排分析，還可以掌握編程系統變頻器的運行標準，對PLC與MPI總線之間的數據進行傳輸，將指令信息輸入到對應的PLC模塊中。由PLC程序對此類信號完成實時的信息處理，輸入端及輸出端的信號處理可以對接觸器進行精準操控，以此保障橋式起重機電器運動系統的穩定運行。繼電保護可以在橋式起重機工作過程中發揮基礎的保護作用。如大車電機復合運轉時，主回路電流將會持續增加，此時輔助觸點便會存在閉合不良等問題，主接觸器便會自動斷開，實施對電機電流的保護。[6] 供電方式橋式起重機的供電方式受其工作方式影響，一般不會采用固定連接類供電，而是使用軟電纜供電，或者使用繼電器與滑線供電。軟電纜供電時，電纜會隨著小車的移動而疊卷或伸展，符合其工作運動軌跡。而滑線則會使用圓鋼、角鋼和輕軌共同支撐，將其沿車間縱向鋪設，主滑線會與車間電源相連，并通過繼電器對橋式起重機的大車電力系統、電控系統進行供電，再通過大車滑線以及小車的集電器，完成對小車及整體起重系統的供電。[6] 主要特征橋式起重機的主要特征是：一般都具有起升機構、大車運行機構、小車運行機構等，它可使重物在一個有限的立體空間范圍內向預先指定地點運動。橋式起重機的運動方向具有矢量性，即有垂直升降運動、水平搬運動和由大、小車同時以不同運動速度構成的合成運動。橋式起重機因起重負荷大、在有限立體空間范圍內運動，起重事故具有頻繁性和嚴重性，因此預防事故發生的各種安全裝置必須齊全、完好。[5] 基本分類橋式起重機的種類較多，根據使用吊具不同，可分為吊鉤式起重機、抓斗式起重機、電磁吸盤式起重機。根據用途不同，橋式起重機可分為通用橋式起重機、專用橋式起重機兩大類。專用橋式起重機的形式較多，主要有鍛造橋式起重機、鑄造橋式起重機、冶金橋式起重機、電站橋式起重機、防爆橋式起重機、絕緣橋式起重機、掛梁橋式起重機、兩用（三用）橋式起重機、大起升高度橋式起重機等。[18]  常用橋式起重機的分類及用途 按主梁結構形式，橋式起重機可分為箱形結構橋式起重機、桁架結構橋式起重機.管形結構橋式起重機。還有由型鋼(工字鋼)和鋼板制成的簡單截面梁的起重機，稱為梁式起重機。梁式起重機多采用電動葫蘆作為起重小車。[18]
技術參數橋式起重機的主要技術參數有起重量、跨度、提升高度、運行速度、提升速度、工作類型及電動機的通電持續率等。[14] 起重量額定起質量指起重機實際允許的最大起吊質量。例如10/3，分子表示主鉤起質量為10噸，分母表示副鉤起質量為3噸。[16] 跨度跨度指起重機主梁兩端車輪中心線間的距離，即大車軌道中心線間的距離。一般常用的跨度有10.5m（米）、13.5m、16.5m、19.5m、22.5m、25.5m、28.5m與31.5m等規格。[16] 提升高度起升高度指吊具的上、下極限位置間的距離。一般常見的起升高度有12m（米）、16m、（12/14）m、（12/18）m、（19/21）m、（20/22）m、（21/23）m、（22/24）m、（24/26）m等。其中帶分數線的分子為主鉤起升高度，分母為副鉤起升高度。[16] 運行速度運行速度是指大、小車移動機構在其拖動電動機以額定轉速運行時所對應的速度，以米/分（m/min）為單位。小車運行速度一般為40~60m/min，大車運行速度一般100~135m/min。[16] 提升速度提升速度指在電動機額定轉速時，重物的最大提升速度。該速度的選擇應由貨物的性質和質量來決定，一般提升速度不超過30m/min。[16] 工作類型橋式起重機按其載荷率和工作繁忙程度可分為輕級、中級、重級和特重級4種工作類型：[16]
通電持續率工作時間與周期時間之比，稱為通電持續率。[30]通電持續率用JC%表示。[16] 計算公式：  根據起重機工作特點，通常10min為一個周期，JC%=100%為長期工作制，JC%=25%（或40%）為重復短時工作制。橋式起重機常工作于重復短時工作制。[30] 應用橋式起重機是橫架于車間、倉庫和料場上空進行物料吊運的起重設備。由于它的兩端坐落在高大的水泥柱或者金屬支架上，形狀似橋。橋式起重機額定起重量范圍廣，起重量大，速度快，作業圓福射大，效率高。在現代工業生產和起重運輸中充分應用到生產過程的機械化、自動化等，橋式起重機在室內外工礦企業、鋼鐵化工、鐵路交通、港口碼頭以及物流周轉等部門和場所均得到廣泛的應用。[2] 橋式起重機的特點是：提升物料高度一般不受機械本身的限制，而取決于建筑物的高度；可以在移動空間任意點上裝卸物料，具有很大的靈活性；起重機本身不占地面，使車間或倉庫能得到充分利用。橋式起重機是無機非金屬材料工廠的堆場和車間內廣泛使用的起重運輸設備。一般用途的起重機在起重繩纜上配有吊鉤攫物裝置，可以直接將成件物品或使用載物容器將松散物料及液體懸掛在吊鉤上，進行起重運輸作業。特種用途的起重機在起重繩纜上配有抓斗等攫物裝置，可以直接載運松散物料。[13] 不同類型的橋式起重機所吊裝的重物不同，根據不同的要求采用不同的吊具。吊鉤起重機吊裝各種成件重物；抓斗起重機吊裝各種散裝物品，如煤、焦炭、砂、鹽等；電磁起重機吊裝導磁的金屬材料，如型鋼、鋼板、廢鋼鐵等。[18] 兩用起重機是為了提高生產效率，在一臺小車上裝有可換的吊鉤和抓斗或者電磁盤和抓斗，但每一工作循環只能使用其中的一種取物裝置；三用起重機裝有 吊鉤、馬達抓斗、電磁鐵三種可以互換的取物裝置，可吊裝成件、散粒物品或導磁的金屬材料，但每次吊裝重物時，只能使用其中的一種。 防爆起重機用于在有易燃.易爆介質的車間、庫房等場所吊裝成件重物，起重機上的電氣設備和有關裝具有防爆特性，以免發生火花；絕緣起重機用于吊裝電解車間的各種成件物品，起重機上有關部分具有可靠的絕緣裝置，以保證安全操作。[18] 雙小車起重機同一主梁上設有兩臺相同的小車，用來搬運長件材料，各小車又可單獨使用。 掛梁起重機通過兩個吊鉤上的“平衡梁'掛鉤或“平衡梁'上的電磁盤來吊裝和堆垛各種長件材料，如木材、鋼管、棒材、型材、鋼板等。[18]
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