桥式起重机由什么组成

桥式起重机作为现代工业物料搬运的核心装备，其结构是一个精密而复杂的系统工程。本文将从承载主体、起升与运行机构、动力与控制系统、安全装置及辅助结构等维度，深度剖析桥式起重机的组成。文章将详细解读金属结构桥架、大车运行机构、小车、起升机构、电气控制系统以及各类安全保护装置的构造与功能，并探讨其协同工作原理，旨在为读者提供一份全面、专业且实用的技术解析。

       在现代化工厂、铁路货场、港口码头以及大型仓储物流中心，我们总能见到一种横跨于车间或场地上空，如同钢铁巨臂般进行重物搬运的设备，它就是桥式起重机，常被亲切地称为“行车”或“天车”。作为物料搬运机械的骨干力量，桥式起重机的设计制造与应用水平，直接关系到生产物流的效率和作业安全。那么，这台力大无穷的“钢铁巨人”究竟由哪些部分精密构成，各部分又如何协同工作呢？本文将深入其内部，为您一层层揭开桥式起重机的结构面纱。

       一台完整的桥式起重机，绝非简单的钢铁堆积，而是一个集机械结构、传动系统、电气控制与安全保护于一体的复杂机电设备。其组成可以系统性地划分为以下几个核心部分：承载一切的金属结构桥架、实现纵横移动的大车与小车运行机构、负责垂直升降的起升机构、提供动力与指挥的电气控制系统，以及至关重要的安全保护装置。每一个部分都扮演着不可或缺的角色，共同确保了起重机安全、平稳、高效地完成吊运任务。

一、承载主体的骨架：金属结构桥架

       桥架是桥式起重机的骨架与基础，它横跨于厂房或场地的两侧轨道之上，承受着起重机自身的全部重量以及所有起吊载荷。桥架结构的强度、刚度和稳定性，直接决定了整机的安全性能与工作级别。根据国家标准《起重机设计规范》的相关要求，桥架主要采用箱形结构、桁架结构或混合结构，其中箱形梁结构因其制造工艺成熟、刚度大、便于自动化焊接而应用最为广泛。

       典型的双梁桥式起重机桥架，主要由两根平行的主梁、位于主梁两端的端梁，以及若干辅助性的走台、栏杆和驾驶室安装平台构成。主梁是核心承重构件，其截面通常为封闭的箱形，内部设置有必要的加劲肋板以防止腹板失稳。端梁则连接左右主梁，构成一个稳固的矩形框架，其两端安装有大车运行车轮组，使整个桥架能够沿厂房长度方向移动。走台铺设在主梁外侧，为检修人员提供通道，并用于布置大车运行机构的传动部件和电气设备。

二、实现纵向移动：大车运行机构

       大车运行机构，顾名思义，是驱动整个起重机桥架沿厂房轨道纵向（即轨道方向）行走的装置。它的任务是使吊载的重物能够在厂房的长度范围内移动，从而覆盖更大的作业区域。该机构通常采用分别驱动的形式，即在桥架的两侧各布置一套独立的驱动单元。

       一套完整的大车运行机构包括驱动装置、车轮组和轨道三部分。驱动装置通常由电动机、减速器、制动器和联轴器组成。电动机提供动力，经减速器大幅降低转速并增加扭矩后，通过联轴器传递给车轮轴，驱动车轮在轨道上滚动。制动器则确保起重机在需要时能够准确、可靠地停止。车轮一般采用双轮缘铸钢车轮，以导向并防止脱轨。轨道通常采用铁路用钢轨或起重机专用钢轨，铺设在厂房的承轨梁上，为起重机大车运行提供平整坚实的路径。

三、负责横向移动与升降：小车总成

       小车是桥式起重机上直接承载吊具和重物，并能在桥架主梁上横向移动（垂直于大车运行方向）的移动单元。它是一个集成了起升机构和小车运行机构的独立“工作站”。小车通过在桥架主梁上铺设的小车轨道上行驶，实现了吊载物在厂房宽度范围内的精确定位。

       小车车架是小车所有部件的安装基础，通常由钢板焊接而成，具有足够的强度和刚度。小车运行机构安装在小车车架上，其组成与大车运行机构类似，包括电动机、减速器、制动器、车轮组等，驱动小车沿主梁上的轨道横向行走。而起升机构，作为起重机的“心脏”，则稳固地安装在小车车架的中部或特定平台上。

四、力量的源泉：起升机构

       起升机构是桥式起重机最核心的工作机构，它直接负责重物的垂直升降运动，是起重机实现其基本功能的关键。起升机构的性能，如起升速度、平稳性、制动可靠性等，是评价一台起重机技术水平的重要指标。

       一套标准的起升机构主要由驱动装置、传动装置、卷绕装置、取物装置以及安全装置构成。驱动装置包括电动机和常闭式制动器，电动机提供升降动力，而制动器则在断电时自动抱闸，防止重物坠落。传动装置主要指减速器，它将电动机的高转速低扭矩，转化为卷筒所需的低转速大扭矩。卷绕装置的核心是卷筒和钢丝绳，钢丝绳一端固定在卷筒上，另一端绕过吊钩组上的滑轮，最终连接取物装置（如吊钩、抓斗或电磁吸盘）。当电动机通过减速器带动卷筒正反旋转时，钢丝绳被卷起或放出，从而实现吊钩的上升与下降。

五、神经与大脑：电气控制系统

       如果说金属结构是起重机的“躯体”，那么电气控制系统就是其“神经系统”和“大脑”。它负责接收操作指令，控制各机构电动机的启动、调速、制动和转向，并实现各种安全联锁与保护功能。现代桥式起重机的电气控制系统日趋智能化与网络化。

       系统主要包括电源引入装置、主令控制器或遥控器、控制屏或可编程逻辑控制器、电阻器、以及遍布各机构的电动机和保护开关。电源通过滑触线或电缆卷筒引入到起重机上。操作人员通过驾驶室内的联动控制台或手持遥控器发出指令，控制信号传送至控制屏或可编程逻辑控制器。控制屏内的接触器、继电器或可编程逻辑控制器程序逻辑，进而控制各电动机主回路中接触器的通断与电阻器的接入切除，实现电动机的调速与换向。可编程逻辑控制器的应用使得控制更加灵活、可靠，并便于实现故障诊断和状态监控。

六、不可或缺的守护者：安全保护装置

       安全是起重机设计的首要原则。为了预防可能发生的超载、碰撞、坠落等事故，桥式起重机必须配备一系列完善的安全保护装置。这些装置如同忠诚的卫士，时刻守护着设备与人员的安全。

       首先是起重量限制器，它是防止超载的关键设备。当起吊重量超过额定载荷的一定比例（通常为百分之105）时，限制器会立即切断起升动力电源并发出警报。其次是上升和下降极限位置限制器，当吊钩或取物装置接近最高或最低工作位置时，该限制器会自动切断相应方向的运动，防止“冲顶”或过度下放导致钢丝绳松脱混乱。此外，还有大车和小车运行行程限位器，用于防止起重机或小车运行至轨道尽头发生硬性碰撞。联锁保护装置也至关重要，例如舱门、端梁门与运行机构的联锁，确保在检修门被打开时起重机无法启动，保护检修人员安全。

七、动力与信号的桥梁：供电装置

       起重机需要在移动中工作，因此如何将厂房固定的电源安全、持续地输送到移动的起重机本体上，是供电装置要解决的核心问题。常见的供电方式有滑触线供电和电缆卷筒供电两种。

       滑触线供电系统由沿轨道方向敷设的导电导轨（滑触线）、集电器（或称受电器）以及支架构成。安装在起重机上的集电器碳刷与滑触线导轨滑动接触，从而将电能引入起重机。这种方式适用于运行距离长、速度较高的场合。电缆卷筒则通过卷绕和释放专用橡套软电缆来供电，通常用于运行距离较短或特殊环境下的起重机。供电装置的选择需综合考虑起重机的运行速度、行程长度、环境条件及成本等因素。

八、操作者的座舱：司机室

       司机室是起重机操作人员的工作场所，其设计必须符合人机工程学和安全规范。司机室通常悬挂在桥架下方一侧或安装在小车上，为操作者提供清晰的视野以观察吊运作业全过程。室内配备有符合标准要求的联动控制台或独立控制器，上面布置着各机构的主令控制器、按钮、指示仪表和紧急停止开关。

       除了操控设备，现代起重机的司机室还注重操作环境的舒适性与安全性。良好的照明、通风、隔热和隔音是基本要求。在高温或寒冷环境，还需配备空调或取暖设备。司机室的结构必须坚固，具备足够的强度和刚度，并能有效防护操作人员免受运动部件或坠落物的伤害。门锁与运行联锁装置确保司机在室内才能启动起重机。

九、力量的最终传递者：吊钩组与取物装置

       吊钩组是连接起升机构钢丝绳与被吊运重物的直接装置，是起重机取物装置中最常见的形式。它并非一个简单的钩子，而是一个包含吊钩、滑轮、滑轮轴、拉板、横梁等零件的组合体。吊钩通常采用韧性好的优质低碳钢锻造而成，表面光滑无裂纹等缺陷。

       根据起重量的不同，吊钩组可分为短钩型和长钩型，滑轮数量也从单轮到多轮不等，用以改变钢丝绳的倍率，从而调整起升速度和承载能力。除了通用吊钩，根据物料形态，取物装置还可以是抓斗（用于散料）、电磁吸盘（用于导磁性材料）、集装箱吊具或专用吊梁等。取物装置的选择直接关系到作业的效率和安全性。

十、平稳运行的基石：车轮与轨道系统

       起重机及其小车能够在空中平稳移动，全靠车轮与轨道系统的精密配合。大车和小车车轮通常采用铸钢材质，并经过热处理以提高其耐磨性和承载能力。车轮踏面被加工成圆柱形或略带锥度，双轮缘的设计可以有效地引导车轮沿轨道中心线行驶，防止脱轨。

       轨道则为车轮提供支承和导向。大车轨道一般采用方钢、铁路钢轨或起重机专用钢轨，通过压板和螺栓牢固地固定在厂房的承轨梁上。轨道的安装精度要求很高，包括轨距、标高、直线度及接头间隙等，任何偏差都可能导致起重机运行阻力增大、产生“啃轨”现象，加剧车轮和轨道的磨损，甚至引发安全事故。

十一、安全保障的细节：缓冲器与端部止挡

       尽管有限位器保护，但为防止在极端情况下（如限位器失效）起重机或小车以较高速度撞击轨道端部，在桥架和大、小车的端梁上必须安装缓冲器。缓冲器通过自身的弹性或阻尼变形，吸收碰撞动能，减缓冲击，保护起重机结构和厂房建筑。

       常见的缓冲器有弹簧缓冲器、橡胶缓冲器、聚氨酯缓冲器以及液压缓冲器。弹簧和橡胶缓冲器结构简单，成本低，适用于运行速度较低的场合。而运行速度较高的起重机则多采用聚氨酯或液压缓冲器，其吸收能量更大，缓冲效果更平稳。此外，在轨道两端还应设置坚固的端部止挡（车挡），作为最后一道物理防线，防止起重机冲出轨道。

十二、钢铁躯体的连接艺术：连接部件与紧固件

       起重机是由成千上万个零件组装而成的庞然大物，确保这些零件可靠连接，离不开高质量的连接部件与紧固件。这包括高强度螺栓连接、销轴连接以及焊接接头。例如，桥架主梁与端梁之间、小车架各构件之间，大量采用高强度螺栓连接，这种连接方式传力可靠，便于安装和拆卸维护。

       销轴则常用于需要相对转动的连接部位，如吊钩与滑轮组的连接、某些拉杆的连接等。焊接是金属结构制造的主要工艺，主梁、端梁、小车车架等主体结构基本都是焊接而成。焊缝的质量直接关系到结构的强度和疲劳寿命，因此必须严格按照焊接工艺规程执行，并进行无损检测。

十三、状态监测与故障诊断的延伸

       随着工业互联网和智能传感技术的发展，现代高端桥式起重机正越来越多地集成状态监测与故障诊断系统。这可以视为其组成在信息化维度的重要延伸。通过在关键部位安装传感器，如振动传感器、温度传感器、钢丝绳在线检测传感器等，实时采集起重机运行时的振动、温升、载荷、变形等数据。

       这些数据通过车载网络传输至控制系统的可编程逻辑控制器或独立的数据采集单元，经过软件分析处理，可以实时显示起重机的健康状态，预测关键零部件（如钢丝绳、车轮、轴承）的剩余寿命，并在故障萌芽阶段发出预警。这实现了从定期维护到预测性维护的转变，极大提升了设备的可用性与安全性。

十四、适应特殊环境的附加系统

       在一些特殊工况下，桥式起重机的标准配置需要增加额外的系统以满足要求。例如，在钢铁厂等高温车间使用的起重机，需要加装隔热板保护电气设备和机械部件，司机室需配备强效空调。在寒冷地区户外工作的起重机，则需要配备防冻加热装置，防止润滑油凝固、管路冻裂。

       用于易燃易爆环境的起重机，其电动机、电器、照明等都必须采用防爆型。对于需要精确定位的场合，如电站安装、精密装配，可能会加装激光定位或编码器定位系统。这些附加系统虽然不是每台起重机的标配，但却是其完整功能在特定应用场景下不可或缺的组成部分。

十五、维护与检修的便利性设计

       一台设计精良的桥式起重机，其组成也必然充分考虑到了整个生命周期内的维护与检修便利性。这体现在诸多细节之中：宽敞的走台和检修平台，让维护人员能够安全、方便地接近所有需要检查和润滑的部位；合理的吊装孔和检修盖板设计，便于大型零部件的更换；集中润滑系统的应用，使得对各轴承、铰点的注油保养变得高效且不易遗漏。

       此外，清晰的设备标识、齐全的随机技术文件（包括总图、部件图、电气原理图、使用维护说明书等），都是起重机作为完整产品的重要组成部分，它们为设备的正确使用、定期保养和故障排查提供了至关重要的支持。

       综上所述，桥式起重机是一个高度集成化的复杂系统。从承载的桥架到移动的机构，从力量的起升到智慧的控制，从基础的安全保护到前沿的状态监测，每一个组成部分都经过精密设计和严格制造。它们环环相扣，协同工作，共同将电力转化为精准、可控的机械运动，完成繁重的物料搬运任务。理解其组成，不仅有助于设备的选型、使用和维护，更是保障工业生产安全、高效运行的重要知识基础。随着智能制造和绿色制造理念的深入，未来桥式起重机的组成将更加注重智能化、轻量化和能效优化，但其作为工业脊梁的核心地位与基本构成逻辑，将始终稳固。