起重機工作原理詳解：從機械結構到動力系統

起重機作為一種重要的物料搬運設備，廣泛應用于建筑、港口、物流等多個領域。其工作原理涉及機械結構與動力系統的協同配合，下面將對其進行詳細闡述。

機械結構

起重機的機械結構主要由金屬結構、工作機構和取物裝置三部分組成。

金屬結構是起重機的骨架，承擔著起重機的自重和起吊重物的重量。常見的金屬結構形式有橋架式、臂架式和纜索式。橋架式起重機如橋式起重機，其金屬結構由主梁、端梁等組成，形成一個穩定的框架，為起重小車的運行提供軌道。臂架式起重機如汽車起重機，其臂架通過鉸接等方式連接在轉臺上，可實現變幅、伸縮等動作，以擴大作業范圍。纜索式起重機則依靠纜索系統來支撐和移動重物。

工作機構是起重機實現各種動作的執行部分，包括起升機構、運行機構、變幅機構和回轉機構。起升機構用于實現重物的升降，一般由電動機、減速器、卷筒、鋼絲繩和吊鉤等組成。電動機通過減速器帶動卷筒旋轉，鋼絲繩纏繞在卷筒上，從而提升或下降重物。運行機構使起重機能夠在軌道或地面上移動，分為大車運行機構和小車運行機構（對于橋式起重機）。變幅機構用于改變臂架的幅度，常見于臂架式起重機，通過液壓缸或鋼絲繩滑輪組等實現。回轉機構則使起重機的上部結構能夠繞垂直軸線旋轉，便于在不同方向進行作業。

取物裝置是起重機直接與重物接觸的部分，根據不同的作業需求，有吊鉤、抓斗、電磁吸盤等多種形式。吊鉤適用于吊運一般散件物品；抓斗可用于抓取散粒物料，如煤炭、礦石等；電磁吸盤則用于吊運具有導磁性的金屬材料。

動力系統

起重機的動力系統為各個工作機構提供動力，主要包括電源、電動機和控制裝置。

電源為起重機提供電能，常見的電源有交流電源和直流電源。在工業場所，通常使用三相交流電源，通過電纜將電能輸送到起重機的電氣控制柜。

電動機是起重機的動力核心，根據不同的工作機構和負載特性，選用不同類型的電動機。起升機構一般選用繞線轉子異步電動機，它具有良好的調速性能和過載能力，能夠滿足重物起升過程中對速度和轉矩的要求。運行機構和變幅機構等可根據實際情況選用籠型異步電動機或直流電動機。

控制裝置用于控制電動機的啟動、停止、調速和轉向等，以實現對起重機各個工作機構的操作。傳統的起重機控制采用繼電器 - 接觸器控制系統，通過按鈕、開關等操作元件控制接觸器的通斷，從而控制電動機的運行。隨著技術的發展，現代起重機越來越多地采用可編程邏輯控制器（PLC）和變頻器等的控制技術。PLC 具有編程靈活、可靠性高、抗干擾能力強等優點，能夠實現對起重機的自動化控制和故障診斷。變頻器則可以對電動機進行無級調速，提高起重機的運行平穩性和效率，降低能耗。

起重機通過機械結構與動力系統的協同工作，實現了重物的起升、移動、變幅和回轉等動作，為各行業的物料搬運提供了、可靠的解決方案。