卷扬机起升机构的组成及技术要求

发布日期:2019-11-20

卷扬机起升机构的组成
卷扬机起升机构是使重物作升降运动的机构,它是任何卷扬机和主要基本的机构。卷扬机是由电动机、连轴器、制动器、减速器、卷筒、导向滑轮、起升滑轮组、钧钩等组成。

卷扬机起升机构的组成

1—电动机 2—联轴器 3—减速器 4 —卷筒 5—导向滑轮 6—滑轮组 7—吊钩

电动机正转或反转时,制动器松开,通过带制动轮的联轴器带动减速器高速轴,经减速器减速后由低速轴带动卷筒旋转,使钢丝绳在卷筒上绕进或放出,从而使重物起升或下降。电动机停止转动时,依靠制动器将高速轴的制动轮刹住,使悬吊的重物停止在空中。

根据需要起升机构上还可装设各种辅助装置,如起重量限制器、起升高度限位器、速度限制器和钢丝绳作多层卷绕时,使钢丝绳顺序排列在卷筒上的排绳装置等。

大吨位卷扬机

起升机构的典型传动型式

在电动机与卷筒之间通常采用效率较高的起重用标准两级减速器。使用开式齿轮传动时,因减速器传动比较小,可采用一级减速器。为便于安装,在电动机与减速机之间常采用具有补偿性能的弹性柱销连轴器或齿轮连轴器。前者构造简单并能起缓冲作用,但弹性橡胶圈的使用寿命不长;后者坚固耐用,应用广。齿轮连轴器的寿命与安装质量有关,并且需要经常润滑。

一般制动器都安装在高速轴上,这样所需要的制动力矩小,相应的制动器尺寸小,重量轻。经常利用联轴器的一半兼作制动轮。带制动轮的半体应安装在减速器高速轴上。这样,即使联轴器被损坏,制动器仍可把卷筒制动住,以确保机构的。起升机构的制动器必须采用常闭式的。制动力矩应保证有足够的制动系数。

在重要的起升机构中有时设两个制动器,而第二个制动器可安装在减速器高速轴的另一伸出端或装设在电动机的尾部出轴上。为使机构布置方便并增大补偿能力,在电动机与减速机之间可用浮动轴连接,浮动轴的两端为半齿轮连轴器。

卷筒与减速器低速轴之间的连接型式很多。本卷扬机的卷筒与低速轴的连接为开式齿轮传动的结构型式,卷筒左端盖板带有齿轮,减速器输出轴安装有小齿轮,两者相互啮合,形成开式齿轮传动。由于开式齿轮传动的齿轮完全暴露在外面,容易被外界杂物侵入,所以在开式齿轮外加装防尘盖,用于减少粉尘等杂物侵入。

卷筒的直径一般尽量选用允许的较小值,因为随着卷筒直径的增加,扭矩和减速传动比也增大,引起整个机构庞大。但在起升高度较大时,往往用增大卷筒直径的方法以减小其长度。

滑轮组形式(单联或双联)和它的倍率对起升机构的尺寸也有很大的影响。在桥式起重机中采用双联滑轮组,一方面使卷筒两支撑上的受力不变,也就是使运行小车两边的轨道轮压不变,这对桥架和小车车架受力使有利的;另一方面是使重物在起升过程中不作横向移动。但由于双联滑轮组的倍率比单联滑轮组小一倍,起升机构的传动比也需要增大一倍,这就使机构尺寸增大,所以其他的起重机采用单联滑轮组。

滑轮组的倍率的确定对钢丝绳的拉力、卷筒直径与长度、减速机构的传动比以及机构的总体尺寸有很大的影响。大起重量采用较大的倍率,可避免采用过粗的钢丝绳。有时在采用较大的滑轮组倍率的同时相应的降低了起升速度的方式来提高起重量,可以使起升机构达到通用性,即将同一起升机构用于不同的起重量,这是在系列设计时常采用的方法。

起升机构计算是在给定了设计参数,并将布置方案确定后进行的,通过计算选用机构中所需要的标准零部件,如电动机、制动器和联轴器等。对于非标准零部件需进行单独设计。

卷扬机起升机构应满足的技术要求如下:

  1. 禁止使用摩擦传动、带传动和离合器。
  2. 每个吊点必须设置两根独立的钢丝绳。当其中一根失效 时,保证吊物不发生倾斜和坠落。
  3. 必须设置手动升降机构。当停电或电源故障时,作业人员能撤离。
  4. 必须设置限位保护装置,当吊物到达上、下极限位置时应能立即停止。
  5. 卷扬式起升机构必须配备两套制动器,主制动器和后备 制动器。每套制动器均能使125%额定载重量及钢丝绳工作长度全部放出的重量的吊物停住;主制动器应为常闭式,在停电和紧 急状态下,应能手动打开制动器。后备制动器(或超速保护装 置)必须独立于主制动器,在主制动器失效时能使吊物在1m的距离内可靠停住。
  6. 对于多层缠绕的卷筒,在吊物处于较高位置时,卷筒两侧缘的高度应超过外层钢丝绳,其超出高度不应小于钢丝绳直径的2.5倍。
  7. 钢丝绳的固定装置应可靠,并易于检查,在吊物较低位置时,卷筒上的钢丝绳圈数不应少于3圈;在保留3圈的状态下,应能承受1.25倍钢丝绳额定拉力。
  8. 必须设置钢丝绳防松装置,当钢丝绳发生松弛、乱绳、 断绳时,卷筒应立即停止转动。
  9. 钢丝绳在卷筒上应排列整齐,钢丝绳绕进或绕出卷筒 时,偏离卷筒轴线垂直平面的角度,对有螺旋槽卷筒不应大于 4°;对光面卷筒或多层缠绕卷筒不应大于2°,如大于2°时应设置 排绳机构。
  10. 卷筒的小卷绕直径为钢丝绳直径的19倍;当采用电 缆芯钢丝绳时,卷简直径不小于22倍钢丝绳直径。
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