第九章-运行机构

《第九章-运行机构》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第九章-运行机构（69页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、起重机械 lifting appliances新乡学院第九章 运行机构9-1 概述 9-2 有轨运行支撑装置 9-3 有轨运行驱动机构的构造 9-4 有轨运行的阻力计算 9-5 运行驱动机构的计算9-1 运行机构一、作用及分类1.作用运行机构的作用（任务） 是使起重机（大车）或起重机 小车作水平运动，以达到在水 平方向上运移物品（工作性的 带载运行）；或调整、变更起 重机和起重机小车的工作位置 （非工作的空载运行）；同时 ，通过运行机构，可以将所有 作用在起重机或起重小车上的 载荷传递给基础建筑。9-1 运行机构一、作用及分类 2.分类工作性运行机构 据工作性质分运移物品（带载），如桥式、 门

2、式起重机 非工作性运行机构调整、变更工作位置（无载）， 如门座和装卸桥的大车运行机构 据走行型式分有轨运行机构负载能力大，运行阻力小，制造 与维护方便，范围有限，常用无轨运行机构轮胎、履带等，普通路面行走， 调动性好，承载能力小 特种运行机构 特殊用途，如浮式起重机运行机构9-1 运行机构一、作用及分类 2.分类自行式运行机构 据驱动种类分驱动装置在运动部分上靠摩擦力 驱动，常用 牵引式运行机构 驱动装置与运动部分分开布置，靠钢 丝绳牵引，用于塔式、缆索起重机集中驱动运行机构 一套驱动和传动装置，少用，用 于小车（小跨度）运行机构分别驱动运行机构 多套驱动和传动装置，多用，用 于大车（大跨度）

3、运行机构据驱动型式分9-1 运行机构二、运行机构的组成 1.运行支承装置3.运行安全装置用来承受起重机或起重小车的自重和外载荷，并将所 有这些载荷传递给运行基础建筑。对于有轨运行式起重机 ，支承装置主要包括均衡装置、车轮与轨道等；对于无轨 运行式起重机，支承装置主要为轮胎或履带装置。 2.运行驱动装置用来驱动起重机或起重小车在专门铺设的轨道上或普 通道路上运行。主要包括电动机或内燃机、减速器、制动 器等，对于无轨运行式起重机还有转向装置等。用来保证起重机或起重小车的安全行驶。包括防风抗滑 装置(夹轨器、锚定装置等)、行程限位器、缓冲器等。9-1 运行机构9-1 运行机构三.运行机构的速度 运行

4、机构的工作速度一般随起重机的用途而定。工作性运行机构运行速度取大值，100-350mmin非工作性运行机构一般取较低的运行速度，20-30mmin此外：运行距离长时取较高的运行速度，运行距离短时取 较低的运行速度9-2 有轨运行支撑装置一.均衡台车 1.作用起重机或起重小车通过车轮将全部重力和外载荷 传递给运行轨道；受车轮、轨迹及基础承载能力 的限制，许用轮压不能太大；对于枕木碎石轨迹 ：【R】枕=100120KN；对于混凝土和刚结构支 撑的轨迹，【R】混600KN；当轮压过大而超过 轨边基础的承载能力时，通常采用增加车轮数量 以求降低轮压的数值为使同一支点下的所有车轮 受力均匀，就需采用均衡

5、台车装置。 2.原理均衡装置实际行就是一个杠杆系统杠杆原理 .一般的台车构造；均衡梁与台车支架之间的连 接均采用水平销轴，允许相对摆动。3.构造9-2 有轨运行支撑装置一.均衡台车9-2 有轨运行支撑装置3.构造 .当要求起重机沿曲线轨道运行，或需将起重机移到另一 条直角相交的轨道时，支腿与台车架之间采用可绕竖直轴 线旋转的结构； .对于巨型起重机，由于车轮数特别多，为缩短车轮的排列 长度，往往采用双轨轨道，这时均衡台车上有四个车轮，上 部铰点改用球铰； .当司机室悬挂在小车上，若小车运行速度很高时，应在台 车上装设减震装置。 4.计算方法 .台车支架，均衡梁均按一般的材料力学方法计算； .轴

6、、轴承均按一般的机械零件设计方法计算；一.均衡台车9-2 有轨运行支撑装置二.轨道 1.作用和要求 .作用轨边用来承受起重机或起重小车的轮压并引导车 轮运行，同时轨边还将其所承受的力和作用传递 给铺设基础。 .要求符合车轮的要求，一般不再进行强度校核。a.顶面：能承受车轮的挤压应力和磨损。 b.底面：具有足够的宽度以减轻对铺设基础的比压力，同 时还应考虑轨道的固定。 c.截面：应有良好的抗弯强度。9-2 有轨运行支撑装置2.种类和特征 平顶 圆柱踏面的车轮与平顶轨道可以接触在一条直 线上线接触。理论上认为：线接触时可有 较大的承载能力；实际上：由于制造安装以及 工作后承载时车轮的偏斜，使挤压应

7、力分布不 均匀，有时甚至只接触轨道边缘的一点上，产 生很大的挤压应力。平顶轨道常用方钢或扁钢 ，一般用在对钢轨的底面面积与截面模数要求 甚低的场合，如钢轨铺设在金属结构上。这种 倾斜由于起重机本身的变形是不可避免的，故 平顶轨道之宜用做结构刚度较大的场合。二.轨道9-2 有轨运行支撑装置凸顶 圆柱或圆锥踏面的车轮与凸顶轨道接触在一 点上点接触；由于起重机机身变形而引 起的车轮倾斜变化，例如：桥吊的大车车轮 就宜于采用凸顶轨道，以适应载荷变化引起 的车轮倾斜度的变化。经验证明：采用凸顶 轨道的车轮比采用平顶轨道的车轮寿命长， 所以轨道大多制成凸顶的。凸顶轨道有铁路 钢轨和起重机专用钢轨两种，多使

8、用在要求 足够的底面以减轻比压力和截面具有足够的 抗弯模数的场合，如钢轨铺设在混凝土上等 。2.种类和特征二.轨道9-2 有轨运行支撑装置3.轨道的选用由于轨道一般是和车轮配用，故它的选用是和车轮 一起进行的，因此轨道型号和车轮直径是按承载能力大 小、工作级别、运行速度和PQ额PG来选用。 PQ额PG 越小，说明轨道承受的轮压越大，所以其承载能力越低 。 4.轨道的固定 要求：当起重机工作时，固定的轨道不能有纵向和横向 的可能。 常见的钢轨固定方法大致有九种：如图9-9P173二.轨道9-2 有轨运行支撑装置二.轨道9-2 有轨运行支撑装置4.轨道的固定 a.不可拆卸法，采用连续焊缝，轨道面积

9、可以计入钢梁 ，适用于A1A5，M1 M5工作级别下轨道磨损不大 严重的情况。 b.最常用方法，l=700mm，装配省工，但拆卸麻烦，要 用铲除的方法去掉压板，不宜用气割，以免钢梁发生下 挠等永久变形。 c.d.e.f.g.适于M5以上工作级别；d型尺寸小；e，f型用于 无法紧固螺栓的场合；g型用于减小冲击和噪音的地方。 h.用于回转装置的圆轨道。 i.用于大车轨道固定于起重机轨道梁上。二.轨道9-2 有轨运行支撑装置4.轨道的固定二.轨道9-2 有轨运行支撑装置三.车轮及车轮组1.作用支撑整个起重机或起重小车的自重支撑车轮踏面使整机在轨道运行导行车轮轮缘或水平垂直导行轮2.材料及种类材料铸钢

10、常用ZG35,负载大时采用合金铸钢 ZGCrMn，ZG50MnMo。 锻钢用于小尺寸车轮，如45，50Mn等。铸铁用于轮压不大，速度不 高的车轮上。耐磨塑料国外应用。9-2 有轨运行支撑装置三.车轮及车轮组9-2 有轨运行支撑装置2.材料及种类 .据轮缘分 双轮缘车轮一般起重机大车或大吨位小车使用。 单轮缘车轮轮缘在外，在轨距较小，刚性大时使用。 无轮缘车轮有导向装置。起重机运行时由于有偏斜和滑移，为了防止脱轨，车轮 备有轮缘，其高度约为1525mm，带有1:5的斜度；由于轮 缘承受起重机的侧向压力，当车轮安装不正确时，这种力量 可能很大，故轮缘应有足够的厚度，通常约为2025mm；为 了弥补

11、轨道铺设和车轮安装时的误差，车轮踏面宽度B应比轨 顶宽度b稍大些，对双轮缘车轮一般大20 30，集中驱动的 圆锥车轮约宽40mm，单轮缘的踏面应当更宽些。三.车轮及车轮组9-2 有轨运行支撑装置2.材料及种类 .据轮缘分起重机运行时由于有偏斜和滑移，车轮轮缘和轨道在70 80的行程中相摩擦，由于轮缘磨损而使车轮报废，统 计数字表明：轮缘寿命0.51年，踏面寿命23年，提高轮 缘寿命的措施是增加轮缘高度。 .根据车轮踏面形状分 圆柱形踏面：常用。 圆锥形踏面： a.集中驱动大车轮，锥度1：10，大端在内侧可 消除啃轨现象。 b.在工字梁下翼缘运行的小车三.车轮及车轮组9-2 有轨运行支撑装置2.

12、材料及种类 .根据车轮踏面形状分 c.在圆形轨道上运行的小车保证纯滚动。圆锥形踏面： 圆弧形踏面：可避免附加载荷与磨损。圆锥车轮自动消除两边主动车轮因直径不同产生的啃轨 现象的自动调整过程；滚动直径大端的车轮超前起重机 按圆弧轨迹运动，这时此端的滚动直径逐渐减小，而另一端 的滚动直径逐渐增大，从而使这一端的超前量愈来愈小。运 动一段距离后，达到两端车轮的滚动直径相等，但这时桥架 的位置是偏斜的。当桥架校正后，变为另一端车轮的滚动直 径较大。此后又重复上述过程，但方向相反。使起重机左右 摇摆前进，只要有足够的间隙，就不会产生啃轨现象。三.车轮及车轮组9-2 有轨运行支撑装置3.车轮及车轮组的构造

13、 .近代起重机的车轮大都支撑在滚动轴承上，其优点是：运 行阻力小，装配维护与检修方便。优先选用自动调心的球面 滚子轴承可以容忍安装误差与车架变形，并能忍受冲击 载荷，其次采用圆锥滚子轴承必须保证合适的间隙。 .桥吊的车轮一般装在角型轴承箱中，由车轮轴和角轴承 箱座组成车轮组，装配时将车轮用水平，垂直两块调位板调 整好，然后将琪焊牢即可，制造安装很方便，还可以满足系 列化的需要。还有一种剖分式轴承箱，其安装精度高，它是 靠机械加工来保证工艺的，随之带来的机加工工艺复杂的缺 点。三.车轮及车轮组9-2 有轨运行支撑装置4.车轮与轨道的计算由前面所述可知：实际上由于机架变形，安装误差等原 因，使线接

14、触的应力分布不均匀，甚至变为极不利的点接触 ，所以在起重机的车轮中，点接触应用较多。 .车轮与轨道所受的计算载荷车轮组零件，包括轮轴、轴承及轴承箱。车轮以及轨 道按最大轮压Pmax（类载荷）进行静强度计算。按等效 轮压Pc进行疲劳强度计算（类载荷）。等效轮压的计算不同类型的起重机，其结果和工况各有不同，Pmax与Pmin 的计算法因之各异。三.车轮及车轮组9-2 有轨运行支撑装置4.车轮与轨道的计算三.车轮及车轮组9-2 有轨运行支撑装置4.车轮与轨道的计算 .车轮与轨道所受的计算载荷a.大车运行机构对于桥吊的大、小车的Pmax与Pmin分别定义如下：小车满载，位于跨度极限位置时所引起的大车

15、车轮上的最大轮压值（N）。Pmax小车空载，位于跨中时所引起的大车车轮上的 最小轮压值（N）。Pminb.小车运行机构 Pmax小车满载，并考虑小车自重所引起的轮压值（N）。Pmin 小车空载，只考虑小车自重所引起的轮压值（N）。三.车轮及车轮组9-2 有轨运行支撑装置4.车轮与轨道的计算P183 .车轮踏面疲劳计算 a.线接触时：Pck1DlEC1C2 (N) b.点接触时：Pck2R2m3C1C2 (N) 式中： K1与材料有关的许用线接触应力常数。 Dl车轮直径。 C1转速系数。 K2与材料有关的许用点接触应力常数。 R曲率半径，为车轮的曲率半径与轨道半径中的大者。 r曲率半径，为车轮的曲率半径与轨道半径中的小者。 m与半径之比有关的系数。E车轮与轨道的有效接触长度。 C2工作级别系数。三.车轮及车轮组9-2 有轨运行支撑装置.车轮踏面最大强度校核4.车轮与轨道的计算计算载荷 Pj,max= 2Pmax a.线接触：b.点接触：注意：a. rR为其它值时，m值采用内插法求得。 b. r为二接触曲率半径中的小值。三.车轮及车轮组9-3 有轨运行驱动机构的构造一、主动轮的数目为了保证足够大的粘着力用作驱动力，起重机或起 重小车应相应有足够多的驱动轮数目。1.全轮驱动对于高速运行的情况，如装卸桥小车 v2=20m