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起重机的机械机构

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起重机的机械机构_第1页
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无论是结构简单还是结构复杂的起重机,其基本构造都是由金属结构部分、传动机构和 安全、控制系统3大部分组成a装卸桥b通用桥式起垂机c门式起重机桥架型起重机简图1 一桥架2一大车运行机构M小车架4.起升机构5.小车运行机构&俯仰悬臂C门座起重机 J浮丈起乘机臂架型起重机简图「门銮(或瓦他底架)2.塔架3.性架4.起升机构 乩变幅机构 仏回转机陶1.起重运和机构(或艮他可运行的机构)1.忻栗 2. 7;牛応仃巩啊 3.少牛栗4.起升机构5.小车运行机构6.俯仰悬臂能使起重机发生某种动作的传动系统,统称为起重机的机构因起重运输作业的需要, 起重机要做升降、移动、旋转、变幅、爬升及伸缩等动作,而这些动作必须由相应的机构来 完成起重机的基本机构有起升、运行、回转和变幅4个机构另外,还有塔吊的塔身爬行机和 汽车、轮胎等起重机专用的支腿伸缩机构起重机的每个机构均由4种装置组成,即驱动装置、制动装置、传动装置和与机构作用直 接相关的专用装置起匣机的机构、、 四机构 、、、制动裝迓传动袈置回升机掏VVV运讦机枸VV7车轮软蛋施转机构V7V支承装富变幅机樹7VV变幅遊賢驱动装置分人力、机械和液压驱动装置制动装置是制动器。

不同类型的起重机使用各种不同型式的块式、盘式、带式、内张蹄 式和锥形等制动器传动装置是减速器不同类型的起重机使用各种不同形式的斜齿轮、蜗轮和行星减速器一、起重机的起升机构起升机构的驱动装置采用电力驱动时为电动机其中,葫芦起重机多用异步鼠笼式电动 机,其他电动起重机多采用绕线式异步电动机,或直流电动机履带、铁路起重机的起升驱 动装置为内燃机汽车、轮胎起重机的起升机构驱动装置是由原动机带动的液压泵、液压油 缸或液压电动机起升机构包括起升卷筒(或链轮)、钢丝绳(或链条)、定滑轮、动滑轮、 吊钩(或抓斗、吊环、吊梁、电磁吸盘)等3 2 1 4起重机的起升机构I.电动机2.制动器3•减速器4取物缠绕装置二、起重机的运行机构起重机的运行机构可分为轨行式运行机构和无轨行式运行机构(轮胎、履带式运行机构), 这里只介绍轨行式运行机构轨行式运行机构除了铁路起重机以外,基本上都是电动机驱动 形式此运行机构是由电动机、制动器、减速器和车轮四部分组成车轮装置由车轮、车轮轴、轴承及轴承箱等组成采用无轮缘车轮,是为了将轮缘的滑 动摩擦变为滚动摩擦,此时应增设水平导向轮车轮与车轮轴的连接可采用单键、花键或锥套等多种方式。

起重机的运行机构分为集中驱动和分别驱动2种形式集中驱动是由一台电动机通过传动 轴驱动两边车轮转动运行的运行机构形式, 集中驱动只适合小跨度的起重机或起重小车的运行机构分别驱动是两边车轮分别由2 套独 立的无机械联系的驱动装置的运行机构形式■ ■ I2 3 4 5 6 7 8/ /■ -IT jLm L U jr -h 1 1 u_jr_ itnkri iL JI h n 1L TT IL JI rr h IL Jra低速集中驱动b中速集中驱动O<4』! 2 13c高速集中驱动集中驱动的运行机构1 ■从动车轮2、主动车轮3■联轴器4•传动轴5. 减速器6.全齿联轴器7.电动机8.制动器9■开式齿轮16轴承11 ■联轴器12 ■补偿轴13.制动轮联轴器随着葫芦式起重机技术的发展,电动机采用锥形制动电动机,将驱动与制动两个机能合二为一,进一步又发展为将电动机、制动器和减速器合三为一,不再需要联轴器连接,构成 一个十分紧凑的整体,称为锥形制动减速电动机,目前已被应用到起重机的大车和小车上分别驱动前运行机构I.电动机2.制动器3.减速器4车轮装辻分别驱动的"三合一"运行机构If三合一”驱动装置2.车轮装置三、起重机的旋转(回转)机构起重机的回转机构是由驱动装置、制动装置、传动装置和回转支承装置组成。

回转支承 装置分为柱式和转盘式2大类:1.柱式回转支承装置可分为定柱式和转柱式2种回转支承装置 定柱式回转支承装置由一个推力轴承与一个自位径向轴承及上下支座组成浮式起重机 多采用定柱回转式支承装置定柱式回转支承装置示意图转柱式回转支承装置由滚轮、转柱、上下支承座及调位推力轴承、径向球面轴承等组成 塔式、门座式起重机多采用转柱式回转支承装置转柱式回转支承装置示意图2•转盘式回转支承装置又分为滚子夹套式和滚动轴承式2种回转支承装置滚子夹套式回转支承装置是由转盘、锥形或圆柱形滚子、轨道及中心轴等组成它将圆 锥或圆柱滚子装在上下2个环形轨道之间,滚子通过心轴组装在隔离夹套的内外环之间夹 套借助辐射状布置的拉杆与中心轴枢的套环相连接I 2 3K\X\V<<\\XK\滚子夹套式回转支承装置].转盘2.转动轨道3.中心轴枢4,固定轨道5.拉杆6.滚子7.反抓滚子滚动轴承式回转支承装置,由球形滚动体、回转座圈和固定座圈组成该装置中的滚球 或滚柱可以选用一般滚动轴承中标准规格和尺寸的滚动体起重机的旋转部分固定在大轴承 的旋转座圈上,而大轴承的固定座圈则与门架顶面固定连接滾动轴承式旋转交承装置根据滚动体的形状不同,分为滚球式(上图b、d)与滚柱式(上图a、c、e)。

根据滚动 体的列数,分为单列(上图a、b)、双列(上图d)与3列(上图c、e)其中,3列滚柱轴 承是目前大尺寸轴承中承载能力最高的一种为防止杂质、水分等进入滚道损坏滚道面和滚动体,必须有密封润滑装置目前比较多 的是采用密封条,润滑油从油嘴打入上图e所示是80t造船门座式起重机采用的3排滚柱轴承,它的固定座圈与旋转机构的内齿 圈做成一体,用沿圆周分布的许多螺栓固定在门架顶面上旋转座圈则用沿着圆周分布的许 多螺栓与起重机的机房平台团结转动座圈分上下两半,装配时可以预先将座圈与滚柱装好, 用少量螺钉将转动座圈的上下两部分连接起来这样,就可以把轴承装配成一个完整的旋转 支承部件,运到现场进行组装旋转驱动机构旋转驱动装置分为电动回转驱动装置和液压回转驱动装置电动回转驱动装置有卧式电动机与蜗轮减速箱传动、立式电动机与行星减速器回转机构、 立式电动机与立式圆柱齿轮减速器传动3种形式另外交流调频调速回转机构也在近年应运 而生下面介绍塔吊的几种回转机构1)液力耦合器驱动:国内过去常用此方式由于液力耦合器特性不易与实际工作匹配, 受充液量、温度、介质黏度、传动惯量影响较大,传递扭矩及速度亦无法在工作过程中调节, 因此效果不佳。

制动器如果不能与风载荷、结构转动惯量、摩擦阻力等自动配合,还会造成 制动过猛或无法准确停止,会给司机和传动部件带来十分不利的影响立式电动机与行星减速器回转机构1.电动机 2+液力耦合器 3.停放制动器4.减速器 5.小齿轮6. 回转比承(2) RCO型回转机构:这种回转机构由行星减速机、涡流制动器、电动机、止动器、行星小齿轮等部件组成其特点如下:型回转机构原理图1 .行星减速机2.涡流制动器3.电动机 丄停止器5.行星小齿轮&控制杆7.电控盘8.停止器电源4电动机电源10.涡流制动器电源RCO型回转机构的特点之一是采用涡流制动调速,可避免在开始转动时由于电机正常启 动扭矩所造成的振动,或者是避免在停止转动时,由于臂架的吊载和平衡重的惯性而造成的 振动RCO型回转机构的第二个特点是:采用弹簧压紧的片式制动器,当电动机断电后,制动 器便自动启动,因此可以防止起重臂在大风下溜车但是,下班后,也可使制动器松开,让 起重臂随大风转动RCO型回转机构的第三个特点是有减振弹簧,既能避免旋转机构被止动时所造成的摇 晃,又可改善行星小齿轮与大齿圈的啮合状况RCO型回转机构的另一优点是,运动平稳便于构件准确就位。

3) OMD型回转机构:这是法国Potain重型塔吊采用的回转机构,电动机功率适用范围 为6-18KW,最大转速可达lr/min根据塔吊起重能力的大小,装用1台或3台这样的旋转机 构ETo(Hili型回转机构工作原理图丄电动机电源2 一止动器电源 ■测速电动机申压4 一电磁制动器电流5•涡流制动器感冋线圈h.电曲离合器博应线圈7•电气控制柜乩馈給电磁离合器电流9.司机控制台10.与滚动■回转装琶大齿圈相啮合的小齿轮1丨一减速箱2讲罩13,涌皮带14.1 的鼠笼电动机I®停止器OMD优点是:加速时,可迅速而平稳地由V0加速到V max,吊载不会摇摆,可减轻对结 构的不利影响,减速时可无级减速到0,使吊载在最佳条件下被吊运到所要求的地点启动 时间可达15s停止器15带有风动风向标,在非工作状态时可解除制动作用4) 交流调频调速回转机构:采用此种调速回转机构,调速比过去的传统型式的1:4提高 到1:7,且为无级调速由于采用PLC,回转定位十分方便,几乎没有机构磨损,并可以取 消制动器;启动电流也大大降低,传统型式的缺点均被克服在构造方面除增加变频器等控 制装置外,关键是PLC编程设计应与回转工况相适应。

5) 门座式起重机的几种旋转驱动机构:下图为旋转驱动机构的几种型式確转机构方案衙图上图a是卧式电动机、圆柱和圆锥齿轮传动这种方案的优点是可采用标准减速器,传动 效率高缺点是平面布置尺寸大,机械安装要求高上图b是卧式电动机与蜗轮减速器传动其优点是工作平稳,结构紧凑,传动比大,但传 动效率低上图c是立式电动机和轴线竖直布置的立式减速器传动这种方案的优点是平面尺寸紧凑,传动效率最高,是一种较理想的传动方案上图d是立式电动机和行星减速器传动行星齿轮传动可以是3K行星齿轮传动,摆线针 轮传动、渐开线少齿差齿轮传动、谐波传动等这些传动的结构都很紧凑,传动比大,是很 有发展前途的传动型式四、起重机的变幅机构起重机的变幅机构按工作性质分为非工作性变幅和工作性变幅;按机构运动方式分为运 行小车式变幅和臂架摆动式变幅;按臂架变幅性能又可分为普通臂架变幅和平衡臂架变幅 式普通臂架变幅又分为臂架俯仰摆动式和牵引小车式变幅臂架摆动式变幅机构适用于汽车式、轮胎式、履带式、铁路用和桅杆式起重机;牵引小 车式变幅机构适用于塔式起重机1. 小车式变幅是通过移动小车实现的工作时吊臂安装在水平位置,小车由变幅牵引机 构驱动,沿着吊臂上的轨道移动。

变幅时重物水平移动,安装方便、速度快、省功率、幅度 有效利用率大缺点是吊臂承受压、弯载荷共同作用,受力状态不好,结构自重较大3运行小车式变幅机构原理1 •运行小车导向滑轮47牵引绳5.卷筒普通臂架变幅机构小车式变幅机构的工作原理:小车1 被支承在吊臂的下弦杆上当变幅卷筒5在机构的驱 动下旋转时,牵引绳4和7中有一个被卷入,另一个被放出牵引小车沿吊臂向一侧运动当 卷筒反向旋转时,小车向另一侧运行下回转塔式起重机有时为了提高起升高度将吊臂仰起30°进行工作此时,为了保证在 变幅过程中重物仍能水平移动,一般起升滑轮组是二倍率,将起升绳通过吊臂端部的导向滑 轮固定在小车架上这样小车在吊臂上向臂端运行两个单位长度时,起升绳就在垂直方向放 下1个单位长度吊臂仰30°时,sin30° =1/2,正好满足小车向臂端每增加2个单位长度, 高度增加1个单位长度,这样就保证了在变幅过。

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