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1、河南科技学院2009届本科毕业论文（设计）论文题目：1.5t电葫芦提升系统设计卷筒设计学生姓名：张亚鹏 所在院系：机电学院所学专业：机电技术教育导师姓名：陈锡渠完成时间：2009年5月20日摘 要电动葫芦是起重设备中最常见的一种设备，电动葫芦的发展也决定着起重设备的发展。电动葫芦设计技术在中国现在已经是一种比较成熟的技术了，但与国外的一些技术相比却比较落后。本论文主要是对电动葫芦的起升系统进行了设计。起升系统主要有卷筒、套筒、钢丝绳以及其他辅助元件组成。卷筒是起升系统的主要组成部分，电葫芦减速器的输出转矩通过中间部件传递给卷筒，卷筒发生转动，使固定在卷筒上的钢丝绳绕卷筒进行缠绕，最终带动重物做
2、上下直线运动，实现吊重物的目的。套筒的作用是固定变速器和电动机，实现卷筒的空间定位。并且套筒也是实现电动葫芦悬挂的关键部件。本文主要做了以下的工作，机构工作级别的选择、钢丝绳的选用、卷筒的设计、套筒的设计以及卷筒上的辅助元件的设计。关键词：起重设备，电动葫芦，卷筒，套筒，钢丝绳全套图纸，加153893706AbstractElectric hoist lifting equipment is the most common form of equipment, the development of electric hoist also determines the development o
3、f lifting equipment. Electric hoist design technology in China is now a relatively mature technology, but compare with the foreign technology ,it is still relatively backward. In this paper, mainly for electric hoist lifting system design. Rise system is mainly consist of reel, sleeve, wire rope and
4、 other auxiliary components. Reel Lifting system is the main component of the electric hoist ,electric hoist reducer output torque transfer components through the middle to reel, then reel begin turn to move so that a fixed rope on the reel for winding around the reel, and ultimately lead heavy obje
5、cts up and down linear motion , to achieve the purpose of hanging weights. The role of the sleeve is fixed transmission and electric motor ,to achieve the positioning of reel. And the sleeve is also a key component to carry out electric hoist hang.This paper mainly do the following work, the choice
6、of working-level agencies, the selection of wire rope, drum design, sleeve design, as well as reel on the design of the supporting components. Keywords: Lifting equipment, electric hoist, reel, sleeve, rope目 录1 引言12 机构工作级别选择12.1 机构利用等级12.2 机构载荷状态12.3 机构工作级别13 钢丝绳的选用13.1 钢丝绳的特点及用途13.2 钢丝绳的选用23.2.1 钢丝
7、绳直径的计算23.2.2 钢丝绳结构的选择23.3 钢丝绳的使用23.3.1 钢丝绳的安装33.3.2 钢丝绳的维护保养43.3.3 钢丝绳的储存和鉴别53.3.4 钢丝绳失效分析54 卷筒的设计74.1 卷筒几何尺寸74.2 卷筒强度计算95 钢丝绳用压绳板的设计105.1 压绳板材料的选用105.2 压绳板机构的设计106 导绳器的设计106.1 导绳器的设计思路116.2 导绳器的设计过程127 卷筒支撑的设计13设计思路138 套筒的设计138.1 套筒两端法兰的设计138.2 套筒的设计148.3 套筒装配效果图169 电动葫芦提升系统总装效果图16致谢17参考文献181 引言钢丝绳
8、电动葫芦具有结构紧凑、自重轻、体积小、操作方便等特点。电动葫芦既可以单独安装在架空工字梁上，也可以配套安装在电动或手动单梁、双梁、悬臂、龙门等起重机上使用。电动葫芦还装置了限位器,这些措施都有效的增加了电动葫芦的使用寿命。电动葫芦对在仓库、码头、配料、吊篮和空间较窄小的工作场地作业，更能显示出它的优良品质。是定柱式、墙壁式旋臂起重机的最佳配套产品。电动葫芦，简称电葫芦。又名电动提升机。它保留了手拉葫芦轻巧方便的特点，由电动机、传动机构和卷筒或链轮组成，分钢丝绳电动葫芦和环链电动葫芦两种。通常用自带制动器的鼠笼型锥形转子电动机（或另配电磁制动器的圆柱形转子电动机）驱动，起重量一般为0.180吨，
9、起升高度为330米。电动葫芦又改进了手拉葫芦人工操作、提升速度慢等不足，它集电动葫芦和手拉葫芦的优点于一身。采用盘式制动电机作用力，行星减速器减速，具有结构紧凑、体积小、重量轻、效率高、使用方便、制动可靠、维护简单等特点。适用于低速小行程的、物料装卸、设备安装、矿山及工程建筑等方面，价廉物美，安全可靠。电动葫芦有一下系列：微型电动葫芦HHXG型、环链电动葫芦HC型、DHP型环链电动葫芦、CD1、MD1型钢丝绳电动葫芦、BMD型防爆电动葫芦、BH型防爆电动葫芦。电动葫芦广泛地应用于造船、电力、运输、建筑、矿山、邮电等部门的设备安装、物品起吊、机件牵拉等。2 机构工作级别选择机构工作级别按机构的利
10、用等级和载荷状态选择。2.1 机构利用等级机构利用等级按机构总设计寿命分为十级1。总设计寿命规定为机构假定的使用年数内处于运转的总小时数，它仅作为机构零件的设计基础，而不能视为保用期。电动葫芦一般处于清闲的使用状态，根据GB/T 38111983，机构利用等级如下：机构利用等级 T4 总设计寿命/h 32002.2 机构载荷状态载荷状态是表明机构承受最大载荷及载荷变化程度。电动葫芦一般在低于额定载荷的状态下工作，并且也不经常的使用。根据GB/T 38111983，由于电动葫芦经常工作在中等载荷，较少承受最大的载荷，所以机构载荷状态选为L2-中。2.3 机构工作级别根据机构利用等级和机构载荷状态
11、，依据GB/T 38111983，机构的工作级别选为M3。3 钢丝绳的选用钢丝绳是起重设备不可缺少的关键件，也是易损件。正确选择及合理使用，按要求进行维护、保养。可提高钢丝绳的使用寿命，避免事故发生。3.1 钢丝绳的特点及用途钢丝绳的特点是强度高、弹性大，能承受冲击载荷；挠性好、便于缠绕，使用灵活；在高速运行时运转平稳，无噪音；耐磨损，耐疲劳；钢丝绳破断前有断丝预兆，使用过程中不会立即折断，容易事先检查和预防。钢丝绳可广泛用于各种起重设备和机械传动机构，成为起重机械的组成部分，又可以单独用作起重索具、缆风拉绳、穿绕滑轮组和构件绑扎等。钢丝绳的使用和定期检查、运输、保管十分的重要。3.2 钢丝绳
12、的选用钢丝绳是起重机械及起重运输、吊装捆绑作业不可缺少的主要零部件，被广泛地应用作为起升绳、变幅绳、牵引绳、吊装绳等。不论作为哪一种用途的钢丝绳。如果选用类型不当、使用方法不合理。缺乏安全检查、又不重视保养，更为严重的是已达报废还继续使用，都有可能发生因钢丝绳的损伤或破断而产生的重大事故。3.2.1 钢丝绳直径的计算钢丝绳直径可由钢丝绳最大工作静拉力按式 3-1确定。式中 d钢丝绳最小直径，mm； C选择系数，； S钢丝绳最大工作静拉力，N。钢丝绳最大静拉力：在起升机构中，钢丝绳最大工作静拉力是由起升载荷考虑滑轮组效率和承载分支数后确定，起升载荷是指起升质量的重力。起升质量包括允许起升的最大有
13、效物品、取物装置（下滑轮组、吊钩、吊梁、抓斗、容器、起重电磁铁等），悬挂挠性件及其他在升降中的设备质量。起升高度小于50m的起升钢丝绳的重量可以不计。1.5t电动葫芦的起升载荷可以只考虑起升的最大有效物品，其他的忽略不计。所以S=(1.5t1000Kg/t9.8N/Kg)/2=7350N选择系数C：选择系数C的取值与机构的工作级别有关，依据GB/T 38111983，选取C=0.093。由钢丝绳最大静拉力S和选择系数C得：3.2.2 钢丝绳结构的选择根据GB/7 89181996,规格选为67FC。3.3 钢丝绳的使用为提高钢丝绳的使用寿命，确保使用安全可靠，钢丝绳应按要求正确安装在设备上。3
14、.3.1 钢丝绳的安装(1)解卷。当从卷轴和钢丝绳卷上抽出钢丝绳时，应将绳盘置放在专用的支架上，也可用铁管穿入盘孔，两端套上绳索，将绳盘吊起，缓缓转动。并应采取措施防止钢丝绳打环、扭结、弯折或粘上杂物，如图1：b 错误的解卷方法滚动a 正确的解卷方法图 1 解卷方法(2)截断。熔断：采用熔断机熔断，不损坏钢丝绳，端部不松散，便于安全操作，这是理想的断绳切断：钢丝绳在切断前，应在切断两端各相距10mm20mm处用铁丝扎紧，捆扎长度为绳径14倍，再用切割工具切断，以防切断处引起钢丝绳松散。(3)卷绕。钢丝绳在卷筒上的缠绕方向与钢丝绳的捻向及出绳方向有关，见下图。右捻上出绳从左到右排列(图2a)，左
15、捻上出绳从右到左排列(图2b)，右捻下出绳从右到左排列(图2c)，左捻下出绳从左到右排列(图2d)，并应排列整齐，避免出现偏绕或挤压现象。错误卷绕会造成乱绳、松股和打环。dcba图2 钢丝绳的缠绕方向(4)绳槽。卷筒、滑轮上的槽形应符合有关规定，滑轮绳槽底部半径尺寸(0.530.6)d。滑轮绳槽底部半径过大、过小都将影响钢丝与滑轮绳槽底部的接触面积，使之过度磨损，而降低滑轮和钢丝绳的使用寿命，也会影响传动效率。如图3所示，绳与滑轮槽的接触角a130。图3b绳径过大，图3c绳径过小，图3d为与槽径相匹配的绳径。槽径槽径槽径槽径dcba图3 绳槽(5)钢丝绳允许偏角。钢丝绳绕进或绕出卷筒、滑轮槽时偏斜的最大角度(即钢丝绳中心线和与滑轮轴垂直的平面之间的角度)推荐不大于5。钢丝绳绕进或绕出卷筒时，钢丝绳偏离螺旋槽两侧的角度推荐不大于3.5。对于光卷筒和多层缠绕卷筒，钢丝绳偏离与卷筒轴垂直的平
