5噸卷揚機設計說明書(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 1 型和 1012 型普通蝸桿傳動、電控慢速卷揚機。由于當時生產力不高，卷揚機的需求量亦不多，5 噸電動卷揚機的設計 故這段時間國內卷揚機的生產主要是仿制。 隨著生產力的發展，到了 60 年代，卷揚機的生產和使用越來越多。為了協調生產，卷揚機主要生產廠家 (阜新礦山機械廠、天津卷揚機廠、山西機器廣、寶雞起重運輸機廠等 )組成了卷揚機行業組織，隸屬于第一機械工業部礦山機械行業。為了發展卷揚機的生產，行業組織了有關廠家的人員對全國卷揚機的生產相應用情況進行了調查。在調查的基礎上，開始自行設 計和制造新的卷揚機，先后試制了 、 lt、 3t 電動卷揚機，但由于對當時各廠家的生產能力估計不足，無法推廣。 從 70 年代起，我國卷揚機的生產進入了技術提高、品種增多的新階段。在各廠自行設計和生產的基礎上， 1973 年，由卷揚機行業組織了有關廠家和院校聯合進行了卷揚機基型設計，并充分考慮到了當時中小廠家的生產能力。快速卷揚機的基型采用半開半閉式齒輪傳動，離合器采用單錐面石棉橡膠摩擦帶結構，操縱用手板剎車帶制動 (如圖 11)。慢速卷揚機的基型式為閉式傳動 (圓柱齒輪傳動或蝸桿傳動減速器 )、電磁鐵制動結構。 這兩種基型一直到現今還在生產。為適應生產發展的需要，當時第一機械工業部發布了 JB926— 74《卷揚機型式與基本參數》和 JBl803— 76《卷揚機技術條件》兩個部標準，并把卷揚機行業劃歸常德機械研究所 (長沙機械研究院前身 )領導。隨著部標準的頒布，使卷揚機有了大發展的基礎。在此期間，由于石化工業的發展，大型設備很多，都需要吊裝，如一些大型反應塔，塔的高度達七八十米，質量達五六百噸，就需要有大型吊裝用的卷揚機，因而各廠家相繼生產了 20t 和 32t 卷揚機 (圖 1— 2)，滿足了經濟發展的需要。 5 噸電動卷揚機的設計 國外卷揚機概況 在國外，卷揚機的品種繁多，應用也很廣泛。在西方技術先進的國家中，工業水平先進，機械化程度不斷提高，起重設備也在不斷更新，下面介紹一下幾個外國主要生產的卷揚機的狀況。 （一） 美國 美國生產卷揚機的廠家有近百家，主要有貝波 (BEEBE)國際有限公司、哲恩 (THERN)有限公司等。 貝波國際有限公司成立于 1919 年，有七十多年的設計和生產實踐經驗。主要產品有，氣動鏈式卷揚機 [— 40t)，防爆拖式氣動卷揚機 (— 30t)，駁船卷揚機 (手動、氣動、電動、液壓， 25— 75t)，電動鏈式卷揚機 (— 20t)，電動葫蘆 (— 15t)．電動卷揚機 (— )，手動卷揚機 — 75t)，液壓卷揚機 (1— 10t )，水平卷揚機 (1— 9t)，手動鏈式卷揚機（ — 100t），棘輪牽引器 (1— 1. 75t)，空中用運車 (— 20t)等。 哲恩有限公司是美國較大的生產起重設備的公司，主要產品有各種手動卷揚機、電動卷揚機、提升機械及起重機。手動卷揚機的主要品種有：直齒傳動卷揚機、蝸桿傳動卷揚機；電動卷揚機的主要品種有：蝸桿傳動系列、直齒齒輪傳動系列、 齒輪蝸桿傳動組合系列、直接驅動系列、鏈傳動系列。 美國除上述兩家公司外，比較重要的生產廠家還有布勞斯公司、賽林公司、斯塔斯派克公司、阿姆降公司、英格索藝德公司等。 （二）日本 5 噸電動卷揚機的設計 日本從明治 30 年開始制造和使用卷揚機。據日本荷役機械研究所核計，1970~1975 年間卷揚機的產量增加 ％。據日本通產省機械核計月報載，僅1977 年單純土建卷揚機的產量就達 12 萬臺，產值約 100 億日元。 日本卷揚機行業由機械技術部會、荷役機械技術委員會領導。主要生產廠家有北川鐵工所、遠藤鋼機、南星、越野總業、 藝浦、松崗產業等 80 多個廠家。 北川鐵工所是一家大型生產廠。其生產的卷揚機品種系列比較齊全，主要有： 1．動力卷揚機 分 BF、 MF、 DF 三種型式。功率為 — 44kw，鋼絲繩拉力從 5880— 44l 00N。有 18 個規格。 F 型是 V 型帶傳動， MF 型是單筒開式齒輪傳動， DF 型是雙筒開式齒輪傳動。其結構持點是全部為標準型，采用改進了的螺旋頂絲式離合器操縱，因而操作簡便，易調整；鼓形離合器采用單錐體式，摩擦材料采用帶型樹脂。 2．電動卷揚機 該廠生產的電動卷揚帆為 KW 型，功率 — 11kw，拉力 6000— 142100N，四種規格。其結構特點是：全封閉內齒輪傳動；電動機在一端，減速器、制動器和操作部分在另一端，中間是卷筒，一字型布置，按鈕操作，可遠距離遙控；最大特點是卷簡可纏繞 8— 9 層．容繩量大，適于高層卷揚使用。 遠滕鋼機公司有 60 多年歷史，它是日本唯一生產特殊電動卷揚機的公司。ENDO 型卷揚機采用起重電動機，卷揚機可兩檔變速，排繩器裝在上部，是單螺旋軸雙導向桿式結構，機座全部是焊接結構，所有機械與電器部分都裝在機座里。 (三 )法國 法國生產卷揚機的廠家很多，其中包藤 (POTAIN)公司就是生產卷揚機的主要廣家之一，主要生產 KUSW 系列、 LMD 系列、 PC 系列和 RCS 系列卷揚機。 KUSW 型卷揚機輕巧緊湊，效率高，安全可靠，可遙控操作。這種卷揚機能夠比較理想地與各種機械配套。 LMD 型卷揚機可兩檔變速，采用液壓控制。液壓系統可同時控制兩個機械制動器。 LMD 型卷揚機綜合了電氣技術 (包括電子技術系統 )和液壓技術的優點，性能比較好。 5 噸電動卷揚機的設計 PC 型卷揚機是三速電動卷揚機，遠距離遙控操作，空載高速下降，提高了生產率。電控齒輪換檔 (采用延時繼電器 )．起吊位置精確，運動緩和，傳動件在 油池里工作，停車緩慢，避免磨損電磁剎車。 RCS 型卷揚機可五檔變速，三個低速檔和兩個高速檔。由兩個獨立的裝有電磁剎車系統的提升電動機驅動卷揚機。電動機帶動直齒減速器，用錐齒輪帶動卷筒。 其他國家，如俄羅斯、英國、挪威、瑞典、加拿大、德國等也都生產著不同用途的各種型號的卷揚機。 卷揚機的發展趨勢 1． 大型化 由于基礎工業的發展，大型設備和機械構件要求整體安裝，促進了大型卷揚機的發展。目前，俄羅斯已生產了 60t 卷揚機，日本生產了 32t、 50t、 60t 液壓和氣動卷揚 機，美國生產了 136t 和 270t 卷揚機。 2．采用先進電子技術 為了實現卷揚機的自動控制和遙控，國外廣泛采用了先進的電子技術。對大型卷揚機安裝了電器連鎖裝置，以保證絕對安全可靠。 3．發展手提式卷揚機 為提高機械化水平，減輕工人勞動強度，國外大力發展小型手提式卷揚機，如以汽車蓄電池為動力的直流電動小型卷揚機，其電壓為 12V，質量為 —，拉力為 3336— 13344N。 4．大力發展不帶動力源裝置的卷揚機 歐美國家非常重視發展借助汽車和拖拉機動力的 卷揚機。此種卷揚機結構簡單，有一個卷筒和一個變速箱即可。 卷揚機主要類型 卷揚機由于應用范圍較廣，為適應各種不同使用條件，卷揚機亦制造成各種不同機型的產品。機型的分類方法很多，目前大致按下述方法分類。 5 噸電動卷揚機的設計 1 按鋼絲繩額定拉力 F 分 按鋼絲繩在基準層上所能承受的最大拉力來區分。按 1955— 88《卷揚機》中規定為 5， ， 10， ， 16， 20， 25， 32， 50， 80， 120， 160， 200， 320，500kN 共 15 級。此參數為卷揚機的主要參數。 2 按鋼絲繩速度 v 分 鋼絲繩在 基準層上的出繩速度是卷揚機的又一項主要參數，根據鋼絲繩的速度分為： （ 1）慢速卷揚機 繩速 v＝ 9— 15m／ min。 （ 2）中速卷揚機 繩速 v＝ 15— 30m／ min （ 3）快速眷揚機 繩速 v＝ 30— 45m／ min （ 4）高速卷揚機 繩速 v≥ 45m／ min。 為適應特殊需要，還有一種變速卷揚機，其速度可調，有雙速、三速和多速幾種類型。 3 按卷筒數目分 一臺卷揚機上卷筒數目的多少，直接影響到卷揚機的結構。卷揚機按卷筒數目可分為單筒卷揚機、雙筒卷揚機和多筒卷揚機三類。目前生產的大多數是單筒和 雙筒卷揚機．其卷筒都是工作卷筒，再增加的卷筒大多是輔助卷筒，筒徑相對要小些。 4 按動力源分 由于工作環境不同，所用的動力源亦不同。 （ 1）手動卷揚機 用于無動力來源地區的小型卷揚機； （ 2）電動卷揚機 大多數卷揚機皆屬于此類； （ 3）內燃機卷揚機 用于無電源的地方； （ 4）氣動卷揚機 用于不能使用電源的地方； （ 5）液壓卷揚機 用于與其他設備配套使用而有液壓源的場合。 5 按傳動形式分 5 噸電動卷揚機的設計 （ 1）開式齒輪傳動 最早的形式，目前主要用于手動卷揚機； （ 2）閉式圓柱齒輪傳動 主要為快速單 筒卷揚機應用廣泛。 （ 3）圓錐 — 圓柱齒輪減速器 （ 4）蝸桿傳動減速器 （ 5）圓柱齒輪減速器加開式齒輪傳動 （ 6）蝸桿減速器加開式齒輪傳動 （ 7）行星齒輪傳動 （ 8）液壓傳動 6 按控制方法分 （ 1）手控卷揚機 由人工操縱閘把控制卷楊機提升或下放重物。 （ 2）電控卷揚機 用電控鈕控制電磁鐵制動器使卷揚機工作。 （ 3）液控卷揚機 用壓力油控制卷揚機卷筒的離合和制動。 （ 4）氣控卷楊機 （ 5）自動控制卷揚機 用限位器來控制卷揚機的工作。 7 按用途分 卷揚機由于其用途不同，使用條件的 差異，其結構設計上也有差異。 （ 1）提升重物 要求有一定的速度和較高的安全性。 （ 2）設備安裝 一般設備的質量都較大，則要求卷揚機具有較大的提升能力；為保證安裝精度，其速度就不能太高；為防止墜落，其安全性要求更高。 （ 3）曳引物品 因為此項工作一般是在水平或傾斜方向進行的，為使物品能前后運動，則要求卷揚機的卷筒正反轉均能工作。 （ 4） 打樁 要求卷揚機把重物提升到一定高度后，能使重物成自由落體下降，實現打樁工作，即要求卷揚機具有溜放性能。 卷揚機雖然可以分成很多種類，實際上由 于應用情況的復雜，很難把它們絕對分清，而且一臺卷揚機往往幾種工作都要做，所以在卷揚機的設計上對用途分得并不清楚，而是按要求高的來設計，這樣能使卷揚機實現一機多用，得到更廣5 噸電動卷揚機的設計 泛的應用。 電動卷揚機基本結構 電動卷揚機由于操作方法不同，其結構相差很大。我們將其分為電控卷揚機和溜放型卷揚機兩類。 電控卷揚機 此類卷揚機通過通電或斷電以實現卷揚機的工作或制動。物料的提升或下降由電動機的正反轉來實現，操作簡單方便。其制動型式主要有電磁鐵制動器和錐形轉子電動機兩類，下面就這兩種制動型式卷揚機的常 見類型作介紹。此類卷揚機大多是單卷筒的。 帶有電磁鐵制動器的卷揚機 （ 1） 圓柱齒輪減速器快速卷揚機 (圖 13)。 圖 13 圓柱齒輪減速器快速卷揚機簡圖 1— 電動機 2— 聯軸器 3— 制動器 4— 減速器 5— 聯軸器 6— 卷筒 7— 底座 8— 支架 （ 2）蝸桿減速器慢速卷揚機。 5 噸電動卷揚機的設計 （ 3）圓柱齒輪減速器加開式齒輪傳動的卷揚機 (圖 14)。 圖 14 圓柱齒輪減速器加開式齒輪傳功的卷場機簡圖 1— 電動機 2— 聯軸器 3— 制動器 4— 減速器 5— 開式齒輪傳動 6— 卷筒 （ 4）蝸桿減速器加開式齒輪傳動的卷揚機。 對一些起重量大的卷揚機，為使鋼絲繩在卷簡上排列整齊，需要安裝排繩器。按設計規范要求，在鋼絲繩拉力 F＞ 120kN 的卷揚機上，均應安裝排繩器。 采用錐形轉子電動機的卷揚機 此類卷揚機利用錐形轉子電動機本身所具有的制動性能來實現卷揚機的制動。由于錐形轉子電動機是靠轉子軸向移動來實現制動或松開的，可省略單獨的制動器，在結構上就要求電動機與傳動系統間能做軸向相對移動。一般，軸向移動是通過可移式聯軸器把電動機軸的運動 傳遞到傳動系統來實現的。由于此類卷揚機的電動機軸線與卷筒軸線為同軸，故習慣上把這類卷揚機叫做一字型結構卷揚機。根據傳動系統的不同，其可分為： （ 1）定軸輪系傳動 這是 1988 年行業組織的系列設計中的一種機型。 （ 2）漸開線圓柱齒輪行星傳動 常見的有封閉型 2K— H 型行星輪系和 3K型行星輪系傳動的卷揚機。 （ 3）接線針輪傳動 由于擺線針輪傳動一級減速的減速比比較大，故采用5 噸電動卷揚機的設計 一級減速即可。這種傳動可把傳動系統放在卷筒里面，可減小卷揚機體積。 （ 4）少齒差行星傳動 少齒差傳動可得到 大的傳動比，并可把傳動系統放在卷筒內，使結構緊湊。 上述擺線針輪行星傳動和少