1849_2.0型卷?yè)P(yáng)機(jī)設(shè)計(jì)

1849_2.0型卷?yè)P(yáng)機(jī)設(shè)計(jì),_2,卷?yè)P(yáng)機(jī),設(shè)計(jì) 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 文 獻(xiàn) 綜 述 ） 第 1 頁(yè) 卷?yè)P(yáng)機(jī)摘要：本文主要介紹了卷?yè)P(yáng)機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀，卷?yè)P(yáng)機(jī)傳動(dòng)方案的選擇和主要的結(jié)構(gòu)組成。同時(shí)對(duì)其制動(dòng)器、鋼絲繩的選擇做了簡(jiǎn)單的分析。最后對(duì)卷?yè)P(yáng)機(jī)在實(shí)際應(yīng)用中常遇到的問(wèn)題提出一些建議，并介紹了在實(shí)際應(yīng)用中必須遵守的安全使用規(guī)程。關(guān)鍵詞：卷?yè)P(yáng)機(jī)，傳動(dòng)方案，制動(dòng)器，安全規(guī)程前言：卷?yè)P(yáng)機(jī)是建筑工地上最常見(jiàn)、最普通的一種施工機(jī)械，也稱絞車?？梢詥为?dú)使用，也可以作為起重機(jī)的組成部分，卷?yè)P(yáng)機(jī)主要以電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力，經(jīng)過(guò)減速裝置后，驅(qū)動(dòng)卷筒牽引鋼絲繩，以實(shí)現(xiàn)重物的垂直與水平運(yùn)輸。卷?yè)P(yáng)機(jī)分為手動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)和電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)兩種?，F(xiàn)在以電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)為主。電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)由電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸節(jié)、制動(dòng)器、減速器和卷筒組成，共同安裝在機(jī)架上。對(duì)于起升高度和裝卸量大工作頻繁的情況，調(diào)速性能好，能使空鉤 快速下降。電 動(dòng) 絞 車 廣 泛 用 于 工 作 繁 重 和 所 需 牽 引 力 較 大 的 場(chǎng) 所 。 單 卷 筒 電 動(dòng) 絞 車 的 電 動(dòng)機(jī) 經(jīng) 減 速 機(jī) 帶 動(dòng) 卷 筒 ， 電 動(dòng) 機(jī) 與 減 速 器 輸 入 軸 之 間 裝 有 制 動(dòng) 器 。 為 適 應(yīng) 提 升 、 牽 引和 回 轉(zhuǎn) 等 作 業(yè) 的 需 要 ， 還 有 雙 卷 筒 和 多 卷 筒 裝 置 的 絞 車 。 一 般 額 定 載 荷 低 于 10T的 絞 車 可 以 設(shè) 計(jì) 成 電 動(dòng) 絞 車 。進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái)，各行各業(yè)都有飛速發(fā)展，近些年數(shù)控機(jī)床的廣泛應(yīng)用，信息技術(shù)和數(shù)控技術(shù)日趨成熟，使得機(jī)械制造的效率提高、成本降低，這些都將推動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)工業(yè)的發(fā)展。提升重物是卷?yè)P(yáng)機(jī)的一種主要功能，所以各類卷?yè)P(yáng)機(jī)的設(shè)計(jì)都是根據(jù)這一要求為依據(jù)的。雖然目前塔吊、汽車吊等取代了卷?yè)P(yáng)機(jī)的部分工作，但由于塔吊成本高，一股在大型工程中使用，而且靈活性較差，故一般中小型工程仍然廣泛應(yīng)用卷?yè)P(yáng)機(jī)，汽車吊 雖然靈活方便，但也因?yàn)槌杀咎撸荒茉诠こ讨袕V泛應(yīng)用，故大多設(shè)備的安裝仍然是由卷?yè)P(yáng)機(jī)承擔(dān)的。卷?yè)P(yáng)機(jī)除在工程、設(shè)備安裝等方面被廣泛應(yīng)用外，在冶金、礦山、建筑、化工、水電、農(nóng)業(yè)、軍事及交通運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)亦被廣泛應(yīng)用，還可作現(xiàn)代化電控自動(dòng)作業(yè)線的配套設(shè)備。1、 結(jié) 構(gòu) 組 成 ：主 要 結(jié) 構(gòu) 有 卷 筒 ， 減 速 機(jī) ， 制 動(dòng) 器 ， 電 氣 系 統(tǒng) 。 其 中 卷 筒 的 安 裝 的 基 本 原 則有 “水 平 放 線 ”和 “垂 直 放 線 ” 兩 種 應(yīng) 用 方 式 。黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 文 獻(xiàn) 綜 述 ） 第 2 頁(yè) （ 1） 橫 向 電 纜 安 裝 ： 可 以 向 1 或 2 個(gè) 方 向 出 線 。 鋼 絲 繩 在 連 續(xù) 平 面 上 拖 拽 或用 間 隔 小 于 1m 的 支 撐 將 鋼 絲 繩 撐 離 地 面 。 安 裝 高 度 從 電 纜 拖 拽 平 面 到 卷 筒 中 心 不超 過(guò) 1m。 不 考 慮 鋼 絲 繩 的 轉(zhuǎn) 向 ， 運(yùn) 行 速 度 為 ： 10 米 /分 鐘 --60 米 /分 鐘 ， 最 大 加速 度 可 達(dá) 0.3 m/s（ 2） 垂 直 電 纜 安 裝 ： 若 卷 筒 安 裝 在 頂 端 ， 鋼 絲 繩 出 現(xiàn) 方 向 垂 直 向 下 ， 運(yùn) 行 速 度為 ： 10 米 /分 鐘 --40 米 /分 鐘 ， 最 大 加 速 度 可 達(dá) 0.3 m/s²， 自 由 下 垂 的 鋼 絲 繩的 長(zhǎng) 度 L0 不 考 慮 。2、 卷 筒 和 電 纜 的 選 擇（ 1） 運(yùn) 行 速 度 小 于 10 m/min 的 情 況若 發(fā) 生 強(qiáng) 烈 震 動(dòng) 或 應(yīng) 用 在 海 上 ， 鹽 含 量 高 或 者 腐 蝕 性 空 氣 中 ， 溫 度 低 于 -15 °C 急彎 路 徑 時(shí) 需 要 強(qiáng) 制 導(dǎo) 向 。 如 果 安 裝 了 強(qiáng) 制 導(dǎo) 向 器 必 須 保 證 導(dǎo) 向 器 與 卷 筒 之 間 的 距 離為 卷 筒 寬 度 的 6 倍 。 彈 簧 卷 筒 必 須 安 裝 在 電 纜 可 以 自 由 放 出 和 卷 起 ， 并 且 沒(méi) 有 障 礙物 的 位 置 上 。 強(qiáng) 制 導(dǎo) 向 和 尺 寸 太 小 的 導(dǎo) 向 輪 在 任 何 情 況 下 都 不 允 許 的 。（2） 電 動(dòng) 機(jī) 的 調(diào) 速 方 法 很 多 ， 能 適 應(yīng) 不 同 生 產(chǎn) 機(jī) 械 速 度 變 化 的 要 求 。 一 般 電 動(dòng)機(jī) 調(diào) 速 時(shí) 其 輸 出 功 率 會(huì) 隨 轉(zhuǎn) 速 而 變 化 。 從 能 量 消 耗 的 角 度 看 ， 調(diào) 速 大 致 可 分 兩 種 ：① 保 持 輸 入 功 率 不 變 。 通 過(guò) 改 變 調(diào) 速 裝 置 的 能 量 消 耗 ， 調(diào) 節(jié) 輸 出 功 率 以 調(diào) 節(jié)電 動(dòng) 機(jī) 的 轉(zhuǎn) 速 。② 控 制 電 動(dòng) 機(jī) 輸 入 功 率 以 調(diào) 節(jié) 電 動(dòng) 機(jī) 的 轉(zhuǎn) 速 。 控 制 電 機(jī) 有 ： 電 機(jī) 、 電 動(dòng) 機(jī) 、制 動(dòng) 電 機(jī) 、 變 頻 電 機(jī) 、 調(diào) 速 電 機(jī) 、 三 相 異 步 電 動(dòng) 機(jī) 、 高 壓 電 機(jī) 、 多 速 電 機(jī) 、 雙 速 電機(jī) 和 防 爆 電 機(jī) 。（3）絞車采用電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速器，開(kāi)式齒輪傳遞扭矩到達(dá)主軸，通過(guò)離合器帶動(dòng)卷筒工作。3、傳動(dòng)方案?jìng)鲃?dòng)方案 1：減速器采用展開(kāi)式二級(jí)閉式齒輪傳動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在滿足中心距的條件下，由于齒輪和軸的數(shù)量減少，傳動(dòng)效率較高，但齒輪直徑大，加工精度不高，而且噪聲較大，大齒輪在經(jīng)濟(jì)方面不理想，加工起來(lái)又比較困難，減速箱的體積比較大，不利于安裝。它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖 1-1 所示：黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 文 獻(xiàn) 綜 述 ） 第 3 頁(yè) 輸出軸輸入軸 中間軸1324567圖 1-11、電動(dòng)機(jī) 2、聯(lián)軸器 3、制動(dòng)器 4、減速器 5、絞筒 6、軸承 7、開(kāi)式齒輪傳動(dòng)方案 2：減速器采用展開(kāi)式三級(jí)閉式齒輪傳動(dòng)，特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高、容易制造、使用壽命較長(zhǎng)、維護(hù)方便，裝拆容易，工作可靠。高速級(jí)齒輪布置在遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)矩輸入端，這樣，軸在轉(zhuǎn)矩下產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)變形與軸在彎矩下產(chǎn)生的彎曲變形可部分地相互抵消，以減緩沿齒寬載荷分布不均勻的現(xiàn)象在滿足中心距的條件下，傳動(dòng)的齒輪的直徑可以取小，這樣可以使傳動(dòng)的傳動(dòng)比較精確可靠，壽命長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)緊湊，而且滑移齒輪操作方便不費(fèi)力。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖 1-2 所示: 中間軸輸入軸 中間軸1324 576輸出軸圖 1-21—高速齒輪 2—軸承 3—齒輪 4—齒輪 5—軸承 6—齒輪 7—軸承 8—軸承 9—軸承 10—輸出齒輪 11—齒輪 12—軸承 13—軸承 14—軸承 2黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 文 獻(xiàn) 綜 述 ） 第 4 頁(yè) 比較起來(lái)，方案 2 的三級(jí)閉式齒輪傳動(dòng)比較適合錨絞車的減速傳動(dòng)，該機(jī)具有較強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。傳動(dòng)方案即：三級(jí)圓柱齒輪減速器+開(kāi)式直齒輪4、制動(dòng)器制動(dòng)器是具有使運(yùn)動(dòng)部件(或運(yùn)動(dòng)機(jī)械)減速、停止或保持停止?fàn)顟B(tài)等功能的裝置。是使機(jī)械中的運(yùn)動(dòng)件停止或減速的機(jī)械零件。俗稱剎車、閘。制動(dòng)器主要由制架、制動(dòng)件和操縱裝置等組成。有些制動(dòng)器還裝有制動(dòng)件間隙的自動(dòng)調(diào)整裝置。為了減小制動(dòng)力矩和結(jié)構(gòu)寸制動(dòng)器通常裝在設(shè)備的高速軸上，但對(duì)安全性要求較高的大型設(shè)備(如礦井提升機(jī)、電梯等)則應(yīng)裝在靠近設(shè)備工作部分的低速軸上?！≈苿?dòng)器（brake staff）可以分兩大類，工業(yè)制動(dòng)器和汽車制動(dòng)器，汽車制動(dòng)器又分為行車制動(dòng)器（腳剎） ，駐車制動(dòng)器（手剎） 。在行車過(guò)程中，一般都采用行車制動(dòng)（腳剎） ，便于在前進(jìn)的過(guò)程中減速停車，不單是使汽車保持不動(dòng)。只有行車制動(dòng)失靈時(shí)才采用駐車制動(dòng)。當(dāng)車停穩(wěn)后，就要使用駐車制動(dòng)（手剎） ，防止車輛前滑和后溜。停車 后一般除使用駐車制動(dòng)外，上坡要將檔位掛在一檔（防止后溜） ，下坡要將檔位掛在倒檔（防止前滑） 。 使機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)部件停止或減速所必須施加的阻力矩稱為制動(dòng)力矩。制動(dòng)力矩是設(shè)計(jì)、選用制動(dòng)器的依據(jù)，其大小由機(jī)械的型式和工作要求決定。制動(dòng)器上所用摩擦材料（制動(dòng)件）的性能直接影響制動(dòng)過(guò)程，而影響其性能的主要因素為工作溫度和溫升速度。摩擦材料應(yīng)具備高而穩(wěn)定的摩擦系數(shù)和良好的耐磨性。摩擦材料分金屬和非金屬兩類。前者常用的有鑄鐵、鋼、青銅和粉末冶金摩擦材料等，后者有皮革、橡膠、木材和石棉等。 起重機(jī)用制動(dòng)器對(duì)于起重機(jī)來(lái)說(shuō)既是工作裝置，又是安全裝置，制動(dòng)器在起升機(jī)構(gòu)中，是將提升或下降的貨物能平穩(wěn)的停止在需要的高度，或者控制提升或下降的速度，在運(yùn)行或變幅等機(jī)構(gòu)中，制動(dòng)器能夠讓機(jī)構(gòu)平穩(wěn)的停止在需要的位置。起重類制動(dòng)器如標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：起升機(jī)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu)必須設(shè)置常閉式制動(dòng)器，行走或回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)可選用常閉式制動(dòng)器。考慮使用場(chǎng)所，如制動(dòng)器安裝有足夠的空間，可選用塊式、帶式制動(dòng)器或臂式盤形制動(dòng)器；空間受限值時(shí)，可選用內(nèi)蹄式或鉗形盤式制動(dòng)器。考慮配套主機(jī)的使用環(huán)境，對(duì)滲漏油有嚴(yán)格要求的場(chǎng)合應(yīng)選用電磁或氣動(dòng)制動(dòng)器，對(duì)環(huán)境溫度較高的冶金場(chǎng)所可選用絕緣等級(jí)較高的電力液壓制動(dòng)器或冶金型電磁制動(dòng)器。在環(huán)境溫度較低或較高，且露天場(chǎng)所選用電力液壓制動(dòng)器時(shí)，應(yīng)注意更換相應(yīng)牌黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 文 獻(xiàn) 綜 述 ） 第 5 頁(yè) 號(hào)的液壓油。在含鐵屑、粉塵嚴(yán)重的環(huán)境中，應(yīng)避免使用電磁鐵制動(dòng)器，防止粉塵進(jìn)入電磁鐵間隙影響電磁鐵的吸合。對(duì)于特殊或重要的場(chǎng)合，應(yīng)根據(jù)需要增設(shè)制動(dòng)器的附加功能。在溫度較低的環(huán)境中，可使用電力液壓推動(dòng)器的加熱器。對(duì)于啟動(dòng)與制動(dòng)過(guò)程轉(zhuǎn)換有嚴(yán)格要求時(shí)，加裝行程開(kāi)關(guān)以了解制動(dòng)器的開(kāi)閉狀態(tài)。對(duì)于維護(hù)、調(diào)整較難實(shí)施的環(huán)境，可加裝制動(dòng)間隙均等裝置和摩擦片磨損自動(dòng)補(bǔ)償裝置。增設(shè)手動(dòng)松閘裝置可在特殊情況下人工打開(kāi)制動(dòng)器。5、 絞 車 安 全 使 用 規(guī) 程（ 1） 絞車必須按規(guī)范要求進(jìn)行設(shè)置。其規(guī)格凈高不低于 2.0 米凈寬為 2.4 米，凈深為 2.0 米。沿空送巷巷道根據(jù)巷道的實(shí)際情況而定，以不影響安全操作為原則。（2）絞車施工盡可能采用風(fēng)鎬掘進(jìn)，根據(jù)巷道的不同支護(hù)型式可采用木棚或工字鋼棚支護(hù)。頂板完好時(shí)采用錨網(wǎng)支護(hù)，頂板破碎時(shí)采用架棚支護(hù)（3）11.4KW 小絞車基礎(chǔ)均要采用砼澆注，其基礎(chǔ)規(guī)格為 1.0×1.0×1.0 米。砼中水泥、黃沙、石子( 瓜子片) 的配合比為 1：2：2；水與之灰比為 0.4。（4） 絞車采用架棚支護(hù)時(shí)，要由外向里逐架進(jìn)行，棚與棚之間要用撐木或拉桿連成一個(gè)整體，腰與幫要接嚴(yán)背實(shí)。棚距不超過(guò) 0.7 米。采用錨網(wǎng)支護(hù)時(shí)，錨桿的排間距為 800×800ｍｍ。（5）絞車電機(jī)應(yīng)安裝在小絞車窩的里側(cè)，操作空間距離不得少于 0.8 米；操作按紐上架，開(kāi)關(guān)擺放整齊且不得妨礙人員操作。（6）其它按作業(yè)規(guī)程中的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。參考文獻(xiàn)黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 文 獻(xiàn) 綜 述 ） 第 6 頁(yè) [1] 盧玉明. 機(jī)械零件的可靠性設(shè)計(jì)[M]。北京：高等教育出版社，1989.[2]徐灝. 安全系數(shù)與許用應(yīng)力[M]。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1981.[3]劉鴻文. 材料力學(xué)[M]。北京：高等教育出版社，2004.[4]羅宗澤. 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]。北京：高等教育出版社，2006.[5] 孫恒，葛文杰. 機(jī)械原理[M]。北京：高等教育出版社，2006.[6]王步瀛. 現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法綜述。北京：高等教育出版社，1985.[7]濮良貴. 機(jī)械設(shè)計(jì)[M]。北京：高等教育出版社，2006.[8]朱冬梅.畫法幾何及機(jī)械制圖[M]。北京：高等教育出版社，2000.[9]鄭修本，機(jī)械制造工藝學(xué)，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999.[10]天津大學(xué)機(jī)械零件教研室編，機(jī)械零件，天津：科技出版社，1983.[11]崔廣椿，安全系數(shù)與可靠度。機(jī)械設(shè)計(jì)，1985.[12] 張世昌.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社,2002.[13]Cross ,N,Engineering Dsign Metheods ， John Wiley&sons 2000[14]Ullman ,D,G Mechanical Design Processes ， McGraw-Hill 1992