起升機構
對物品進行升降運作的基本構成
起升機構,又叫“提升機構”,是起重機必備的、對物品進行升降運作的基本構成。起升機構由起升電機通過聯軸器經減速器空心軸驅動捲筒旋轉,從而使繞在捲筒上的鋼絲繩/纜線帶動吊鉤裝置上升或下降。針對不同的起升高度可能需要配置對應的聯軸器及支持架。起升機構工作的好壞將直接影響整台起重機的工作性能。
起升機構主要由驅動裝置、傳動裝置、捲筒、滑輪組、取物裝置和制動裝置組成。此外,還可裝設各種輔助裝置,如起升高度限位器,力矩限制器,三圈保護等安全裝置,特別是在中、大噸位起重機上,力矩限制器越來越重要。
驅動裝置包括電動機、聯軸器、制動器、減速器、捲筒等部件。
鋼絲繩卷繞系統包括鋼絲繩、捲筒、定滑輪和動滑輪。
安全保護裝置有超負荷限制器、起升高度限位器、下降深度限位器、超速保護開關等。
起升機構有內燃機驅動、電動機驅動、液壓驅動三種驅動方式。
這種驅動方式的優點是具有自身獨立的能源,機動靈活,適用於流動作業的流動式起重機。為保證各機構的獨立運動,整機的傳遞系統複雜笨重。由於內燃機不能逆轉,不能帶載啟動,需依靠傳遞環節的離合器實現啟動和換向。這種驅動方式調速困難,操作麻煩,屬於淘汰類型。只在現有少數履帶起重機的鐵路起重機上應用。
這是起升機構主要的驅動方式。直流電動機的機械特性適合起升機構工作要求,調速性能好,但獲得直流電源教困難。在大型的工程起重機上,常用內燃機和直流電機實現直流傳動。交流電動機驅動能直接從電網取得,操縱簡單,維護容易,機組重量輕,工作可靠,在電動機起升機構中被廣泛採用。
液壓驅動的起升機構,由原動機帶動液壓泵,將工作油液輸入執行構件(液壓缸或液壓馬達)使機構動作,通過控制輸入執行機構的液體流量實現調速。液壓驅動的優點是傳動比大,可實現大範圍的無極調速,結構緊湊,運轉平穩,操作方便,過載保護性好。缺點是液壓傳動元件的製造精度要求高,液壓容易泄露。液壓驅動在流動式起重機上獲得廣泛的應用。
設計起升機構需要給定的主要參數有:起重量、工作級別、起升高度和起升速度。
起重量對起升機構的組成形式、傳動部件、電動機的驅動功率有重要影響。在起重機系列設計中,合理選擇起重量是重要的環節。一般情況下,當起重量超過10t時,常設置兩個起升機構,即主起升擊機構和副起升機構。主起升機構的重量大,用以起吊重的貨物。副起升機構的起重量小,但速度較快,用以起吊較輕的貨物或作輔助性工作,提高工作效率。
起升速度的選擇與起重量、起升高度、工作級別和使用要求有關,中、小起重量的起重機選用高速以提高生產率,大起重量的起重機選用低速以降低驅動功率,提高工作的平穩性和安全性。工作級別高、經常使用、要求生產率高的起重機宜採用高速;反之,工作級別低、用於輔助性工作的起重機可選用低速。用於安裝與設備維修的起重機除選用低速外,還克配備有微速或調試功能。大起升高度的起重機為了提高工作效率,除適當提高起升高速外,還可備有空載快速升降功能。各類起重機常用的起升速度可參考下表1。
(1)平行軸布置方式
是吊鉤起重機的基本形式。
(2)同軸線布置
電動葫蘆是電動機與捲筒同軸布置的典型形式。
卷繞系統是傳動系統的一部分,由撓性元件(鋼絲繩或鏈條)、導向和貯存元件(滑輪和捲筒)組成。它將旋轉運動改變成直線運動,起著運動形式的轉化和能量的傳遞作用。
液壓缸作直線往複運動。液壓缸驅動的起升機構有多種型式。最簡單的是液壓缸直立,直接頂升物品,如液壓電梯和塔式起重機的頂升機構,液壓缸行程和推力與被頂物品的重量和起升高度有關。
(1)圖1是液壓缸配增速滑輪組構成的起升機構。
(2)圖2是起升液壓缸和剪叉機構構成的起升機構。
(3)圖3是伸縮臂架變幅機構起著物品起升機構。
圖1 | 圖2 | 圖3 |