建筑機械-施工升降機07版

施工升降機（ConstructionElevator）演講人：殷晨波教授博導(dǎo)南京工業(yè)大學(xué)機械與動力工程學(xué)院

SchoolofMechanicalEngineering,NanjingUniversityofTechnology目錄2施工升降機結(jié)構(gòu)3施工升降機機構(gòu)和控制4施工升降機安全裝置5施工升降機電氣系統(tǒng)1施工升降機概述1.施工升降機概述施工升降機是一種采用齒輪齒條嚙合方式或鋼絲繩提升方式，使吊籠作垂直或傾斜運動，用以輸送人員和物料的機械。1.2

施工升降機的分類采用齒輪齒條傳動的升降機。采用鋼絲繩提升的升降機。兩者皆有施工電梯齒輪齒條式鋼絲繩式混合式1.2.1齒輪齒條式升降機：

結(jié)構(gòu)特點：傳動裝置驅(qū)動齒輪，迫使吊籠沿導(dǎo)軌架上的齒條上下運動；導(dǎo)軌架多為單根，由標準節(jié)拼接組成。截面形式可分為矩形和三角形兩種。導(dǎo)軌架多由附墻架與建筑物相連，剛性較好，導(dǎo)軌架加節(jié)接高多由自身輔助系統(tǒng)完成。吊籠布置分為雙籠和單籠。吊籠上一般系有對重來平衡吊籠重量，提高運行平衡性。IACM，SC200施工升降機1.2.2鋼絲繩式升降機：

采用鋼絲繩提升的升降機。1.2.3混合式升降機：

一個吊籠采用齒輪齒條傳動，另一吊籠采用鋼絲繩提升的升降機。1.3升降機的型號由組、型、特性、主參數(shù)和變型更新等代號組成。目錄2施工升降機結(jié)構(gòu)3施工升降機機構(gòu)和控制4施工升降機安全裝置5施工升降機電氣系統(tǒng)1施工升降機概述2.施工升降機結(jié)構(gòu)升降機結(jié)構(gòu)底籠導(dǎo)架吊籠對重吊桿基礎(chǔ)（導(dǎo)架：導(dǎo)軌架和附墻架）2.1底籠主要用于支撐施工升降機導(dǎo)軌架，防止無關(guān)人員進入施工升降機工作區(qū)域。主要由底架、基礎(chǔ)節(jié)和防護圍欄組成，底籠入口處裝有門，吊籠運行時不能開啟以保證人員安全。在吊籠與底架接觸區(qū)域裝有緩沖彈簧，防止兩者之間剛性沖擊。2.2導(dǎo)軌架及附墻架2.2.1導(dǎo)軌架底部與底籠連接并通過附墻架與建筑物固定，作為吊籠上下運行的導(dǎo)軌架，由每節(jié)1508毫米的標準節(jié)通過螺栓聯(lián)結(jié)而成，標準節(jié)主要由鋼管和型鋼焊接而成，各標準節(jié)之間可以任意互換。標準節(jié)2.2.2附墻架

按一定間隔將導(dǎo)軌架與建筑物或其他固定結(jié)構(gòu)相互聯(lián)結(jié)，以保證導(dǎo)軌架不斷架設(shè)升高的穩(wěn)定性，并可以通過其來調(diào)整導(dǎo)軌架的垂直度，附墻架的間隔一般為3~10米。Ⅰ型Ⅱ型Ⅲ型Ⅳ型根據(jù)實際附墻要求不同，可以選擇的附墻形式2.3吊籠吊籠是施工升降機的核心部分，是運輸物料和人員的承載結(jié)構(gòu)，通過傳動系統(tǒng)使之沿軌道上下運行。吊籠為焊接結(jié)構(gòu)體，四周為鋼絲網(wǎng)或鋼板網(wǎng)組成封閉式結(jié)構(gòu)，由籠架、籠門、天窗蓋、安全防護欄、吊桿安裝孔、導(dǎo)向滾輪等組成。吊籠與導(dǎo)軌架的主弦桿一般有四組導(dǎo)向滾輪聯(lián)結(jié)。導(dǎo)向輪保證吊籠不脫離導(dǎo)軌及沿導(dǎo)軌架平穩(wěn)升降。前后導(dǎo)向輪和兩側(cè)導(dǎo)向輪承受吊籠自重及載荷重力，對導(dǎo)軌架產(chǎn)生偏心彎矩。導(dǎo)向輪槽與導(dǎo)軌架主弦桿相匹配。2.4對重具有一定質(zhì)量，懸掛在繞過天輪的鋼絲繩上，沿導(dǎo)軌架運行，對吊籠起平衡作用的重物。在齒輪齒條傳動的施工升降機中，一般設(shè)計有對重，用來平衡吊籠的重量，以減少主電機輸出功率節(jié)省能源。同時改善了導(dǎo)軌架的受力狀態(tài)，提高了升降機的運行平穩(wěn)性。對重與吊籠兩者通過鋼絲繩懸掛在天輪兩側(cè)，兩者重量的一部分可以得到平衡，天輪載荷可通過導(dǎo)軌架傳遞到升降機底架和基礎(chǔ)。對重的重量G3可由下式確定：

G3=G2+φG1式中：G1——吊籠有效額定載荷（kN）；G2——吊籠自重（kN）;φ——額定載荷系數(shù)。選取值是設(shè)對重的關(guān)鍵。（一般φ=0.25~0.4）2.5吊桿吊桿的作用是安裝和拆卸導(dǎo)軌架時用來起吊標準節(jié)及附墻架使用。當(dāng)進行作業(yè)時將其安裝在吊籠頂部的專用安裝孔內(nèi)。2.6基礎(chǔ)基礎(chǔ)承受升降機自重載荷，載重，風(fēng)載荷。基礎(chǔ)設(shè)置應(yīng)滿足使用說明書各項要求，其距建筑物的距離應(yīng)滿足所選附墻架型號。目錄2施工升降機結(jié)構(gòu)3施工升降機機構(gòu)和控制4施工升降機安全裝置5施工升降機電氣系統(tǒng)1施工升降機概述蝸輪蝸桿減速器兩級齒輪減速器液壓傳動方式傳動形式電動機電動機原動機3.施工升降機的機構(gòu)3.1SC型升降機的傳動裝置3.2

布置方式根據(jù)傳動副的不同，傳動裝置的布置方式在吊籠上的布置，分為內(nèi)布置式、側(cè)布置式、頂布置式和頂布置內(nèi)布置混合式四種。采用蝸桿傳動副減速器的傳動裝置，由于體積較小占空間少，為維修方便大都布置在吊籠內(nèi)部。采用斜齒傳動副因受其結(jié)構(gòu)限制一般采用側(cè)置式。側(cè)置式可降低吊籠凈高，但維修不方便。有的升降機將傳動裝置布置在吊籠頂部，可增加吊籠內(nèi)部空間，但占據(jù)了吊籠頂部部分空間，使升降機拆卸不便。液壓傳動裝置一般均采用頂部布置方式。3.3蝸桿傳動裝置的工作原理蝸輪蝸桿傳動副傳動的施工升降機，由主電機產(chǎn)生驅(qū)動力矩，經(jīng)連軸器、蝸桿、蝸輪、齒輪，傳遞到齒條上，由于齒條用螺栓固定在導(dǎo)軌架上，導(dǎo)軌架固定在升降機的底架和基礎(chǔ)上，因而齒條不能上下移動，轉(zhuǎn)動的齒輪即沿著齒輪齒條嚙合傳動節(jié)圓的公切線方向上下移動，使吊籠上下運動。3.4傳動裝置上的制動器施工升降機傳動裝置上的制動器一般為摩擦片式制動器，安裝在電動機尾部。目錄2施工升降機結(jié)構(gòu)3施工升降機機構(gòu)和控制4施工升降機安全裝置5施工升降機電氣系統(tǒng)1施工升降機概述施工升降機安全裝置防墜安全器斷繩保護裝置連鎖控制開關(guān)行程和極限控制開關(guān)緩沖器急停開關(guān)及安全鉤指非電氣、氣動和手動控制的防止吊籠墜落的機械式安全保護裝置。防墜安全器是施工升降機最重要的安全裝置，其作用是限制吊籠的運行速度，防止吊籠墜落，保證人員設(shè)備安全。安全器工作原理：安全器齒輪與導(dǎo)軌架齒條嚙合，當(dāng)?shù)趸\運行失控而下滑時，內(nèi)部離心塊在離心力作用下克服彈簧作用力向外飛出與制動輪內(nèi)的凸齒嚙合，迫使制動輪旋轉(zhuǎn)，由于制動輪尾端螺紋的作用而壓緊碟形彈簧，使制動輪與外殼錐面摩擦力逐漸增大，使吊籠平緩制動直到停止。在安全器發(fā)生作用的同時切斷傳動裝置的電源。安全器每發(fā)生一次動作后必須進行復(fù)位后才能重新使用。安全器在使用過程中必須按規(guī)定進行定期墜落實驗及周期檢定。4.施工升降機安全裝置4.2斷繩保護裝置斷繩保護裝置是因提升鋼絲繩斷裂而瞬時制動的一種安全裝置。此裝置須動作迅速靈活、準確可靠，且復(fù)位和維修容易，不可自動或電動復(fù)位。它是SS型施工升降機非常重要的安全設(shè)施，其是否可靠直接關(guān)系到使用中機械及人員的安全。目前，SS型施工升降機斷繩保護裝置按制動部分結(jié)構(gòu)不同，大致分為滑楔式、偏心輪(塊)式及卡板(銷)式3類?；ㄊ狡妮?塊)式卡板(銷)式詳細信息請點擊4.3連鎖控制開關(guān)吊籠進出門均設(shè)有連鎖開關(guān)，只有當(dāng)?shù)趸\門完全關(guān)閉后，吊籠才能啟動。在運行過程中如果吊籠門開啟，吊籠停止運行?；A(chǔ)防護圍欄門（底籠門）上設(shè)有連鎖開關(guān)，只有當(dāng)?shù)趸\位于底部規(guī)定位置時，基礎(chǔ)圍欄門才能開啟。吊籠頂部的安全出口設(shè)有連鎖開關(guān)，當(dāng)安全門開啟時，吊籠不能啟動。各層站層門設(shè)有連鎖開關(guān)。4.4行程和極限控制開關(guān)行程限位開關(guān)：吊籠等裝置到達行程終點時自動切斷控制電路的安全開關(guān)。行程限位開關(guān)由上下限位開關(guān)組成。如果強制減速開關(guān)未能使吊籠減速停止，限位開關(guān)動作，迫使吊籠停止。極限控制開關(guān)：吊籠等裝置超越行程終點時自動切斷電源電路的安全開關(guān)。極限開關(guān)由上下極限開關(guān)組成，其作用是當(dāng)?shù)趸\運行超過限位開關(guān)和越程后，極限開關(guān)將切斷總電源使吊籠停止運行。極限開關(guān)是非自動復(fù)位的，動作后只能通過手動復(fù)位才能使吊籠重新啟動。4.5緩沖器當(dāng)起升速度≤1.6m/s時，使用蓄能型或耗能型緩沖器。當(dāng)起升速度＞1.6m/s時，使用帶緩沖復(fù)位的蓄能型或耗能型緩沖器。4.6急停開關(guān)及安全鉤急停開關(guān)：供司機在緊急情況下制動吊籠用的手動開關(guān)。安全鉤：防止吊籠脫軌用的鉤狀擋塊。急停開關(guān)安全鉤目錄2施工升降機結(jié)構(gòu)3施工升降機機構(gòu)和控制4施工升降機安全裝置5施工升降機電氣系統(tǒng)1施工升降機概述

5.1電氣系統(tǒng)電氣設(shè)備主要由設(shè)置在底籠的電源箱、吊籠內(nèi)的電控箱、駕駛室內(nèi)的操作箱及系列行程控制開關(guān)和電機等組成。其主要功能是為施工升降機提供動力源并設(shè)置過熱、短路、斷路等保護。5.施工升降機電氣