小型卷揚機的設計

小型卷揚機的設計關鍵詞：卷揚機；卷筒；卷筒軸；滑輪組卷揚機又稱絞車，是起重垂直運輸機械的重要組成部分，配合井架、桅桿、滑輪組等輔助設備，用來提升物料、安裝設備等作業(yè)。由于它結構簡單、操作方便、維護保養(yǎng)簡單、使用成本低、可靠性高等優(yōu)點，廣泛應用于建筑、水利、冶金起重作業(yè)。卷揚機發(fā)展概況（1） 國內發(fā)展情況我國卷揚機的生產是解放后才開始的。50年代為滿足恢復經濟的需要和一個五年計劃的得要，卷揚機的生產被提到了日程上。隨著生產力的發(fā)展，到了60年代，卷揚機的生產和使用越來越多。先后試制了0.5t、It、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。由卷揚機行業(yè)組織了有關廠家和院校聯(lián)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。使卷揚機有了大發(fā)展的基礎。（2） 國外發(fā)展趨勢大型化由于基礎工業(yè)的發(fā)展，大型設備和建筑構件要求整體安裝，促進了大型卷揚機的發(fā)展。目前，俄羅斯、日本、美國均已生產多種類的大噸位卷揚機。采用先進電子技術為了實現(xiàn)卷揚機的自動控制和遙控，國外廣泛采用了先進電子技術。對大型卷揚機安裝了電器連鎖裝置，以保證絕對安全可靠。發(fā)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(fā)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。大力發(fā)展不帶動力源裝置的卷揚機歐美國家非常重視發(fā)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。卷揚機分類及其特性卷揚機分為手動卷揚機和電動卷揚機兩種?，F(xiàn)在以電動卷揚機為主。電動卷揚機由電動機、聯(lián)軸節(jié)、制動器、齒輪箱和卷筒組成，共同安裝在機架上。對于起升高度和裝卸量大工作頻繁的情況，調速性能好，能令空鉤快速下降。對安裝就位或敏感的物料，能用較小速度。卷揚機的分類及其不同特性卷揚機包括建筑卷揚機，同軸卷揚機主要產品有:JM電控慢速大噸位卷揚機、JM電控慢速卷揚機、JK電控高速卷揚機、JKL手控快速溜放卷揚機、電控手控兩用卷揚機、、KDJ微型卷揚機等，僅能在地上使用，可以通過修改用于船上。該產品通用性高、結構緊湊、體積小、重量輕、起重大、使用轉移方便，被廣泛應用于建筑、水利工程、林業(yè)、礦山、碼頭等的物料升降或平拖，還可作現(xiàn)代化電控自動作業(yè)線的配套設備。卷揚機的結構概況（1）基本結構概況電控卷揚機此類卷揚機通過通電或斷電以實現(xiàn)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(xiàn)，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。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(xiàn)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(xiàn)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(tǒng)間能做軸向相對移動。一般，軸向移動是通過可移式聯(lián)軸器把電動機軸的運動傳遞到傳動系統(tǒng)來實現(xiàn)的。溜放型卷揚機此類卷揚機提升重物的下降不是利用電動機反轉來實現(xiàn).而是靠置物的重力下降，并帶動卷簡反轉，此時電動機不轉。要在電動機和卷筒之間實現(xiàn)其運動的聯(lián)接或分離，通常采用離臺器或差動輪系。由于電動機和卷筒可分可合，因此卷筒的數(shù)目可以增多，而各卷筒又可各自完成自己的運動，則此類卷揚機可設計成單卷筒、雙卷筒和多卷筒的型式。1.2.卷揚機起升機構組成及型式起升機構的組成起升機構是使重物作升降運動的機構，它是任何起重機必不可少和最主要最基本的機構。此次設計的電動小型卷揚機是由電動機、連軸器、制動器、減速器、卷筒、導向滑輪、起升滑輪組、釣鉤等組成。電動機正轉或反轉時，制動器松開，通過帶制動輪的聯(lián)軸器帶動減速器高速軸，經減速器減速后由低速軸帶動卷筒旋轉，使鋼絲繩在卷筒上繞進或放出，從而使重物起升或下降。電動機停止轉動時，依靠制動器將高速軸的制動輪剎住，使懸吊的重物停止在空中。根據(jù)需要起升機構上還可裝設各種輔助裝置，如起重量限制器、起升高度限位器、速度限制器和鋼絲繩作多層卷繞時，使鋼絲繩順序排列在卷筒上的排繩裝置等。起升機構的典型傳動型式在電動機與卷筒之間通常采用效率較高的起重用標準兩級減速器。要求低速時可采用三級大傳動比減速器。為便于安裝，在電動機與減速機之間常采用具有補償性能的彈性柱銷連軸器或齒輪連軸器。前者構造簡單并能起緩沖作用，但彈性橡膠圈的使用壽命不長；后者堅固耐用，應用最廣。齒輪連軸器的壽命與安裝質量有關，并且需要經常潤滑。一般制動器都安裝在高速軸上，這樣所需要的制動力矩小，相應的制動器尺寸小，重量輕。經常利用聯(lián)軸器的一半兼作制動輪。帶制動輪的半體應安裝在減速器高速軸上。這樣，即使聯(lián)軸器被損壞，制動器仍可把卷筒制動住，以確保機構的安全。起升機構的制動器必須采用常閉式的。制動力矩應保證有足夠的制動安全系數(shù)。在重要的起升機構中有時設兩個制動器，而第二個制動器可安裝在減速器高速軸的令一伸出端或裝設在電動機的尾部出軸上。由于卷筒與減速器低速軸之間的連接型式很多。本卷揚機的卷筒與低速軸的連接為帶齒輪接盤的結構型式，這種連接型式的優(yōu)點是結構緊湊，軸向尺寸小，分組性好，能補償減速器與卷筒軸之間的安裝誤差?；喗M型式和它的倍率對起升機構的尺寸也有很大的影響。在橋式起重機一般中采用雙聯(lián)滑輪組，一方面使卷筒兩支撐上的受力不變，也就是使運行小車兩邊的軌道輪壓不變，這對橋架和小車車架受力使有利的；另一方面是使重物在起升過程中不作橫向移動。此次設計的是5噸橋式起重機的卷揚機，因此選用雙聯(lián)滑輪組起升機構的計算給定了設計參數(shù)，并將布置方案確定后進行的，通過計算選用機構中所需要的標準零部件，如電動機、制動器、減速器和聯(lián)軸器等。對于非標準零部件需進行單獨設計。此次小型卷揚機設計為提升載荷5噸，主要用于主要用于小型橋式吊車起升機構。［參考文獻］［1］ 孫恒，陳作模.《機械原理》，第六版，北京：高等教育出版社,2001年［2］ 鄭華，陸晨寶，常海斌.卷揚機自動化系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)［J］.自動化應用2014（8）《