工程索道課件：絞盤機

絞盤機

Cableway

Yarders

絞盤機Section

1

絞盤機主要性能參數(shù)一、絞盤機的主要用途、分類和標(biāo)記二、絞盤機的主要參數(shù)及其技術(shù)要求

Section

2

絞盤機結(jié)構(gòu)與設(shè)計一、工作卷筒二、傳動系統(tǒng)三、操縱系統(tǒng)Section

3

客運索道驅(qū)動機結(jié)構(gòu)與設(shè)計Section

1絞盤機主要性能參數(shù)一、絞盤機的主要用途、分類和標(biāo)記1

．用途

：絞盤機在交通運輸和土木工程中亦稱作卷揚機。

絞盤機是客(貨)運中的一種多功能的專用機械設(shè)備。①

索道集運材的動力源；②

堆頭(山上楞埸)

、木材轉(zhuǎn)運站、貯木埸：裝卸、歸楞、推河、

出河、選材等；③

其它領(lǐng)域作業(yè)：仙游縣東溪水庫建壩提升運輸石、沙、原料等；

江西省萬安大橋、永安市安砂大橋的建設(shè)；京福高速公路上洋、土地洋特大橋施工索道；長羅高速公路黃土崗特大橋施工索道；泉三高速公路下岸特大橋吊裝索道；湖北省丹江市武當(dāng)山玄帝殿吊裝索道；平潭縣小島運送淡水(安裝SKL

、橡皮管等)；建寧縣金鐃山吊運索道；管道搶修設(shè)備纜索運輸系統(tǒng)設(shè)計。中國地質(zhì)大學(xué)

楊義勇中國人民解放軍后勤工程學(xué)院

焦光偉管道搶修設(shè)備纜索運輸系統(tǒng)設(shè)計設(shè)計的相關(guān)要求v

油氣管道穿越山區(qū)地段敷設(shè)方式：翻越型、隧道

型和跨越型，以及山坡地臺型。v

纜索方案：針對蘭成渝輸油管道，沿線陡坡翻越

地段或者跨越地段(如馬家大山)。v

當(dāng)發(fā)生突發(fā)事故需要應(yīng)急搶修時，解決：如何將

搶修機具安全快速運送到達搶修地點的一種方法。馬家大山(蘭成渝輸油管道小河子單向閥室至成縣分輸站之間)v

海拔達2

222

m

，道路崎嶇狹窄，山體坡度大，高

差717

m。v

道路盤山繞行，管道爬坡敷設(shè)。搶修車輛不能通

行。原來搶修設(shè)備依靠人力或者騾馬進行運輸。v

大型搶修機具無法運送到事故現(xiàn)場，影響搶修最

佳時機，導(dǎo)致?lián)p失。馬家大山地形及管道走向圖解決方案要求v借鑒工程索道原理、運輸工藝和設(shè)備組成。v纜索運輸及時將搶修機具運輸?shù)浆F(xiàn)場？v管道應(yīng)急搶修：選用何種索道？站房選址？支架高？各種配套設(shè)備及其安裝成本？v設(shè)計：管道搶修設(shè)備纜索運輸系統(tǒng)。2

．分類和標(biāo)記根據(jù)部頒標(biāo)準(zhǔn)

ZB

B96012-1986：集材索道絞盤機

JS裝車絞盤機

JZ例

KJ3

索道中：J3絞盤機標(biāo)記為

JS2－3KJ3

索道標(biāo)記為

JS－3－K3

．絞盤機的發(fā)展歷史解放前，根本沒有國產(chǎn)的絞盤機，

自

制第1臺2-1A雙筒、柴油機是仿前蘇聯(lián)30

年代的產(chǎn)品(湖南省衡陽機械廠制造)

。至

今先后仿制、設(shè)計制造40多種。挖掘用絞盤機卷揚機(絞車)常用簡單起重設(shè)備，廣泛用于橋梁施工。動力裝置工

作速度卷筒數(shù)量分類標(biāo)準(zhǔn)慢

速調(diào)

速單

筒雙

筒多

筒快

速電動式內(nèi)

燃式手動式卷揚機4

．絞盤機產(chǎn)品分類根椐性能參數(shù)、技術(shù)指標(biāo)、結(jié)構(gòu)完善程度、

制造質(zhì)量和用戶反映情況可分：第Ⅰ類產(chǎn)品絞盤機：總體布置較好，結(jié)構(gòu)合理，性能參數(shù)較先進。如閩

林821

、HJ-3D

(東方紅裝車絞盤機)

、SJ-23C

、SJ-23D型

絞盤機等；第Ⅱ類產(chǎn)品絞盤機：已批量生產(chǎn)，制造質(zhì)量較好，但有不足。如SJ-23A、

SJ-23B

、

湘林、QJ-11

、工農(nóng)781

、J3-B型絞盤機等；第Ⅲ類產(chǎn)品絞盤機：技術(shù)指標(biāo)落后，笨重，不完善，逐漸淘汰。如J3

、2-1A、

XJ型等；第Ⅳ類產(chǎn)品絞盤機：某一時期起一定作用，現(xiàn)已淘汰。如3-1A

、J6

、SJ-2等。理想索道絞盤機〈將來

自走式、自帶伸縮架桿、多功能、液壓、遙控。(近期重量輕、高性能、多用途、易操作、長距離等；閩林821絞盤機工農(nóng)781與21-A絞盤機紅旗、東風(fēng)液壓與J3-B絞盤機21-A絞盤機二、絞盤機的主要參數(shù)及其技術(shù)要求1

．參數(shù)表示絞盤機設(shè)計的技術(shù)性能的。不僅反映適宜用途、范圍和使用條件，而且是衡量和比較設(shè)備是否先進，選用是否合理的尺度。2

．主要參數(shù)及其技術(shù)要求五大參數(shù)：F、V、L

、m

、G主卷筒基本尺寸注：D為卷筒直徑(mm)；A為卷筒容繩深度(mm)；B為卷筒端板外輪緣直徑(mm)，B＝D+2A；C為卷筒端板的平均間距(mm)，即卷筒平均工作長度；E為護罩間隔(mm)；S為卷筒容繩安全距離(mm)，d為鋼索直徑(mm)。護罩＞22視林區(qū)單株材積大小定為1.5

、3

、6

t為宜。高速擋牽引力：高速擋外層鋼索牽引力為4

000~5

000

N為宜(滿足輔

助作業(yè))。⑴

牽引力(或起重量)

F(N)額定牽引力F：Ⅰ檔中層的鋼索牽引力為額定牽引力。

2000Tin A

+d+D

一S中層F

=⑵

牽引速度V和擋位數(shù)(m/s)額定牽引速度V：Ⅰ擋中層的鋼索牽引速度為額定牽引速度。中層

V

=

n(A

+

d

+D

一

s)鋼索速度根據(jù)作業(yè)條件不同，為0.6~6

m/s。要求具有正、倒各3個擋位數(shù)。19100i⑶

主卷筒的容繩量L(m)視林區(qū)平均坡長情況和林道網(wǎng)密度而定。

LY502-80規(guī)定：L

=

1

000

m

，現(xiàn)有500~1

500

m。L

=

(D

+

A

一

S)(A

一

S)

10一3計及：①

卷筒上的鋼索纏繞不均，有松散存在；②

鋼索直徑本身制造誤差。計及以上2點的正誤差為4

%

，令鋼索直徑誤差的影響值K(1/mm2)，

K

=

(1.04d)2

L

=CK(D

+A

一S)(A

一S)10一3⑷

卷筒數(shù)由工藝要求決定，影響絞盤機的經(jīng)濟效果。集材索道絞盤機以2個纏繞卷筒和1個摩擦卷筒為好。⑸

自重G與外形尺寸統(tǒng)計分析〈長

∶

寬

=

1

∶

(0

.45?0

.59)(F

∶G

=1∶(0.5?0.67)Section2絞盤機結(jié)構(gòu)與設(shè)計一、工作卷筒1

．作用卷筒是索道絞盤機的工作機構(gòu)。纏繞和容納鋼索；牽引跑車或拖集木材；將動力回轉(zhuǎn)運動變成鋼索直線運動。2

．分類(纏繞卷筒

摩擦卷筒(

(表面平滑：多層纏繞卷筒⑵

按構(gòu)造形式分〈

筒表〈

〈

23絞盤機型絞盤機(起重機)J-林層S閩單

：式式槽開體開對整面卷形擦柱摩園⑴

按纏繞情況分

〈3

．纏繞卷筒基本尺寸確定(mm)(1)

最小許用直徑D為減少卷筒的彎曲應(yīng)力，D應(yīng)取大些。(纏繞卷筒16?20

摩擦卷筒30導(dǎo)向滑輪直徑推論：D≥(9~13)d。D≥d(e-1)

，

e

=〈鋼索拉力使卷筒壁產(chǎn)生彎曲、扭轉(zhuǎn)、受壓，彎、扭在

C＜

3D和D≥20

d內(nèi)工作時，只占壓應(yīng)力的10%~15%

，故

只考慮抗壓強度，

由拉曼公式推導(dǎo)得6~d6=0.02D

+(6?10)>126>15(2)

壁厚

6(鋼制|oy

=

試

[oy

]oy

=

試

[oy

]經(jīng)驗公式〈鑄鐵

|l鑄鋼(單層纏繞l多層纏繞式中

A—

多層纏繞增大系數(shù)。〈F作用，使卷筒壁直徑D受壓縮，D

↓

，纏繞于卷筒上纏繞繩圈↓；扭矩一定時，鋼索拉力↑

，壓應(yīng)力↑

，故σy不

隨鋼索纏繞層數(shù)成倍增加而增加。6是一個研究課題：按上式求6都比實際使用的6大得多？(單層

大于4層纏繞層數(shù)A6=126=24閩林型：〈6實=14。≥4231.821.4113214

．曲面摩擦卷筒曲面摩擦卷筒是靠摩擦力作功來驅(qū)動鋼索的，用ELL。曲面摩擦卷筒是靠橫向滑移而工作的。為延長摩擦卷筒

的使用壽命，合理曲面應(yīng)滿足：y

①

摩擦卷筒表曲面和鋼

索硬度應(yīng)一致，RC

32~40；②

曲面摩擦卷筒的最小

直徑D≥30

d；③

曲面度合適。o

x

123變直徑曲面卷筒的半橫斷面321思考題：東北林學(xué)院主編的《林業(yè)索道》P88(

1983年

版)提出a=

16~18

，與本書提出a=7~9

，哪一個對？為什

么?鋼索在曲面摩擦卷筒上橫向滑移條件為tanβcp≥μ式中

βcp—各圈鋼索的平均傾角?！磡(

—實

橫，

|d

—鋼絲繩的直徑，mm9標(biāo)?坐a、數(shù)線系物驗拋曲面摩擦卷筒的變直徑軌跡為拋物線，計算式為2xy

=

ad二、傳動系統(tǒng)1

．作用接合、分離動力；改變鋼索F、V；改變卷筒旋轉(zhuǎn)方向。2

．形式分別按閩林型、SJ-23型、J3

型絞盤機講解

三大傳動系統(tǒng)的形式。閩林821絞盤機閩林821型絞盤機傳動系統(tǒng)1—發(fā)動機；2—主離合器；3—變速箱；4—鏈?zhǔn)铰?lián)軸器；5—正倒齒輪箱；6—小齒輪；7—錐形離合器；8—后卷筒；9—片式離合器；10—摩擦卷筒；11—前卷筒．SJ-23型絞盤機SJ-23型絞盤機傳動系統(tǒng)1—發(fā)動機；2—主離合器；3—聯(lián)軸節(jié)；4—聯(lián)合變速箱；5—后卷筒；6—變速箱輸出齒輪；7—帶式離合器；8—離合輪；9、15—開式大齒輪；10—卷筒軸軸承；11—前卷筒；12—制動輪轂；13—內(nèi)漲蹄式制動；14—外帶式制動．閩林821型絞盤機正倒齒輪箱1—輸出齒輪；2、4—大圓錐齒輪；3—撥叉軸；5—結(jié)合子；6—花鍵軸；7—小圓錐齒輪；8—鏈?zhǔn)铰?lián)軸器鏈輪．(主離合器分離或接合動力離合器〈卷筒離合器

使卷筒是否轉(zhuǎn)動卷離〈|錐式〈(單錐：紅旗型

簡化卷筒支承另件

蹄式：

錐J

卷筒錐形離合器結(jié)合、脫開性好，不須常調(diào)整。3金沙江)閩林型(：Y雙(帶式(SJ-23)：結(jié)構(gòu)簡單，3．離合器纏繞卷筒及其雙圓錐離合器1—工作油缸；2—活塞；3—沖板；4—軸套；5—制動輪轂；6—開式大齒輪；7—摩擦錐(外錐)；8—回位彈簧；9—錐形輪槽(內(nèi)錐)；10—卷筒體；11—調(diào)整環(huán)；12—沖桿；13—工作油缸進油接頭．SJ-23型絞盤機制動器1—制動蹄；2—摩擦襯；3—帶式制動器；4—偏心軸；5—凸輪；6—內(nèi)制動蹄工作油缸；7—直搖桿；8—外制動帶工作油缸；9—推桿；10—曲搖桿．4

．制動器制動器：外帶式(SJ-23型絞盤機)；蹄式(SJ-23

、紅旗型絞盤機)。三、操縱系統(tǒng)1

．機械杠桿傳動(1)

傳動原理不同桿長組合。(2)

結(jié)構(gòu)特點制動帶與制動帶輪徑隙：0.8~1.5

mm；離合帶與離合

帶輪徑隙：1~2

mm。2

．液壓傳動(1)

傳動原理液體不可壓縮。(2)

組成油泵、油缸、各種閥、輔助元件和液壓油等組成。閩林821型絞盤機液壓操縱系1—機油壓力表；2—油管；3—柱塞；4—滑閥；5—旁通油管；6—回油管；7—機油箱；8—葉片泵；9—取力箱；10—單向閥；11—壓力閥調(diào)節(jié)螺釘；12—彈簧；13—操縱閥；14—油箱；15—至上卷筒油缸；16—至下卷筒油缸；17—至摩擦卷筒油缸．SJ-23型絞盤機液壓操縱系1—手把；2—棘齒；3—齒板；4—凸輪；5—螺栓；6—滾輪；7—搖桿；8—頂桿；9—活塞；10—皮碗；11—彈簧；12—主油缸；13—蓄油筒；14—油管接頭；15—油管；16—三通接頭；17—排氣螺釘；18—工作油缸；19—頂桿．Section

3客運索道驅(qū)動機結(jié)構(gòu)與設(shè)計應(yīng)用于客、貨運的絞盤機為電驅(qū)動機，按照不同的客運索道有各種不同的形式。用于固定抱索器客運索道的驅(qū)動機有3

種型式：懸掛支撐式、地坑立軸式和兼作張

緊用的移動式。兼作張緊用的移動式驅(qū)動裝置懸掛支撐式驅(qū)動裝置地坑立軸式驅(qū)動裝置用于脫掛抱索器客運索道的臥式驅(qū)動機有

3

種型式：懸吊式、落地式和地下室式。落地式驅(qū)動機占地面積大，維修不便，只有老式客運索道才有，現(xiàn)已被其它

2

種代替。懸吊式驅(qū)動裝置1－驅(qū)動機；2－驅(qū)動輪；3－吊廂；4－加減速器；5－機房罩；6－基礎(chǔ)．地下室式驅(qū)動裝置(mm)1－雙電機串聯(lián)驅(qū)動機；2－驅(qū)動輪傳動軸；3－吊廂；4－驅(qū)動輪；5－機房罩；6－加減速器；7－柴油機．v無齒輪變速：v低轉(zhuǎn)速交流電機(8段24繞組定子電機)v驅(qū)動輪直徑：4.2

，4.9

，5.3

m。最多配置

4

臺電機串聯(lián)驅(qū)動用于單線往復(fù)式客運索道驅(qū)動機分為單牽引驅(qū)動機和雙牽引驅(qū)動機。確保安全運行，主驅(qū)動機應(yīng)配備2套獨立動力源，主動力源應(yīng)為