起升機構的組成與工作原理
起升機構用來實現物料垂直升降,是任何起重機不可缺少的部分,因而是起重機最主要、也是最基本的機構。起升機構的安全狀態,是防止起重事故的關鍵,將直接地關系到起重作業的安全。
1.起升機構組成
起升機機構由驅動裝置、傳動裝置、卷繞系統、取物裝置、制動器及其他安全裝置等組成,不同種類的起重機需配備不同的取物裝置,其驅動裝置亦有不同,但布置方式基本上相同。典型起升機構平面布置見圖8-1。
圖8-1 起升機構傳動簡圖
1-電動機 2-聯軸器 3-制動器 4-減速器 5-聯軸器 6-卷筒
7-鋼絲繩 8-吊鉤滑輪組 9-上升極限位置限制器
起重量超過10t時,常設兩個起升機構:主起升機構(大起重量)與副起升機構(小起重量)。一般情況下兩個機構可分別工作,特殊情況下也可協同工作。副鉤起重量一般取主鉤起重量的20%--30%;
(1)驅動裝置。大多數起重機采用電動機驅動,布置、安裝和檢修都很方便。流動式起重機(如汽車起重機、輪胎起重機等)以內燃機為原動力,傳動與操縱系統比較復雜。
(2)傳動裝置。包括減速器、聯軸器和傳動軸。減速器常用封閉式的臥式標準兩級或三級圓柱齒輪減速器,起重量較大者有時增加一對開式齒輪以獲得低速大力矩。為補償吊載后小車架的彈性變形給機構工作可靠性帶來的影響,通常采用有補償性能的彈性柱銷聯軸器或齒輪聯軸器,有些起升機構還采用浮動軸(也稱補償軸)來提高補償能力、方便布置并降低磨損。
(3)卷繞系統。它指的是卷筒和鋼絲繩滑輪組。橋架類型起重機采用雙聯滑輪組,單聯滑輪組一般用于臂架類型起重機。
(4)取物裝置。它是根據被吊物料的種類、形態不同,采用不同種類的取物裝置。取物裝置種類繁多,使用量最大的是吊鉤。
(5)制動器及安全裝置。制動器既是機構工作的控制裝置,又是安全裝置,因此是安全檢查的重點。起升機構的制動器必須是常閉式的。電動機驅動的起重機常用塊式制動器,流動式起重機采用帶式制動器,近幾年采用了盤式制動器。一般起重機的起升機構只裝配一個制動器,通常裝在高速軸上(也有裝在與卷筒相連的低速軸上);吊運熾熱金屬或其他危險品,以及發生事故可能造成重大危險或損失的起升機構,每套獨立的驅動裝置都要裝設兩套支持制動器。制動器經常利用聯軸器的一個半體兼作制動輪,即使聯軸器損壞,制動器仍能起安全保護作用。
此外,起升機構還配備起重量限制器、上升極限位置限制器、排繩器等安全裝置。
2.起升機構的工作原理
電動機通過聯軸器(和傳動軸)與減速器的高速軸相連,減速器的低速軸帶動卷筒,吊鉤等取物裝置與卷繞在卷筒上的省力鋼絲繩滑輪組連接起來。當電動機正反兩個方向的運動傳遞給卷筒時,通過卷筒不同方向的旋轉將鋼絲繩卷入或放出,從而使吊鉤與吊掛在其上的物料實現升降運動,這樣,將電動機輸入的旋轉運動轉化為吊鉤的垂直上下的直線運動。常閉式制動器在通電時松閘,使機構運轉;在失電情況下制動,使吊鉤連同貨物停止升降,并在指定位置上保持靜止狀態。當滑輪組升到最高極限位置時,上升極限位置限制器被觸碰面動作,使吊鉤停止上升。當吊載接近額定起重量時,起重量限制器及時檢測出來,并給予顯示,同時發出警示信號,一旦超過額定值及時切斷電源,使起升機構停止運行,以保證安全。