1200125t橋式起重機的主起升機構

 

    1主要技術參數和要求1.1主要技術參數200t，起升高度為34m
，作級別為M3.1.2主要技術要求120025t橋(qiao)式(shi)起(qi)重(zhong)機(ji)能(neng)否(fou)安(an)全(quan)穩(wen)定(ding)運(yun)行(xing)和(he)快(kuai)速(su)準(zhun)確(que)定(ding)位(wei)，將(jiang)直(zhi)接(jie)影(ying)響(xiang)三(san)峽(xia)工(gong)程(cheng)左(zuo)岸(an)電(dian)站(zhan)能(neng)否(fou)按(an)計(ji)劃(hua)投(tou)產(chan)發(fa)電(dian)和(he)所(suo)吊(diao)運(yun)設(she)備(bei)和(he)人(ren)員(yuan)的(de)安(an)全(quan)。合(he)同(tong)要(yao)求(qiu)120025t橋式起重機必須把成熟可靠、運行穩定放在首位，在此基礎上保證技術先進。同時要求各機構當1組電機或1套裝置出現故障後
，另一組電機能夠把所吊運的設備安全平穩地放回原地。

 

    1200t起升機構的特殊點與關鍵技術標直接影響整台起重機的性能和可靠性。按傳動形式不同其可分為單套傳動和雙套傳動，單套傳動方案有：雙電動機、單減速器、4卷筒方案；雙電動機

、雙減速器
、4卷筒方案；雙電動機
、3減速器、雙卷筒方案；雙電動機、5減速器、4卷筒方案；4電動機
、3減速器、雙卷筒方案。雙套傳動方案有：雙電動機、雙減速器、雙卷筒方案；雙電動機

、4減速器
、4卷筒方案
；4電動機
、雙減速器、雙卷筒方案。按主起升機構鋼絲繩纏繞形式不同可劃分為：鋼絲繩單層纏繞、鋼絲繩雙層纏繞、鋼絲繩交叉纏繞和鋼絲繩順繞等形式。通過以上方案的分析比較
，確定1200t起升機構采用雙電動機驅動1個行星減速器，行星減速器驅動4個單聯卷筒
、鋼絲繩雙層順繞的結構。它由2個250kW的變頻電動機驅動1個行星齒輪減速器，在行星齒輪減速器的4個輸出軸上各驅動1個直徑為21m的單聯卷筒。卷筒與減速器之間使用球鉸式卷筒聯軸器，鋼絲繩在卷筒上的纏繞為雙層纏繞

，整個起升機構共有4套滑輪組，每套滑輪組的倍率為2X6鋼絲繩直徑為44mm.除在每套驅動係統的高速軸上安裝2個盤式製動器外，在卷筒端部的法蘭盤上還安裝有安全製動器，其關鍵技術和特點如下：（1）減速器的2個輸入軸和4個輸出軸對稱於減速器中心線的2側，使減速器的結構形式和受力完全對稱
，減速器的箱體不承受附加彎曲作用。起升機構的4個上滑輪組布置在小車架的4gejiaoshang，kaojinchelunzhichengchu，jiangjuantongzhichengdianfangdaoxiaochechelunzhichengdiandewaimianyichanshengfanbianxing，duixiaochejiashoulifeichangyouli

，kejianxiaoxiaochejiadeshoulihebianxing，jianqingxiaochejiazizhong。

 

    （2）行星減速器主傳動2個ge驅qu動dong電dian機ji輸shu出chu軸zhou分fen別bie與yu行xing星xing減jian速su器qi太tai陽yang輪lun的de軸zhou及ji行xing星xing包bao外wai齧nie合he的de齒chi輪lun軸zhou相xiang連lian。通tong過guo調tiao整zheng行xing星xing部bu分fen和he外wai齧nie合he部bu分fen的de速su比bi配pei合he
，可ke以yi得de到dao快kuai慢man2種速比。當其中任意1台電動機出現故障後
，該側的製動器抱閘
，另1個電動機可以單獨運行，並保證能以1/2倍的額定速度連續長時間工作，同時這種工況可以作為起升機構獲得另1組速度的穩定運行方案。在該工況下傳動鏈中任一零件都不過載，使起升機構的調速範圍增加1倍，達到1：40無級調速。當2台電機都完好無損時，可關閉1台電動機，隻保留1台電動機工作
，1擋的慢速為0075m/min，起升機構的定位精度達到1mm.再(zai)利(li)用(yong)起(qi)重(zhong)機(ji)所(suo)具(ju)有(you)的(de)二(er)維(wei)定(ding)位(wei)和(he)三(san)維(wei)顯(xian)示(shi)功(gong)能(neng)，提(ti)高(gao)設(she)備(bei)安(an)裝(zhuang)對(dui)位(wei)的(de)精(jing)確(que)性(xing)的(de)工(gong)作(zuo)效(xiao)率(lv)。采(cai)用(yong)這(zhe)種(zhong)方(fang)案(an)，可(ke)大(da)大(da)提(ti)高(gao)起(qi)升(sheng)機(ji)構(gou)的(de)安(an)全(quan)可(ke)靠(kao)性(xing)和(he)使(shi)用(yong)性(xing)能(neng)
，對(dui)電(dian)站(zhan)廠(chang)房(fang)使(shi)用(yong)不(bu)頻(pin)繁(fan)

、安全可靠性和定位精度要求較高的起重機尤其適用。

 

    （）如所示
，每個卷筒的內外層鋼絲繩為1根鋼絲繩
，1根鋼絲繩的2個繩頭通過同1個壓板固定在卷筒端部，外層鋼絲繩比內層鋼絲繩滯後3圈，使內層鋼絲繩纏繞到卷筒上後形成1個固定的槽形，以便外層鋼絲繩能夠有條不紊地纏在內層鋼絲繩形成的螺旋槽內。這種纏繞方法的優點是：內外2層鋼絲繩的受力和繞繩的速度不同，可通過裝在平衡杠杆端部的平衡滑輪來達到平衡；通過平衡杠杆使在同一電動機2側的2套滑輪組的受力達到平衡；減速器2側的2套滑輪組通過嚴格控製卷筒的加工直徑達到平衡。另外，在滑輪組倍率一定的條件下，鋼絲繩受力分支數的增加、單根鋼絲繩受力的減小
，使卷筒直徑
、滑輪直徑、小車軌距和小車高度都相應減小

，小車和整機的自重明顯降低。這一特點也給設計
、製造、運輸、安裝、調試、運行維護帶來很大方便。采用這種纏繞方法的鋼絲繩直徑為44mm，卷筒直徑2.1m.小車軌距為7.5m.如果采用單層纏繞，鋼絲繩的直徑達到54mm卷筒直徑達到25m
，小車軌距達到9m，小車架則無法實現整體加工，整機的寬度和高度也要增加。

 

    200t起升機構采用電氣製動，工作製動器，輔助製動器
，製動過程十分平穩、可靠安全。為確保所吊運設備的安全，在主起升機構卷筒法蘭上設置了安全製動器，同時有1套檢測係統與之配套，當4個卷筒中的2個卷筒轉速不一致時、電機超速時、高速軸與低速軸之間的速比發生變化時、卷筒超速時
，控製係統會立即控製安全製動器抱閘。在故障狀態下，從檢測到信號到製動器完全把重物支持住
，重物下滑距離控製在100~300mm範圍內。另外在司機室內設置了1個緊急停車按鈕
，當司機發現緊急情況時，可立即按動緊急按鈕，使安全製動器立即抱閘，以免發生設備墜落事故。

 

    1200t起升機構中的減速器是起升機構的關鍵件，它在小車架上的支撐方式成為一個難題。如果采用三支點支撐，由於單根鋼絲繩*大(da)拉(la)力(li)很(hen)大(da)，采(cai)用(yong)的(de)又(you)是(shi)單(dan)聯(lian)雙(shuang)層(ceng)纏(chan)繞(rao)，尤(you)其(qi)是(shi)吊(diao)具(ju)在(zai)下(xia)極(ji)限(xian)時(shi)
，單(dan)個(ge)支(zhi)點(dian)承(cheng)受(shou)的(de)壓(ya)力(li)太(tai)大(da)，使(shi)得(de)支(zhi)點(dian)結(jie)構(gou)龐(pang)大(da)，不(bu)易(yi)實(shi)現(xian)。如(ru)果(guo)采(cai)用(yong)底(di)座(zuo)式(shi)連(lian)接(jie)用(yong)連(lian)接(jie)螺(luo)栓(shuan)把(ba)10m長chang的de減jian速su器qi底di座zuo與yu小xiao車che架jia固gu定ding在zai一yi起qi，在zai工gong作zuo過guo程cheng中zhong減jian速su器qi的de箱xiang體ti就jiu要yao隨sui小xiao車che架jia的de變bian形xing而er變bian形xing。這zhe樣yang會hui影ying響xiang減jian速su器qi內nei齒chi輪lun的de傳chuan動dong
，減jian速su器qi箱xiang體ti結jie合he麵mian處chu會hui出chu現xian縫feng隙xi，往wang外wai漏lou油you。為wei了le解jie決jue這zhe些xie難nan題ti
，將jiang減jian速su器qi設she計ji成cheng一yi端duan固gu定ding、一yi端duan滑hua動dong的de聯lian接jie形xing式shi，一yi端duan用yong螺luo栓shuan把ba減jian速su器qi緊jin緊jin地di固gu定ding在zai小xiao車che加jia上shang，另ling一yi端duan采cai用yong滑hua動dong連lian接jie
，保bao證zheng在zai小xiao車che架jia變bian形xing時shi，減jian速su橋qiao式shi起qi重zhong機ji運yun行xing機ji構gou兩liang步bu式shi製zhi動dong裝zhuang置zhi上shang海hai振zhen華hua港gang機ji（集團）豐城製動器有限公司聶春華橋式起重機運行機構兩步式製動的設計思想是在大車（或小車）運行機構驅動軸上采用兩步式常閉型電力液壓（塊式或盤式）製動器，通過2次施加製動力矩的方式，實現平穩地減速製動（由較小的製動力矩進行第1次製動）和可靠地維持製動（待機構停止後或快要停止時進行第2次製動）其實施方案是：dangjigoujiansutingchehou，geiqudongzhouyizugoudezhidongliju
，shidequdonglunzaiwailidezuoyongxiabuchanshenggundongweiyi
，zhikenengchanshenghuadongweiyi，congerchanshengyuwailixiangfandehuadongmocazuli，qidaoweichi（防風）製動作用。

 

    1結(jie)構(gou)及(ji)工(gong)作(zuo)原(yuan)理(li)兩(liang)步(bu)式(shi)製(zhi)動(dong)裝(zhuang)置(zhi)結(jie)構(gou)如(ru)所(suo)示(shi)，其(qi)工(gong)作(zuo)原(yuan)理(li)見(jian)，當(dang)機(ji)構(gou)驅(qu)動(dong)電(dian)機(ji)斷(duan)電(dian)停(ting)止(zhi)驅(qu)動(dong)時(shi)，推(tui)動(dong)器(qi)也(ye)同(tong)時(shi)斷(duan)電(dian)並(bing)失(shi)去(qu)推(tui)力(li)

，這(zhe)時(shi)一(yi)次(ci)製(zhi)動(dong)彈(dan)簧(huang)力(li)Pi經杠杆和製動瓦作用到製動輪上並產生製動力矩Mi，對機構進行**步製動。而二次製動彈簧在單向液壓阻尼缸的反力作用下緩慢下移釋放，待機構完全停止後（或快要停止時）二次製動彈簧釋放結構簡圖1.一次製動彈簧2製動拉杆3製動臂4製動瓦5均等杠杆6聯鎖銷7調節手輪8延時裝置9推動器10製動彈簧11.限位開關12力矩調整螺母13補償裝置到位並將彈簧力P2施加到製動輪上並產生二次製動力矩M2實施維持製動。Ml和M2junkezaishiyongguochengzhonggenjushijixuyaozaiyidingfanweineijinxingtiaozheng，diercizhidongdeyanshizhiyekegenjushijixuyaotongguoshijiantiaojiefazaiyidingfanweineijinxingtiaozheng。dangjigoutongdiankaishiqudongshi，zhidongqidetuidongqiyetongshidedianbingdakaizhidongqi（此時單向液壓阻尼缸無阻尼作用）製zhi動dong器qi可ke根gen據ju用yong戶hu需xu器qi可ke以yi在zai長chang度du方fang向xiang上shang沿yan小xiao車che架jia滑hua動dong，使shi減jian速su器qi箱xiang體ti不bu隨sui小xiao車che架jia一yi起qi變bian形xing，徹che底di解jie決jue了le傳chuan動dong精jing度du和he漏lou油you的de問wen題ti。通tong過guo載zai荷he試shi驗yan和he工gong業ye性xing運yun行xing試shi驗yan證zheng明ming，在zai分fen箱xiang麵mian一yi點dian也ye不bu漏lou油you，在zai減jian速su器qi1m遠處測得的噪聲隻有82dB
，符合我國大型減速器噪聲規定值不大於112分貝的要求。

 

    減速器設計成一端固定、一yi端duan滑hua動dong的de聯lian接jie形xing式shi後hou，減jian速su器qi不bu隨sui小xiao車che架jia變bian形xing而er變bian形xing
，安an裝zhuang在zai減jian速su器qi高gao速su軸zhou上shang的de製zhi動dong輪lun和he安an裝zhuang在zai小xiao車che架jia上shang的de製zhi動dong器qi，在zai小xiao車che架jia受shou力li變bian形xing時shi，2者zhe的de中zhong心xin將jiang會hui發fa生sheng錯cuo位wei，致zhi使shi輪lun式shi製zhi動dong器qi無wu法fa正zheng常chang工gong作zuo。對dui於yu盤pan式shi製zhi動dong器qi來lai說shuo，製zhi動dong器qi與yu製zhi動dong盤pan不bu同tong心xin對dui正zheng常chang工gong作zuo影ying響xiang不bu大da，因yin此ci工gong作zuo製zhi動dong器qi和he輔fu助zhu製zhi動dong器qi必bi須xu采cai用yong盤pan式shi製zhi動dong器qi。使shi用yong盤pan式shi製zhi動dong器qi的de另ling一yi個ge優you點dian是shi：製動盤的轉動慣量明顯小於製動輪的轉動慣量，可以減小對減速器行星包和其他零部件的衝擊，尤其在主起升機構輕載（00t以下）高速（3m/min）時，電機的轉速增加1倍
，達到1440rad/min可以使機構能夠更加安全、平穩的工作。