滑輪組和卷筒

第二章

起重機(jī)主要零部件·

§2-1鋼絲繩·

一、概述：1、鋼絲繩的用途：是起重機(jī)的主要零件之一，可用于起升、變幅、牽引、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中，還可用于捆扎、張緊、索道支承等。2、鋼絲繩的制作：鋼絲→股→繩3、使用性能：優(yōu)點(diǎn)---強(qiáng)度高、自重輕、撓性好、運(yùn)行平穩(wěn)、彈性好、耐沖擊。缺點(diǎn)---不能承受壓力、僵性較大。二、鋼絲繩的構(gòu)造：1、順繞繩與交繞繩：⑴順繞繩---由絲繞成股、繩股繞成繩的捻制方向相同，標(biāo)記“同”。⑵交繞繩---由絲繞成股、繩股繞成繩的捻制方向相反，標(biāo)記“交”或不標(biāo)。⑶鋼絲繩的旋向----由繩股繞成繩的繞制螺旋方向來決定?！?/p>

§2-1鋼絲繩2、點(diǎn)接觸繩與線接觸繩：⑴點(diǎn)接觸繩：各層鋼絲直徑相同，內(nèi)外層鋼絲的捻距不同，鋼絲交叉形成點(diǎn)接觸。⑵線接觸繩：繩股中鋼絲直徑不同，各層鋼絲的捻距相同，相鄰層鋼絲中心線互相平行，鋼絲間沿整個(gè)長(zhǎng)度接觸，形成線接觸，應(yīng)力小，撓性好，耐磨，壽命較點(diǎn)接觸繩可提高1.5～2倍。⑶主要形式：粗細(xì)式、外粗式、填充式。3、繩芯：⑴繩芯的作用---增加撓性與彈性，潤(rùn)滑。⑵繩芯的種類---纖維織物、金屬芯、石棉芯。4、繩股數(shù)：6股繩、8股繩、18股繩?！?/p>

§2-1鋼絲繩三、鋼絲繩的選用：1、根據(jù)鋼絲繩的使用場(chǎng)合選擇型號(hào)：h=D/dD----滑輪或卷筒直徑d----鋼絲繩直徑

2、選擇鋼絲繩直徑：⑴由最大工作靜拉力確定鋼絲繩最小直徑：d

=式中：Fmax-----鋼絲繩最大工作拉力

Nd

----

鋼絲繩最小直徑

mmC

-----

選擇系數(shù)⑵根據(jù)鋼絲繩所處機(jī)構(gòu)的工作級(jí)別的安全系數(shù)選擇鋼絲繩直徑。鋼絲繩在工作中應(yīng)滿足：

F繩≥n·FmaxF繩

---

鋼絲繩破斷拉力

N3、鋼絲繩的標(biāo)注：·

§2-1

鋼絲繩四、鋼絲繩的破壞形式與提高壽命的措施：1、鋼絲繩的破壞形式：2、提高鋼絲繩壽命的主要措施：⑴盡量減少鋼絲繩的彎曲次數(shù)；⑵盡量增大滑輪、卷筒的直徑；⑶盡量降低工作應(yīng)力；⑷正確選用繩槽及材料；⑸注意維護(hù)保養(yǎng)。五、鋼絲繩的報(bào)廢：1、斷絲數(shù)達(dá)到表2-4規(guī)定值時(shí)； 2、鋼絲繩中出現(xiàn)整根股斷裂時(shí)；3、外層鋼絲磨損達(dá)到其直徑的40%；4、鋼絲繩內(nèi)、外有明顯腐蝕時(shí)；5、鋼絲繩有較嚴(yán)重變形時(shí)?！?/p>

§2-2

滑輪、滑輪組和卷筒一、滑輪按工作性質(zhì)可分為：工作滑輪、平衡滑輪。1、滑輪的材料與構(gòu)造：⑴鑄鐵滑輪⑵焊接滑輪⑶熱軋滑輪⑷鍛造滑輪⑸尼龍滑輪⑹雙幅板壓制滑輪2、滑輪的主要尺寸：

D0min

=

h·d

mm式中：D0min --------按鋼絲繩中心計(jì)算的滑輪最小卷直徑；h-----與機(jī)構(gòu)工作級(jí)別和鋼絲繩結(jié)構(gòu)有關(guān)的系數(shù)；d-----鋼絲繩直徑?！?/p>

§2-2

滑輪、滑輪組和卷筒平衡滑輪的直徑D平D平=D0minD平=0.6D0min橋架型起重機(jī)動(dòng)性臂架型起重機(jī)動(dòng)性⑵滑輪繩槽：對(duì)繩槽的要求是：①應(yīng)保證鋼絲繩與繩槽有足夠的接觸面積，降低二者的接觸應(yīng)力。通常：R=(0.53∽0.6)d②容許鋼絲繩有一定量的偏斜，通常鋼絲繩中心線與滑輪軸垂直平面之間的角度不得大于5°，而不致使鋼絲繩與繩槽邊緣磨損。為此，繩槽側(cè)面應(yīng)有適當(dāng)?shù)膴A角：通常

β

=

35°∽

40°β角過小，鋼絲繩容許偏角減?。沪陆沁^大，鋼絲繩的接觸角減小，且使滑輪寬度增大?！ぁ?-2

滑輪、滑輪組和卷筒③繩槽應(yīng)具有足夠的深度k，以防止鋼絲繩脫槽，同時(shí)增大k也可使容許偏角增大。二、滑輪組：1、滑輪組的種類：⑴根據(jù)滑輪組的功用分：省力滑輪組、增速滑輪組。①省力滑輪組：通過它可以用較小的繩索拉力吊起重大的貨物，同時(shí)減速。省力滑輪組是最常用的滑輪組。②增速滑輪組：根據(jù)與省力滑輪組完全相同，反過來應(yīng)用已。⑵根據(jù)滑輪組的結(jié)構(gòu)分：?jiǎn)温?lián)滑輪組、雙聯(lián)滑輪組?！?/p>

§2-2

滑輪、滑輪組和卷筒①單聯(lián)滑輪組：用于門座起重機(jī)、汽車起重機(jī)、塔式起重機(jī)等臂架型起重機(jī)。②雙聯(lián)滑輪組：由兩個(gè)單聯(lián)滑輪組對(duì)稱地組成雙聯(lián)滑輪組，在橋架型起重機(jī)上廣泛采用，在大起重量的臂架型起重機(jī)上也采用。2、滑輪組的倍率：⑴定義：滑輪組的倍率是滑輪組省力的倍數(shù)或滑輪組增速的倍數(shù)。⑵倍率的選擇：一般原則：大起重量選大倍率，以免鋼絲繩過粗。雙聯(lián)滑輪組可選取較小的倍率，其本身的鋼絲繩分支數(shù)多。大起升高度適用小的倍率，防止卷筒過長(zhǎng)或多層卷繞。·§2-2

滑輪、滑輪組和卷筒3、滑輪組效率：⑴滑輪的效率：①滑輪內(nèi)部的摩擦阻力；②鋼絲繩的僵性阻力；實(shí)際拉力F+ΔF>理想拉力F。η=

F

/

F+ΔF滾動(dòng)軸承η=

0.98

η=滑動(dòng)軸承

0.95⑵滑輪組的效率：Zη

=

1-ηm

/

m(1-η)§2-2

滑輪、滑輪組和卷筒三、卷筒1、卷筒的構(gòu)造與材料：⑴卷筒的形式：①按外形分：圓柱形卷筒----起重機(jī)大多數(shù)情況下采用；圓維形卷筒、曲線形卷筒-----特殊情況、特殊要求時(shí)采用。②按卷筒的表面情況分：有槽卷筒、光面卷筒。③按卷繞情況分：?jiǎn)螌泳砝@卷筒、多層卷繞卷筒。④按制造方法分：鑄造卷筒、焊接卷筒。⑵卷筒的材料：一般卷筒----機(jī)械性能不低于HT20-40重要卷筒----球墨鑄鐵或鑄鋼ZG230-450大型卷筒----A3鋼板卷彎后焊接·

§2-2

滑輪、滑輪組和卷筒2、卷筒主要尺寸：⑴卷筒繩槽 繩槽型式-----

分標(biāo)準(zhǔn)槽、深槽。⑵卷筒的卷繞直徑：⑶卷筒長(zhǎng)度①單層卷繞：D0min

=

h·d單聯(lián)卷筒----L=L0

+

2L1

+

L2mm雙聯(lián)卷筒----L=2（L0

+

L1

+

L2）+

L3δ≥mm②多層卷繞：⑷卷筒壁厚：①鑄鐵卷筒-----δ=0.02D+(6∽10)12mm②鑄鋼卷筒-----

δ=

d

δ≥15mm·§2-2

滑輪、滑輪組和卷筒3、卷筒的強(qiáng)度計(jì)算與穩(wěn)定性校核：⑴強(qiáng)度計(jì)算⑵穩(wěn)定性驗(yàn)算4、鋼絲繩在卷筒上的固定：⑴壓板固定⑵楔塊固定⑶螺釘固定§2-3吊鉤裝置和抓斗一、吊鉤裝置：又稱吊鉤組，吊鉤與滑輪組的動(dòng)滑輪的組合體，起重機(jī)上應(yīng)用最廣泛的取物裝置。組成----吊鉤、吊鉤螺母、推力軸承、吊鉤橫梁、夾板、滑輪軸等。1、吊鉤裝置的型式：⑴短鉤型吊鉤組⑵長(zhǎng)鉤型吊鉤組2、載荷在吊鉤中的傳遞：吊重→吊鉤→吊鉤螺母→推力軸承→吊鉤橫梁→夾板→滑輪軸→滑輪→鋼絲繩→卷繞系統(tǒng)→驅(qū)動(dòng)裝置·

§2-3吊鉤裝置和抓斗3、吊鉤：⑴吊鉤和種類：吊鉤彎曲的部分稱鉤身，垂直部分稱鉤柱。按鉤身的形狀分----單鉤、雙鉤；按鉤柱的長(zhǎng)短分----短鉤、長(zhǎng)鉤；按制選方式分------鍛造吊鉤、片式吊鉤。⑵吊鉤材料：吊鉤的材料要求沒有突然斷裂的危險(xiǎn)，不允許使用焊接制造和修復(fù)的吊鉤。二、抓斗抓斗是一種以抓放形式裝卸散粒物料或長(zhǎng)材的取物裝置。1、抓斗的種類：⑴按抓斗的顎板數(shù)分：·

§2-3吊鉤裝置和抓斗⑴按抓斗的顎板數(shù)分：①多顎板抓斗（荷花抓斗）----顎板數(shù)通常為6，用于裝卸大塊礦石及廢鋼鐵。②雙顎板抓斗-----按物料的容重分：特輕型、輕型、中型、重型、特重型。⑵按顎板閉合和張開的驅(qū)動(dòng)方式分：①繩索式抓斗-----依靠鋼絲繩閉合滑輪組產(chǎn)生的閉合力來達(dá)到抓取物料的目的，又可分為：?jiǎn)嗡髯ザ?、雙索抓斗、四索抓斗。②動(dòng)力式抓斗-----依靠外界的能源，通過電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)滑輪組、液壓裝置或氣力裝置使顎板張開。又可分為：液壓抓斗、氣力抓斗、電力抓斗。其中雙顎板、雙索抓斗應(yīng)用最廣泛?！?/p>

§2-3

吊鉤裝置和抓斗2、抓斗的工作原理：1）雙繩抓斗的工作原理：⑴組成：頭部、撐桿、下橫梁、左右兩顎板、滑輪組、支持繩、開閉繩。⑵工作原理：雙繩抓斗是利用起升、開閉兩個(gè)卷筒及起升繩、開閉繩來操縱的。起升繩系在抓斗頭部，開閉繩以滑輪

組的方式繞于頭部（上橫梁）與下橫梁之間，起升繩、開閉繩互相配合，就可以完成貨物的抓放。⑶雙繩抓斗的工作過程：①準(zhǔn)備----空抓斗以張開狀態(tài)，起升繩、開閉繩均不動(dòng)?！?/p>

§2-3

吊鉤裝置和抓斗②下降----起升繩、開閉繩同步放出，空抓斗繼續(xù)以打開狀態(tài)下降至貨堆上。③抓取貨物----兩繩均松馳，抓斗靠自重插入貨堆，收緊開閉繩，抓斗逐漸閉合。④上升-----抓斗完全閉合后，兩繩同步收緊，滿抓斗上升。⑤卸貨-----放松開閉繩，在抓斗自重及料重作用下，抓斗自動(dòng)打開卸料。⑥返回-----兩繩均不動(dòng)，空抓斗打開狀態(tài)回到取料點(diǎn)，準(zhǔn)備進(jìn)入下一循環(huán)。2）單繩抓斗的工作原理：⑴組成：與雙繩抓斗相似，頭部、撐桿、下橫梁、左右兩顎板、滑輪組等相同部分，不同的是有一套雙繩抓斗所沒有的啟閉機(jī)構(gòu)?！?/p>

§2-3

吊鉤裝置和抓斗⑵工作原理：類似雙繩抓斗。其開閉動(dòng)作由一根鋼絲繩來完成，必須通過啟閉機(jī)構(gòu)來使這單獨(dú)一根鋼絲繩交替地?fù)?dān)負(fù)著起升繩和開閉繩的任務(wù)。①啟閉機(jī)構(gòu)-----組成：導(dǎo)軌、翻板、刀口（撞板）。②翻板式單繩抓斗的工作原理------翻板卡在導(dǎo)軌內(nèi)，鋼絲繩作閉合繩用，翻板帶動(dòng)下橫梁上升，抓斗完全閉合后，鋼絲繩繼續(xù)收緊，此時(shí)，鋼絲繩作起升繩用。③對(duì)啟閉機(jī)構(gòu)的要求-----結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、工作可靠。④雙繩抓斗與單繩抓斗的區(qū)別：3）馬達(dá)抓斗·

§2-3

吊鉤裝置和抓斗3、雙繩抓斗的構(gòu)造：組成：頭部、撐桿、下橫梁、顎板。頭部上裝有上滑輪和導(dǎo)繩裝置，下橫梁上裝有下滑輪。⑴頭部與撐桿的連接：若將撐桿與頭部按圖示那樣簡(jiǎn)單地鉸接起來，頭部的位置就不穩(wěn)定，作業(yè)中頭容易搖擺。⑵顎板與橫梁的連接：同理：簡(jiǎn)單鉸接顎板閉合不好。⑶滑輪組：上、下滑輪組。較好的方法：把下滑輪軸偏斜一角度，使鋼絲繩上升、下降都沒有多大的偏斜?！?/p>

§2-3

吊鉤裝置和抓斗⑷頭部：?jiǎn)毋q雙繩抓斗頭部只有一根安裝撐桿鉸鏈的軸，上滑輪裝在專門的軸上。⑸下橫梁：顎板與下橫梁?jiǎn)毋q連接------圖a)顎板與下橫梁雙鉸連接------圖b)⑹顎板：鋼板制成，邊緣覆以厚鋼板，增加剛性。⑺撐桿：受壓桿件，應(yīng)有足夠的斷面尺寸。4、抓斗的抓取能力與影響抓取能力的主要因素：⑴抓斗自重及其分配：①抓斗自重： 抓斗自重≈抓取物料的重量重量分配：最合理的分配是把重量盡量放在顎板與撐桿的鉸接點(diǎn)附近?！?/p>

§2-3

吊鉤裝置和抓斗⑵滑輪組倍率m：增加滑輪組的倍率可以降低閉合繩在抓取過程中的張力，使抓斗的垂直壓力增加，從而提高抓斗的抓取能力。⑶抓斗最大開度L：⑷顎板寬度B：原則----Ψ

=B/L=0.45∽0.75⑸顎板幾何形狀：⑹物料性質(zhì)：⑺操作方法：①拋擲速度的影響②閉合速度的影響③抓取方法·

§2-4

制動(dòng)器一、概述制動(dòng)器是起重機(jī)械各機(jī)構(gòu)的重要組成部分，制動(dòng)器依靠摩擦副間的摩擦而產(chǎn)生制動(dòng)作用的。優(yōu)點(diǎn)為：機(jī)構(gòu)制動(dòng)平穩(wěn)可靠，還可根據(jù)需要調(diào)整制動(dòng)力矩的大小。1、制動(dòng)器的用途：⑴支持-----保持不動(dòng)；⑵停止-----用摩擦消耗運(yùn)動(dòng)部分的動(dòng)能，以一定的減速度使機(jī)構(gòu)停下來。⑶落重-----制動(dòng)力與重力平衡，重物以恒定的速度下降。在起重機(jī)的各機(jī)構(gòu)中，制動(dòng)器可以具有上述一種或幾種作用?！?/p>

§2-4

制動(dòng)器2、制動(dòng)器的種類：⑴按工作狀態(tài)分：①常閉式制動(dòng)器----機(jī)構(gòu)不工作時(shí)，制動(dòng)器自動(dòng)上閘，閉合力大多由上閘彈簧產(chǎn)生，少數(shù)用重錘。機(jī)構(gòu)動(dòng)作時(shí)，由松閘器松閘。起升機(jī)構(gòu)均采用常閉式制動(dòng)器。②常開式制動(dòng)器③綜合式制動(dòng)器⑵按結(jié)構(gòu)分：①塊式制動(dòng)器----利用制動(dòng)瓦塊壓緊制動(dòng)輪產(chǎn)生制動(dòng)力矩。②帶式制動(dòng)器----依靠張緊的制動(dòng)鋼帶作用在制動(dòng)輪上產(chǎn)生制動(dòng)力矩。③盤式制動(dòng)器----依靠軸向壓力將與外殼相連接的摩擦片與和機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)軸相連的摩擦片壓緊，從而產(chǎn)生制動(dòng)力矩。·

§2-4

制動(dòng)器二、塊式制動(dòng)器1、構(gòu)造：不同的塊式制動(dòng)器的構(gòu)造差別在于：松閘器的不同。根據(jù)松閘器行程的長(zhǎng)短，塊式制動(dòng)器可分成：⑴短行程制動(dòng)器：松閘行程短，通常在5mm以下，適用于小型制動(dòng)器。⑵長(zhǎng)行程制動(dòng)器：松閘行程通常大于20mm，通過杠桿系統(tǒng)能將松閘器產(chǎn)生的松閘力放大，適用于大型制動(dòng)器，其松閘器可采用電磁鐵、電磁液壓推桿、電動(dòng)推桿等。塊式制動(dòng)器的主要組成部分是：制動(dòng)輪、制動(dòng)瓦塊、制動(dòng)臂、松閘器、附屬裝置?！?/p>

§2-4

制動(dòng)器制動(dòng)輪：通常由鑄鋼制造。表面進(jìn)行淬火處理，可提高表面硬度、耐磨性、表面硬度。制動(dòng)瓦塊：一般為鑄鐵，包角略小于360°/nn=4，5標(biāo)準(zhǔn)制動(dòng)瓦塊的包角為70°或80°。3）制動(dòng)襯料：⑴采用制動(dòng)襯料的目的：①襯料的摩擦系數(shù)大；②使制動(dòng)輪的磨損小。⑵制動(dòng)襯料的主要種類：①石棉制品； ②粉末冶金材料；

4）制動(dòng)臂：可用鑄鐵或鋼板，不許用鑄鐵。·

§2-4

制動(dòng)器5）松閘器：⑴制動(dòng)電磁鐵：最常用的松閘器。根據(jù)激磁電流種類分為----直流電磁鐵、交流電磁鐵。根據(jù)行程的大小分為-----短行程電磁鐵、長(zhǎng)行程電磁鐵。上述簡(jiǎn)單電磁鐵的共同缺點(diǎn)是：動(dòng)件時(shí)有猛烈的沖擊、噪聲，為了減小沖擊，采用了一種新型電磁鐵：液壓電磁鐵。動(dòng)作原理：①線圈通電→動(dòng)鐵芯被靜鐵芯吸引向上運(yùn)動(dòng)→兩鐵芯間隙內(nèi)油液被擠入活塞下腔→油液推動(dòng)活塞、推桿向上→制動(dòng)器松閘。·

§2-4

制動(dòng)器②線圈斷電→制動(dòng)器主彈簧推動(dòng)活塞、推桿向下運(yùn)動(dòng)，同時(shí)動(dòng)鐵芯落下，工作腔壓力下降，油缸內(nèi)的油經(jīng)單向閥補(bǔ)入工作腔→工作腔油液通過底部單向閥擠出→活塞充分下降→制動(dòng)瓦塊抱緊制動(dòng)輪→制動(dòng)器上閘。⑵電動(dòng)推桿：基本原理是利用旋轉(zhuǎn)物體的離心力。①電動(dòng)液壓推桿：組成、工作原理、特點(diǎn)、型號(hào)。②電動(dòng)離心推桿：2、塊式制動(dòng)器的工作原理⑴組成：⑵工作原理：①機(jī)構(gòu)斷電②機(jī)構(gòu)起動(dòng)⑶說明·

§2-4

制動(dòng)器