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启闭设备的起升机构工作原理及结构设计

起升机构的组成.起升机构的结构第四章起升机构设计计算.起升机构设计要求.起升机构驱动装置的布置方式.起升机构钢丝绳卷绕系统的设计.滑轮组的倍率滑轮组滑轮的配置.钢丝绳与卷筒的选择.电动机的选择.减速器的选择.制动器的选择计算制动转矩制动器的确定.选择联轴器总结致谢参考文献第章绪论.起重机械概论起重机械是种以间歇作业方式对物料进行起升下降和水平移动的搬运机械。起重机械的作业通常带有重复循环的性质，个完整的作业循环般包括取物起升平移下降卸载等环节。经常启动制动正反向运动是起重机械的基本特点。广泛用于输送装卸和水电站等作业场所。现代工业企业要求有各种类型的起重运输机械来满足企业物流机械化需求，又要有效地运用和增加设备的利用能力，以达到最经济的效果。在现代生产中，起重机不仅在物料运输领域起着重要作用，而且有些起重机直接参与生产工艺过程，成为工艺设备的主要组成部分，大大提高了劳动效率，同时减轻了劳动强度。起重设备还进入人们的工作和生活领域，例如公共场所的电梯娱乐场所的大型升降游艺机等，提高了人们的生活和生存质量。.起重机械的分类起重机械按照具有机构的多少动作繁简的程度以及工作性质和用途，可以把起重机械归纳为以下三大类简单起重机械般只做升降运动或个直线方向移动，只需要具备个运动机构，而且大多数是手动的，这种简单动作起重机械，称为简单起重机械。如各种千斤顶见图绞车见图和电葫芦见图等。图简单起重机械通用起重机械除需要个使物品升降的起升机构外，还有使物品作水平方向的直线运动或旋转运动机构。这种起重机是种多动作起重机械。这类起重机械般都是用吊钩工作，间或配合使用各种辅助吊具，来搬运各种物品。属于这类起重机械的有通用门式起重机见图，龙门式起重机见图，固定旋转式起重机见图和行动旋转式起重机见图等。图通用起重机械特种起重机械也是具备二个以上机构的多动作起重机械，专用于些专业性的工作，构造比前述两类起重机械更为复杂，如各种冶金专用起重机见图建筑专用起重机见图和港口专用起重机见图等图特种起重机械本课题选用的门式起重机，是通用起重机械中的种类型。.门式起重机门式起重机是桥架型起重机中另主要型式，与桥式起重机相比，它们的主要特征是在桥架的端或两端设有支腿，可直接支承在地基上或沿地面轨道运行，般用于各种工矿企业交通运输及建筑施工等部门的露天仓库货场码头水电站等场所，作装卸与搬运货物设备以及建筑构件安装等用。门式起重机图由门架小车大车运行机构和电器设备等部分组成。图门式起重机门式起重机的组成和特点门式起重机般根据门架结构形式主梁形式吊具形式来进行分类。．按门框结构形式分全门式起重机主梁无悬伸，小车在主跨度内进行。半门式起重机支腿有高低差，可根据使用场地的土建要求而定。双悬臂门式起重机最常见的种结构形式，其结构的受力和场地面积的有效利用都是合理的。单悬臂门式起重机这种结构形式往往是因场地的限制而被选用。．按主梁结构形式分．单主梁门式起重机单主梁悬臂门式起重机结构简单，制造安装方便，自身质量小，主梁多为偏轨箱形架结构。与双主梁门式起重机相比，整体刚度要弱些。因此，当起重量跨度时,可采用这种形式。．双梁门式起重机双梁门式起重机承载能力强,跨度大整体稳定性好,品种多,但自身质量与相同起重量的单主梁门式起重机相比要大些,造价也较高。根据主梁结构不同,又可分为箱形梁和桁架两种形式.目前般多采用箱形结构。．按照门式起重机用途可以分为装卸用门座起重机，主要用于港口和露天堆料场，用抓斗或吊钩装卸。起重量般不超过吨，不随幅度变化。工作速度较高，故生产率常是重要指标。建筑安装用门座起重机，主要用在水电站进行大坝浇灌设备吊装等，般用吊钩。起重量和工作速度般介于前两类起重机之间。它具有整机装拆运输性好吊具下放深度大能较好地适应临时性工作和栈桥上工作等的特点。造船用门式起重机，主要用于船台浮船坞和舣装现场，进行船体拼接设备舣装等吊装工作，用吊钩作为吊具。最大起重量达吨，幅度大时起重量相应减小。有多档起升速度，吊重轻时可提高起升速度。门座高度大者，可适应大起升高度和大幅度作业的要求，但工作速度较低，作业生产率不高。本课题所设计的启闭机，在其桥架的端或两端设有支腿，可直接支承在地基上或沿地面轨道运行，它是可以移动的门式起重机。第二章启闭机工作原理.启闭机启闭机是用于各类大型给排水水利水电工程。用于控制各类大中型闸门的升降达到开启与关闭的目的。它与通用门式起重机样，也是种循环间隔吊运和启闭各类闸门的专用设备。它的工作原理为电动机通过联轴节与减速器的高速轴相连。机构工作时，减速器的低速轴带动卷筒，将钢丝绳卷入或放出，经过滑轮系统，使吊钩实现上升或下降。机构停止工作时，制动器使吊钩连同货物悬吊在空中，吊钩的升降靠电动机改变转向来达到。启闭机按类型可以分为螺杆式启闭机用螺纹杆直接或通过导向滑块连杆与闸门门叶相连接，螺杆上下移动以启闭闸门的机械。螺杆支承在承重螺母内,螺母和传动机构伞齿轮传动或蜗轮传动固定在支承架上。螺杆式启闭机结构简单，坚固耐用，造价低廉，适用于小型平面闸门和弧形闸门，其启闭力般在以下。大容量的螺杆启闭机也已生产,用于潜水孔平面闸门和弧形闸门的操作。卷扬式启闭机用钢索或钢索滑轮组作吊具与闸门相连接，通过齿轮传动系统使卷扬筒绕放钢索从而带动升降的机械,也叫做钢丝绳固定式卷扬机。它构造较简单易于制造,维护检修方便,广泛应用于各种类型闸门的启闭。液压式启闭机用活塞杆与闸门连接，以液体压力作动力推动活塞使闸门升降的启闭机。液体般用矿物油，故常称油压启闭机。高压油通过管道由油泵输送。液压启闭机机体结构简单，占地面积小，传动平稳，控制方便,制造精度高,广泛用于启闭各类形式的闸门。液压启闭机的主要部件有活塞杆液压缸供排油管路系统及油泵电动机组等。移动式启闭机沿专铺设的轨道移动，并能逐次升降数个排或列布置的闸门的机械设备。移动式启闭机类型繁多，主要有按吊具移动的方向分为单向移动启闭机和双向移动启闭机。前者吊具仅沿坝面线左右移动后者不仅沿坝轴线方向左右移动，而且也能上下游方向移动。按移动架状况分为台车移动式启闭机与门形移动式启闭机亦称门式启闭机门式起重机。前者主提升机构设置在底部装行走车轮的平面构架式台车上后者的启闭机主提升机构设置在装有行走车轮的门形构架上。单向移动式启闭机的主提升机构直接紧固在台车或门形构架的上平面上双向移动式启闭机的主提升机构设置在台车或门形构架上平面的小车上，小车沿轨道行走的方向与台车或门形构架的移动方向成垂直。通常也称双向移动式的台车或门形构架为大车架。台车式移动启闭机通常行走在闸门门槽顶部平面或平面以上的混凝土排架上，门式移动启闭机仅行走在闸门门槽顶部平面上。门式启闭机门架腿上有时也设回转式悬臂吊钩以便起吊其他设备，从而构成多用途门形移动式启闭机。启闭机的组成及特点起升机构是起重机的基本工作机构，起重机械都必有使物体获得升降运动的起升机构。因此，起升机构是起重机械中最主要和最基本的机构，是起重机不可缺少的组成部分。它的工作的好坏对整台起重机的性能有着最直接的影响。启闭机的起升机构主要有驱动装置传动装置卷筒滑轮组取物装置和制动装置等组成。启闭机的结构特点启闭机包括电机启闭机机架防护罩等组成采用三级减速方式，用螺旋付传动，输出转距更大。启闭机配套钢架克服土建不平整，以减少整机噪声及振动。采用户外型长时工作制电机，防护等级。行程控制机构采用十进制计数器原理，控制行程的误差.。转距保护控制是通过蜗杆产生轴向位移触动微动开关，来达到保护电器的原理。操作维护简便，可实现现场和远控操作。启闭机主要包括起升机构运行机构变幅机构和回转机构等。本课题是设计启闭机中的起升机构。第三章起升机构.起升机构的组成起重机的主要任务是起重，而直接承担起重任务的是起升机构，其他机构都是为了扩大起重机的使用范围。现代的绝大多数起重机，不论他们的型式和用途如何，都是根据同个工作原理构成的。起升机构般有驱动装置钢丝绳卷绕系统制动装置等组成。驱动装置包括电动机联轴器制动器减速器等部件。钢丝绳卷绕系统包括钢丝绳卷筒定滑轮和动滑轮。取物装置有吊钩吊环抓斗电磁吸盘吊具挂梁等多种形式。起升机构由内燃驱动电机驱动和液压驱动三种驱动方式，.内燃驱动的起升机构，企动力由内燃机经机械传动装置集中传给包括起升机构在内的各个工作机构。这中驱动方式的优点是具有自身独立的能源，机动灵活，适用于流动作业的流动式起重机。但是整机的传动系统复杂笨重且这种驱动方式调速困难，操作麻烦，属于淘汰类型。目前只有少数的履带起重机和铁路起重机上应用。.电机驱动是起升机构主要的驱动方式。直流电机的机械特性适合起升机构工作要求，调速性能好。交流电动机驱动能直接从电网去的电能，操纵简单，维护容易，机组重量轻，工作可靠。在电动起升机构中被广泛采用。本起重机起升机构采用的启动方式也为电机驱动。.液压驱动的起升机构，由原动机带动液压泵。将工作油液输入执行构件事机构动作，通过控制输入执行构件的液体流量实现调速。液压驱动的有点事传动比大，可以实现大范围的无级调速结构紧凑运转平稳操作方便过载保护性能好。缺点是液压传动元件的制造精度高，液体容易泄露。目前液压驱动在流式起重机上获得日益广泛的应用。.起升机构的结构图为电动机驱动的起升机构的结构简图。电动机通过联轴器与减速器的高速轴相连。机构工作时，减速器的低速轴带动卷筒，将钢丝绳卷上或放出，经过滑轮组系统，使吊钩实现上升或下降。机构停止工作时，制动器使吊钩连同货物悬吊在空中。吊钩的升降靠电动机改变转向来达到。图起升机构简图为了安装方便与避免高速轴在小车架受载变形时发生弯曲，联轴器应是带有补偿性能的，通常采用弹性柱销联轴器或齿轮联轴器。前者构造简单并能缓冲，但弹性橡皮圈的寿命不长后者坚固耐用，应用最广。齿轮联轴器的寿命与安装质量有关，并且需要经常润滑。为使布置更方便并增高补偿能力，降低磨损，常将齿轮联轴器制成两个半齿轮联轴器，中间用浮动轴或补偿轴连起来。制动器通常装在高速轴上，以减小其尺寸，如图所示位置。经常利用联轴器的个半体兼作制动轮。带制动轮的联轴器半体应当安装在减速器轴上，这样，即使联轴器损坏，制动器仍能起作用，保证了安全。起升机构的制动器应是常闭式的。采用块式制动器，装有电磁铁或电动推杆作为自动的松闸装置，与电动机电气联锁。制动器的制动力矩应保证有足够的制动安全系数。在要求紧凑的情况下，也有采用带式制动器的。减速器常用封闭式的标准两级圆柱齿轮减速器。在起重量较大超过的情况下，为得到低速并增大卷筒与电动机间的尺寸，常采用标准的封闭式两级减速器，再增加对开式齿轮作最后级传动。在要求紧凑的起升机构中，也有采用蜗轮减速器的，其缺