【正文】 關(guān)建筑卷揚機的標準，有 GBl955－ 86《建筑卷揚機》、GB6947－ 86《建筑卷揚機試驗規(guī)范和方法》、 － 87《建筑卷揚機術(shù)語》、GBl3327－ 91《建筑卷揚機安全規(guī)程》、 JG／ T 5031－ 93《建筑卷揚機設(shè)計規(guī)范》等。 卷揚機的發(fā)展趨勢 在國外，卷揚機的品種繁多，應(yīng)用也很廣泛。在西方技術(shù)先進的國家中．雖然工業(yè)水平先進，機械化程度不斷提高，起重設(shè)備也在不斷更新，但仍不能完全淘汰卷揚機這樣的行之有效的簡單機械設(shè)備。 美國生產(chǎn)建筑卷揚機的廠家有近百家，主要有貝波國際有限公司、哲恩有限公司等，日本從明治 30 年開始制造和使用卷揚機，北川鐵工所是一家大型生產(chǎn)廠，其生產(chǎn)的卷揚機品種系列比較齊全，法國生產(chǎn)卷揚機的廠家很多，其中包藤公司就是生產(chǎn)卷揚機的主要廠家之一。其他國家，如俄羅斯、英國、挪威、瑞典、加拿 大、德國等也都生產(chǎn)著不同用途的各種型號的卷揚機。 對于建筑卷揚機的發(fā)展趨勢可描述如下： 1）大型化 由于基礎(chǔ)工業(yè)的發(fā)展．大型設(shè)備和建筑構(gòu)件要求整體安裝，促進了大型卷揚機的發(fā)展。目前，俄羅斯已生產(chǎn)了 60t 卷揚機，日本生產(chǎn)了 32t、建筑卷揚機執(zhí)行機構(gòu)方案及總體設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 1 50t、 60t 液壓和氣動卷揚機，美國生產(chǎn)了 136t 和 370t 卷揚機。 2）采用先進電子技術(shù) 為了實現(xiàn)卷揚機的自動控制和遙控，國外廣泛采用了先進的電子技術(shù)。對大型卷揚機安裝了電器連鎖裝置，以保證絕對安全可靠。 3）發(fā)展手提式卷揚機 為提高機械化水平，減輕工人勞動強度，國外大力發(fā)展 小型手提式卷揚機，如以汽車蓄電池為動力的直流電動小型卷揚機，其電壓為 l2v，質(zhì)量為 － 千克，拉力為 3336－ 13344N。 4)大力發(fā)展不帶動力源裝置的卷揚機 歐美國家非常重視發(fā)展借助汽車和拖拉機動力的卷揚機。此種卷揚機結(jié)構(gòu)簡單，有一個卷筒和一個變速箱即可。 建筑卷揚機執(zhí)行機構(gòu)方案及總體設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 1 第 2 章 建筑卷揚機分類及結(jié)構(gòu) 筑卷揚機電于應(yīng)用范圍較廣，為適應(yīng)各種不同使用條件．建筑卷揚機亦制造成各種不同的機型產(chǎn)品。 卷揚機具體型號 本次設(shè)計的卷揚機的型號為 。 一、 鋼絲繩在基準層上所能承受的最大拉力來區(qū)分。按 GBl955—88《建筑卷揚機》中規(guī)定為 5， 7． 5， 10， 12． 5， 16， 20， 25， 32， 50， 80， 120， 160，200， 320， 500kN 共 15 級。此參數(shù)為建筑卷揚機的主要參數(shù)。 本次設(shè)計產(chǎn)品為鋼絲繩在基準層上所能承受的最大拉力 5KN。 二、 鋼絲繩在基準層上的出繩的速度是建筑卷揚機的又一項主要參數(shù)。根據(jù)鋼絲繩速度可分為： 1．慢速卷揚機 繩速 v＝ 9－ 15 m／ min； 2．中速卷揚機 繩速 v＝ 15－ 30 m／ min； 3．快速卷揚機 繩速 v＝ 30－ 45m／ min； 4．高速卷揚機 繩速 v＝ 45m／ min 以上。 本次設(shè)計產(chǎn)品為慢速建筑卷揚機，取 15m／ min。 三、按卷筒數(shù)目分 一臺卷揚機上卷筒數(shù)目的多少，直接影響到卷揚機的結(jié)構(gòu)。卷揚機按卷筒數(shù)目可分為單筒卷揚機，雙筒卷揚機和多筒卷揚機三種。目前生產(chǎn)的大多數(shù)是單筒和雙筒卷揚機。其卷筒都是工作卷筒。 本次設(shè)計產(chǎn)品為單筒卷揚機。 四、按動力源分，由于工作環(huán)境不同，所用的動力源也不同 1．手動卷揚機 用于無動力來源地區(qū)的小型卷 揚機； 2．電動卷揚機 大多數(shù)卷揚機都屬于此類； 3．內(nèi)燃機卷揚機 用于無電源的地方； 4．氣動卷揚機 用于不能使用電源的地方； 建筑卷揚機執(zhí)行機構(gòu)方案及總體設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 1 5．液壓卷揚機 與其他設(shè)備配套使用而有液壓源的場合。 本次設(shè)計產(chǎn)品為電動卷揚機。 五、按傳動形式分 1． 開式齒輪傳動 最早的形式。目前主要用于手動卷揚機； 2．閉式圓柱齒輪傳動 主要為快速單簡卷揚機，應(yīng)用廣泛。 （ 1）圓柱齒輪減速器（圖 2－ 1） （ 2）一字型同軸齒輪傳動 3．圓錐－圓柱齒輪減速器 4．蝸桿傳動減速器 5．圓柱齒輪減速器加開式齒輪傳動 6．蝸桿減速器加開式齒輪傳動 7．行星齒輪傳動（圖 2－ 2） 8．液壓傳動 本次設(shè)計產(chǎn)品為閉式圓柱齒輪傳動卷揚機。 圖 2－ 1 圓柱齒輪減速器卷揚機 建筑卷揚機執(zhí)行機構(gòu)方案及總體設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 1 圖 2－ 2 3K 行星齒輪傳動卷揚機 六、按控制方法分 1．手控卷揚機 由人工操縱桿把控制卷揚機提升或下放重物 2．電控卷揚機 用電控按鈕控制電磁鐵制動器使卷揚機工作 3．液控卷揚機 用壓力油來控制卷揚機卷筒的離合和制動。 4．氣控卷揚機 5．自動控制卷揚機 用限位器來控制卷揚機的工作。 本次設(shè)計產(chǎn)品為電控卷揚機。 七、按卷揚機由于其用途不同，使用條件的差異，其結(jié)構(gòu)設(shè)計上也有差異 1．提升重物 (物料和構(gòu)件 ) 要求有一定的速度．以利于提高生產(chǎn)率，并要求高的安全性，以防墜落。 2．設(shè)備安裝 一般設(shè)備的質(zhì)量都較大，則要求卷揚機具有較大的提升能力；為保證安裝精度，其速度就不能太高；為防止墜落，其安全性要求更高。 3．拽引物品 因為此項工作一般是在水平或傾斜方向進行的，為使物品能前后運動，則要求卷揚機的卷筒正反轉(zhuǎn)均能工作。 建筑卷揚機執(zhí)行機構(gòu)方案及總體設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 1 4．打樁 要求卷揚機把重物提升到一定高度后， 能使重物成自由落體下降，實現(xiàn)打樁工作，即要求卷揚機具有溜放性能。 建筑卷揚機雖然可以分成很多種類，實際上由于應(yīng)用情況的復(fù)雜，很難把它們絕對分清，而且一臺卷揚機往往幾種工作都要做，所以在建筑卷揚機的設(shè)計上對用途分得并不清楚，而是按要求高的來設(shè)計，這樣能使卷揚機實現(xiàn)一機多用，得到更廣泛的應(yīng)用。 表 21 設(shè)計要素 設(shè)計要素 參數(shù) 鋼絲繩額定拉力 F 6KN 鋼絲繩額定速度 v v＝ 15m／ min 卷筒數(shù)目 單筒 動力源 電控卷揚機 傳動形式 圓柱齒輪減速器 控制方法 電控卷揚機 用途 提升重物 電動卷揚機基本類型的選擇 電動卷揚機由于操作方法不同，其結(jié)構(gòu)相差也很大。我們將其分為電控卷揚機和溜放型卷揚機兩類 電控建筑卷揚機 此類建筑卷揚機通過通電或斷電以實現(xiàn)卷揚機的工作或制動。物料的提升或下降由電動機的正反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)，操作簡單方便。其制動型式主要有電磁鐵制動器和錐形轉(zhuǎn)子電動機兩類，此類卷揚機大多是單卷筒的。 下面簡單介紹一下。 一、帶有制動器的卷揚機 1．圓柱齒輪減速器快速建筑卷揚機（圖 2－ 3） 2．蝸桿減速器慢速建筑卷揚機。 3．圓柱齒輪減速器加 開式齒輪傳動的建筑卷揚機 (圖 2—4)。 4．蝸桿減速器加開式齒輪傳動的建筑卷揚機 (圖 2—5)。 建筑卷揚機執(zhí)行機構(gòu)方案及總體設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 1 對一些起重量大的建筑卷揚機，為使鋼絲繩在卷筒上排列整齊，需要安裝排繩器。按設(shè)計規(guī)范要求，在鋼絲繩拉力＞ 120kN 的建筑卷揚機上，均應(yīng)安裝排繩器。 2－ 3 圓柱齒輪減速器建筑卷揚機簡圖 1－電動機 2－聯(lián)軸器 3－制動器 4－減速器 5－聯(lián)軸器 6－卷筒 7－底座 8－支架 二 、 采用錐形轉(zhuǎn)子電動機的建筑卷揚機 此類卷揚機利用錐形轉(zhuǎn)子電動機本身所具有的制動性能來實現(xiàn)卷揚機的制動。由于錐形轉(zhuǎn)子電動機是靠轉(zhuǎn)子軸向移動來實現(xiàn)制動或松開的，可省略單獨的制動器，在結(jié)構(gòu)上就要求電動機與傳動系統(tǒng)問能做軸向相對移動。一般軸向移動是通過可移式聯(lián)軸器把電動機軸的運動傳遞到傳動系統(tǒng)來實現(xiàn)的。由于此類卷揚機的電動機軸線與卷筒軸線為同軸，故習(xí)慣上把這類卷揚機叫做一字型結(jié)構(gòu)卷揚饑。根據(jù)傳動系統(tǒng)的不同，其可分為： 1． 定軸輪系傳動 （圖 2－ 6） 2． 漸開線圓柱齒輪行星傳動（圖 2－ 7） 3． 擺線針輪傳動 建筑卷揚機執(zhí)行機構(gòu)方案及總體設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 1 4． 少齒差行星傳動 5． 諧波傳動 6． 活齒行星傳動 圖 2－ 4 圓柱齒輪減速器加開式齒輪傳動的建筑卷揚機簡圖 1－電動機 2－聯(lián)軸器 3－制動器 4－減速器 5－開式齒輪傳動 6－卷筒 建筑卷揚機執(zhí)行機構(gòu)方案及總體設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 1 圖 2－ 5 蝸桿減速器加開式齒輪傳動的建筑卷揚機簡圖 1－電動機 2－聯(lián)軸器 3－制動器 4－蝸桿減速器 5－開式齒輪傳動 6－卷筒 圖 2－ 6 定軸輪系傳動卷揚機簡圖 圖 2－ 7 2K—H 型行星輪系卷揚機簡圖 1－電動機 2－聯(lián)軸器 3－減速部分 1－電動機 2－聯(lián)軸器 3， 4－第一，二 4－卷筒 5－支架 6－機座 行星傳動 5－卷筒 6－支架 7－機座 建筑卷揚機執(zhí)行機構(gòu)方案及總體設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 1 溜放型建筑卷揚機 此類卷揚機提升重物的下降不是利用電動機反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)，而是靠重物的重力下降，并帶動卷筒反轉(zhuǎn)，此時電動機不轉(zhuǎn)。要在電動機和卷筒之間實現(xiàn)其運動的聯(lián)接或分離，通常采用離合器或差動輪系。由于電動機和卷筒可分可合，因此卷筒的數(shù)目可以增多，而各卷筒又可各自完成自己的運動，則此類卷揚機可設(shè)計成單卷筒、雙卷筒和多卷筒的型式。為保證各卷筒的運動或停止，其離合和制動裝置都直接安裝在卷筒上。 1．定 軸齒輪傳動 (圖 2—8) 此傳動由閉式減速器加開式圓柱齒輪傳動來實現(xiàn)。卷筒和轉(zhuǎn)軸之間采用一個離臺器，目前主要采用的是單圓錐摩擦離合器和漲閘式離合器。制動器裝在卷筒上，目前主要為制動帶閘。為保證提升重物和人身安全，防止重物下墜，此類卷揚機上都裝有棘爪止動器。 圖 2－ 8 定軸齒輪傳動卷揚機簡圖 圖 2－ 9 軸轉(zhuǎn)輪系傳動卷揚機簡圖 1電動機 2聯(lián)軸器 3減速器 4開式齒輪傳動 1電動機 2左支架 3卷筒制動閘 5錐形摩擦錐 6移動螺旋 7制動閘 8卷筒 4卷筒 5第一級行星傳動 6第二級 9前筒離合杠桿 10后筒離合杠桿 行星傳動 7離合閘帶 8右支架 9底座 11離合手把 12制動手把 2． 周轉(zhuǎn)輪系傳動 (圖 2—9) 此類卷揚機一般采用二級封閉行星傳動。其卷筒與輪系的內(nèi)齒圈固接成一體。這種卷揚機可實現(xiàn)不停的重物提升和下放。 以上所介紹的卷揚機的基本結(jié)構(gòu)不盡相同，各有各的優(yōu)點。本次設(shè)計選取其中比較簡單的圓柱齒輪減速器慢速建筑卷揚機（參考圖 2－ 3）其額定牽引力取32KN，平均繩速取 15m／ min。單筒快速卷揚機。即 型。其特點為制動靈建筑卷揚機執(zhí)行機構(gòu)方案及總體設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 1 活可靠，操作方便。是建筑，橋梁，安裝工程等作業(yè)場所垂直提升，水平，斜坡托運的理想工具。但注意，不能載人。 建筑卷揚機執(zhí)行機構(gòu)方案及總體設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 1 第 3章 建筑卷揚機的設(shè)計計算 建筑卷揚機方案設(shè)計 卷揚機傳動方案的選擇 行星傳動與普通圓柱齒輪傳動比較，尺寸小，重量輕，但制造精度要求高，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，對于本設(shè)計不適用。 蝸桿傳動的效率低，而且蝸桿傳動布置為 “T”字型，占用空間大。 兩級直齒圓柱齒輪傳動，結(jié)構(gòu)簡單，效率高，傳動平穩(wěn)，加工簡單。但不適宜高速重載，由于本設(shè)計的速度和載荷都不大。所以經(jīng)過比較確定為兩級圓柱齒輪傳動。 卷揚機整體布置方案的選擇 方案一 閉式傳動起升機構(gòu)構(gòu)造型式 （如圖 31） 圖 31 閉式傳動起升機構(gòu)構(gòu)造型式 1電動機； 2半齒聯(lián)軸器； 3浮動軸； 4帶制動輪的半齒聯(lián)軸器； 5制動器； 6減速器； 7卷筒； 8軸承座 該方案由一個大齒輪固定在卷筒上，轉(zhuǎn)矩通過開式齒輪由減速器傳給卷筒。這種布置占用空間小，對小傳動并不適合。 方案二 帶有開式齒輪傳動的起升機構(gòu)構(gòu)造型式 （如圖 3