【正文】 按照塔式起重機(jī)起能力大小，可分為輕型、中型和重型塔式起重機(jī)。 河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 第 1 章 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 引言 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是回轉(zhuǎn)類型起重機(jī)的重要工作機(jī)構(gòu)之一，它可以使起重機(jī)的回轉(zhuǎn)部分相對(duì)于非回轉(zhuǎn)部分做回轉(zhuǎn) 運(yùn)動(dòng)。起重機(jī)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)能使被起吊重物繞起重機(jī)的回轉(zhuǎn)中心做圓弧運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)在水平面內(nèi)運(yùn)輸中午的目的。 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由回轉(zhuǎn)支承裝置和回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)兩大部分組成?；剞D(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用以驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)部分相對(duì)于非回轉(zhuǎn)部分做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)?；剞D(zhuǎn)支承裝置用來將回轉(zhuǎn)部分支持在非回轉(zhuǎn)部分上，保證回轉(zhuǎn)部分有確定的運(yùn)動(dòng)，并承受回轉(zhuǎn)部分作用于其上的垂直力、水平力和傾覆力矩。 回轉(zhuǎn)支承裝置 回轉(zhuǎn)支承裝置簡稱回轉(zhuǎn)支承，其類型較多，一般分為柱式和盤式兩大類。 柱式回轉(zhuǎn)支承裝置 柱式回轉(zhuǎn)支承裝置由帶有上下支承的柱狀構(gòu)架支撐起重機(jī)的回轉(zhuǎn)部分。柱狀構(gòu)架不隨起重機(jī)回轉(zhuǎn)部分一起轉(zhuǎn)動(dòng)的稱為定柱式；柱狀構(gòu)架隨起重機(jī)回轉(zhuǎn)部分一起轉(zhuǎn)動(dòng)的稱為轉(zhuǎn)柱式。 定柱式回轉(zhuǎn)支承裝置結(jié)構(gòu)簡單，便于制造，回轉(zhuǎn)部分轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，自重小，驅(qū)動(dòng)功率也小，還有利于降低起重機(jī)重心。 定柱式回轉(zhuǎn)支承裝置如圖 11 所示，其上支承 1 一般用一個(gè)徑向軸承和一個(gè)止推軸承來承受水平力和垂直力；其下支撐 4 用水平滾輪來承受水平力，滾輪通常裝在起重機(jī)回轉(zhuǎn)部分上，滾輪沿定柱 1 上的軌道滾動(dòng)，但也有將滾輪裝在定柱上，軌道裝在起重回轉(zhuǎn)部分上。 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 (a)滾輪裝在轉(zhuǎn)柱上 （ｂ）滾輪裝在固定部分 （ｃ）上支承采用向心推力軸承 圖 13 轉(zhuǎn)柱式回轉(zhuǎn)支承裝置 （ b） 推力向心軸承下支承 （ a） 上支承 （ｃ）推力軸承加徑向球面軸承下支承 圖 14 轉(zhuǎn)柱式回轉(zhuǎn)支承裝置的上、下支承 河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 有的定柱式回轉(zhuǎn)支承裝置的上支承采用推力與自位向心滾子軸承組成的結(jié)構(gòu)；下支承的滾輪成對(duì)裝在均衡架上，以使兩滾輪受力均勻。圖 12（ a）為上支承構(gòu)造示意圖。它由一個(gè)推力軸承與一個(gè)自位徑向軸承組成。推力軸承球面墊的球心重合。圖 12（ b）為下支承構(gòu)造示意圖。由于定柱下部直徑大，下水平支撐通常制成滾輪的形狀，滾輪裝在轉(zhuǎn)動(dòng)的部分上。圖中有四個(gè)支點(diǎn)，每個(gè)支點(diǎn)有兩個(gè)滾輪，裝在均橫梁上。四個(gè)支點(diǎn)的位置根據(jù)受力情況布置。 置 轉(zhuǎn)柱式回轉(zhuǎn)支承裝置， 制造方便，適用于起升高度和工作幅度較大而起重的高度尺寸沒有嚴(yán)格限制的起重機(jī)（塔式、門座起重機(jī)）。 轉(zhuǎn)柱式回轉(zhuǎn)支承裝置 的上支承采用水平滾輪。水 平滾輪同樣可安裝在起重 回轉(zhuǎn)部分上 [圖 13（ a） ]或起重回轉(zhuǎn)部分上 [圖 13（ b） ]。通常采用后一種方式，因?yàn)檫@種安裝形式能根據(jù)傾覆力矩作用方向合理布置滾輪。其下支承的結(jié)構(gòu)與定柱式回轉(zhuǎn)支承裝置的上支承結(jié)構(gòu)類似。有的起重機(jī)上支承不采用水平滾輪，而采用一個(gè)大型向心推力軸承 [圖 13（ c） ]，這就是下支承不承受垂直力，故下支承只須安裝一個(gè)自位向心軸承。 圖 14 示出轉(zhuǎn)柱式上、下支承的構(gòu)造。轉(zhuǎn)動(dòng)心軸可以調(diào)整上支座滾輪與環(huán)形滾道之間的間隙。上支承采用滾輪式結(jié)構(gòu)時(shí)下支承的構(gòu)造如圖 14（ b）、（ c）所示。下支承的作用是承受回轉(zhuǎn)部分的重量和水平力，一般采用有自動(dòng)調(diào)位作用的推力軸承和徑向球面軸承組合結(jié)構(gòu) [圖 14（ c） ]；當(dāng)水平力較小時(shí)，也常采用單個(gè)徑向推力軸承支承 [圖 14（ c） ]。 轉(zhuǎn)盤式回轉(zhuǎn)支承裝置 轉(zhuǎn)盤式回轉(zhuǎn)支承裝置通常有上下（或內(nèi)外）裝盤及滾動(dòng)體組成。上下（或內(nèi)圖１－５ 滾子夾套回轉(zhuǎn)支承裝置 １－轉(zhuǎn)盤 ２－轉(zhuǎn)動(dòng)軌道 ３－中心軸承 ４－固定軌道 ５－拉桿 ６－滾子 ７－反滾子 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 外）轉(zhuǎn)盤分別 固定在起重回轉(zhuǎn)部分與固定部分（底架或門架）上，滾動(dòng)體在上下（或內(nèi)外）轉(zhuǎn)盤之間。根據(jù)滾動(dòng)體的形式不同，分為滾輪子、滾子夾套式和滾動(dòng)軸承式三種。過去的中小噸位的起重機(jī)上使用的滾輪式回轉(zhuǎn)支承現(xiàn)在多已由滾動(dòng)軸承式的取代。 這種回轉(zhuǎn)支承裝置的結(jié)構(gòu)如圖 15 所示，有多個(gè)直徑較小的圓柱或錐形滾子轉(zhuǎn)在上下兩個(gè)環(huán)形滾道之間。為了防止相互接觸和產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)互擾，必須采用保持架將滾子隔開。圓柱形滾子通常利用心軸裝在由扁鋼或槽鋼做成的保持架上 [圖16(a)]。圓錐形滾子由于由軸向分力，所以滾子都裝在輻狀拉 桿的保持架上 [圖16(b)]，這些輻狀拉桿固定在裝與中心軸樞上的軸套上，以消除錐形滾子產(chǎn)生的軸向力。 （ a）圓柱形滾子 （ b）圓錐形滾子 圖 16 圓柱形和圓錐滾子構(gòu)造 1 轉(zhuǎn)盤 2轉(zhuǎn)動(dòng)軌道 3滾子 4止推軸承 5隔離架 6固定軌道 7輻狀拉桿 滾子夾套式回轉(zhuǎn)支承裝置的對(duì)中與承受水平載荷。以及防止回轉(zhuǎn)部分的傾翻，也是采用反滾子（圖 15 中的 7）或采用帶螺母的中心軸樞。 這種回轉(zhuǎn)支承裝置的特點(diǎn)是起重機(jī)回轉(zhuǎn)部分支承在滾輪組成的三個(gè)或四個(gè)支點(diǎn) 上。圖 17 為滾輪裝置的結(jié)構(gòu)簡圖。滾輪的形狀分為圓柱形（如圖 17 之右視圖）和錐形（如圖 17 之左視圖）。圓柱形滾輪當(dāng)內(nèi)外端回轉(zhuǎn)半徑不同時(shí)，滾動(dòng)是有速度差，使?jié)L輪和滾道之間產(chǎn)生滑動(dòng)，增大運(yùn)行阻力，加快了滾輪的磨損。錐形滾輪可以保證滾輪和滾道之間為純滾動(dòng)；但是滾道也要形成錐形或使?jié)L輪與水平傾斜一角度，從而是制造困難；并且錐形滾輪會(huì)使?jié)L輪在傳遞垂直壓力時(shí)產(chǎn)生水平的軸向分力因此在滾輪內(nèi)要裝軸向止推軸承，以承受軸向分力。 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的對(duì)中與承受水平載荷，通常采用中心軸樞或內(nèi)外裝的水平的滾輪 [圖 17（ b） ]。為防止 回轉(zhuǎn)部分的傾翻，可采用滾子 [圖 17（ c） ]，也可采用帶螺母的中心軸樞。對(duì)于小型起重機(jī)，為了簡化結(jié)構(gòu)，一般將支承滾輪至于槽型滾道內(nèi) [圖 14（ c） ]，使其兼起反滾子的作用。 圖 17 滾輪式回轉(zhuǎn)支承裝置 滾動(dòng)軸承式回轉(zhuǎn)支承裝置尺寸緊促、性能完善，可以同時(shí)承受垂直力、水平力和傾覆力矩，密封和潤滑條件好，回轉(zhuǎn)阻力小，是應(yīng)用最廣的回轉(zhuǎn)支承裝置。但它對(duì)材料及加工工藝要求高，損壞后不便修復(fù)。因此，為保證軸承裝置的正常工作，對(duì)固定軸承座圈的機(jī)架，要求有足夠的剛度。 這種回轉(zhuǎn)支承裝置 實(shí)際上是一個(gè)擴(kuò)大的滾動(dòng)軸承，有內(nèi)外座圈、滾動(dòng)體和隔離體等組成。根據(jù)滾動(dòng)體的形狀，這種回轉(zhuǎn)支承裝置可分為滾球式和滾柱式兩類；根據(jù)滾動(dòng)體排數(shù)又可分為單排、雙排和三排等。起重機(jī)回轉(zhuǎn)部分固定在大軸承的固定座圈則與底架或門座的頂面固定連接。 圖 18 是常用的四種滾動(dòng)軸承式回轉(zhuǎn)支承裝置結(jié)構(gòu)。 (1)單排四點(diǎn)接觸球式回轉(zhuǎn)支承 [圖 18（ 8） ] 它有兩個(gè)底圈組成，結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、高度尺寸小。內(nèi)外座圈上的滾道是兩個(gè)對(duì)稱的圓弧面，鋼球與圓弧面滾道四點(diǎn)接觸，能同時(shí)承受軸向力、徑向力和傾覆力矩。適用于中小型起重機(jī)。 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 (2)雙排 球式回轉(zhuǎn)支承 [圖 18（ b） ] 它有三個(gè)座圈，采用開式裝配，鋼球和隔離塊可直接排入上下滾道，上下兩排鋼球采用不同直徑以適應(yīng)受力狀況的差異。滾道接觸壓力角較大（ 60176。 ~90176。） ,因此能承受很大的軸向載荷和傾覆力矩。適用于中型塔式起重機(jī)和汽車起重機(jī)。 (3)單排交叉滾柱式回轉(zhuǎn)支承 [圖 18（ c） ] 它有兩個(gè)座圈組成，滾柱軸線 1： 1 交叉排列，接觸壓力角為 45176。由于滾柱 圖 18 滾動(dòng)軸承式回轉(zhuǎn)支承裝置 與滾道見間是線接觸，所以承受承載能力高于單排鋼球式。這種回轉(zhuǎn)支承制造精度高，適用于中小型起重機(jī)。 (4)三排滾柱式回轉(zhuǎn)支承 [圖 18（ d） ] 它由三個(gè)座圈組成，上下及徑向滾道各自分開。上下兩排滾柱平行排列，軸承軸向載荷和傾覆力矩，徑向滾道垂直排列的滾柱承受徑向載荷，是常用的四種形式的支承載能力最大的一種，適用于回轉(zhuǎn)支承較大的大噸位起重機(jī)。 回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)有驅(qū)動(dòng)裝置（原動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置）和回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)元件等組成。 回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)元件是指回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的最后一級(jí)傳動(dòng)，它由大齒輪圈和行星小齒輪組成。通常情況下，大齒輪固定在起重機(jī)的底座上，行星小齒輪安裝在固定與回轉(zhuǎn)平臺(tái)上的回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置的立軸上（需要時(shí)，有的也 將大齒圈固定在回轉(zhuǎn)平臺(tái)河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 上，小齒輪固定在底座上）。大齒輪可作為外齒，也可作為內(nèi)齒。大齒圈與行星小齒輪通常采用漸開線齒輪。當(dāng)大齒輪直徑太大時(shí)，為了制造簡單，常采用由多根銷軸組成的針齒輪，與針齒輪嚙合的行星小齒輪為擺線齒輪。 驅(qū)動(dòng)裝置中的原動(dòng)機(jī)，可以是電動(dòng)機(jī)、液壓馬達(dá)或者某一根驅(qū)動(dòng)軸，其選擇是由起重機(jī)的動(dòng)力源所決定的。目前起重機(jī)多采用電力驅(qū)動(dòng)和液壓驅(qū)動(dòng)。 電動(dòng)回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置 下面簡要介紹電動(dòng)起重機(jī)上主要采用下列兩種形式的回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置。 （圖 19） 圖 19 臥式 電動(dòng)機(jī)與蝸輪減速器驅(qū)動(dòng) 1臥式電動(dòng)機(jī) 2聯(lián)軸器 3制動(dòng)器 4蝸輪減速器 5極限力矩聯(lián)軸器 6壓緊彈簧7立軸 8行星小齒輪 它具有傳動(dòng)比大、結(jié)構(gòu)緊湊的優(yōu)點(diǎn)；缺點(diǎn)是傳動(dòng)效率低。常用于結(jié)構(gòu)緊湊的中小型起重機(jī)上。 該驅(qū)動(dòng)裝置中極限力矩連軸器的作用是：①防止回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)過載，保護(hù)電動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)元件；②風(fēng)力過大時(shí)，允許臂架結(jié)構(gòu)被風(fēng)追至順風(fēng)方向，減小迎風(fēng)面積，保證整機(jī)的穩(wěn)定性。其摩擦錐面與蝸輪內(nèi)錐面靠彈簧 6 壓緊，而將蝸輪的運(yùn)動(dòng)傳給立軸 7。壓緊彈簧張力用螺母調(diào)整，以得到要求傳遞的力矩值。當(dāng)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的回河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 轉(zhuǎn)力矩超過此 力矩時(shí)，極限力矩聯(lián)軸器就打滑，并使立軸 7 不隨蝸輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)。 2. 立式電動(dòng)機(jī)與立式圓柱齒輪減速器驅(qū)動(dòng)（圖 810） 其優(yōu)點(diǎn)是平面結(jié)構(gòu)緊湊，占據(jù)車架面積小，傳動(dòng)效率較高。它主要用在門座式起重上。為了增大傳動(dòng)比，有的采用三級(jí)齒輪減速器。 3. 立式電動(dòng)機(jī)與行星減速器驅(qū)動(dòng) 4. 這種驅(qū)動(dòng)形式是利用行星減速器、擺線針輪傳動(dòng)、漸開線少齒傳動(dòng)或諧波傳動(dòng)等代替立式圓柱齒輪減速器，已獲得傳動(dòng)比更大、結(jié)構(gòu)更緊湊的驅(qū)動(dòng)裝置，是起重回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)較理想的傳動(dòng)方案。 中小起重機(jī)，其回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)一般為一套驅(qū)動(dòng)裝置，大起重量的有時(shí)采用同規(guī)格的雙 套驅(qū)動(dòng)裝置。 電動(dòng)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)常采用自動(dòng)作用的常閉式制動(dòng)器（塔式起重機(jī)和門座式起重機(jī)）。對(duì)于塔式起重機(jī)和門座式起重機(jī)一般采用可操縱的常開式制動(dòng)器，以免制動(dòng)過猛，遇到強(qiáng)風(fēng)時(shí)，能自動(dòng)回轉(zhuǎn)到順風(fēng)位置，減小傾翻的危險(xiǎn)。 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 圖 110 立式電動(dòng)機(jī)與立式圓柱齒輪減速器驅(qū)動(dòng) 1立式電動(dòng)機(jī) 2帶制動(dòng)器的聯(lián)軸器 3 極限力矩聯(lián)軸器的齒圈 4壓緊彈簧 6極限力矩聯(lián)軸器的上、下椎體 7柱塞式潤滑油泵 8與大齒輪嚙合的小齒輪