【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 裝一個(gè)支撐滾軸；在動(dòng)臂的后下方安裝一個(gè)支撐滑塊；在動(dòng)臂后上方的左右兩側(cè)分別安裝一個(gè)滾輪，這樣就滿足了伸縮臂垂直方向的定位及導(dǎo)向。在保證動(dòng)臂左右導(dǎo)向的設(shè) 計(jì)中，我們?cè)陟o臂前部左右兩側(cè)各固定了一個(gè)滑塊架，在其內(nèi)部分別鑲裝可調(diào)導(dǎo)向滑塊，在動(dòng)臂的后部左右兩側(cè)分別安裝一個(gè)導(dǎo)向滑塊，從而解決了伸縮臂的左右導(dǎo)向問(wèn)題。同時(shí)，在長(zhǎng)期使用后也可通過(guò)調(diào)整支撐滾軸及可調(diào)滑塊來(lái)調(diào)整間隙，以便保證導(dǎo)向精度的一致性。 由于在該設(shè)計(jì)方案中所有導(dǎo)向面均為非加工面，其導(dǎo)向精度不高，所以采用了絲杠螺母隨動(dòng)設(shè)計(jì)，避免出現(xiàn)因?qū)蚓炔桓咭鸬目F(xiàn)象。具體設(shè)計(jì)如下： 在動(dòng)臂的后端設(shè)置一個(gè)具有兩個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度的隨動(dòng)螺母，它既可以隨動(dòng)于可調(diào)導(dǎo)向滑塊，又隨動(dòng)于絲杠。而絲杠的隨動(dòng)是通過(guò)在絲杠的后部鏈輪附近設(shè) 置的球形鉸鏈支撐及在絲杠的前浮動(dòng)端設(shè)置滑托實(shí)現(xiàn)的。球形鉸鏈支撐的母體固定于靜臂第二章 單臂伸縮型擦窗機(jī)設(shè)計(jì) 10 的內(nèi)形面，為主要受力點(diǎn)；滑托和絲杠固定于一體，為輔助支撐點(diǎn)?；械耐獠磕茉趧?dòng)臂內(nèi)腔滑動(dòng)，絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)通過(guò)螺母帶動(dòng)動(dòng)臂前后移動(dòng)，從而構(gòu)成了絲杠螺母隨動(dòng)系統(tǒng)。因此，動(dòng)臂的伸縮運(yùn)動(dòng)中心線和絲杠軸線的平行度要求很寬松。靜臂的前后各裝有一個(gè)行程開(kāi)關(guān)，動(dòng)臂的前后各裝有一個(gè)行程撞塊，通過(guò)它們控制行程 [5]。 卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)是擦窗機(jī)的核心部件，實(shí)現(xiàn)吊船的載人升降作業(yè)。傳動(dòng)順序?yàn)椋弘姍C(jī)減速機(jī)→齒輪減速→卷筒→鋼絲繩→導(dǎo)向滑輪→吊船。卷?yè)P(yáng) 系統(tǒng)的電機(jī)減速機(jī)是擦窗機(jī)設(shè)備最重要的動(dòng)力部件，電機(jī)為常閉式制動(dòng)電機(jī)，是擦窗機(jī)的主制動(dòng)器。為保證卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)的安全可靠性，電機(jī)減速機(jī)宜選用國(guó)外進(jìn)口知名品牌。為適應(yīng)超高層建筑物的需要，一般都選用多層纏繞排繩機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)緊湊，便于標(biāo)準(zhǔn)化部件生產(chǎn) [6]。卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)必須設(shè)以下安全保護(hù)裝置：①主制動(dòng)保護(hù)（常閉式制動(dòng)電機(jī)）；②后備超速保護(hù)裝置；③鋼絲繩防松保護(hù)裝置；④鋼絲繩防亂繩護(hù)裝置；⑤排繩 機(jī)構(gòu)斷鏈保護(hù)裝置；⑥排繩機(jī)構(gòu)極限限位保護(hù)裝置；⑦應(yīng)急狀態(tài)下手動(dòng)下降保護(hù)裝置。 擦窗機(jī)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)一般有主回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和臂 頭回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。主回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)主臂的回轉(zhuǎn)，使吊船到達(dá)需要工作的立面位置；臂頭回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)調(diào)整吊船和立面的相對(duì)角度，使吊船平行于立面升降作業(yè)。回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的電機(jī)減速機(jī)均需選用常閉式制動(dòng)電機(jī)。 擦窗機(jī)用羊角臂頭裝置屬 于建筑機(jī)械領(lǐng)域。 如圖 24 主要包括：底座箱、四根鋼絲繩、下滑輪、上滑輪、 回轉(zhuǎn)支承、右臂頭滑輪、右臂末滑輪、左臂末滑輪、左臂頭滑輪，其連接方式為：底座箱內(nèi)設(shè)有兩根軸，兩根軸上分別設(shè)置下滑輪和上滑輪，下滑輪設(shè)置于上滑輪之下，上滑輪與下滑輪之間存有間隙，左羊角臂下南京工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 11 端設(shè)置左臂末滑輪，上端設(shè)置左 臂頭滑輪，右羊角臂下端設(shè)置右臂末滑輪，上端設(shè)置右臂頭滑輪，兩根鋼絲繩繞過(guò)下滑輪，另兩根鋼絲繩繞過(guò)上滑輪，繞過(guò)上滑輪、下滑輪左槽輪的兩根鋼絲繩與左臂末滑輪、左臂頭滑輪連接，另兩根鋼絲繩與右臂末滑輪、右臂頭滑輪連接。本實(shí)用新型有效地減少了故障的概率，提高了使用壽命和安全性能。 圖 24 擦窗機(jī)用羊角臂頭裝置 擦窗機(jī)在高層建筑的應(yīng)用日益廣泛?；诓链皺C(jī)高空作業(yè)的特殊境況，擦窗機(jī)安全鎖的可靠性已成為衡量整機(jī)性能的主要指標(biāo)之一。 擦窗機(jī)安全鎖是在擦窗機(jī)吊籃懸掛鋼絲繩意外拉斷時(shí)防止吊籃墜 落、傾斜過(guò)大，以保證施工人員安全的保險(xiǎn)裝置 [7]。普通擦窗機(jī)安全鎖是吊籃下行超速后才起保護(hù)作用的。安全鋼絲繩通過(guò)安全鎖繩輪，此繩輪與離心限速機(jī)構(gòu)相連。當(dāng)該繩輪線速度 (即吊籃下行速度 )超過(guò)限定值時(shí)，離心機(jī)構(gòu)的甩塊觸發(fā)鋼絲繩夾緊裝置，使之夾緊安全鋼絲繩。吊籃停止滑行。這種安全鎖閉鎖時(shí)的速度為 20 22m／ min，閉鎖滑降距離≤ 100 mm。由于吊籃下降的正常速度為 7， 5— 10 m／ min，與閉鎖時(shí)的速度差異較大，較大的速度差必然引起閉鎖時(shí)滑降距離的增加，并產(chǎn)第二章 單臂伸縮型擦窗機(jī)設(shè)計(jì) 12 生較大的沖擊力。因此，為了提高安全鎖的靈敏度，有些產(chǎn)品 在其繩輪處增加了增速輪系．組成速度放大器，使閉鎖時(shí)的速度接近吊籃的工作速度，閉鎖滑降距離縮短，閉鎖沖擊力也有所減小。但這種安全鎖仍屬超速動(dòng)作型，速度差異是閉鎖的必備條件，閉鎖的額外滑降距離和沖擊在所難免。 為進(jìn)一步提高安全鎖的可靠性，我們?cè)O(shè)計(jì)了失力動(dòng)作型的安全鎖，結(jié)構(gòu)如圖1，并增設(shè)了電器保護(hù)功能 (因?yàn)榘踩i在閉鎖時(shí)都有特殊要求，即排除故障后，吊籃先行上升，待安全鎖松開(kāi)后方可下降 )。 圖 25 安全鎖 圖 25 中件 1 由擺臂、穿繩環(huán)、撥銷組成，穿繩環(huán)和撥銷固結(jié)在擺臂上，而擺臂又固結(jié)在件 4 上；件 2 分別空套在件 4 和件 6 上，其上設(shè)有鎖簧擋銷，在鎖簧扭轉(zhuǎn)力矩的驅(qū)動(dòng)下，鎖體外緣始終與件 1 上的撥銷保持接觸；件 3 分左右兩個(gè)，在左右鎖舌之間是安全繩繩道，每個(gè)鎖舌兩半圓形的臍子分別裝在上下鎖體的滑道里，兩半圓臍子的軸線距離等于件 4 與件 6 的中心距。 在懸掛繩未斷之前，由于吊籃重力的作用，懸掛繩通過(guò)件 1 上的穿繩環(huán)，其上的撥銷迫使鎖體處于雙點(diǎn)劃線位置，而鎖體的滑道又約束銷舌處于雙點(diǎn)劃線位置，安全繩順利通過(guò)兩鎖舌之闖的繩道；當(dāng)懸掛繩拉斷 (失力 )后，下鎖體在鎖簧作用下繞件 6 轉(zhuǎn)動(dòng)，上鎖體推動(dòng)件 1 上的撥銷，撥銷帶動(dòng)擺臂，使復(fù)位軸轉(zhuǎn)動(dòng)，復(fù)位軸上 的行程開(kāi)關(guān)觸發(fā)杠桿將吊籃下降電氣回路斷開(kāi)，各構(gòu)件相對(duì)位置如實(shí)線 所示 (為明膝失力保護(hù)機(jī)構(gòu)，件 件 8 在主視圖上均未畫(huà)出 )；因?yàn)槊科i舌上下兩半圓臍子的軸線距離等于件 4 與件 6 之間的中心距，所以當(dāng)上下鎖體繞各自南京工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 13 的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，兩鎖舌作曲線平動(dòng)，由于剛體在平動(dòng)過(guò)程中其上任一直線始終保持與初始位置平行，所以兩鎖舌繩道始終保持平行。又因?yàn)樽笥益i舌同時(shí)繞相同的軸作曲線平動(dòng)，則平動(dòng)的速度和加速度必然不同，所以，兩鎖舌安全繩繩道的相對(duì)位移發(fā)生變化，其結(jié)果是繩道越來(lái)越窄，鎖舌越夾越緊，這就確保了安全。 擦窗機(jī)的 安裝與維 護(hù) 擦窗機(jī) 在使用過(guò)程中的一些損壞原因 是 沒(méi)有注意 擦窗機(jī) 的運(yùn)輸、存放、安裝和維護(hù)等細(xì)節(jié)造成的。例如一些 擦窗機(jī)在使用時(shí)發(fā)現(xiàn)套筒不圓整，導(dǎo)致在組裝時(shí)難以將插桿裝入其中，這是由于在運(yùn)輸途中不注意套筒的碰撞變形 。又如一臺(tái) 擦窗機(jī)使用很久后，出現(xiàn)銹蝕，這與后期的維護(hù)有關(guān)，需要多注意定期檢查和涂漆保養(yǎng)。 擦窗機(jī)應(yīng)存放在通風(fēng)、無(wú)雨淋日曬、無(wú)腐蝕氣體的環(huán)境中。并將隨機(jī)工具，備件及需防銹的表面和各潤(rùn)滑點(diǎn)涂以防銹脂或注入潤(rùn)滑油。擦窗機(jī)安裝調(diào)試完成后應(yīng)經(jīng)過(guò)測(cè)試驗(yàn)收，測(cè)試報(bào)告應(yīng)由參加測(cè)試各方有關(guān)人員蓋章存入設(shè)備檔案。 擦窗機(jī)投入使用后，應(yīng)定 期檢查測(cè)試。檢查測(cè)試的周期不得超過(guò) 18個(gè)月 [8]。 （ 1） 檢查測(cè)試內(nèi)容 如下 ： a）對(duì)整個(gè)設(shè)備安裝的詳細(xì)檢查； b）建筑物預(yù)埋件的檢查； c）對(duì)安全裝置，電氣系統(tǒng)的測(cè)試。 （ 2） 安全裝置的檢查 要求 ： a）安全裝置的檢查周期不得超過(guò) 6個(gè)月； b）若在現(xiàn)場(chǎng)不具備測(cè)試條件，可以拆下該裝置，送制造廠測(cè)試； c）拆下測(cè)試的裝置，在擦窗機(jī)交付使用前，應(yīng)檢查所有再新安裝的和其相關(guān)的部 件。 （ 3） 鋼絲繩的檢查如下： a）在用的鋼絲繩須每個(gè)工作日目撿一次，每月至少按產(chǎn)品使用說(shuō)明書(shū)有關(guān)規(guī)定檢查二次； b）對(duì)一個(gè)月以上未使用， 在每次使用前做一次全面檢查，其檢查報(bào)告應(yīng)指出鋼絲繩的狀況。 第二章 單臂伸縮型擦窗機(jī)設(shè)計(jì) 14 （ 4） 操作 ： a）設(shè)備操作人員應(yīng)經(jīng)過(guò)培訓(xùn)，合格后并取得了資格證明方可進(jìn)行操作、維護(hù)、保養(yǎng)； b）每日工作前，應(yīng)進(jìn)行額定載重量的試運(yùn)行確認(rèn)設(shè)備處于正常狀態(tài)； c）在吊船作業(yè)下方應(yīng)設(shè)置安全防護(hù)區(qū)； d）工作處陣風(fēng)風(fēng)速大于 、大霧、風(fēng)雪等惡劣天氣禁止作業(yè)。 e）有架空輸電線場(chǎng)所，擦窗機(jī)的任何部位與輸電線的安全距離應(yīng)大于 10m，以避免擦窗機(jī)進(jìn)入輸電線危險(xiǎn)區(qū)。如果安全距離受條件限制，應(yīng)與有關(guān)部門協(xié)商，并采取安全防護(hù)措施后方可架設(shè)。 f）擦窗機(jī) 宜配置獨(dú)立的安全繩。 （ 5） 維護(hù)保養(yǎng) ： a）所有影響設(shè)備安全性的部件，應(yīng)按使用說(shuō)明書(shū)進(jìn)行維護(hù)； b）運(yùn)動(dòng)或摩擦零部件磨損或損壞時(shí)，應(yīng)立即更換； c）電氣系統(tǒng)的部件和隨行電纜損壞或有明顯擦傷時(shí)，應(yīng)立即更換； d）齒輪、軸、絲杠、軸承、制動(dòng)器和卷筒應(yīng)保持良好的工作狀態(tài)，當(dāng)齒輪、絲杠有明顯的磨損現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)立即更換； e）控制線路的電器、動(dòng)力線路的接觸器及零部件應(yīng)保持清潔、無(wú)灰塵污染； f）應(yīng)按制定使用的潤(rùn)滑劑對(duì)規(guī)定部位定期進(jìn)行潤(rùn)滑； g）使用巴士合金固定的鋼絲繩接頭應(yīng)在二年內(nèi)重新制作； h）在測(cè)試、檢查和維修如需 安全裝置或電氣保護(hù)裝置暫時(shí)失效時(shí)，在完成測(cè)試、檢查和維修后應(yīng)立即將這些裝置恢復(fù)到正常工作狀態(tài)； i）軌道或插桿座等固定設(shè)施或類似裝置，應(yīng)按照使用說(shuō)明書(shū)的要求定期檢查是否松動(dòng)和進(jìn)行防銹處理； j）在建筑物表面設(shè)置 T 型導(dǎo)軌，凹槽框或類似導(dǎo)向裝置以及電纜穩(wěn)定器支座時(shí)，應(yīng)按照使用說(shuō)明書(shū)的要求定期檢查是否松動(dòng)和進(jìn)行防銹處理； k）鋼絲繩的檢查和報(bào)廢應(yīng)符合 GB/T5972— 1986 中 的規(guī)定； l）電纜芯鋼絲繩的絕緣有老化跡象或絕緣值降低時(shí)，應(yīng)立即更換； m）電纜芯鋼絲繩的導(dǎo)線之一斷裂或?qū)Ь€的導(dǎo)電性能時(shí)斷時(shí)續(xù)，應(yīng)立 即更換。南京工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 15 第三章 單臂伸縮型 擦窗機(jī)計(jì)算 擦窗機(jī)必須滿足下列規(guī)范要求：《擦窗機(jī)》 GB191542020；《高處作業(yè)吊籃》GB191552 0 0 3 ； 《擦窗機(jī)安裝工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)程》 JGJ150－ 2020；進(jìn)口或出口設(shè)備時(shí)，還應(yīng)符合歐洲標(biāo)準(zhǔn) EN1808 的要求。 本次擦窗機(jī)的技術(shù)參數(shù)： 額定載荷 250kg 升降速度 9m/min 臂長(zhǎng) 12~20m 行走速度 6m/min 變幅速度 2～ 3m/min 電源特性 3*380V， 50HZ 回轉(zhuǎn)速度 180176。 /100s 籃減速 電機(jī)的選擇 選擇電動(dòng)機(jī)的類型 本減速機(jī)將用于擦窗機(jī)吊籃的提升和下降，首先減速機(jī)具有一定的轉(zhuǎn)矩，能帶動(dòng)一定的載荷做垂直上下運(yùn)動(dòng)。根據(jù)工作要求選用 YZR 系列繞線轉(zhuǎn)子三相異步電動(dòng)機(jī)，電源電壓為 380V。三相異步電動(dòng)機(jī)具有較大的過(guò)載能力和較高的機(jī)械強(qiáng)度，特別適用于短時(shí)或斷續(xù)周期運(yùn)行、頻繁起動(dòng)和制動(dòng)、有時(shí)過(guò)負(fù)荷及有顯著的振動(dòng)和沖擊的設(shè)備。 選擇電動(dòng)機(jī)的容量 電動(dòng)機(jī)所需工作功率為： ?wd PP? 繩速 V =10m/min=工作機(jī)所需功率： 00 0 00 01 00 0 ???? FvPw 傳動(dòng)裝置的總效率為 432221 ????? ? 聯(lián)軸器效率 1? =，滾動(dòng)軸承效率（一對(duì)） 2? =，閉式蝸輪蝸桿傳動(dòng)效率3? =，傳動(dòng)滾筒效率 ?4= 為代入得： 第三章 單臂伸縮型擦窗機(jī)計(jì)算 16 22 ?????? 電動(dòng)機(jī)所需工作功率為： kwPP wd 9 1 ??? ? 取電動(dòng)機(jī)功率為： kwkwP d ?? 因載荷平穩(wěn)，電動(dòng)機(jī)額定功率 edP 大于 dP 即可。由 YZR 系列電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)，選電動(dòng)機(jī)的額定功率 edP 為 。 確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 滾筒的直徑為 D=150mm 滾筒軸工作轉(zhuǎn)速 m in/ 10100060 rD vn w ????? ? 一般一級(jí)蝸輪蝸桿減速器傳動(dòng)比 39。1i 為 10~80，故電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可選范圍為 ： m i n/840~210m i n/21)40~10(39。39。 1 rrnin wd ???? 符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有 815 r/min、 866 r/min，現(xiàn)將符合這范圍內(nèi)的兩種方案進(jìn)行比較。有相關(guān)資料查得的電動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)及計(jì)算出的總傳動(dòng)比列于表 31。 表 31 額定功率為 方案 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 同步轉(zhuǎn)速 /滿載轉(zhuǎn)速（ r/min） 電動(dòng)機(jī)質(zhì)量（ kg） 價(jià)格 /元 傳動(dòng)比 ai 1 YZR112M6 866 45 1500 2 YZR132M16 924 63 1900 i 表 31中，方案 1電動(dòng)機(jī)的質(zhì)量輕，價(jià)格便宜，總傳動(dòng)比大，而方案 2和方案 1相比較，綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量、價(jià)格以及總傳動(dòng)比，可以看出選用方案 1較好，即選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 YZR112M6。 南京工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 17 型號(hào) 額定值 效率 ∕% 功率 因數(shù) (cos ψ ) 堵轉(zhuǎn)電流 ∕ 額定電流 堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 ∕ 額定轉(zhuǎn)矩 最大轉(zhuǎn)矩 ∕ 額定轉(zhuǎn)矩 外形尺寸 （長(zhǎng) ?寬 ?高） /mm 質(zhì)量 /kg 功率 /kW 電流 /A 轉(zhuǎn)速 /（ r/min） 信號(hào)傳 送方式 和鋼絲繩選擇 擦窗機(jī)都采用主機(jī)和平 臺(tái)兩地操作，主機(jī)處控制擦窗機(jī)的運(yùn)行和停止動(dòng)作；在平臺(tái)處一般只控制平臺(tái)的升降，也可有選擇地控制其它動(dòng)作，因此將平臺(tái)內(nèi)的操作信號(hào)準(zhǔn)確有效地傳送給主機(jī)非常重要 [9]。目前有以下 3 種傳送方式。 （ 1） 獨(dú)立電纜傳送方式 采用電纜作為主機(jī)和平臺(tái)的信號(hào)傳送是較常見(jiàn)的方式。其方法很簡(jiǎn)單，利用一根多芯電纜由主機(jī)直接垂人操作平臺(tái)，