【文章內(nèi)容簡介】 裝一個支撐滾軸；在動臂的后下方安裝一個支撐滑塊；在動臂后上方的左右兩側(cè)分別安裝一個滾輪，這樣就滿足了伸縮臂垂直方向的定位及導(dǎo)向。在保證動臂左右導(dǎo)向的設(shè) 計中，我們在靜臂前部左右兩側(cè)各固定了一個滑塊架，在其內(nèi)部分別鑲裝可調(diào)導(dǎo)向滑塊，在動臂的后部左右兩側(cè)分別安裝一個導(dǎo)向滑塊，從而解決了伸縮臂的左右導(dǎo)向問題。同時，在長期使用后也可通過調(diào)整支撐滾軸及可調(diào)滑塊來調(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設(shè)計，避免出現(xiàn)因?qū)蚓炔桓咭鸬目F(xiàn)象。具體設(shè)計如下： 在動臂的后端設(shè)置一個具有兩個旋轉(zhuǎn)自由度的隨動螺母，它既可以隨動于可調(diào)導(dǎo)向滑塊，又隨動于絲杠。而絲杠的隨動是通過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 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)?；械耐獠磕茉趧颖蹆?nèi)腔滑動，絲杠轉(zhuǎn)動通過螺母帶動動臂前后移動，從而構(gòu)成了絲杠螺母隨動系統(tǒng)。因此，動臂的伸縮運(yùn)動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行程開關(guān)，動臂的前后各裝有一個行程撞塊，通過它們控制行程 [5]。 卷揚(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。卷揚(yáng) 系統(tǒng)的電機(jī)減速機(jī)是擦窗機(jī)設(shè)備最重要的動力部件，電機(jī)為常閉式制動電機(jī)，是擦窗機(jī)的主制動器。為保證卷揚(yáng)系統(tǒng)的安全可靠性，電機(jī)減速機(jī)宜選用國外進(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]。卷揚(yáng)系統(tǒng)必須設(shè)以下安全保護(hù)裝置：①主制動保護(hù)（常閉式制動電機(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角度，使吊船平行于立面升降作業(yè)?；剞D(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的電機(jī)減速機(jī)均需選用常閉式制動電機(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，兩根鋼絲繩繞過下滑輪，另兩根鋼絲繩繞過上滑輪，繞過上滑輪、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防止吊籃墜 落、傾斜過大，以保證施工人員安全的保險裝置 [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 )超過限定值時，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，與閉鎖時的速度差異較大，較大的速度差必然引起閉鎖時滑降距離的增加，并產(chǎn)第二章 單臂伸縮型擦窗機(jī)設(shè)計 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，我們設(shè)計了失力動作型的安全鎖，結(jié)構(gòu)如圖1，并增設(shè)了電器保護(hù)功能 (因?yàn)榘踩i在閉鎖時都有特殊要求，即排除故障后，吊籃先行上升，待安全鎖松開后方可下降 )。 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，在左右鎖舌之間是安全繩繩道，每個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，上鎖體推動件 1 上的撥銷，撥銷帶動擺臂，使復(fù)位軸轉(zhuǎn)動，復(fù)位軸上 的行程開關(guān)觸發(fā)杠桿將吊籃下降電氣回路斷開，各構(gòu)件相對位置如實(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)動時，兩鎖舌作曲線平動，由于剛體在平動過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舌同時繞相同的軸作曲線平動，則平動的速度和加速度必然不同，所以，兩鎖舌安全繩繩道的相對位移發(fā)生變化，其結(jié)果是繩道越來越窄，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) 在使用過程中的一些損壞原因 是 沒有注意 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)在使用時發(fā)現(xiàn)套筒不圓整，導(dǎo)致在組裝時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 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)、無雨淋日曬、無腐蝕氣體的環(huán)境中。并將隨機(jī)工具，備件及需防銹的表面和各潤滑點(diǎn)涂以防銹脂或注入潤滑油。擦窗機(jī)安裝調(diào)試完成后應(yīng)經(jīng)過測試驗(yàn)收，測試報告應(yīng)由參加測試各方有關(guān)人員蓋章存入設(shè)備檔案。 擦窗機(jī)投入使用后，應(yīng)定 期檢查測試。檢查測試的周期不得超過 18個月 [8]。 （ 1） 檢查測試內(nèi)容 如下 ： a）對整個設(shè)備安裝的詳細(xì)檢查； b）建筑物預(yù)埋件的檢查； c）對安全裝置，電氣系統(tǒng)的測試。 （ 2） 安全裝置的檢查 要求 ： a）安全裝置的檢查周期不得超過 6個月； b）若在現(xiàn)場不具備測試條件，可以拆下該裝置，送制造廠測試； c）拆下測試的裝置，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工作日目撿一次，每月至少按產(chǎn)品使用說明書有關(guān)規(guī)定檢查二次； b）對一個月以上未使用， 在每次使用前做一次全面檢查，其檢查報告應(yīng)指出鋼絲繩的狀況。 第二章 單臂伸縮型擦窗機(jī)設(shè)計 14 （ 4） 操作 ： a）設(shè)備操作人員應(yīng)經(jīng)過培訓(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)按使用說明書進(jìn)行維護(hù)； b）運(yùn)動或摩擦零部件磨損或損壞時，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，應(yīng)立即更換； d）齒輪、軸、絲杠、軸承、制動器和卷筒應(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，應(yīng)立即更換； e）控制線路的電器、動力線路的接觸器及零部件應(yīng)保持清潔、無灰塵污染； f）應(yīng)按制定使用的潤滑劑對規(guī)定部位定期進(jìn)行潤滑； 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）在測試、檢查和維修如需 安全裝置或電氣保護(hù)裝置暫時失效時，在完成測試、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)按照使用說明書的要求定期檢查是否松動和進(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，應(yīng)按照使用說明書的要求定期檢查是否松動和進(jìn)行防銹處理； k）鋼絲繩的檢查和報廢應(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，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)電性能時斷時續(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，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 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，能帶動一定的載荷做垂直上下運(yùn)動。根據(jù)工作要求選用 YZR 系列繞線轉(zhuǎn)子三相異步電動機(jī)，電源電壓為 380V。三相異步電動機(jī)具有較大的過載能力和較高的機(jī)械強(qiáng)度，特別適用于短時或斷續(xù)周期運(yùn)行、頻繁起動和制動、有時過負(fù)荷及有顯著的振動和沖擊的設(shè)備。 選擇電動機(jī)的容量 電動機(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 傳動裝置的總效率為 432221 ????? ? 聯(lián)軸器效率 1? =，滾動軸承效率（一對） 2? =，閉式蝸輪蝸桿傳動效率3? =，傳動滾筒效率 ?4= 為代入得： 第三章 單臂伸縮型擦窗機(jī)計算 16 22 ?????? 電動機(jī)所需工作功率為： kwPP wd 9 1 ??? ? 取電動機(jī)功率為： kwkwP d ?? 因載荷平穩(wěn)，電動機(jī)額定功率 edP 大于 dP 即可。由 YZR 系列電動機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)，選電動機(jī)的額定功率 edP 為 。 確定電動機(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 ????? ? 一般一級蝸輪蝸桿減速器傳動比 39。1i 為 10~80，故電動機(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)資料查得的電動機(jī)數(shù)據(jù)及計算出的總傳動比列于表 31。 表 31 額定功率為 方案 電動機(jī)型號 同步轉(zhuǎn)速 /滿載轉(zhuǎn)速（ r/min） 電動機(jī)質(zhì)量（ kg） 價格 /元 傳動比 ai 1 YZR112M6 866 45 1500 2 YZR132M16 924 63 1900 i 表 31中，方案 1電動機(jī)的質(zhì)量輕，價格便宜，總傳動比大，而方案 2和方案 1相比較，綜合考慮電動機(jī)和傳動裝置的尺寸、重量、價格以及總傳動比，可以看出選用方案 1較好，即選定電動機(jī)型號為 YZR112M6。 南京工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 17 型號 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 ?寬 ?高） /mm 質(zhì)量 /kg 功率 /kW 電流 /A 轉(zhuǎn)速 /（ r/min） 信號傳 送方式 和鋼絲繩選擇 擦窗機(jī)都采用主機(jī)和平 臺兩地操作，主機(jī)處控制擦窗機(jī)的運(yùn)行和停止動作；在平臺處一般只控制平臺的升降，也可有選擇地控制其它動作，因此將平臺內(nèi)的操作信號準(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)和平臺的信號傳送是較常見的方式。其方法很簡單，利用一根多芯電纜由主機(jī)直接垂人操作平臺，