【文章內(nèi)容簡介】 列、直接驅(qū)動系列、鏈傳動系列。 美國除上述兩家公司外，比較重要的生產(chǎn)廠家還有布勞斯公司、賽林公司、斯塔斯派克公司、阿姆降公司、英格索藝德公司等。 （二） 日本 日本從明治 30 年開始制造和使用卷揚(yáng)機(jī)。據(jù)日本荷役機(jī)械研究所核計(jì)，1970~1975 年間卷揚(yáng)機(jī)的產(chǎn)量增加 ％。據(jù)日本通產(chǎn)省機(jī)械核計(jì)月報(bào)載，僅1977 年單純土建卷揚(yáng)機(jī)的產(chǎn)量就達(dá) 12 萬臺，產(chǎn)值約 100 億日元。 日本卷揚(yáng)機(jī)行業(yè)由機(jī)械技術(shù)部會、荷役機(jī)械技術(shù)委員會領(lǐng)導(dǎo)。主要生產(chǎn)廠家有北川鐵工所、遠(yuǎn)藤鋼機(jī)、南星、越野總業(yè)、藝浦、松崗產(chǎn)業(yè)等 80 多個廠家。 北川鐵工所是一家大型生產(chǎn)廠。其生產(chǎn)的卷揚(yáng)機(jī)品種系列比較齊全，主要有： 1．動力卷揚(yáng)機(jī) 分 BF、 MF、 DF 三種型式。功率為 — 44kw，鋼 絲繩拉力從 5880— 44l 00N。有 18 個規(guī)格。 F 型是 V 型帶傳動， MF 型是單筒開式齒輪傳動， DF 型是雙筒開式齒輪傳動。其結(jié)構(gòu)持點(diǎn)是全部為標(biāo)準(zhǔn)型，采用改進(jìn)了的螺旋頂絲式離合器操縱，因而操作簡便，易調(diào)整；鼓形離合器采用單錐體式，摩擦材料采用帶型樹脂。 2．電動卷揚(yáng)機(jī) 該廠生產(chǎn)的電動卷揚(yáng)帆為 KW 型，功率 — 11kw，拉力 6000— 142100N，四種規(guī)格。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：全封閉內(nèi)齒輪傳動；電動機(jī)在一端，減速器、制動器和操作部分在另一端，中間是卷筒，一字型布置，按鈕操作，可遠(yuǎn)距離遙控；最大特點(diǎn)是卷簡可纏 繞 8— 9 層．容繩量大，適于高層卷揚(yáng)使用。 5 噸電動卷揚(yáng)機(jī)的設(shè)計(jì) 遠(yuǎn)滕鋼機(jī)公司有 60 多年歷史，它是日本唯一生產(chǎn)特殊電動卷揚(yáng)機(jī)的公司。ENDO 型卷揚(yáng)機(jī)采用起重電動機(jī)，卷揚(yáng)機(jī)可兩檔變速，排繩器裝在上部，是單螺旋軸雙導(dǎo)向桿式結(jié)構(gòu)，機(jī)座全部是焊接結(jié)構(gòu)，所有機(jī)械與電器部分都裝在機(jī)座里。 (三 )法國 法國生產(chǎn)卷揚(yáng)機(jī)的廠家很多，其中包藤 (POTAIN)公司就是生產(chǎn)卷揚(yáng)機(jī)的主要廣家之一，主要生產(chǎn) KUSW 系列、 LMD 系列、 PC 系列和 RCS 系列卷揚(yáng)機(jī)。 KUSW 型卷揚(yáng)機(jī)輕巧緊湊，效率高，安全可靠，可遙控操作。這種卷揚(yáng)機(jī)能夠比較 理想地與各種機(jī)械配套。 LMD 型卷揚(yáng)機(jī)可兩檔變速，采用液壓控制。液壓系統(tǒng)可同時控制兩個機(jī)械制動器。 LMD 型卷揚(yáng)機(jī)綜合了電氣技術(shù) (包括電子技術(shù)系統(tǒng) )和液壓技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，性能比較好。 PC 型卷揚(yáng)機(jī)是三速電動卷揚(yáng)機(jī)，遠(yuǎn)距離遙控操作，空載高速下降，提高了生產(chǎn)率。電控齒輪換檔 (采用延時繼電器 )．起吊位置精確，運(yùn)動緩和，傳動件在油池里工作，停車緩慢，避免磨損電磁剎車。 RCS 型卷揚(yáng)機(jī)可五檔變速，三個低速檔和兩個高速檔。由兩個獨(dú)立的裝有電磁剎車系統(tǒng)的提升電動機(jī)驅(qū)動卷揚(yáng)機(jī)。電動機(jī)帶動直齒減速器，用錐齒輪帶 動卷筒。 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(yáng)機(jī)。 卷揚(yáng)機(jī)的發(fā)展趨勢 1． 大型化 由于基礎(chǔ)工業(yè)的發(fā)展，大型設(shè)備和機(jī)械構(gòu)件要求整體安裝，促進(jìn)了大型卷揚(yáng)機(jī)的發(fā)展。目前，俄羅斯已生產(chǎn)了 60t 卷揚(yáng)機(jī)，日本生產(chǎn)了 32t、 50t、 60t 液壓和氣動卷揚(yáng)機(jī)，美國生產(chǎn)了 136t 和 270t 卷揚(yáng)機(jī)。 2．采用先進(jìn)電子技術(shù) 為了實(shí)現(xiàn)卷揚(yáng)機(jī)的自動控制和遙控，國外廣泛采用了先進(jìn)的電子技術(shù)。對大5 噸電動卷揚(yáng)機(jī)的設(shè)計(jì) 型卷揚(yáng)機(jī)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(yáng)機(jī) 為提高機(jī)械化水平，減輕工人勞動強(qiáng)度，國外大力發(fā)展小型手提式卷揚(yáng)機(jī)，如以汽車蓄電池為動力的直流電動小型卷揚(yáng)機(jī)，其電壓為 12V，質(zhì)量為 —，拉力為 3336— 13344N。 4．大力發(fā)展不帶動力源裝置的卷揚(yáng)機(jī) 歐美國家非常重視發(fā)展借助汽車和拖拉機(jī)動力的卷揚(yáng)機(jī)。此種卷揚(yáng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，有一個卷筒和一個變速箱即可。 卷揚(yáng)機(jī)主要類型 卷揚(yáng)機(jī)由于應(yīng)用范圍較廣，為適應(yīng)各種不同使用條件，卷揚(yáng)機(jī)亦制造成各種不同機(jī)型的產(chǎn)品。機(jī)型的 分類方法很多，目前大致按下述方法分類。 1 按鋼絲繩額定拉力 F 分 按鋼絲繩在基準(zhǔn)層上所能承受的最大拉力來區(qū)分。按 1955— 88《卷揚(yáng)機(jī)》中規(guī)定為 5， ， 10， ， 16， 20， 25， 32， 50， 80， 120， 160， 200， 320，500kN 共 15 級。此參數(shù)為卷揚(yáng)機(jī)的主要參數(shù)。 2 按鋼絲繩速度 v 分 鋼絲繩在基準(zhǔn)層上的出繩速度是卷揚(yáng)機(jī)的又一項(xiàng)主要參數(shù)，根據(jù)鋼絲繩的速度分為： （ 1）慢速卷揚(yáng)機(jī) 繩速 v＝ 9— 15m／ min。 （ 2）中速卷揚(yáng)機(jī) 繩速 v＝ 15— 30m／ min （ 3）快速眷揚(yáng) 機(jī) 繩速 v＝ 30— 45m／ min （ 4）高速卷揚(yáng)機(jī) 繩速 v≥ 45m／ min。 為適應(yīng)特殊需要，還有一種變速卷揚(yáng)機(jī)，其速度可調(diào)，有雙速、三速和多速幾種類型。 3 按卷筒數(shù)目分 一臺卷揚(yáng)機(jī)上卷筒數(shù)目的多少，直接影響到卷揚(yáng)機(jī)的結(jié)構(gòu)。卷揚(yáng)機(jī)按卷筒數(shù)5 噸電動卷揚(yáng)機(jī)的設(shè)計(jì) 目可分為單筒卷揚(yáng)機(jī)、雙筒卷揚(yáng)機(jī)和多筒卷揚(yáng)機(jī)三類。目前生產(chǎn)的大多數(shù)是單筒和雙筒卷揚(yáng)機(jī)．其卷筒都是工作卷筒，再增加的卷筒大多是輔助卷筒，筒徑相對要小些。 4 按動力源分 由于工作環(huán)境不同，所用的動力源亦不同。 （ 1）手動卷揚(yáng)機(jī) 用于無動力來源地區(qū)的小型卷 揚(yáng)機(jī)； （ 2）電動卷揚(yáng)機(jī) 大多數(shù)卷揚(yáng)機(jī)皆屬于此類； （ 3）內(nèi)燃機(jī)卷揚(yáng)機(jī) 用于無電源的地方； （ 4）氣動卷揚(yáng)機(jī) 用于不能使用電源的地方； （ 5）液壓卷揚(yáng)機(jī) 用于與其他設(shè)備配套使用而有液壓源的場合。 5 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(yáng)機(jī)； （ 2）閉式圓柱齒輪傳動 主要為快速單筒卷揚(yáng)機(jī)應(yīng)用廣泛。 （ 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 （ 8）液壓傳動 6 按控制方法分 （ 1）手控卷揚(yáng)機(jī) 由人工操縱閘把控制卷?xiàng)顧C(jī)提升或下放重物。 （ 2）電控卷揚(yáng)機(jī) 用電控鈕控制電磁鐵制動器使卷揚(yáng)機(jī)工作。 （ 3）液控卷揚(yáng)機(jī) 用壓力油控制卷揚(yáng)機(jī)卷筒的離合和制動。 （ 4）氣控卷?xiàng)顧C(jī) （ 5）自動控制卷揚(yáng)機(jī) 用限位器來控制卷揚(yáng)機(jī)的工作。 7 按用途分 5 噸電動卷揚(yáng)機(jī)的設(shè)計(jì) 卷揚(yáng)機(jī)由于其用途不同，使用條件的差異，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上也有差異。 （ 1）提升重物 要求有一定的速度和較高的安全性。 （ 2）設(shè)備安裝 一般設(shè)備的質(zhì)量都較大，則要求卷揚(yáng)機(jī)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）曳引物品 因?yàn)榇隧?xiàng)工作一般是在水平或傾斜方向進(jìn)行的，為使物品能前后運(yùn)動，則要求卷揚(yáng)機(jī)的卷筒正反轉(zhuǎn)均能工作。 （ 4） 打樁 要求卷揚(yáng)機(jī)把重物提升到一定高度后，能使重物成自由落體下降，實(shí)現(xiàn)打樁工作，即要求卷揚(yáng)機(jī)具有溜放性能。 卷揚(yáng)機(jī)雖然可以分成很多種類，實(shí)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(yáng)機(jī)往往幾種工作都要做，所以在卷揚(yáng)機(jī)的設(shè)計(jì)上對用途分得并不清楚，而是按要求高的來設(shè)計(jì)，這樣能使卷揚(yáng)機(jī)實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用，得到更廣泛的應(yīng)用。 電動卷揚(yáng)機(jī)基本結(jié)構(gòu) 電動卷揚(yáng)機(jī)由于操作方法不同，其結(jié)構(gòu)相差很大。我們將其分為電控卷揚(yáng)機(jī)和溜放型卷揚(yáng)機(jī)兩類。 電控卷揚(yáng)機(jī) 此類卷揚(yáng)機(jī)通過通電或斷電以實(shí)現(xiàn)卷揚(yáng)機(jī)的工作或制動。物料的提升或下降由電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)來實(shí)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(jī)兩類，下面就這兩種制動型式卷揚(yáng)機(jī)的常見類型作介紹。此類卷揚(yáng)機(jī)大多是單卷筒的。 帶有電磁鐵制動器的卷揚(yáng)機(jī) （ 1） 圓柱齒輪減速器快速卷揚(yáng)機(jī) (圖 13)。 5 噸電動卷揚(yáng)機(jī)的設(shè)計(jì) 圖 13 圓柱齒輪減速器快速卷揚(yáng)機(jī)簡圖 1— 電動機(jī) 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 （ 2）蝸桿減速器慢速卷揚(yáng)機(jī)。 （ 3）圓柱齒輪減速器加開式齒輪傳動的卷揚(yáng)機(jī) (圖 14)。 圖 14 圓柱齒輪減速器加開式齒輪傳功的卷場機(jī)簡圖 1— 電動機(jī) 2— 聯(lián)軸器 3— 制動器 4— 減速器 5— 開式齒輪傳動 6— 卷筒 （ 4）蝸桿減速器加開式齒輪傳動的卷揚(yáng)機(jī)。 對一些起重量大的卷揚(yáng)機(jī)，為使鋼絲繩在卷簡上排列整齊，需要安裝排5 噸電動卷揚(yáng)機(jī)的設(shè)計(jì) 繩器。按設(shè)計(jì)規(guī)范要求，在鋼絲繩拉力 F＞ 120kN 的卷揚(yáng)機(jī)上，均應(yīng)安裝排繩器。 采用錐形轉(zhuǎn)子電動機(jī)的卷揚(yáng)機(jī) 此類卷揚(yáng)機(jī)利用錐形轉(zhuǎn)子電動機(jī)本身所具有的制動性能來實(shí)現(xiàn)卷揚(yáng)機(jī)的制動。由于錐形轉(zhuǎn)子電動機(jī)是靠轉(zhuǎn)子軸向移動來實(shí)現(xiàn)制動或松開的，可省略單獨(dú)的制動器，在結(jié)構(gòu)上就要求電動機(jī)與傳動系統(tǒng)間能做軸向相對移動。一般，軸向移動是通過可移式聯(lián)軸器把電動機(jī)軸的運(yùn)動傳遞到傳動系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的。由于此類卷揚(yáng)機(jī)的電動機(jī)軸線與卷筒軸線為同軸，故習(xí)慣上把這類卷揚(yáng)機(jī)叫做一字型結(jié)構(gòu)卷揚(yáng)機(jī)。根據(jù)傳動系統(tǒng)的不同，其可分為： （ 1）定軸輪系傳動 這是 1988 年行業(yè)組織的系列設(shè)計(jì)中的一種機(jī)型。 （ 2）漸開線圓柱齒輪行星傳動 常見的有封閉型 2K— H 型行星輪系和 3K型行星輪系傳動的卷揚(yáng)機(jī)。 （ 3）接線針輪傳動 由于擺線針輪傳動一級減速的減速比比較大，故采用一級減速即可。這種傳動可把傳動系統(tǒng)放在卷筒里面，可減小卷揚(yáng)機(jī)體積。 （ 4）少齒差行星傳動 少齒差傳動可得到大的傳動比，并可把傳動系統(tǒng)放在卷筒內(nèi)，使結(jié)構(gòu)緊湊。 上述擺線針輪行星傳動和少齒差行星傳動的輸出機(jī)構(gòu)是很重要的一環(huán)，可實(shí)現(xiàn)偏心輸出的機(jī)構(gòu)有很多，但考慮到加工和效率的原因，目前采 用較多的是銷軸式，但其加工精度及熱處理要求較高，卷揚(yáng)機(jī)生產(chǎn)廠家比較難以達(dá)到。所以有的廠家采用了零齒差傳動輸出機(jī)構(gòu)，其設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，但加工較為容易，效果亦不錯。 （ 5）諧波傳動 此傳動的傳動比大，嚙合齒數(shù)多，所以承載能力大，故其體積、質(zhì)量可更小。但其柔輪的要求較高，生產(chǎn)較為困難。 （ 6）活齒行星傳動 又叫頂桿蠕動傳動，它的加工相對比較方便。 溜放型卷揚(yáng)機(jī) 此類卷揚(yáng)機(jī)提升重物的下降不是利用電動機(jī)反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)．而是靠置物的重力5 噸電動卷揚(yáng)機(jī)的設(shè)計(jì) 下降，并帶動卷簡反轉(zhuǎn)，此時電動機(jī)不轉(zhuǎn)。要在電動機(jī)和卷筒 之間實(shí)現(xiàn)其運(yùn)動的聯(lián)接或分離，通常采用離臺器或差動輪系。由于電動機(jī)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(yùn)動，則此類卷揚(yáng)機(jī)可設(shè)計(jì)成單卷筒、雙卷筒和多卷筒的型式。 為保證各卷筒的運(yùn)動或停止，其離合和制動裝置都直接安裝在卷筒上。 第二章 起升機(jī)構(gòu)的組成及型式 起升機(jī)構(gòu)的組成 起升機(jī)構(gòu)是使重物作升降運(yùn)動的機(jī)構(gòu)，它是任何起重機(jī)必不可少和最主要最基本的機(jī)構(gòu)。 此次設(shè)計(jì)的電動 5 噸卷揚(yáng)機(jī)是由電動機(jī)、連軸器、制動器、減速器、卷筒、導(dǎo)向滑輪、起升滑輪組、釣鉤等組成（如圖 21）。 圖 21 起升機(jī)構(gòu)示意圖 1— 電動機(jī) 2— 聯(lián)軸器 3— 減速器 4 — 卷筒 5— 導(dǎo)向滑輪 6— 滑輪組 7— 吊鉤 電動機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)時，制動器松開，通過帶制動輪的聯(lián)軸器帶動減速器高速軸，經(jīng)減速器減速后由低速軸帶動卷筒旋轉(zhuǎn)，使鋼絲繩在卷筒上繞進(jìn)或放出，從而使重物起升或下降。電動機(jī)停止轉(zhuǎn)動時，依靠制動器將高速軸的制動輪剎住，5 噸電動卷揚(yáng)機(jī)的設(shè)計(jì) 使懸吊的重物停止在空中。 根據(jù)需要起升機(jī)構(gòu)上還可裝設(shè)各種輔助裝置，如起重量限制器、起升高度限位器、速度限制器和鋼絲繩作多層卷繞時，使鋼絲繩順序排列在卷筒上的排繩裝置等。 起升機(jī)構(gòu)的典型傳動型式 在電動機(jī)與卷筒之間通常采用效率較高的起重用標(biāo)準(zhǔn)兩級減速器。要求低速時可采用三級大傳動比減速器。為便于安裝，在電動機(jī)與減速機(jī)之間常采用具有補(bǔ)償性能的彈性柱銷連軸器或齒輪連軸器。前者構(gòu)造簡單并能起緩沖作用，但彈性橡膠圈的使用壽命不長；后者堅(jiān)固耐用，應(yīng)用最廣。齒輪連軸器的壽命與安裝質(zhì)量有關(guān)，并且需要經(jīng)常潤滑。 一般制動器都安裝在高速軸上，這樣所需要的制動力矩小，相應(yīng)的制動器尺寸小，重量輕。經(jīng)常利用聯(lián)軸器的一半兼作制動輪。帶制動輪的半體應(yīng)安裝在減速器高速軸上。這樣，即使聯(lián)軸 器被損壞，制動器仍可把卷筒制動住，以確保機(jī)構(gòu)的安全。 起升機(jī)構(gòu)的制動器必須采用常閉式的。制動力矩應(yīng)保證有足夠的制動安全系數(shù)。在重要的起升機(jī)構(gòu)中有時設(shè)兩個制動器，而第二個制動器可安裝在減速器高速軸的令一伸出端或裝設(shè)在電動機(jī)的尾部出軸上。 為使機(jī)構(gòu)布置方便并增大補(bǔ)償能力，在電動機(jī)與減速機(jī)之間可用浮動軸連接，浮動軸的兩端為半齒輪連軸器。 卷筒與減速器低速軸之間的連接型式很多。本卷