【正文】 機(jī)是否滿足結(jié)構(gòu)承載要求； （ 4）選用的擦窗機(jī)盡量不影響建筑物的美觀； （ 5）擦窗機(jī)的造價業(yè)主能否承受； （ 6）能否選用最少臺數(shù)，完成整個大廈的作業(yè)。 GB191542020 標(biāo)準(zhǔn) 對擦窗機(jī) 編號方法如圖 11。這種型式的擦窗機(jī)可沿軌道電動行走。安裝軌道式擦窗機(jī)必須滿足樓面結(jié)構(gòu)承載要求，預(yù)留出擦窗機(jī)的行走通道等 [2]。 /100s 該機(jī)型是一種大型的擦窗機(jī)設(shè)備 ,適用于樓頂面較多 ,多臺擦窗機(jī)很難完成整個 大樓的作業(yè)時常采用伸縮臂擦窗機(jī)。 圖 21 伸縮臂型擦窗機(jī) 1－軌道； 2－行走機(jī)構(gòu)； 3－底架； 4－卷揚(yáng)系統(tǒng)； 5－立柱； 6－主臂回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)； 7－臂架； 8－伸縮臂機(jī)構(gòu)； 9－臂頭回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)； 10－吊船 表 21 伸縮臂型式擦窗 機(jī)產(chǎn)品主要尺寸（ mm） A B C D E r R ≥ 300 2020~3500 10000 1500~2020 ≥ 350 ~1000 B＋ r 南京工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 5 表 22 伸縮臂型式擦窗機(jī)產(chǎn)品運(yùn)行功能 工作幅度 C（ mm） 整機(jī)重量 W（ Kg） 軌距 B（ mm） 輪距 F（ mm） 最大受力（每點(diǎn)）（ kg） 預(yù)留通道（距女兒墻內(nèi)側(cè)） （ mm） 10000~15000 15000~20200 20200~30000 ~15000 15000~22020 18000~35000 1800~2020 2500~3500 3000~4000 ~2500 2500~3200 3000~4000 W 40% W 40% W 40% ≥ 2500 ≥ 3000 ≥ 3500 擦窗機(jī)是高層建筑物外墻立面和采光屋面清洗、維護(hù)作業(yè)的常設(shè)專用設(shè)備，其中以軌道式擦窗機(jī)使用最為廣泛。但要使得軌道式擦窗機(jī)的優(yōu)越性能得以完美實現(xiàn)，可靠優(yōu)化的軌道設(shè)計是其中關(guān)鍵的一環(huán)。轉(zhuǎn)向點(diǎn)和分 岔點(diǎn)應(yīng)設(shè)置定位裝置。根據(jù)經(jīng)驗，第二章 單臂伸縮型擦窗機(jī)設(shè)計 6 通常按表 23 選擇。軌道高差問題最為嚴(yán)重的是軌道轉(zhuǎn)彎處 [3]。內(nèi)外軌之間的高度差主要是由于內(nèi)外基礎(chǔ)存在高差造成的，可利用水平尺等工具通過增加墊片的方式予以解決。彎軌的制造方法通常有高 頻淬火拉彎、冷拉彎和冷壓彎 3 種。冷壓彎變形太大，一般很少采用。由于最大轉(zhuǎn)彎半徑等于最小轉(zhuǎn)彎半徑與軌間距之和（即 R ＝ r ＋ B），應(yīng)以最小轉(zhuǎn)彎半徑為決定因素進(jìn)行分析。內(nèi)軌轉(zhuǎn)彎半徑 1 000mm，本件展開長度（以中心線為基準(zhǔn)）約為 1 571mm。一般情況下工字鋼未作工藝處理直接拉彎，勢必造成內(nèi)外緣高差（一般在 5 m m～ 1 2 m m 左右）。 圖 22 彎軌 軌道式擦窗機(jī)通過軌道系統(tǒng)與建筑物結(jié)構(gòu)相連 , 軌距一般為 0. 8～ 2. 0m, 兩條軌道的設(shè)置可在一個平面也可不在一個平面上?；A(yù)埋件由 1 塊預(yù)埋鋼板和 4 根 ? 16 地腳螺栓組成 , 用螺母將預(yù)埋螺栓與預(yù)埋鋼板固定 , 在建筑物結(jié)構(gòu)封頂前交土建單位澆注擦窗機(jī)基座 , 基座高度應(yīng)高于屋面面層 80mm 以上。擦窗機(jī)軌道選用工字形鋼或 H 形南京工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 7 鋼 , 一般將軌道直接焊接在預(yù)埋鋼板 , 由于施工簡便、可靠 , 擦窗機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)而被大量采用。 普通標(biāo)準(zhǔn)型軌道式擦窗機(jī)有 4 個行走輪。在溫差大的地區(qū)盡量選用小截面的型材做軌道 , 以減小溫度應(yīng)力對軌道連接點(diǎn)和屋面裝置產(chǎn)生的影響 ；⑥ 軌道端頭應(yīng)焊接限位擋板 , 擋板厚度不小于 8mm, 寬度不小于軌道寬度 , 高度應(yīng)滿足限位裝置的要求 , 一般不低 于 100mm；⑦ 當(dāng)軌道在基座外接頭時應(yīng)采用坡口焊接 , 在軌道底部應(yīng)搭焊一塊長度不小于 200mm、寬度不小于軌道寬加 20mm、厚度不小于 12mm 的鍍鋅鋼板。行走電機(jī)功率可按表 24 選取。輪載式汽車起重機(jī)的箱形臂許用撓度為： f ≤ L /30～ L /50， L 為臂長，建議擦窗機(jī)的臂架撓度變形 f ≤ L /50。伸縮臂擦窗機(jī)的伸縮機(jī)構(gòu)一般選用齒輪齒條變幅型式。 隨著城市高層建筑 物的日益增多，對高層建筑物外墻的裝飾、維護(hù)及清潔工作也日益繁重，因此要求在樓頂平臺上安裝擦窗機(jī)。但是目前通用型擦窗機(jī)的伸縮吊臂機(jī)構(gòu)采用導(dǎo)軌或?qū)鬃鳛閷?dǎo)向件，因而大大提高了絲杠軸線和導(dǎo)軌或?qū)字行木€的平行度要求。我們根據(jù)擦窗機(jī)對定位精度及運(yùn)動的平穩(wěn)性要求不高的特點(diǎn)，設(shè)計了一種無導(dǎo)軌絲杠螺母隨動伸縮吊臂，伸縮吊臂結(jié)構(gòu)示意如圖 23 所 示。通過力學(xué)分析，我們發(fā)現(xiàn)在垂直方向上動臂和靜臂間存在 3 個受力點(diǎn)：一是在靜臂的前下方；二是在動臂的后下方；三是在動臂的后上方。因此，設(shè)計時我們在靜臂的前下方安裝一個支撐滾軸；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。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。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。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)。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。 卷揚(yáng)系統(tǒng)是擦窗機(jī)的核心部件，實現(xiàn)吊船的載人升降作業(yè)。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]。 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)?；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)。 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。 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。 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]。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。吊籃停止滑行。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。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。 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。又因為左右鎖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。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 。 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。擦窗機(jī)安裝調(diào)試完成后應(yīng)經(jīng)過測試驗收，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。檢查測試的周期不得超過 18個月 [8]。 （ 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。 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)。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)。 （ 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。 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。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。 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。 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。39。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。 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]。 （ 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。但這種方式存在很多弊端，一是受到擦窗機(jī)工作高度的限制，當(dāng)平臺工作高度超過 lOOm 時電纜的自重可能導(dǎo)致斷纜發(fā)生，而且由于電纜自垂于 主機(jī)和平臺之間，其自身的擺動將引起操作平臺的搖晃，大大降低了擦窗機(jī)的安全性；二是這種方式與繼電器控制系統(tǒng)配合時每個動作信號都需占用一根導(dǎo)線，平臺內(nèi)操作信號的數(shù)量由于受到電纜芯數(shù)的限制而降低了YZR112M— 6 1.5 1 866 80.5 6 2 400?313?265 45 YZR132M1— 6 1.5 1 924 80.5 2 2 475?350?315 63