介紹一款雙層纏繞鋼絲繩電動(dòng)葫蘆的設(shè)計(jì)
介紹一款雙層纏繞鋼絲繩電動(dòng)葫蘆的設(shè)計(jì)
編輯:北京凌鷹起重 瀏覽:3937 時(shí)間:2019-01-02
鋼絲繩電動(dòng)葫蘆以其結(jié)構(gòu)緊湊,性能優(yōu)越,凈空尺寸小,精確定位, 操作舒適，并且安全可靠，廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械、航空航天、風(fēng)電、核電、汽車制造、金屬加工、造紙行業(yè)等領(lǐng)域。
鋼絲繩電動(dòng)葫蘆以其結(jié)構(gòu)緊湊,性能優(yōu)越,凈空尺寸小,精確定位, 操作舒適，并且安全可靠，廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械、航空航天、風(fēng)電、核電、汽車制造、金屬加工、造紙行業(yè)等領(lǐng)域。
對(duì)于傳統(tǒng)的鋼絲繩電動(dòng)葫蘆，即對(duì)于C形布置結(jié)構(gòu)的鋼絲繩電動(dòng)葫蘆（見(jiàn)圖1），由于受到起升驅(qū)動(dòng)尺寸限制，其卷筒直徑一般在400 mm左右，起升高度一般在6～40 m之間，其鋼絲繩纏繞方式如圖2所示。隨著起升高度的增大，鋼絲繩需纏繞的圈數(shù)越多，從而使卷筒越長(zhǎng)，穩(wěn)定性變差，鋼絲繩的排繩和受力就越不好,機(jī)加工就會(huì)越困難。而在一些特定場(chǎng)合，如岸邊集裝箱起重機(jī)(以下簡(jiǎn)稱岸橋)上所需的檢修橋式起重機(jī)(以下簡(jiǎn)稱橋機(jī))，起重量為10 t，起升高度達(dá)到63 m。因此,普通鋼絲繩電動(dòng)葫蘆已經(jīng)無(wú)法滿足該工況的特殊需求。
為滿足岸橋上檢修橋機(jī)大起升高度的需要，起升高度達(dá)到63m，以往的設(shè)計(jì)大多采用2臺(tái)10t鋼絲繩電動(dòng)葫蘆并聯(lián)抬吊的形式，其布置方式如圖3所示，鋼絲繩纏繞形式如圖4所示。由于2臺(tái)電動(dòng)葫蘆并聯(lián)抬吊，造成電動(dòng)葫蘆小車的基距增大，從而造成維修起重機(jī)的小車工作盲區(qū)加大，這就意味著岸橋的整個(gè)機(jī)房必須加大，進(jìn)一步造成岸橋的成本增加，而且無(wú)法很好地滿足檢修、維修工作。
該方案通過(guò)改變鋼絲繩纏繞方式，將2臺(tái)鋼絲繩電動(dòng)葫蘆并聯(lián)。在起升時(shí)，一個(gè)卷筒組纏繞鋼絲繩則另一卷筒組下放鋼絲繩。相反，在下降過(guò)程中，一個(gè)卷筒組下放鋼絲繩則另外一個(gè)卷筒組纏繞鋼絲繩，從而使得起升高度增大，其原理如圖4所示。
這種方式因結(jié)構(gòu)形式加大，使得對(duì)適用場(chǎng)合提出更高要求，不能很好地適應(yīng)空間小、吊鉤覆蓋范圍要求廣的場(chǎng)合。同時(shí)由于實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中鋼絲繩內(nèi)應(yīng)力的釋放，在使用一段時(shí)間后，會(huì)出現(xiàn)鋼絲繩出繩和入繩不能同步，導(dǎo)致亂繩現(xiàn)象。
2.1 設(shè)計(jì)依據(jù)
額定起重量：G n =12.5t ；起升高度：63m ；起升速度：1～10 m/min。
左右極限尺寸：左極限735mm，右極限 1060mm。
2.2 設(shè)備構(gòu)成
該設(shè)備與傳統(tǒng)鋼絲繩電動(dòng)葫蘆相比較，其主要構(gòu)成部件較為相似，由起升制動(dòng)電機(jī)、起升減速器、卷筒組、定滑輪梁、端梁裝置和電控箱等組成。
2.3 雙層鋼絲繩纏繞系統(tǒng)設(shè)計(jì)
雙層鋼絲繩纏繞系統(tǒng)主要由卷筒、第一層鋼絲繩、第二層鋼絲繩、第一層鋼絲繩導(dǎo)繩器、第二層鋼絲繩導(dǎo)繩器、平衡滑輪、吊鉤滑輪等組成。如圖5、圖6所示。
1）鋼絲繩纏繞方式
采用單根鋼絲繩雙層同向纏繞的方式：鋼絲繩兩端分別固定于卷筒的同一端部，鋼絲繩的一端在卷筒上卷繞形成第一層鋼絲繩，鋼絲繩的另一端在卷筒與第一層鋼絲繩上卷繞形成第二層鋼絲繩。同時(shí)卷筒上安裝有防止第一層鋼絲繩亂繩的第一導(dǎo)繩器，第一層鋼絲繩上安裝有防止第二層鋼絲繩亂繩的第二導(dǎo)繩器，2個(gè)導(dǎo)繩器之間向固定連接，如圖6所示。運(yùn)行時(shí)，第一導(dǎo)繩器與第二導(dǎo)繩器同時(shí)工作，向相同方向移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)兩層鋼絲繩能同時(shí)卷繞或釋放，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)在電動(dòng)葫蘆體積不變的情況下，起升高度幾乎是原電動(dòng)葫蘆的2倍，大大提高了電動(dòng)葫蘆的起升高度。
2）鋼絲繩繩端固定方式
由于第一層鋼絲繩和第二層鋼絲繩在卷筒上有高度差（即鋼絲繩直徑差），使得在卷筒上固定時(shí)不能很好的固定，故需在卷筒上鋼絲繩固定端焊接一鋼圈，鋼圈上開一槽口，將第一層鋼絲繩穿過(guò)槽口用壓繩器固定在卷筒上，第二層鋼絲繩用壓繩器固定在鋼圈外表面上完成整個(gè)電動(dòng)葫蘆的繞繩。如圖7所示。
3）增加平衡滑輪調(diào)整繩速
采用4/2倍率繞繩方式，由于第一層鋼絲繩與第二層鋼絲繩在卷筒上有高低差（即鋼絲繩直徑差），卷筒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，上下兩層鋼絲繩進(jìn)出繩速度會(huì)不一致，因此，通過(guò)增加一個(gè)平衡滑輪，調(diào)整繩速，使起吊平穩(wěn)，解決了以往2臺(tái)電動(dòng)葫蘆并聯(lián)時(shí)容易出現(xiàn)的出繩和入繩不同步的現(xiàn)象，提高了鋼絲繩電動(dòng)葫蘆的使用壽命。
4）2個(gè)導(dǎo)繩器之間的連接
為保證2個(gè)導(dǎo)繩器鋼絲繩出繩與第一導(dǎo)繩器、第二導(dǎo)繩器出繩口平行，特將兩導(dǎo)繩器之間的距離與吊鉤滑輪的2個(gè)滑輪之間的距離保持一致，有效減小了鋼絲繩的磨損，同時(shí)很大程度上避免了鋼絲繩的亂繩現(xiàn)象。
為保證鋼絲繩電動(dòng)葫蘆的精確定位，位置初始化與賦值模塊，能夠?qū)ζ鹕瓦\(yùn)行機(jī)構(gòu)的位置進(jìn)行實(shí)時(shí)快速的初始化和復(fù)位。根據(jù)提供的電機(jī)轉(zhuǎn)速、減速器速比、滑輪組倍率、卷筒直徑等數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)速度換算及位置換算。該模塊根據(jù)CPU的工作特性，利用本周期與上周期的掃描數(shù)字作運(yùn)算判斷出機(jī)構(gòu)運(yùn)行方向，可有效保護(hù)和杜絕機(jī)構(gòu)錯(cuò)誤的動(dòng)作出現(xiàn)。
總結(jié)
EWH型雙層纏繞鋼絲繩電動(dòng)葫蘆適用于大起升高度，其性能優(yōu)越，操作舒適，采用具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的雙層纏繞設(shè)計(jì)，不僅安裝方便，維護(hù)簡(jiǎn)單，整機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，運(yùn)行覆蓋范圍廣，在體積不變的情況下，起升高度幾乎是同類產(chǎn)品的2倍。
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