起重机起升机构工作原理

铸造起重机的行星差动机型起升机构　

田长明迟国东魏大龙张建军张培景　

大连重工・起重集团起重机有限公司　大连１１６０５２　

摘要：介绍了铸造起重机运用行星差动机型起升机构的布置类型、结构形式、优缺点，提出了选用时应　注意的事项。对于选型、设计具有一定的指导意义。　关键词：铸造起重机；起升机构；行星差动；机构布置　中图分类号：ＴＨ２１８　文献标识码：Ａ　文章编号：１００１—０７８５（２０１２）０９—００６１—０３　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｐａｐｅｒ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｔｈｅ　ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ　ｔｙｐｅ，ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｔｙｐｅ，ａｄｖａｎｔａｇｅｓ　ａｎｄ　ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ　ｏｆ　ｐｌａｎｅｔ　ｄｉｆｆｅｒ－　ｅｎｔｉａｌ　ｈｏｉｓｔｉｎｇ　ｍｅｃｈａｎｉｓｍ　ｏｆ　ｌａｄｌｅ　ｃｒａｎｅ，ａｎｄ　ｐｒｏｐｏｓｅｓ　ｃａｕｔｉｏｎｓ　ｔｏ　ｂｅ　ｐａｉｄ　ａｔｔｅｎｔｉｏｎ　ｔｏ　ａｔ　ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ，ｗｈｉｃｈ　ｐｒｏｖｉｄｅｓ　ｃｅｒｔａｉｎ　ｇｕｉｄａｎｃｅ　ｔｏ　ｍｏｄｅｌ　ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｄｅｓｉｇｎ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｌａｄｌｅ　ｃｒａｎｅ；ｈｏｉｓｔｉｎｇ　ｍｅｃｈａｎｉｓｍ；ｐｌａｎｅｔ　ｄｉｆｅｒｅｎｔｉａｌ；ｍｅｃｈａｎｉｓｍ　ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ　

０前言　

铸造起重机起升机构的行星差动减速器传动比　大、传动组合方式灵活、结构紧凑、传动效率高，　且多一个自由度，这种行星差动机型的优点是：　主起升机构在其中的一套驱动系统发生故障时，　另一套驱动系统可使机构以１／２的额定速度长期　工作；同样，作为一种事故状态，不必停产对故　障进行排除，而可依靠另一套驱动系统在完成本　

班次的既定工作后再进行故障排除。因此，基本　上不会影响生产而造成经济损失。基于此，行星　差动结构形式铸造起重机得到了广大用户的青睐　和长足的发展。应用于铸造起重机上的行星差动　机型起升机构主要有４种布置形式：单减速器行　星差动机型起升机构、三减速器行星差动机型起　

起重机起升机构电动机的选用　

１起重机对电动机要求　江苏省特种设备安全监督检验中心潘爱华　

起重机械的工作特点：反复短时运行，频繁　起、制动和反转，经常过载，有较强的机械振动和　

冲击，工作环境多灰尘，且还有金属粉尘等。为满　

足起重机的工作要求，起重机用电动机与一般工业　

用电动机相比有如下特点：（１）起重机用电动机按　断续周期性工作类型制造，通常用负载持续率（接　

电持续率）、接电次数和起重次数３个参数表述起　

重机电气设备的断续周期工作制状况，并作为选型　

的重要依据；（２）起重机用电动机具有较高的起动　转矩和最大转矩（即过载能力）；（３）起重用电动　

机具有较小的转子转动惯量，转子的长径比较大；　

（４）起重用电动机最大安全转速超过额定转速的倍　数较高，一般为同步转速的２．５倍；（５）起重机用　

电动机具有２种以上绝缘等级，分别使用在不同的　

环境温度下。　

２起重机用电动机　

我国起重机采用专用的直流和交流电动机。直　流电动机的主要优点是调速范围大、过载能力强、　

平滑的调速特性和较大的起动、制动转矩。工作电　

压为２２０　Ｖ和４４０　Ｖ。但存在设备费用高、体积大　

和需要专用的供电电源等缺点，少数冶金起重机和　要求在较大范围内平稳调速的传动机构采用直流电　

机。　交流电动机，其主要优点是结构简单和供电方　便。在起重机械中，一般采用三相交流感应电动机　

和锥形转子电动机，其工作电压为２２０　Ｖ／３８０　Ｖ和　５００Ｖ。三相交流感应电动机分为ＪＺＲ２、ＪＺ２、ＹＺ、　

ＹＺＲ、Ｙ　也和ＹＺ、　。　绕线式感应电动机使用的最多。因为这种电动　机的转子电路可以外接起动电阻实现起动调速，起　

动平稳、起动电流通常不超过额定电流的２—２．５　

倍，且有较高的过载能力。一般起重机械，特别是　其起升机构，常用这种电动机。　

笼式感应电动机的优点是构造简单，操纵方　

《起重运输机械》　２ＯＯ６　１７）　便，有较高的转差率，适用于直接启动，价格也便　宜，缺点是启动电流大（达额定电流的４　６倍）　

龙门式起重机的结构及工作原理分析

龙门式起重机是一种常见的起重设备，常用于工地、码头等场所进行货物的吊装和运输。本文将从结构和工作原理两个方面进行分析。

一、结构分析

1. 主要组成部分：龙门式起重机主要由龙门架、起重机梁、起重机室、起重机小车、限位和安全保护装置等几个主要部分组成。

- 龙门架：龙门架是起重机的主体结构，通常由横梁和立柱组成，它的作用是提供支撑和稳定性，承载起重机梁和小车的重量。

- 起重机梁：起重机梁位于龙门架的上方，可以沿着龙门架的纵向移动，承载起重装置进行货物的吊装。

- 起重机室：起重机室位于龙门架的一侧或两侧，供操作员对起重机进行操控和监视。

- 起重机小车：起重机小车可沿着起重机梁横向移动，携带起重装置进行货物的吊装和运输。

- 限位和安全保护装置：起重机配备限位开关、重载保护装置、位移报警装置等，用于确保起重机的操作安全和自动停止。

2. 结构特点：龙门式起重机的结构特点包括以下几点：

- 高度可调节：龙门架通常由多个立柱组成，可根据实际需求进行高度调节，以适应不同场地的使用要求。

- 跨度大：龙门式起重机的纵向横梁可以根据需要进行延长，以满足大范围内的货物吊装和运输需求。 - 吊装能力强：龙门式起重机的结构稳定、吊装能力大，适用于中小型货物的吊装和运输。

二、工作原理分析

龙门式起重机的工作原理主要包括起升、运行和变幅三个基本动作。

1. 起升动作：起升动作是指起重机对货物进行垂直方向的吊装和放下。起升动作是通过起重机梁上的起重装置实现的，通过起重机梁上的卷扬机构将钢丝绳与钩子连接，通过升降钩来实现吊装和放下操作。

2. 运行动作：运行动作是指起重机沿着龙门架的纵向移动。运行动作是由起重机小车上的驱动装置提供动力，通过驱动轮与轨道的摩擦来实现移动。

3. 变幅动作：变幅动作是指起重机梁沿着龙门架的横向移动。变幅动作是由变幅机构提供动力，通过驱动装置使起重机梁相对于龙门架的位置发生改变，从而实现货物的横向运输。

大型铸造起重机的起升机构　

太原重型机械（集团）有限公司技术中心赵磊顾翠云　湘潭钢铁公司材料设备公司　李宏　

目前，国内大型铸造起重机的起升机构根据减　速器结构和布置形式的不同，一般分３种类型：第　１类是起升机构的减速系统由３台减速器组成并呈　品字形布置。其中中央减速器是行星齿轮减速器，　其２个低速轴通过联轴器驱动２个普通圆柱齿轮减　速器（以下简称行星齿轮减速器）；第２类的中央　减速器为棘轮棘爪减速器；第３类是起升机构的减　速器为长条形圆柱齿轮减速器。针对这３种减速器　各自的特点和使用维护注意事项，作详细地介绍，　以供起重机设计和使用者参考、借鉴。　１行星齿轮减速器　如图１所示，起升机构由４台电机通过带制动　轮的齿轮联轴器驱动１个中央行星齿轮减速器，再　通过２个齿轮减速器驱动２个双联卷筒。２个齿轮　减速器与行星减速器之间用带浮动轴的齿轮联轴器　相连，２个齿轮减速器与卷筒间用联轴器连接。　

图１行星齿轮减速器布置示意图　１．电动机２．联轴器３．制动器４．安全制动器　５．卷筒装置６．上滑轮组７．行星减速器　８．带浮动轴的齿轮联轴器９．圆柱齿轮减速器　１．１主要特点　（１）当其中一组电机出现故障时，一侧的制动　器制动，另一侧电机继续运行，并保证能以０．５倍　的额定速度继续工作，将吊运的设备安全平稳地放　《起重运输机械》　２（１０２（８）　回原地。同时，此工况中传动链的任何零件都不过　载，使起升机构的使用性能有所提高。　（２）起升机构由３个减速器组成。每个减速器　的传动比、中心距和外形尺寸都在常规减速器范围　之内，其特点是尺寸小、重量轻；制造、安装、检　修、维护方便；小车架不需要整体热处理；工艺成　熟可靠，容易保证设计制造质量；制作周期明显比　长条型减速器短；在使用过程中，不会因小车架变　形而引起减速器的震动和噪声增大；工作平稳。　（３）起升机构采用４个电机驱动。动力回路和　控制回路可采用３８０Ｖ电压；解决了２个电机驱动　带来的功率不足、起升速度难以提高、不能满足工　艺要求的难题。　（４）２套电控系统可互为备用，减小启动冲击。　（５）该布置形式分组性好，安装调整方便。　（６）起升机构１个电机损坏时，另一个电机可　以１／２的额定速度工作，每套电机只要满足以额定　速度起升额定载荷时的静功率的一半即可。故该结　构电机的功率比棘轮棘爪式的小，造价也便宜。　（７）由于行星减速器传动比其他减速器多１个　自由度，故当其中某个齿轮或轴以及联轴器损坏　时，或一侧电气元件出现故障而该侧工作制动器又　不制动时，机械系统即无法使钢包保持水平，只得　靠电气保护来实现。为此，起升机构除了在高速轴　上安装有４个工作制动器外，还有一套检测系统在　监控。当检测系统检测到２个卷筒转速不一致、电　机超速、高低速轴之间的速比发生变化时，控制系　统立即指示安全制动器制动。应注意安全制动器在　工作制动器之后制动，且安全制动器制动力矩不可　太大。在司机室内还设有急停按钮，以便司机发现　紧急情况时即刻按动按钮，使安全制动器立即制　动，全车断电。在故障状态下，从检测到信号到制　动器完全把重物支持住，重物下滑距离一般控制在　一１　３