垂直升降机主要结构与运行机制的探讨

起重设备一般由金属结构、运行机构、提升机构、动力装置和电控装置等组成。由于起重设备功能不同，各部分组成情况亦有很大区别。

(1)起重设备的运行机构 起重设备的运行机构一般由电动机、制动器、减速器、联轴器、传动轴、轴承箱、车轮等组成。起重设备运行机构形式很多，以达到各自不同的用途。

(2)起重设备的提升机构 起重设备的提升机构一般由电动机、制动器、减速器、卷筒、钢丝绳、滑轮和取物装置等组成。

1)取物装置是起重设备上的主要部件，为确保作业安全，取物装置必须工作可靠，操作简便。取物装置用于提升成件货物时，主要有吊钩、夹钳等；用于散装物料时有料斗、抓斗、起重电磁铁等。

2)滑轮是起重设备中的承装零件，按用途可分为定滑轮和动滑轮。

3)卷筒用来绕钢丝绳，并把原动机的驱动力传递给钢丝绳，并实现钢丝绳的直线运动。

4)制动器主要用来阻止悬吊重物下落、实现停车，以及某些特殊情况下，按工作需要实现降低或调节机构运动速度。

5)减速器是起重设备的重要部件，通过选用一定速比的减速器，可使电动机的额定转速和转矩转变为作业需要的机构的工作速度和力矩。

6)钢丝绳是起重设备中应用最广泛的挠性构件，也是起重设备安全生产的3个重要构件(制动器、钢丝绳和吊钩)之一。钢丝绳的绳芯分麻芯、棉芯、石棉芯、钢丝芯等四种。

(3)起重设备的电气装置

1)电气操纵装置，包括:①凸轮控制器，主要用途是控制各电动机的起动、停止、正转、反转及安全保护等。②主令控制器与控制柜(屏)用来操纵控制电动机频繁起动、调速、换向和制动。③保护配电柜用于起重设备短路保护、零压保护、隔离保护和总过流保护。

2)电动机，起重设备上的电动机要求具有较高的机械强度和过载能力，要能承受经常的机械冲击和振动，转动惯量要小，适应于频繁快速起动、制动和逆转等。一般起重设备主要采用交流传动，选用电动机为YZR、YZ等系列，见表5-18。在安装电动机时必须按铭牌规定的额定电压、额定功率和运行方式接线和运行，确保电动机使用合理。

表5-18 起重设备专用交流三相异步电动机系列

3)制动电磁铁与制动器是使电动机带动的运行机构和提升机构能准确停车。

4)总受电箱，采用主令控制器操纵的大型起重机和冶金起重机上广泛使用总受电箱对起重设备进行保护和控制。

5)移动供电装置。①起重设备使用的电线、电缆宜选用橡胶绝缘导线、电缆和塑料绝缘导线，小截面的导线可用塑料绝缘导线。采用截面≥1.5mm²的多股单芯导线及≥1mm²的多股多芯导线。②对通用桥式起重机小车运行机构宜用悬挂式软电缆供电，其导线截面在≤16mm²时推荐用扁电缆；其大车运行机构宜用钢质滑线供电。近年来推广使用安全滑接输电装置，它具有安全、可靠、节能、电压损失小等特点。电动葫芦的电源引入器有软电缆式和滑块式。(www.xing528.com)

6)起重设备的自动控制已逐步采用程控、数控、遥控、群控、自动称量及计算机管理等新技术，以提高起重设备的操作性能和管理水平。

(4)桥式起重机 高校实验实训及机械工程训练中心等主要通过桥式起重机来完成物件的运送工作。桥式起重机的组成如下。

1)桥架。桥式起重机的桥架是金属结构，一方面承受着满载的起重小车的轮压作用；另一方面又通过支撑桥架的运行车轮，将满载的起重机全部重量传给了厂房内固定跨间支柱上的轨道和建筑结构。桥架的结构型式不仅要求自重轻又要有足够的强度、刚性和稳定性，如图5-23所示。

图5-23 起重机示意图

a)单梁起重机 b)通用桥式起重机

2)桥架主梁。组成桥架的主梁应制成均匀向上拱起的形状，向上拱起的数值，叫作上拱度；桥式起重机在使用过程中，主梁的上拱度会逐渐减小，直至消失，所以应该定期进行检查测量，如果其下挠度超过规定的界限，应停止使用，及时予以修复；当满载的小车位于主梁的跨中时，在主梁跨中引起的弹性下挠，允许弹性下挠的界限，应满足表5-19的要求；桥式起重机的满载自振频率应≥2Hz。

表5-19 允许弹性下挠的界限

注:1.L是起重机跨度。

2.下挠度F从原始上拱开始计算。

3)司机室。桥式起重机的司机室分为敞开式、封闭式和保温式三种。敞开式司机室适用于室内，工作环境温度为10～30℃；封闭式司机室适用于室内外，工作环境温度为5～35℃；保温式司机室适用于高温或低温及有有害气体和尘埃等场所，工作环境温度为－25～40℃。司机室必须具有良好的视野，水平视野≥230°，一般司机室底部面积≥2m²，净高度≥2m。

4)大车运行机构。其作用是驱动桥架上的车轮转动，使起重机沿着轨道作纵向水平运动。

5)起重小车。它是桥式起重机的一个重要组成部分，它包括小车架、起升机构和运行机构三个部分。

6)车轮又称走轮。它是用来支撑起重机自重和载荷并将其传递到轨道上，同时使起重机在轨道上行驶。车轮按轮缘形式可以分为双轮缘的、单轮缘的和无轮缘的三种。

7)轨道。它是用做承受起重机车轮的轮压并引导车轮的运行。所有起重机的轨道都是标准的或特殊的型钢或钢轨，它们既应符合车轮的要求，同时也应考虑到固定的方法。桥式起重机常用的轨道有起重机专用轨、铁路轨和方钢三种。