起升機(jī)構(gòu)總體設(shè)計(jì)

1、起升機(jī)構(gòu)總體設(shè)計(jì)概述起升機(jī)構(gòu)是用來實(shí)現(xiàn)貨物升降的工作機(jī)構(gòu),它是起重機(jī)械中不可缺少的部分,是起重機(jī)最重要的機(jī)構(gòu),其工作性能的優(yōu)劣將直接影響起重機(jī)的技術(shù)性能。起升機(jī)構(gòu)一般由驅(qū)動(dòng)裝置，傳動(dòng)裝置，制動(dòng)裝置，卷繞系統(tǒng)，取物裝置以及安全輔助裝置等組成。在起重量較大的起重機(jī)中，常設(shè)有兩個(gè)或多個(gè)不同起重量的起升機(jī)構(gòu)，其中起重量最大的為主起升機(jī)構(gòu)，其余為副起升機(jī)構(gòu)。在港口，為滿足抓斗和集裝箱裝卸作業(yè)要求，須設(shè)置特種起升機(jī)構(gòu)，如抓斗起升機(jī)構(gòu)，集裝箱起升機(jī)構(gòu)等。港口門座式起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu)一般應(yīng)滿足下列要求：起升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和選型應(yīng)符合買方文件規(guī)定的工作級(jí)別或規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，當(dāng)沒有明確提出執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，一般采用FEM規(guī)范。

2、中國采用起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB3811)。起升機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)裝置一般設(shè)置在機(jī)器房?jī)?nèi)，各部件安裝在具有足夠強(qiáng)度和剛性的共用的底架上。底架再與機(jī)器房鋼結(jié)構(gòu)固定。驅(qū)動(dòng)裝置的各傳動(dòng)軸同心度應(yīng)是可調(diào)的，當(dāng)軸同心度出現(xiàn)很小的偏差時(shí)可通過底盤和機(jī)座之間的調(diào)整墊片進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整?？捎枚ㄎ讳N或楔形止動(dòng)塊將各部件定位在底架上。傳動(dòng)裝置的支座應(yīng)有足夠的傾向剛度，以承受因鋼絲繩偏斜產(chǎn)生的側(cè)向力，保證盤式制動(dòng)器正常工作。鋼絲繩工作時(shí)對(duì)卷筒繩槽的偏斜角一般不大于3.5，對(duì)滑輪槽的偏斜角最大不大于5。當(dāng)買方文件有明確規(guī)定時(shí)，應(yīng)以買方文件為主。在高速軸(減速器側(cè))和低速軸(卷筒軸側(cè))裝設(shè)有可靠的制動(dòng)器。配置可靠的安全保護(hù)裝置，包括高

3、度指示器和限位保護(hù)，超載保護(hù)，超速保護(hù)，掛艙保護(hù)架，對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)部件外側(cè)應(yīng)裝設(shè)安全防護(hù)欄，在卷筒的下方應(yīng)有接油盤，以防止污染環(huán)境。滿足標(biāo)準(zhǔn)或買方文件規(guī)定的噪聲限制要求。便于維修保養(yǎng)，留有足夠的維修保養(yǎng)空間和通道。當(dāng)電氣系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)有將貨物放置到地面或?qū)⒌蹙咦耘搩?nèi)取出的措施。起升機(jī)構(gòu)的組成和典型零部件的選型要求起升機(jī)構(gòu)由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，鋼絲繩卷繞系統(tǒng)，吊具和安全保護(hù)裝置等組成。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括電動(dòng)機(jī)，聯(lián)軸器，制動(dòng)器，卷筒，支承等部件。安全保護(hù)裝置除了高，低速級(jí)配備制動(dòng)器外，還包括有各種行程限位開關(guān)，超速開關(guān)以及超負(fù)荷保護(hù)裝置等。電機(jī)及其選型要求電機(jī)的特點(diǎn)。在港口門座式起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)上，驅(qū)動(dòng)電機(jī)有交流和直流

4、電機(jī)，過去多采用直流電機(jī)。隨著交流變頻調(diào)速技術(shù)的進(jìn)步，交流電機(jī)也逐步被采用?？紤]到起重機(jī)起升工況的特點(diǎn)和載荷特點(diǎn)，直流電機(jī)的過載能力一般都較大，并配有風(fēng)機(jī)以保證起升電機(jī)的連續(xù)性的工作要求。對(duì)起升機(jī)構(gòu)電機(jī)的要求。第一，良好的散熱性能。因起升機(jī)構(gòu)接近連續(xù)工作，必須強(qiáng)制通風(fēng)。為控制機(jī)房溫升，可將電機(jī)排風(fēng)口直接通向機(jī)器房外。第二，如采用直流電機(jī)，應(yīng)有透明板，以方便檢查碳刷和整流子。第三，對(duì)相對(duì)濕度大的場(chǎng)所，內(nèi)部配加熱器，配有過熱報(bào)警和斷電保護(hù)裝置。第四，對(duì)于在高溫環(huán)境下作業(yè)的，應(yīng)選用F級(jí)絕緣。第五，在室內(nèi)安裝的起升電機(jī)，其保護(hù)等級(jí)不低于IP23,在室外應(yīng)達(dá)到IP54。第六，配有風(fēng)機(jī)的電機(jī)上，應(yīng)配有空氣

5、過濾器。第七，所有電機(jī)應(yīng)在短時(shí)間內(nèi)具有規(guī)定力矩過載能力。第八，風(fēng)機(jī)在電機(jī)不用時(shí)，應(yīng)有一可調(diào)的延時(shí)及斷電功能。制動(dòng)器及其選型要求制動(dòng)器的作用。在起重機(jī)的各工作機(jī)構(gòu)中，制動(dòng)器是保證安全正常工作的重要部件。在起升機(jī)構(gòu)中必須裝設(shè)可靠的制動(dòng)器，以保證吊重能停止在空中。變幅機(jī)構(gòu)中的制動(dòng)器使起重機(jī)臂架保持在一定位置。運(yùn)行機(jī)構(gòu)與回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)也需要用制動(dòng)器使它們?cè)谝欢ǖ臅r(shí)間或一定的行程內(nèi)停下來。對(duì)于在露天工作或在斜坡上運(yùn)行的起重機(jī)，制動(dòng)器還有防止風(fēng)力吹動(dòng)或下滑的作用。某些起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)還利用制動(dòng)器來使物品按所要求的速度下降。制動(dòng)器的選型原則。為了保證門機(jī)高速，高效和安全可靠地工作，制動(dòng)器選擇應(yīng)遵循下列原則；第一，起

6、升機(jī)構(gòu)應(yīng)采用常閉式制動(dòng)器，制動(dòng)器的安全系數(shù)應(yīng)不小于1.75。若安裝兩個(gè)以上制動(dòng)器，則每個(gè)制動(dòng)器的安全系數(shù)應(yīng)大于1.25。第二，最大限度減小安裝在高速軸上的制動(dòng)器的飛輪矩，以利起升機(jī)構(gòu)電機(jī)能迅速啟動(dòng)達(dá)到額定速度運(yùn)行。第三，高速軸上的制動(dòng)器應(yīng)安裝在減速器軸端，而不是電機(jī)軸上，保證制動(dòng)安全可靠。同時(shí)為了使機(jī)構(gòu)布置緊湊，應(yīng)力求軸向尺寸最小。第四，制動(dòng)器應(yīng)有磨損自動(dòng)補(bǔ)償裝置和備有手動(dòng)釋放裝置，以作釋放松閘用。第五，制動(dòng)器在振動(dòng)，噪音，防松，防銹，防潮，防鹽霧和不同環(huán)境溫度等方面均應(yīng)滿足規(guī)范和買方文件的要求。減速器及其選型要求起升減速器通常采用臥式減速器，通常采用為平行軸式，水平剖分，底座安裝，箱體為鋼板

7、焊接，齒輪全部為滲碳淬火硬齒面并磨齒。箱體應(yīng)有足夠的剛度，以保證受載后產(chǎn)生的變形不影響齒輪嚙合。良好的潤滑和散熱條件，保證在持續(xù)工作下的溫升不超過規(guī)定的溫度，一般不超過70C。便于維修保養(yǎng)，如放油徹底，加油方便，有檢查探視孔和長(zhǎng)時(shí)間不工作時(shí)放出積水的設(shè)施，帶過濾器以及與大氣想通的呼吸器。減速器的配置，一般按照起升機(jī)構(gòu)布置型式可采用一臺(tái)或兩臺(tái)減速器，因此，選型或計(jì)算時(shí)，應(yīng)注意輸出軸的外載荷產(chǎn)生的力矩和徑向力。聯(lián)軸器及其選型要求(1)高可靠性。普遍采用齒形聯(lián)軸器或梅花型聯(lián)軸器。蛇形聯(lián)軸器因疲勞被剪斷后將會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)后果，在起升機(jī)構(gòu)中已不采用。易于調(diào)整其同心度。因?yàn)榻?jīng)過一段時(shí)間工作后焊接機(jī)架會(huì)產(chǎn)生變形

8、，需要定期檢查調(diào)整。工作過程中，在外載荷作用下由于機(jī)架的變形使聯(lián)軸器產(chǎn)生徑向平面角度偏差，應(yīng)使由此產(chǎn)生的磨損最小。安裝時(shí)保證足夠的精度，其靜態(tài)的同心度偏差不能超過規(guī)定要求。安全限位開關(guān)和超負(fù)荷限制器(1)凸輪式行程限位開關(guān)或脈沖編碼器和離心式超速開關(guān)，一般直接連接到卷筒輸出軸上，或安裝在減速器低速軸端，以提供起升卷筒速度控制，減速和停止信號(hào)，以及行程的上限和下限保護(hù)和超速保護(hù)，并連續(xù)提供起升高度位置信號(hào)。(2)為防止貨物落地后起升繩過度松弛，必須設(shè)有起升松繩限位設(shè)置。該限位開關(guān)一般設(shè)置在起升卷筒鋼絲繩出繩下端，有時(shí)設(shè)置在吊具上架的滑輪軸下部。2.3起升機(jī)構(gòu)的方案設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)參數(shù)起重量：Q=161(

9、吊鉤)、Q=401(吊鉤)起升速度：v=36m/min(161)、v=18m/min(401)起升高度：H=H上+H下=12+23m(吊鉤)工作級(jí)別：M7吊鉤重量：G0=1.171本起升機(jī)構(gòu)使用變頻電機(jī)在不同頻率下的兩種電機(jī)額定轉(zhuǎn)速，來實(shí)現(xiàn)不同工況下的兩種起升速度。因此，對(duì)整個(gè)起升機(jī)構(gòu)而言，只需要選用一套驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和一套卷繞系統(tǒng)。卷繞系統(tǒng)圖1起升鋼絲繩纏繞起升機(jī)構(gòu)的卷繞系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要與起升倍率有關(guān)。起升機(jī)構(gòu)滑輪組倍率的選定，對(duì)起升機(jī)構(gòu)的總體尺寸影響較大。倍率增大，則鋼絲繩分支拉力減小，在起升速度不變時(shí)，需提高卷筒轉(zhuǎn)速，即減小機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比。但倍率過大，會(huì)使滑輪組本身體積和重量增大，同時(shí)也會(huì)降低效率，

10、加速鋼絲繩的磨損。起重量小時(shí)，選用小的倍率，隨著起重量增大，倍率相應(yīng)提高。倍率增大，起升速度相應(yīng)減小。本起升機(jī)構(gòu)采用倍率m=2,鋼絲繩纏繞情況如圖1所示。起升機(jī)構(gòu)布置形式該起升機(jī)構(gòu)由一組驅(qū)動(dòng)裝置和一組制動(dòng)裝置（兩套）組成，在卷筒端部裝有卷筒行程開關(guān)和超載限制器。其起升機(jī)構(gòu)傳動(dòng)如圖2所示。圖2起升機(jī)構(gòu)傳動(dòng)簡(jiǎn)圖卷筒組結(jié)構(gòu)形式圖3短軸式卷筒組卷筒組是起重機(jī)的重要部件之一，它用以收存鋼絲繩，把電機(jī)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)殇摻z繩的直線運(yùn)動(dòng)，同時(shí)把驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)力傳遞給鋼絲繩。起重機(jī)上常用的卷筒組類型有齒輪連接盤式，周邊大齒輪式，短軸式和內(nèi)裝行星齒輪式。本起升機(jī)構(gòu)采用短軸式卷筒組，其結(jié)構(gòu)形式如圖3所示。短軸式卷筒組

11、采用分開的短軸代替整根卷筒長(zhǎng)軸，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)整安裝比較方便。3起升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)參數(shù)起重量：Q=161(吊鉤)、Q=401(吊鉤)起升速度：v=36m/min(161)、v=18m/min(401)起升高度：H=H上+H下=12+23m=35m(吊鉤)起升倍率：m=2工作級(jí)別：M7吊鉤重量：G0=1.171選型計(jì)算3.2.1鋼絲繩選型計(jì)算3.2.1.1吊鉤工況(401)鋼絲最大繩靜拉力計(jì)算：查參考文獻(xiàn)1P94采用雙聯(lián)滑輪組,鋼絲繩的最大靜拉力為:31)vQ+31)S=10 x2mnnnnz123式中：Q+Q=(40+1.17)x9800=403.466kN起升載荷;10m滑輪組倍率，m=2

12、；1-nm1-0.986nz滑輪組效率，nz=mt齊=E8)=0.;0滑輪效率，查參考文獻(xiàn)1滾動(dòng)軸承n=0.98；0ni，nni，n，n23403466S=x=108.251kN2x2x0.990.9753(2)按安全系數(shù)選擇鋼絲繩的直徑：取鋼絲繩安全系數(shù)：n=4；導(dǎo)向滑輪效率，查參考文獻(xiàn)1n=n1=n=0.975332)破斷拉力：Fnx32)033)3433)34)ni，導(dǎo)向滑輪效率，查參考文獻(xiàn)1n=n=n12S=n，n23168.2661x=45.146kN2X2X0.990.9753=0.975選取鋼絲繩型號(hào)：28NAT6*9W+FC-28-1870GB/T8918-1996C查參考文獻(xiàn)

13、2P)8-13其中鋼絲繩公稱抗拉強(qiáng)度1870MPa；鋼絲繩破斷拉力總和SS=486kN。實(shí)際安全系數(shù)：ZS486=n=4.5S108.2513.2.2.2吊鉤工況(16t)1)鋼絲最大繩靜拉力計(jì)算：查參考文獻(xiàn)1P94采用雙聯(lián)滑輪組,鋼絲繩的最大靜拉力為:Q+Q1S=20X2m-nn-n-nz123式中：Q+Q=(16+1.17)X9800=168.266kN起升載荷;20m滑輪組倍率，m=2；nz滑輪組效率，n2=禹=心=0990滑輪效率，查參考文獻(xiàn)1滾動(dòng)軸承n=0.98；0校核安全系數(shù)鋼絲繩型號(hào)：28NAT6*9W+FC-28T870GB/T8918T996其中鋼絲繩公稱抗拉強(qiáng)度1870MP

14、a；鋼絲繩破斷拉力總和SS=486kN35)35)n=10.8S45.146滑輪選型計(jì)算工作滑輪直徑：De-d=25x28=700mm(3-6)0式中：D按鋼絲繩中心計(jì)算的滑輪直徑(mm)；0d鋼絲繩直徑(mm)；e輪繩直徑比系數(shù)，與機(jī)構(gòu)工作級(jí)別和鋼絲繩的結(jié)構(gòu)有關(guān)，查表e=22.4；取滑輪直徑：D=800mm，D=828mm；0選用常州市神力起重滑輪有限公司制造的滑輪滑輪代號(hào)：WJ4282(560-650-140-158)3.2.3卷筒幾何尺寸計(jì)算3737)38)(39)310)311)(2)卷筒基本尺寸卷筒槽底直徑D(e-1)d(查參考文獻(xiàn)1P)228式中：d鋼絲繩直徑；e筒繩直徑比，取e=

15、22.4；貝U：D21.4X28=599.2mm，初選D=1100mm,D=D+d=1128mm0Hm35x2每聯(lián)繞繩圈數(shù)n=口=352=19.75；nDnx1.1280式中：H起升高度，H=35m；m滑輪組倍率，m=2；D卷筒計(jì)算直徑，由鋼絲繩中心算起的卷筒直徑；0繩槽節(jié)距p=d+(24)mm，取p=31mm；L=(n+z)p=22x31=682mm；01L=290mm；L=160mm；L=100mm；11gL=3p=93mm；2L=2X(L+L)+L+L+L=2X(93+682)+100+290+160=2100mms20g11式中:L卷筒上有螺旋槽部分長(zhǎng)度；0L,L無繩槽卷筒端部尺寸，由

16、結(jié)構(gòu)需要決定；11L固定鋼絲繩所需長(zhǎng)度，L=3p；22L中間光滑部分長(zhǎng)度，根據(jù)鋼繩允許偏角確定；gL卷筒長(zhǎng)度；sz1.5為固定鋼絲繩的安全圈數(shù)，取z=2；11（3）鋼絲繩壓板組件根據(jù)鋼絲繩直徑d=28,參看上海振華港口機(jī)械（集團(tuán)）公司選用標(biāo)準(zhǔn)，選用該公司鋼絲繩壓板組件RCO8A起升電機(jī)選型計(jì)算（1）計(jì)算電動(dòng)機(jī)的靜功率（查參考文獻(xiàn)1P）95針對(duì)兩種不同工況，對(duì)電機(jī)的選用要求：40t,18m/min時(shí):Pj1(Q+Q)40t,18m/min時(shí):Pj1(Q+Q)vi0i1000-n=(40+W%18%9800=134kW1000%60%0.903312）16t,36m/min時(shí):Pj2(Q+Q)v2

17、021000-n(16+1.17)%36%9800=111.8kW1000%60%0.903313）式中：v起升速度；n機(jī)構(gòu)總效率，n=n-n-n-n=0.99%0.98%0.98%0.95=0.903；zdtcn滑輪組效率；zn導(dǎo)向滑輪效率；dn卷筒效率；tn傳動(dòng)效率；c（2）選擇電動(dòng)機(jī)功率考慮起重機(jī)的類型、用途、機(jī)構(gòu)工作級(jí)別和作業(yè)特點(diǎn)，以及電動(dòng)機(jī)的工作特性，同時(shí)為了滿足一套驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)兩種不同的起升速度要求，需要選擇變頻電機(jī)。電機(jī)型號(hào):將特電機(jī)YZP355M1-8額定功率160kW轉(zhuǎn)速743r/min（3）電動(dòng)機(jī)過載能力校驗(yàn)（查參考文獻(xiàn)1P）96起升機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)過載能力按下式進(jìn)行校驗(yàn)：HP-P（

18、314）nu九jM式中：P在基準(zhǔn)接線持續(xù)率時(shí)的電動(dòng)機(jī)額定功率（kW）；nu電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù)；九電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的允許過載倍數(shù)；MH考慮電壓降及轉(zhuǎn)矩允差以及靜載試驗(yàn)超載的系數(shù)，H=2.1；2.1貝U：P=160KWx134=93.8kWn1x3（4）電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱驗(yàn)算（查參考文獻(xiàn)1P）846穩(wěn)態(tài)平均功率PP=G=0.8x134=107.2kW（315）su式中：G穩(wěn)定負(fù)荷平均系數(shù)，查表5-1-37和表2-2-6,選用G=0.8；2發(fā)熱校驗(yàn)公式如下式成立，電動(dòng)機(jī)發(fā)熱校驗(yàn)合格：PP（316）s式中：P電動(dòng)機(jī)工作的接電持續(xù)率、CZ值時(shí)的允許輸出容量（kW）,P=160kW107.2kW,合格。（5）變頻電機(jī)選用頻率

19、確定a.普通三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理，是基于定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)（定子繞組內(nèi)三相電流所產(chǎn)生的合成磁場(chǎng)）和轉(zhuǎn)子電流（轉(zhuǎn)子繞組內(nèi)的電流）的相互作用并產(chǎn)生電磁力。該力在轉(zhuǎn)子的軸上形成電磁轉(zhuǎn)矩，且轉(zhuǎn)矩的作用方向與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向相同，轉(zhuǎn)子受此轉(zhuǎn)矩作用，便按旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)起來。但是，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度n（即電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速）恒比旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)速度n（稱為同步轉(zhuǎn)速）小，因?yàn)槿绻麅煞N轉(zhuǎn)速相等，轉(zhuǎn)子和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)沒0有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體不切割磁通，便不能產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)和感應(yīng)電流，也就沒有電磁轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)子將不會(huì)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。00由于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速不等于同步轉(zhuǎn)速，所以把這種電動(dòng)機(jī)稱為異步電動(dòng)機(jī)，而把轉(zhuǎn)速差（nn）

20、與同步轉(zhuǎn)速n的比值稱為異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率，用S表示：0317)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁極對(duì)數(shù)p與旋轉(zhuǎn)速度n之間存在關(guān)系0318)318)0p通常S是一個(gè)變值，而且S的值一般很小，如額定轉(zhuǎn)差率只有0.060.015。所以在小的頻率變化范圍內(nèi)（1100）,S可以看作不變，這樣轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n便可看作隨電源頻率f的變化成正比的變化，即變頻電機(jī)原理變頻電機(jī)與普通電機(jī)的區(qū)別在于，變頻電機(jī)相當(dāng)于在普通電機(jī)的基礎(chǔ)上加了一個(gè)變頻器，用作改變輸入電機(jī)的電源頻率。選用頻率確定該變頻電機(jī)在150HZ為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，50100HZ為恒功率調(diào)速。由轉(zhuǎn)矩，功率，P轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系T=9550 x可知，在150HZ內(nèi)，在轉(zhuǎn)矩不變的情況下，降低轉(zhuǎn)

21、子轉(zhuǎn)n速n,輸出功率會(huì)降低；在50100HZ內(nèi)，在功率不變的情況下，提高轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，輸出轉(zhuǎn)矩也會(huì)跟著降低。現(xiàn)在要滿足兩種起升速度的要求，分別是36m/min和18m/min就需要變頻電機(jī)在兩種頻率下工作。由于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和電源頻率近似成正比，進(jìn)一步可知所需的兩種電機(jī)頻率有兩倍的關(guān)系。在低于50HZ的那種工況下，由T=9550 x-，其中T=2056Nm（同50HZ時(shí)的輸出n轉(zhuǎn)矩），P轉(zhuǎn)矩），P在134KW160KW之間，結(jié)合，即可確定出選用的電機(jī)頻率。0000式中：n變頻電機(jī)額定頻率（50HZ）下的額定轉(zhuǎn)速Nf變頻電機(jī)額定頻率（50HZ）N由以上理論，結(jié)合具體情況。選取電機(jī)兩種工況下的頻率分別為43

22、HZ與86HZ，其對(duì)應(yīng)的輸出轉(zhuǎn)矩，功率，轉(zhuǎn)速，見下表。表一變頻電機(jī)不同工況性能參數(shù)對(duì)比頻率f功率P轉(zhuǎn)矩T轉(zhuǎn)速nHZKWNmr/min50160205674343137.62056639861601195.71278減速器選型計(jì)算(1)傳動(dòng)比計(jì)算(查參考文獻(xiàn)1P)96起升機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比i按下式計(jì)算：3319)i=電n卷式中：電=639r/min(電機(jī)在43HZ時(shí)的轉(zhuǎn)速為639r/min)m-vnm-vn=-卷n-D02x18n1.128=10.164r/min320)639則：i=62.86710.164(2)減速器型號(hào)的選擇減速器高速軸許用功率P需滿足下式要求:Ip1(1+9)x1.12G-5)x

23、P(321)22n式中：P在基準(zhǔn)接電持續(xù)率時(shí)的電動(dòng)機(jī)額定功率；n9起升載荷動(dòng)載系數(shù)，9=9+卩C-0.2)(322)222min2hv穩(wěn)定起升速度(m/s)，與起升吊具有關(guān)，由空載電動(dòng)機(jī)或發(fā)動(dòng)機(jī)的穩(wěn)h定轉(zhuǎn)速導(dǎo)出；起升狀態(tài)級(jí)別系數(shù)；查表1-3-5得P=0.4；2中起升載荷最小動(dòng)載系數(shù)，與起升狀態(tài)級(jí)別有關(guān)；查表1-3-5得中2min2min=1.05；貝U：中=1.05+0.4(0.30.2)=1.092Ip良1(1+1.09)x1.12(7-5)X137.6=180.32KW(3-23)2根據(jù)傳動(dòng)比i和高速軸許用功率bl以及實(shí)際安裝、使用要求選擇減速器的型號(hào)。選用上海港機(jī)廠生產(chǎn)的QJRS系列減速

24、器：型號(hào)：選QJRS-D800-63WP,p=197KW180.32KW(3)減速器的驗(yàn)算據(jù)參考文獻(xiàn)1P，減速器輸出軸通過卷筒聯(lián)軸器與卷筒相聯(lián)時(shí)，輸出軸及其軸端96承受較大的短暫作用扭矩和徑向力，一般還需對(duì)此進(jìn)行驗(yàn)算。軸端最大徑向力F按下式校驗(yàn)：maxF=甲S+GF(N)(3-24)max22式中：中起升載荷動(dòng)載系數(shù);2S鋼絲繩最大靜拉力；G卷筒重力；經(jīng)粗略計(jì)算得G=29420N；ttf減速器輸出軸端的允許最大徑向載荷，查表1P,3-10-7得f=415200000N；29420則：F=1.09x108251+=132704N200000Nmax2輸出軸承受的短暫最大扭矩應(yīng)滿足以下條件：T=9

25、TT(Nm)(3-25)max2式中：T鋼絲繩最大靜拉力在卷筒上產(chǎn)生的扭矩T=SxD0T=SxD02xnt108251x1.1282x0.98=62300N；3-26)9起升載荷動(dòng)載系數(shù)；2T減速器輸出軸允許的短暫最大扭矩，T=2.7T=輸2.7x170000=459000Nm；減速器額定輸出轉(zhuǎn)矩輸則：T=1.09x62300=67907NmKzzQTKzzQ-dn02m-i-Z(Nm)328）式中：T制動(dòng)器制動(dòng)轉(zhuǎn)矩（Nm）；zK制動(dòng)安全系數(shù)，與機(jī)構(gòu)重要程度和機(jī)構(gòu)工作級(jí)別有關(guān)，高速軸有兩個(gè)z制動(dòng)器時(shí)，每個(gè)制動(dòng)器K1.25，取K=1.5；ZzQ額定起升載荷（N）；D卷筒卷繞直徑（m）；0Z制動(dòng)器

26、數(shù)目；n機(jī)構(gòu)總效率；m滑輪組倍率;i傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比;則：T1.5則：T1.5xz403466x1.128x0.9032x2x63x2=1223.1Nm根據(jù)計(jì)算所得的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，據(jù)參考文獻(xiàn)1P，選擇YW系列電力液壓塊式制動(dòng)器，并316考慮安裝要求：制動(dòng)器型號(hào)為：YWZ5-500/121該制動(dòng)器的額定制動(dòng)力矩為1500Nm；推動(dòng)器型號(hào)：Ed121/6。聯(lián)軸器選型3.2.7.1高速軸聯(lián)軸器選型據(jù)參考文獻(xiàn)1P，依據(jù)所傳遞的扭矩、轉(zhuǎn)速和被聯(lián)接的軸徑等參數(shù)選擇聯(lián)軸器的97具體規(guī)格，起升機(jī)構(gòu)中的聯(lián)軸器應(yīng)滿足下式要求：T=k-k-TIt(329)13IImax式中：T所傳扭矩的計(jì)算值(Nm)；T按第II類載荷計(jì)

27、算的軸傳遞最大扭矩，T=0.7入T,在此入為IImaxIImaxmnm電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩允許過載倍數(shù)，T為電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩。則：T=nIImax0.7*3*2056=4317.6NmT聯(lián)軸器許用扭矩(N,)由參考文獻(xiàn)1或產(chǎn)品目錄中查得；k聯(lián)軸器重要程度系數(shù)，對(duì)起升機(jī)構(gòu)，查-12-2得k=1.8；11k角度偏差系數(shù)，查表-12-4得k=1.25；22貝則T=1.8x1.25x43176=9714.6Nm選用武漢怡海機(jī)械工程有限公司ICL型帶制動(dòng)輪鼓型齒式聯(lián)軸器結(jié)合電機(jī)輸出軸尺寸和減速器輸入軸尺寸選得：聯(lián)軸器型號(hào)：NGIClF9572；T=10000Nm,制動(dòng)輪尺寸T=500*210YA100X2123.2

28、.7.2卷筒聯(lián)軸器選型根據(jù)上海振華港機(jī)(集團(tuán))有限公司對(duì)卷筒聯(lián)軸器的選用標(biāo)準(zhǔn)，卷筒聯(lián)軸器的選型可按穩(wěn)定工作時(shí)卷筒連接處承受轉(zhuǎn)矩T和最大徑向載荷Fr進(jìn)行計(jì)算，需滿足以下要求：kYSDT=oxKxT(330)k2xn26KmaxtFr=藝+GFr=Fr+(TT)xK(331)22maxKmaxK1式中：ES卷筒所受鋼絲繩拉力之和，LS=2*S=2*108251=216502N；G卷筒重力tT選用聯(lián)軸器的許用最大公稱轉(zhuǎn)矩；Kmaxr選用聯(lián)軸器的許用徑向載荷；Fr聯(lián)軸器的許用最大徑向載荷；maxK徑向載荷補(bǔ)償系數(shù)；1K工作級(jí)別系數(shù)；29動(dòng)載系數(shù)，(P=1+少2=1+1.09=1.045；(332)66

29、22選用上海振華港機(jī)(集團(tuán))有限公司生產(chǎn)的卷筒聯(lián)軸器：選用型號(hào)：DC08A,T=315000Nm；Fr=224000N；K=2.2；K=1.8；Kmaxmax12貝U：T=216502%I28xi.8x1.045=234371Nm315000NmK2x0.98“1=224000+(315000-234371)*2.2=401383.8NFr=216502+29420=122961N401383.8N22起動(dòng)時(shí)間驗(yàn)算以下相關(guān)計(jì)算參考1第9798頁。3.2.8.1起動(dòng)時(shí)間驗(yàn)算滿載起升加速時(shí)間n.Jn.Jq9.55(TT)-孕qj333)式中：n電機(jī)額定轉(zhuǎn)速(r/min),=650r/min；T電機(jī)

30、平均起動(dòng)轉(zhuǎn)矩(Nm)參考表2-2-8選取q334)電機(jī)靜阻力矩，按下式計(jì)算：T=Q-DNm；334)j2minJ機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)質(zhì)量換算到電機(jī)軸上的總的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(kg-m2),按下式計(jì)算:J=1.15(J+J)+-Q2.(kgm2)(335)dr40m2i2n其中：J電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，在電機(jī)樣本中查取，如樣本中給d出的是飛輪矩GD2，則按J=GD2換算；4gJ制動(dòng)輪和聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；rt推薦起動(dòng)時(shí)間s,參考表229選取。p計(jì)算：(1)40t,18m/min工況；電機(jī)頻率43HZ，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n=639r/min(見表一)；T=1.7Tqn=1.7x2056=3495.2Nm336)Q.D=IT=0j2

31、min403466x竺=2000Nm2x2x63x0.903J=1.15(J+J)+QDodr40m2i2n403466x1.1282=1.15x(12.5+5.52)+40 x22x632x0.903=21.618Kg-m2n.J639x21.618=0.967st=1.5sq9.55(T-T)9.55x(3495.2-2000)qqjt=起動(dòng)時(shí)間是否合適，還可根據(jù)起動(dòng)平均加速度來驗(yàn)算：a=Vlaq337)式中：起動(dòng)平均加速度(m/s2)；v起升速度(m/s)；a平均升降加(減)速度推薦值(m/s2)，參考表2210選?。粍t：a=18=0.31m/s2la=0.4m/s2q60 x0.9672)16t,36m/min工況；電機(jī)頻率86HZ，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n=1278r/min；9550 x彳=9550 x鵲=119566Nm1.7Tn=1.7x1195.66=2032.32Nm=168266x1.128=833.86Nm2min2x2x63x0.903J=1.15(J+J)+QD2-dr40m2i2n168266x1.1282=1.15x(12.5+5.52)+40 x22x632x0.903=21.096Kg-m