变幅机构1概述

§5-3 臂架系统自重平衡
二、移动重心平衡
工作原理：利用平衡重使臂架系统的合成重心保持在 接近水平线的轨迹上，从而避免或大大减少臂架系统 合成重心在变幅过程中发生升降现象。常用的结构有 以下几种：
1、杠杆—活动对重法：
通过平衡重（活动对重）的上升或下降来补偿臂架系 统重心的下降或上升的平衡方式。
变幅机构1概述
§5-1概述
一、变幅机构的作用 二、变幅机构的分类---- 按变幅方法分、按工 作要求分、按性能要求分。 三、对工作性变幅机构的要求： 1、载重水平位移； 2、臂架自重平衡。
§ 5-2 载重水平位移
载重水平位移---- 使载重在变幅过程中沿水平线或接 近水平线Leabharlann 轨迹移动。一、绳索补偿法：
特点：结构简单、自重轻，布置方便，钢丝绳易 磨损。
适用：非工作性变幅机构及非平衡式的工作性变 幅机构。
2、齿条驱动
齿条由电动机通过卧式减速器和最后一个驱动小齿 轮带动作直线运动，变幅时，齿条绕小齿轮的轴线摆 动，摆架及其上压轮和下托轮则保证了齿条在变幅过 程中与小齿轮的正确啮合。
特点：简单、紧凑，可承受双向力，自重轻，安装 维修方便。因而广泛应用在工作性变幅机构中。
⑴组成：臂架、直线象鼻梁、拉杆、连杆。 ⑵原理：四构件构成的平行四边形，可保证吊重在变幅
过程中严格地走水平线。 ⑶特点：结构复杂、臂架受较大弯矩。 5、组合臂架补偿法的特点：
显著优点： 起升绳长度短，绕过的滑轮少，使用寿命 长，且吊钩水平位移性能优于绳索补偿法，起升绳的 悬挂长度较短，可减轻货物的摇摆，改善操纵性能。 缺点：臂架结构复杂、自重较大。
⑵工作原理：直线象鼻梁的端点的运动轨迹是一根双 叶曲线，设计时，只要将四连杆机构各构件的尺寸选 择恰当，则在有效范围Smin ∽ Smax 内双叶曲线可以 接近于一条水平线，即在变幅过程中，象鼻梁的端点 将沿着接近于水平线的轨迹移动。
⑶特点：悬挂长度减小，起升绳的长度和磨损减小， 倍率对补偿系统没有影响。
§5-4 变幅机构的驱动传动型式
3、螺杆螺母驱动传动
螺杆由电动机通过减速器、齿轮传动副和套筒螺母带 动作直线和摆动运动，
螺杆直接驱动臂架。
螺母转动式---- 结构紧凑、维修方便。
螺杆转动式---- 避免螺杆伸向起重机尾部，有利于减 小尾部的回转半径。
特点：能承受双向力，结构紧凑、运动平稳、无噪声、 效率低、润滑要求高。
1、工作原理：在简单摆动直臂架基础上，在起升绳卷 绕系统内除起升滑轮组外，增设一个补偿滑轮组，用 以补偿在变幅过程中的载重的升降现象。
2、滑轮组补偿法：
实现载重水平位移应满足的条件式：
H·m = （l1-l2）m补 特点：构造简单、臂架受力情况较有利，易获得较小 的最小幅度，但起升绳长，磨损快。
§ 5-2 载重水平位移
§5-3 臂架系统自重平衡
臂架自重平衡系统的基本作用----- 使臂架系统的重 心在变幅过程中不发生或少发生升降现象。
一、不变重心平衡
工作原理：
把平衡重直接布置在臂架尾部，使平衡重和臂架系统 的合成重心（质心）始终位于臂架绞轴上，从而消除 了臂架系统的合成重心在变幅过 程中发生升降现象。
特点：
构造简单，工作可靠，由于平衡重紧靠臂架尾部，故 起重机旋转部分的尾部半径小，在理论上可达到完全 平衡之目的。
⑵特点：结构简单，起升绳长度、磨损减小，但臂架弯 曲力矩大，难于获得较小的最小幅度。
4、卷筒补偿法：
补偿原理：起升绳的另一端绕在由一变幅机构驱动的 补偿卷筒上，在变幅过程中，补偿卷筒放出或收入一 定长度的起升绳，以弥补由于臂架摆动而引起的物品 升降现象
§ 5-2 载重水平位移
4、平行四连杆组合臂架：
3、导向滑轮补偿法：
⑴补偿原理：补偿滑轮在平衡重杠杆的尾部，从起升卷 筒引出的钢丝绳绕过它后通向臂端滑轮，变幅过程中， 补偿导向滑轮的位置的变化，使从卷筒到臂架头部之 间的钢丝绳长度的变化与吊钩随臂架头部的升降相补 偿，即：
AB + BC - A′B′- B′C′≈ H
则吊钩就可以近似位于同一水平线上。
三、无配重平衡 工作原理： 依靠臂架系统的构造特点来保证臂架系统的重心在
变幅过程中作水平移动。 特点： 无需平衡重，回转部分重量轻，但结构复杂，金属
结构受力情况不利，目前已较少采用。
§5-4 变幅机构的驱动传动型式
1、绳索驱动
变幅钢丝绳一端经变幅滑轮组与变幅卷筒相连， 另一端与臂架端部相连，通过变幅卷筒卷绕钢丝绳， 实现臂架的俯仰。
驱动方式 液压驱动 绳索驱动 螺杆驱动 齿条驱动
变动范围 0.10 ∽ 0.17 0.14 ∽ 0.15 0.11 ∽ 0.37 0.21 ∽ 0.60
平均值 0.13 0.14 0.25 0.34
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4、液压驱动传动
通过液压缸活塞杆直接驱动臂架或驱动平衡重杠杆， 再由变幅拉杆来带动臂架。
特点：结构最紧凑，工作平稳。易于调速，自重最轻， 布置方便，但对制造精度、维修管理和密封措施的要 求较高。
适用：轮胎起重机、汽车吊的变幅和伸缩机构、门座 起重机的变幅机构。
§5-4 变幅机构的驱动传动型式
5、单位功率重量比较： t/Kw
§ 5-2 载重水平位移
5、上述各类绳索补偿法的共同特点：
使用单臂架、构造简单、自重轻。但起升绳长度大， 磨损快，小幅度时物品县挂长度大，摆动大，影响装 卸效率，随着钢丝绳质量的提高，绳索补偿法将会得 到更多的重视和应用。
二、组合臂架法：
1、工作原理：
2、刚性拉杆式组合臂架
⑴组成：臂架、直线象鼻梁、刚性拉杆、基础构件。
特点：总体布置上要比前种型式方便得多，且可充分 发挥对重对整机和回转部分的抗倾覆作用。但在变幅 过程中合成重心不能严格保证在水平线上。
2、挠性件—活动对重法：
活动对重通过挠性件（拉索）与臂架端部相连。变幅 过程中，对重也在相应轨道上滑移。
特点：构造简单，尾部半径小，但挠性件易磨损，使 安全性降低。
§5-3 臂架系统自重平衡