抓斗起重机起升开闭机构的设计分析

筒 和 转 臂 Ｈ 都 固 定 不 动 。 电 机 ５ 过 副 减 速 器 ６ 中 副 通 、 枢 齿 轮 车 ７ 定轴 ２ 和 Ｋ— Ｈ 传 动 带 动 中卷 筒 ８ 动 ， 根 转 两
开 闭绳驱动 抓斗开闭 。 此时两根 支特 绳固定不动 。 因为
在主 副 电 机 之 间 的 传 动 系 统 中 有 ２ Ｋ—Ｈ 行 星 环 节 ， 所 以主 、 电 机 可 以 独 立 驱 动 也 可 以 同 时 同 向或 反 向驱 副 动 ， 在 卷 筒 升 降过 程 中 可 同 时 进 行 １ － 的 开 闭 。 了 即 ） Ｉ Ｆ－ ￣ 为 方便操 作保证安全 ， 中枢轮 轴７ 左端装 有齿轮 ｚ、 在 的 ｚ ， 动 Ｌｘ７ ２ 程 开 关 ９ 驱 — 行 以限 制 抓 斗 的 开闭 行 程 ， 在 主 减 速 器 第 二 轴 左 端 装 有 齿 轮 ｚ 、 驱 动 另 … ｚ，
一
是 正值 ， 明中卷筒的转 向与侧 卷筒转 向相同 ， 表 而侧 卷筒 的转速 卷筒直 径 之 比等 于 ， 也就是同它 们的转速成反 比 ， ： 即
Ｄ：Ｄｃ一 √， ／ 一 ＝ ０ ７ ４ ． ６７
要保证 四
绳伺 速 ， 先 须 使 开 闭 绳 和 支 持 绳 在卷 简 上 的 出绳 方 向相 同 ， 二 是 使 中 卷 简 直 径 Ｄｚ 侧 首 第 与
主副 电机饲 时反 向驱 动时 ， 中卷筒 的合成转速 三 为两 电机单独动时 的转速差 ， ： ‰ 即
三ｎ 一 一 ： ２ ． ４ — ２ ． ８ — ０ ４ ６ ｒ ｒ ｉ 一 ６３８ ５８ ２ ． ６ （ ／ ｎ） ａ
两 种 差 动 工况 ： 为 正 值 ， 均 这表 明 三个 卷 筒 均 与 主 电机 同 向旋 转 。 中卷 筒合 成 转 速 中 的 第 一 项 是 由 主 电机 产 生 的 ， 两 根 开 闭 绳 随 着 两 根 支 持 绳 同 步 升 降 、 持 四 绳 同 速 所 是 保 必 需 的 ， 与抓 斗 开 闭 毫 不相 干 ； 二 项 它 第 是 由副 电 机 产 生 的 ， 与 抓 斗 升 降 毫 不 相 干 ， 它 只 管 抓 斗 开 闭 。 此 在 两 种 差 动 工 况 时 ， 斗升 降速 度 及 开 闭 速 度 均 与主 、 电机 单 独驱 动 时 因 抓 副 完 全 相 同 。 副 电机 虽 然 同 时 驱 动 中卷 筒 ， 主 却是 各 司 其 职 ， 不 干 涉 互 从图２ 可 看 出 ： 斗 开 闭 行 程 开 关 ９ 中 卷筒 ８ 转 方 向相 同 ， 斗 升 降行 程开 关 １ 与 抓 与 旋 抓 Ｏ
因 为 主 副 电机 单 独驱 动 时 ， 中卷 筒 分 别 与 主 副 电 机 的 转 向相 同 ， 以 当主 、 电机 同 时 所 副 同 向驱 动 时 ， 卷筒 的 合 成 转 速 三‰ 为 主 、 电机单 独 驱 动 时转 速 之 和 ， ： 中 副 即
三ｎ 一 ＋ ｎ 一 ２ ． ４ ＋ ２ ． ８ ６３ ８ ５ ８ ２— ５ ． ３（ ／ ｉ ２ ２ ｒ ｒ ｎ） ａ
点。
１ 结 构分 析
图 ２ 示 为 同 轴 三 卷筒 式 起 升 开 闭 机 构 的 结 构 和 传动 简 图 。 中 ， 所 图 与齿 轮 ｚ做成 一体 的 。 左 、 卷 筒 ３ ４ 具 有 名 义 直 径 为９ ８ 右 与 均 ４ ｍｍ 的 左 、 旋 绳 槽 ， 们 之 间 通 过 筒 形 转 臂 Ｈ 用螺 右 它 栓和 销子 刚性 连 接 成 一 体 中卷 筒 ８ 义直 径 ７ ５ 名 ２ ｍｍ， 具 有 左 右 旋 绳 槽 ， 的 两 端 用 无 座 也 它 圈滚 柱 轴 承支 承在 左 右 两 个 卷 筒 内部 ９０ Ｔ的 滚 道 上 。 筒 形 转 臂 Ｈ 的 左端 ， 称地 装 ０ ｍｉ ｌ 在 对 着 两 个行 星 齿 轮 ｚ ， 们 与 中卷 筒 左 端 的 内齿 圈 ｚ ， 枢 齿 轮 轴 ７ 的 小齿 轮 ｚ 构 成 ２ 它 中 上 。 Ｋ—
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第 ２期
陈利军
抓 斗起重 机起 升开 闭机 掏 的设计 分析
副 电机 经 过 副 减 速 器 和 定 轴 ２ Ｋ— Ｈ 传 动 带 动 中卷 筒 ， 过 两 根 开 闭 绳 驱 动 抓 斗 开 闭 。 副 通 从
电到卷 的 动 为 一生 一爱 ＝．５ 机 中筒 传 比 ： 一 ； 一 ２６ ７ ２
ｉ 亦为正值 ， 明中卷筒也与副电机旋转方 向相 同。 表 中卷筒的转速和开 闭绳速分别 为 ：
ｉ ｒｔ
ｚ
＝
ｒ
ｒ
＃ｉ 一 ７ ／ ７ ６ ５ ２ ． ８ （／ ｎ ： １ ２ ． ２ — ５ ８ ２ ｒ ｍｉ ） ５
Ｖ 一 Ｄ， 一 × ０ ７ ５ ２ ． ８ — ５ ．９ １ ｍ／ ｎ） ｎ ． ２ × ５ ８２ ８ ５ （ ｍｉ
Ｈ 行星传动 。 当副 电机 ｊ 动 时 ， 。 定 不 动 。 电机 １ 过 主 减 速 器 ２ 动 左 卷 筒 ３ 筒 形 转 制 ｚ固 主 通 带 、
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５ ２Leabharlann 矿 业 研 究 与 开 发
第１ ６卷
臂 Ｈ和 右 卷筒 ４ 并通过 行 星 齿 轮乙带 动 中卷筒 ８ 共 ， ， 同同 向旋转 。 为保证四绳 同速驱动抓斗升降 ， 要使其转 速 与 卷 筒 名 义直 径 成 反 比 ， 主 电 机 ｌ 动 时 ， 右 卷 当 制 左
关 词 ± 重 起王 键 垄 且、丑
行 传 系 垫 星 动 统 皂
锾
常 用 的 单 绳 式 抓 斗 和 马 达 抓 斗 都 可作 为 普通 吊钩 起 重 机 的备 用 取 物 装 置 （ 时是 常 用 有
设备） 它 们的机 上驱 动 机构 只是起 重机 上原 有的起 升机 构 。 为单绳 抓斗 有 － Ｔ 作 ， 因 ！ 根 绳 ， 它 却 起 着 双 绳 抓 斗 中支 持 绳 和 开 闭绳 的 双 重作 用 。 于 但 由
１｜ ／ ＿
（ 涟源 钢 铁 股 份 有 限 公 司 ， 底 ，１ ０ ９ 娄 ４ ０ ） ７ ｌ ，ｌ 摘 要 本 文 论 述 ｊ抓 斗起 重 机 行 星 传动 三卷 筒 整 体 式 起 升 开 闭 机构 的
结 构 特 点 ， 对 其 主 、 电机 分 别 单 独驱 动 和 它 们 同时 驱 动 三 种 Ｉ况 的传 并 副 动 功 能 进 行 ｊ分 析 ， 为抓 斗起 重机 的设 计 和 使 用提 供 ｊ理 论 依 据 。
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第 １ ６卷 １ ９ ９ ６年
第 ２期 ６ 月
矿 业 研 究 与 开 发
Ｍ Ｉ ＮＧ Ｒ ＆ ＮＩ Ｄ
Ｖｏ ． ６ Ｎｏ ２ １ ． ｃ
Ｊ ｎ １ ９ ｕｅ ９６
＼ 一 １ 、 ７ 盘 辱 抓 斗 起 重机 起 升 开 闭机 构 的设 计 分 析
２ 传 动分 析
２ １ 主 电 机 单独 驱 动 的 工 况 ． 主 电机 单 独驱 动 时 ， 斗 只 能 升 降 ， 抓 不 能 开 闭 。 时 开 闭 绳 必 须 随 着 支 持 绳 同 步 此
附表
各齿轮 的齿 数
升 降 ， 必 须四 绳 同速 。 时 太 阳轮 Ｚ 即 这 。固 齿 ｚ ｚ ｚ ｚ ｚ ｚ ｚ ： ． － ｚ
‰ ＝ ２ ． ８６× ０ ７ ４ ８７ ＿ ６ ７— ２
１ ３
均 为正 值 ， 明 三 个 卷 筒 均 与 主 电机 同 向旋 转 ， 们的 转 速分 别 为 ： 表 它
¨ 一 Ｄ ｉ一 ５ ０ ２ ． ８ — ２ ． ８ ｒ ｍｉ ） ： ：／ ／。 ８ ／ ８ ７ ６ ０ １ （／ ｎ ｛ ＝ Ｄ 一 ５ ０ ２ ． １ ＝ ２ ． ４ （／ａｎ ４ ８ ／ ２ ０ ３ ６ ３ ８ ｒ ｒｉ ）
＝ｚ 厶 ｚ ．
定不动， 由转臂 Ｈ通过行星齿轮 Ｚ 驱动 数
内 齿 圈 带 动 中 卷 筒 旋 转 。 为 转 臂 Ｈ 因
—
—ｉ
与左 、 右两侧卷筒 固联在一起 ， 以从两侧 卷筒 到中卷筒的传动 比为 ： 所
‰一 一
ｌ
一 —
＝
一 ｛ 一－ ７ 干 干 ６ 一 ｛ ｏ 一 一 ７
若 先 选 定 Ｄ ＝ ９８ ｍ， 必 须使 中卷 筒 名 义直 径 Ｄ 一‰ Ｄ 一０ ７ ４ ×９ ８ ２ ４ｍ 就 ： ． ６ ７ ， —７ ５ １ （ ｍｍ）这 正是我 ｆ实际采 用的数值 。 主电机至侧卷 筒和 中卷 筒的传动比分 别为 ： ． ｉ ’ 】 从
＝
、 ：
＝ ２ ． ８
这 种 单 绳 抓 斗 悬 吊 时 易 转 动 ， 升 高 度 受 影 响 ， 率 低 ， 而 起 效 因 较 少 采 用 。 达 抓 斗 的 抓 取 力 不 受 满 载 时 斗 重 量 的 限制 ， 较 马 有 好 的 抓 取性 能 ， 构 造 较 为复 杂 ， 加 了 为 马达 供 电的 电缆 卷 但 增 筒， 自重 大 ， 效 起 重量 利 用 率低 ， 应 用 也 受 到一 定限 制 。 有 其 应 用 最 广 的 还 有 普 通 四 绳 抓 斗 ， 自重 较 轻 ， 应 性 强 ， 产 效 它 适 生 率 高 ， 动 机 构 由两 套 相 同 的 双 联 卷 扬 机 组 成 ， 典 型 结 构 如 驱 其
动。
图 ２ 示 是 本 文 要 着 重 论 述 的行 星 传 动 同轴 三 卷 筒 整 体 圉 ｌ 抓 斗开 闭与起 升驱动 机构 所 式 抓斗 起 升 开 闭 机 构 ， 行 星 轮 系 各 齿 轮齿 数列 于 附 表 。 其 主
】 开 闭机构 一 ２ 趁升 机构 一 ３ 抓 斗 一
电机 １ 管 抓 斗 升 降 ， 电 机５ 管 抓 斗 开 闭 ， 个 电动 机 既 可 单 独 驱 动 ， 只 副 只 两 又可 联 合 驱 动 抓 即 斗 升 降 时副 电机 不 必 协 同 工作 ， 果 抓 斗 升 降 时开 动 副 电 机 ， 也 只 是 在 抓 斗 升 降过 程 中 驱 如 它 动 抓 斗 开 闭 ， 抓 斗 的 升 降 速 度 无 影 响 。 面 介 绍 这 种 抓 斗 起 升 开 闭 机 构 的 结 构 和 运 动 特 对 下