第五章 起重机的通用部件及安全装置.
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制作：郭智勇
2.制动器的种类 （1）根据构造形式分类 带式制动器，利用挠性钢带压紧制动轮产生制动力矩。 带式制动器构造简单，尺寸紧凑，但制动轮轴受力较大， 摩擦面上压力分布不均匀，因而磨损也不均匀。它常用于 中小起重机和流动式起重机。
块式制动器，两个对称布置的制动瓦块在径向抱紧制动轮 产生制动力矩，从而使制动轮轴所受制动力抵消。块式制 动器结构紧凑，紧闸和松闸动作快，但冲击力大。在桥架 制作：郭智勇 类型起重机上大多采用这种制动器。
制作：郭智勇
盘式与圆锥式制动器，带有摩擦衬料的圆盘或锥形金 属盘互相贴紧产生制动力矩。体积小，质量小，动作 灵敏，摩擦面积大，制动力矩大。它较多地应用于各 类起重机中。
盘式制动器示意图 1一外锥盘；2一内锥盘； 3一轴；4_制动杠杆
制作：郭智勇
（2）按操作情况分类 常闭式制动器，在机构停止工作时，制动器处于紧 闸状态；当机构接通能源的瞬间施加外力才能解除制动， 使机构开始工作。 常开式制动器，机构在非工作状态，制动器处于松 闸状态，在外载荷（例如风载荷）作用下机构可产生运 动；机构在工作状态需要运动停止时，可以根据需要施 加上闸力使摩擦副结合，产生制动力矩。
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第二节 滑轮组
制作：郭智勇
第三节 制动器
制动器是使机构的运动件停止或减速的装置，由于起重机 间歇性的工作特点，各个工作机构经常处于频繁启动、制 动状态，制动器成为动力驱动的各机构不可缺少的组成部 分，身兼机构工作的控制和安全双重任务，是安全检查的 重点。
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1.制动器的功能 制动器的工作实质是通过摩擦副将切断动力的运动件 的惯性动能转化为摩擦热能消耗，从而产生制动作用。其 结构特点是，形成摩擦副中的一部分与固定构件相连，另 一部分与被制动的机构转动轴相连，当摩擦副接触压紧时， 产生制动作用，机构工作停止；当摩擦副分离时，制动作 用解除，机构可以正常工作。 （1）支持作用：在起升机构中，保持吊重静止在空中； 在变幅机构中，将臂架维持在一定位置保持不动；对室外 轨道起重机起防风抗滑的作用。 （2）停止作用：使机构的运动迅速在一定时间或一定 行程内停止。 （3）落重作用：将制动力与重力平衡，使运动体以稳 定的速度下降。
制作：郭智勇
（2）卷筒的结构 卷筒是由筒体、连接盘、卷筒轴以及轴承支架等构成的。 单层缠绕卷筒的筒体表面切有弧形螺旋槽，以增大钢丝绳 与筒体的接触面积，避免相邻绳之间摩擦，并使钢丝绳在卷 筒上的缠绕位置固定，其缺点是筒体体积较大。 多层缠绕卷筒的筒体表面直接采用光面，筒体两端有凸缘， 以防止钢丝绳滑出。其缺点是钢丝绳排列紧密产生摩擦，各 层互相叠压，对钢丝绳的寿命影响很大。 卷筒的结构尺寸中，影响钢丝绳寿命的关键尺寸是按钢丝 绳中心算起的卷筒的计算直径，卷筒的允许最小卷绕直径必 须满足所在机构工作级别所要求的规定值。
制作：郭智勇
1、短行程电磁铁块式制动器 短行程电磁铁块式制动器的构造如图所示，其工作原理 如图所示。制动器靠主弹簧上闸，在主弹簧9的作用下，其 左端顶住框形拉杆8，通过8使右边的制动臂带制动瓦块压向 制动轮；主弹簧的右端是压在固定于推杆10上的螺母ll；作 用力通过推杆l0将左边制动臂连同制动瓦块也压向制动轮， 于是使制动器上闸。制动器的松闸是靠电磁铁12的作用。电 磁铁通电后其衔铁被铁芯吸入、于是衔铁的上端顶动推杆10， 将主弹簧9压缩，在辅助弹簧7的作用下推开左边的制动臂带 着制动闸瓦离开制动轮，此时右边的制动臂在电磁铁重量作 用下也带着制动闸瓦离开制动轮，使制动器松闸。
起重机械
主讲：郭智勇
制作：郭智勇
第一节 卷 筒
卷筒是用来卷绕钢丝绳的部件，在起升机构中，通过卷筒收 放钢丝绳，带动滑轮组和取物装置实现吊载升降。卷筒的效 率同样也是由轴承损耗和钢丝绳僵性损耗引起的。由于卷筒 只有单方面的绕进或绕出，损耗要比滑轮组的小些。 （1）卷筒的种类 按筒体形状，可分为长轴卷筒和短轴卷筒；按制造方式， 可分为铸造卷筒和焊接卷筒；按卷筒筒体表面是否有绳槽、 可分为光面卷筒和螺旋槽面卷筒；按钢丝绳在卷筒上卷绕层 数，可分为单层缠绕卷筒和多层缠绕卷筒，多层缠绕卷筒用 于起升高度特大，或要求机构紧凑的起重机（例如汽车起重 机）。
制作：郭智勇
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短行程制动器的优点是，由于电磁铁的行程小，因此其上 闸、松闸动作迅速，重量轻，外形尺寸小。但因短行程电磁 铁的吸力有限，所以它的制动力矩受到限制。通常只适用于 需要制动力矩较小的机构中(其制动轮直径在300mm以下)。 2、长行程电磁铁块式制动器 当起重机的机构中需要较大的制动力矩时，短行程电磁铁 块式制动器便不能满足要求了，这时就需要采用一种长行程 电磁铁块式制动器。 长行程电磁铁块式制动器的构造如图所示，其工作原理见 图。上闸时同短行程制动器一样，是在主弹簧8的预紧力作用 下，使框形拉杆7向右、推杆5向左，并分别带动左、右制动 臂，连同制动瓦块压向制动轮，使制动器处于制动状态。当 电磁铁3，的线圈中通入电流时，产生吸力将水平杆杠1吸起， 通过垂直拉杆2使三角杠杆4逆时针转动，带动拉杆6，使制动 臂连同制动瓦块离开制动轮，制动器松闸。
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常用的块式制动器，
主要由制动轮、制动瓦块、制动臂、制动弹簧、松闸器 等组成。根据松闸行程的长短，分为短行程制动器和长 行程制动器两种。短行程制动器的松闸器行程小，可直 接装在制动臂上，结构紧凑，但松闸力小，产生的制动 力矩也小，制动轮直径不超过300m；长行程制动器的松 闸器行程长，通过杠杆系统能产生很大的松闸力和制动 力矩，制动轮直径可达800mm。
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（3）钢丝绳在卷筒上的固定 通常采用压板螺钉或楔块，利用摩擦原理来固定钢丝绳尾 部。楔块固定法常用于直径较小钢丝绳，由于不需要用螺栓， 适于多层缠绕卷筒。压板固定法利用压板和压紧螺钉固定钢 丝绳，方法简单，工作可靠，便于观察和检查，适于单层卷 绕的卷筒。 按照柔韧体摩擦的欧拉公式，钢丝绳尾的圈数保留得越多， 绳尾的压板或楔块的受力就越小，也就越安全。为了减少压 板或楔块的受力以保证钢丝绳尾在卷筒上可靠固定，安全设 计要求在取物装置降到下限位置时，除钢丝绳的固定圈外， 还应保留1.5圈～3圈的安全圈，也称为减载圈。如果取物装 置在吊载情况的下极限位置过低，卷筒上剩余的钢丝绳圈数 不少于设计的安全圈数，就会由于钢丝绳尾受力超过压板或 楔块的压紧力，钢丝绳拉脱导致重物坠落。
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（4）卷筒使用安全要求和报废 对钢丝绳尾端的固定情况，应每月检查一次。不管在任 何使用条件下，必须保证钢丝绳在卷筒上保留足够的安全 圈。单层缠绕卷筒的筒体端部应有凸缘，在卷筒全部收回 钢丝绳后，端部凸缘富余的高度应大于钢丝绳的2倍，以 防止钢丝绳从卷筒端部滑脱。 当卷筒出现裂纹、筒壁磨损量达原壁厚的20%或绳槽磨损 量大于钢丝绳直径1/4且不能修复时，卷筒应报废。
2.制动器的种类 （1）根据构造形式分类 带式制动器，利用挠性钢带压紧制动轮产生制动力矩。 带式制动器构造简单，尺寸紧凑，但制动轮轴受力较大， 摩擦面上压力分布不均匀，因而磨损也不均匀。它常用于 中小起重机和流动式起重机。
块式制动器，两个对称布置的制动瓦块在径向抱紧制动轮 产生制动力矩，从而使制动轮轴所受制动力抵消。块式制 动器结构紧凑，紧闸和松闸动作快，但冲击力大。在桥架 制作：郭智勇 类型起重机上大多采用这种制动器。
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盘式与圆锥式制动器，带有摩擦衬料的圆盘或锥形金 属盘互相贴紧产生制动力矩。体积小，质量小，动作 灵敏，摩擦面积大，制动力矩大。它较多地应用于各 类起重机中。
盘式制动器示意图 1一外锥盘；2一内锥盘； 3一轴；4_制动杠杆
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（2）按操作情况分类 常闭式制动器，在机构停止工作时，制动器处于紧 闸状态；当机构接通能源的瞬间施加外力才能解除制动， 使机构开始工作。 常开式制动器，机构在非工作状态，制动器处于松 闸状态，在外载荷（例如风载荷）作用下机构可产生运 动；机构在工作状态需要运动停止时，可以根据需要施 加上闸力使摩擦副结合，产生制动力矩。
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第二节 滑轮组
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第三节 制动器
制动器是使机构的运动件停止或减速的装置，由于起重机 间歇性的工作特点，各个工作机构经常处于频繁启动、制 动状态，制动器成为动力驱动的各机构不可缺少的组成部 分，身兼机构工作的控制和安全双重任务，是安全检查的 重点。
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1.制动器的功能 制动器的工作实质是通过摩擦副将切断动力的运动件 的惯性动能转化为摩擦热能消耗，从而产生制动作用。其 结构特点是，形成摩擦副中的一部分与固定构件相连，另 一部分与被制动的机构转动轴相连，当摩擦副接触压紧时， 产生制动作用，机构工作停止；当摩擦副分离时，制动作 用解除，机构可以正常工作。 （1）支持作用：在起升机构中，保持吊重静止在空中； 在变幅机构中，将臂架维持在一定位置保持不动；对室外 轨道起重机起防风抗滑的作用。 （2）停止作用：使机构的运动迅速在一定时间或一定 行程内停止。 （3）落重作用：将制动力与重力平衡，使运动体以稳 定的速度下降。
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（2）卷筒的结构 卷筒是由筒体、连接盘、卷筒轴以及轴承支架等构成的。 单层缠绕卷筒的筒体表面切有弧形螺旋槽，以增大钢丝绳 与筒体的接触面积，避免相邻绳之间摩擦，并使钢丝绳在卷 筒上的缠绕位置固定，其缺点是筒体体积较大。 多层缠绕卷筒的筒体表面直接采用光面，筒体两端有凸缘， 以防止钢丝绳滑出。其缺点是钢丝绳排列紧密产生摩擦，各 层互相叠压，对钢丝绳的寿命影响很大。 卷筒的结构尺寸中，影响钢丝绳寿命的关键尺寸是按钢丝 绳中心算起的卷筒的计算直径，卷筒的允许最小卷绕直径必 须满足所在机构工作级别所要求的规定值。
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1、短行程电磁铁块式制动器 短行程电磁铁块式制动器的构造如图所示，其工作原理 如图所示。制动器靠主弹簧上闸，在主弹簧9的作用下，其 左端顶住框形拉杆8，通过8使右边的制动臂带制动瓦块压向 制动轮；主弹簧的右端是压在固定于推杆10上的螺母ll；作 用力通过推杆l0将左边制动臂连同制动瓦块也压向制动轮， 于是使制动器上闸。制动器的松闸是靠电磁铁12的作用。电 磁铁通电后其衔铁被铁芯吸入、于是衔铁的上端顶动推杆10， 将主弹簧9压缩，在辅助弹簧7的作用下推开左边的制动臂带 着制动闸瓦离开制动轮，此时右边的制动臂在电磁铁重量作 用下也带着制动闸瓦离开制动轮，使制动器松闸。
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第一节 卷 筒
卷筒是用来卷绕钢丝绳的部件，在起升机构中，通过卷筒收 放钢丝绳，带动滑轮组和取物装置实现吊载升降。卷筒的效 率同样也是由轴承损耗和钢丝绳僵性损耗引起的。由于卷筒 只有单方面的绕进或绕出，损耗要比滑轮组的小些。 （1）卷筒的种类 按筒体形状，可分为长轴卷筒和短轴卷筒；按制造方式， 可分为铸造卷筒和焊接卷筒；按卷筒筒体表面是否有绳槽、 可分为光面卷筒和螺旋槽面卷筒；按钢丝绳在卷筒上卷绕层 数，可分为单层缠绕卷筒和多层缠绕卷筒，多层缠绕卷筒用 于起升高度特大，或要求机构紧凑的起重机（例如汽车起重 机）。
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短行程制动器的优点是，由于电磁铁的行程小，因此其上 闸、松闸动作迅速，重量轻，外形尺寸小。但因短行程电磁 铁的吸力有限，所以它的制动力矩受到限制。通常只适用于 需要制动力矩较小的机构中(其制动轮直径在300mm以下)。 2、长行程电磁铁块式制动器 当起重机的机构中需要较大的制动力矩时，短行程电磁铁 块式制动器便不能满足要求了，这时就需要采用一种长行程 电磁铁块式制动器。 长行程电磁铁块式制动器的构造如图所示，其工作原理见 图。上闸时同短行程制动器一样，是在主弹簧8的预紧力作用 下，使框形拉杆7向右、推杆5向左，并分别带动左、右制动 臂，连同制动瓦块压向制动轮，使制动器处于制动状态。当 电磁铁3，的线圈中通入电流时，产生吸力将水平杆杠1吸起， 通过垂直拉杆2使三角杠杆4逆时针转动，带动拉杆6，使制动 臂连同制动瓦块离开制动轮，制动器松闸。
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常用的块式制动器，
主要由制动轮、制动瓦块、制动臂、制动弹簧、松闸器 等组成。根据松闸行程的长短，分为短行程制动器和长 行程制动器两种。短行程制动器的松闸器行程小，可直 接装在制动臂上，结构紧凑，但松闸力小，产生的制动 力矩也小，制动轮直径不超过300m；长行程制动器的松 闸器行程长，通过杠杆系统能产生很大的松闸力和制动 力矩，制动轮直径可达800mm。
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（3）钢丝绳在卷筒上的固定 通常采用压板螺钉或楔块，利用摩擦原理来固定钢丝绳尾 部。楔块固定法常用于直径较小钢丝绳，由于不需要用螺栓， 适于多层缠绕卷筒。压板固定法利用压板和压紧螺钉固定钢 丝绳，方法简单，工作可靠，便于观察和检查，适于单层卷 绕的卷筒。 按照柔韧体摩擦的欧拉公式，钢丝绳尾的圈数保留得越多， 绳尾的压板或楔块的受力就越小，也就越安全。为了减少压 板或楔块的受力以保证钢丝绳尾在卷筒上可靠固定，安全设 计要求在取物装置降到下限位置时，除钢丝绳的固定圈外， 还应保留1.5圈～3圈的安全圈，也称为减载圈。如果取物装 置在吊载情况的下极限位置过低，卷筒上剩余的钢丝绳圈数 不少于设计的安全圈数，就会由于钢丝绳尾受力超过压板或 楔块的压紧力，钢丝绳拉脱导致重物坠落。
制作：郭智勇
（4）卷筒使用安全要求和报废 对钢丝绳尾端的固定情况，应每月检查一次。不管在任 何使用条件下，必须保证钢丝绳在卷筒上保留足够的安全 圈。单层缠绕卷筒的筒体端部应有凸缘，在卷筒全部收回 钢丝绳后，端部凸缘富余的高度应大于钢丝绳的2倍，以 防止钢丝绳从卷筒端部滑脱。 当卷筒出现裂纹、筒壁磨损量达原壁厚的20%或绳槽磨损 量大于钢丝绳直径1/4且不能修复时，卷筒应报废。