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門(mén)座起重機(jī)專(zhuān)業(yè)知識(shí) 第一章 門(mén)座起重機(jī)概述 第一節(jié) 門(mén)座起重機(jī)各部分結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介 門(mén)座起重機(jī)是港口碼頭數(shù)量和使用最多的、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、機(jī)構(gòu)最多的、最典型的電動(dòng)裝卸機(jī)械。它具有較好的工作性能和獨(dú)特的優(yōu)越結(jié)構(gòu)，通用性好，被廣泛地用在港口雜貨碼頭。 門(mén)座起重機(jī)的工作機(jī)構(gòu)具有較高的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，起升速度可達(dá)1.17m/s，變幅速度可達(dá)0.92m/s，使用率高，每晝夜可達(dá)22h，臺(tái)時(shí)效率也很高，一般可達(dá)100t/h以上；它的結(jié)構(gòu)是立體的，不多占用碼頭的面積，具有高大的門(mén)架和較長(zhǎng)距離的伸臂，因而具有較大的起升高度和工作幅度，能滿(mǎn)足港口、碼頭、船舶和車(chē)輛的機(jī)械化裝卸、轉(zhuǎn)載，充分使用港口、碼頭場(chǎng)地，適應(yīng)船舶的空載、滿(mǎn)載作業(yè)，以及地面車(chē)輛的通行要求；還具有高速靈活、安全可靠的裝卸能力，對(duì)提高裝卸生產(chǎn)率，減輕繁重的體力勞動(dòng)都具有重大的意義。但門(mén)座起重機(jī)也有它的缺點(diǎn)，如造價(jià)高，用鋼鐵材料多，要較大的電力供給，一般輪壓較大，需要堅(jiān)固的地基，附屬設(shè)備也較多，如變電所、電纜、地道、坑道、電源等。 一、構(gòu)造及原理 門(mén)座起重機(jī)又簡(jiǎn)稱(chēng)為門(mén)吊、門(mén)機(jī)，是電力驅(qū)動(dòng)、有軌運(yùn)行的臂架類(lèi)起重機(jī)之一。它的構(gòu)造大體上可以分為兩大部分：上部旋轉(zhuǎn)部分和下部運(yùn)行部分。上部旋轉(zhuǎn)部分安裝在一個(gè)高大的門(mén)形底架（門(mén)架）上，并相對(duì)于下部運(yùn)行部分可以實(shí)現(xiàn)360任意旋轉(zhuǎn)。門(mén)架可以沿軌道運(yùn)行，同時(shí)它又是起重機(jī)的承重部分。起重機(jī)的自重和吊重均由門(mén)架承受，并由它傳到地面軌道上。門(mén)座起重機(jī)正是由此門(mén)形底座而得名的。 門(mén)座起重機(jī)的上部旋轉(zhuǎn)部分包括臂架系統(tǒng)、人字架、旋轉(zhuǎn)平臺(tái)、司機(jī)室等，還安裝有起升機(jī)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。下部運(yùn)行部分主要由門(mén)架和運(yùn)行機(jī)構(gòu)組成。門(mén)架底部能通火車(chē)，軌距有3種：能通過(guò)一列火車(chē)軌距為6m，稱(chēng)單線(xiàn)門(mén)架，能通過(guò)并排兩列火車(chē)的軌距為10.5m，稱(chēng)雙線(xiàn)門(mén)架，能通過(guò)并排三列火車(chē)的軌距為16m，稱(chēng)三線(xiàn)門(mén)架。碼頭前沿的門(mén)座起重機(jī)門(mén)架多屬雙線(xiàn)門(mén)架。門(mén)座底部裝有行車(chē)車(chē)輪或運(yùn)行臺(tái)車(chē)，運(yùn)行機(jī)構(gòu)使整臺(tái)起重機(jī)可以沿著地面上的軌道運(yùn)行。 門(mén)座起重機(jī)的工作原理是：通過(guò)起升、變幅、旋轉(zhuǎn)3種運(yùn)動(dòng)的組合，可以在一個(gè)環(huán)形圓柱體空間實(shí)現(xiàn)物品的升降、移動(dòng)，并通過(guò)運(yùn)行機(jī)構(gòu)調(diào)整整機(jī)的工作位置，故可以在較大的作業(yè)范圍內(nèi)滿(mǎn)足運(yùn)移物品的需要。 二、分類(lèi) 門(mén)座起重機(jī)根據(jù)結(jié)構(gòu)類(lèi)型的不同，可分為下面幾種： 1.以門(mén)架的結(jié)構(gòu)類(lèi)型為主要標(biāo)志 門(mén)座起重機(jī)可以分為全門(mén)座和半門(mén)座起重機(jī)。后者不具備完整的門(mén)架，它的兩條運(yùn)行軌道不在同一水平面上，一條鋪設(shè)在地面上，另一條鋪設(shè)在庫(kù)房或特設(shè)的棧橋上。 2．以起重臂的結(jié)構(gòu)類(lèi)型為主要標(biāo)志 門(mén)座起重機(jī)可分為四連桿組合臂架式門(mén)座起重機(jī)和單臂架式門(mén)座起重機(jī)兩種。前者的最大優(yōu)點(diǎn)是臂架下面的凈空高度較大，因而在一定的起升高度要求下，起重機(jī)的總高度較低，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，重量較大，而單臂則與上述相反。目前，國(guó)內(nèi)大多采用四連桿組合臂架式起重機(jī)。 3.以上部旋轉(zhuǎn)部分相對(duì)下部運(yùn)行部分旋轉(zhuǎn)的支承裝置的結(jié)構(gòu)類(lèi)型為主要標(biāo)志 門(mén)座起重機(jī)可分為轉(zhuǎn)柱式門(mén)座起重機(jī)、定柱式門(mén)座起重機(jī)、轉(zhuǎn)盤(pán)式門(mén)座起重機(jī)和大軸承式門(mén)座起重機(jī)。轉(zhuǎn)盤(pán)式門(mén)座起重機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工制造困難，目前較少采用；轉(zhuǎn)柱式和定柱式整體穩(wěn)定性好，是目前常用的形式，其中轉(zhuǎn)柱式應(yīng)用最多；大軸承式結(jié)構(gòu)新穎、構(gòu)件少，重量輕，具有廣闊的發(fā)展前景。 第二節(jié) 門(mén)座起重機(jī)的技術(shù)參數(shù) 門(mén)座起重機(jī)的技術(shù)參數(shù)是說(shuō)明門(mén)座起重機(jī)工作性能的指標(biāo)，也是設(shè)計(jì)和選用起重機(jī)的依據(jù)。 起重機(jī)的主要參數(shù)有：起重量、幅度、起升高度、各機(jī)構(gòu)的工作速度、工作級(jí)別及生產(chǎn)率。此外，軌距、基距、外形尺寸、最大輪壓、自重等也是重要參數(shù)。以M10－30港口門(mén)座起重機(jī)為例。表1-1 給出了該型門(mén)機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)。 表1-1 M10-30型港口門(mén)座起重機(jī)技術(shù)性能表 起重量（t） 10 起升高度（m） 吊鉤 25 抓斗 16 幅度（m） 最大 30 最小 8.5 軌距（m） 10.5 基距（m） 10.5 起升速度（m/min） 60（最小下降3.5） 變幅速度（m/min） 52 回轉(zhuǎn)速度（r/min） 1.48 運(yùn)行速度（m/min） 27 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 起升 JZR272-10 變幅 JZR252-8 回轉(zhuǎn) JZR251-8 運(yùn)行 JZR231-6 最大輪壓（KN） 221 起重機(jī)最大高度（m） 45 起重機(jī)總重（t） 195 一、起重量 起重量是指起重機(jī)安全工作時(shí)所允許的最大起吊貨物的質(zhì)量，單位為“kg”或“t”，用“Q”表示。 起重量不包括吊鉤、吊環(huán)之類(lèi)吊具的質(zhì)量，但包括抓斗、料斗、料罐、工屬具之類(lèi)吊具的質(zhì)量。 在每一臺(tái)起重機(jī)上都必須明確標(biāo)出其起重量的數(shù)值。起重機(jī)起重量己有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)系列。表1-2列出門(mén)座起重機(jī)起重量系列。 表1-2 門(mén)座起重機(jī)重量系列（JB773－65） T 3 5 10 16 25 40 63 100 160 制造廠從使用角度出發(fā)，為了使用方便，提高工作效率，吊重與起重量相匹配。當(dāng)起重量較大時(shí)，配有兩套起升機(jī)構(gòu)。其中，起重量較大的稱(chēng)為主起升機(jī)構(gòu)或主鉤，起重量較小的稱(chēng)為副起升機(jī)構(gòu)或副鉤。副鉤的起升速度較快，可以提高輕貨的吊運(yùn)效率。主、副鉤的起重量用一個(gè)分?jǐn)?shù)來(lái)表示。例如15/3t，表示主鉤的起重量為15t，副鉤的起重量為3t。 某些門(mén)座起重機(jī)的起重量是隨幅度變化的，這時(shí)的額定起重量是指最小幅度時(shí)的最大起重量，有時(shí)也用幾個(gè)數(shù)分別表示幾個(gè)幅度范圍內(nèi)的起重量。如16t門(mén)座起重機(jī)的標(biāo)注：16/10－9～22/30。意為在9～22m幅度內(nèi)起重量為16t，在9～30m幅度內(nèi)起重量為10t。 二、幅度 幅度是指起重機(jī)旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)至取物裝置中心線(xiàn)之間的距離，單位是“m”，用“R”表示。絕大多數(shù)起重機(jī)的幅度是隨起重臂所處的位置在一定范圍內(nèi)變化的。當(dāng)起重臂外伸處于最遠(yuǎn)極限位置時(shí)，從起重機(jī)旋轉(zhuǎn)中心到取物裝置中心線(xiàn)中間的距離稱(chēng)為最大幅度（Rmax）；當(dāng)起重臂收回處于最近極限位置時(shí)，從起重機(jī)旋轉(zhuǎn)中心到取物裝置中心線(xiàn)之間的距離稱(chēng)為最小幅度（Rmin）。旋轉(zhuǎn)起重機(jī)的幅度是在最小幅度和最大幅度之間變化的。這類(lèi)起重機(jī)的名義幅度指的是最大幅度值。 起重機(jī)的幅度不是一個(gè)孤立的參數(shù)，與起重量密切相關(guān)。一般情況下，隨著幅度的增加，起重量減少，從設(shè)計(jì)方面考慮，起重機(jī)的幅度根據(jù)所需求的工作范圍確定。港口門(mén)座起重機(jī)的最大幅度根據(jù)船舶尺寸確定。隨著海運(yùn)事業(yè)的發(fā)展，船舶噸位和尺寸在不斷增大，相應(yīng)地要求起重機(jī)的工作幅度和起重量不斷加大。最小幅度受到起重機(jī)的構(gòu)造限制，應(yīng)力減小，從而擴(kuò)大工作范圍。例如，國(guó)產(chǎn)港口門(mén)座起重機(jī)的最大幅度從20世紀(jì)60年代的25m已增加到現(xiàn)在的35m。 三、起升高度 起升高度是指起重機(jī)取物裝置上下極限位置之間的距離，單位是“m”，用“H”表示。下極限位置通常取為工作場(chǎng)地的場(chǎng)面或運(yùn)行軌道頂面，吊鉤以鉤口中心為準(zhǔn)，抓斗以最低點(diǎn)為準(zhǔn)。港口門(mén)座起重機(jī)的取物裝置必須下降到船艙底工作，它的下極限位量在地面以下，此時(shí)，需要標(biāo)出軌面上和軌面下的起升高度，分別用H上和H下表示，H上十H下＝H。如M10－30門(mén)座起重機(jī)起升高度H為43 m，其中軌面以上起升高度H上為28m，軌面以下起升高度H下為15m。在確定起重機(jī)的起升高度時(shí)，要考慮到下列因素：起吊物品的最大高度、需要越過(guò)障礙的高度、吊具所占的高度等。對(duì)于港口門(mén)座起重機(jī)還要考慮船舶在低潮、高潮、空載、滿(mǎn)載時(shí)的不同情況。表1-3示出了港口門(mén)座起重機(jī)的幅度和起升高度數(shù)值。 表1-3 港口門(mén)座起重機(jī)的幅度和起升蒿度（JT5001—75） 起重量（t） 3 5 10 16 25 工作幅度（m） 最大 25 25 30 25 30 30 最小 7 8 9 8 9 9 起升高度（m） 軌面上 22 22 25 22 28 28 軌面下 15 四、工作速度 起重機(jī)的工作速度包括起升、變幅、旋轉(zhuǎn)和運(yùn)行4個(gè)機(jī)構(gòu)的工作速度。 起升速度是指起吊額定重量的物品時(shí)，吊具上升的速度，單位是“m/s”，用“V升”表示。 起升速度通常都很高，因?yàn)樗P(guān)系到起重機(jī)的生產(chǎn)率。但起升速度常常受到電動(dòng)機(jī)功率限制，大致與起重量成反比，即： QV升＝常數(shù) 旋轉(zhuǎn)速度是指起重機(jī)旋轉(zhuǎn)部分每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)，單位是“r/min”，用n旋表示。 旋轉(zhuǎn)速度規(guī)定：起重機(jī)在水平場(chǎng)地上，10m高度處的風(fēng)速在3m/s以上，臂架處于最大幅度且?guī)лd時(shí)的轉(zhuǎn)速。旋轉(zhuǎn)速度的快慢要適宜，若旋轉(zhuǎn)速度太快，則很難使貨物保持平穩(wěn)，裝卸時(shí)不安全；若旋轉(zhuǎn)速度太慢，則影響裝卸效率，不適應(yīng)港口裝卸作業(yè)的要求。門(mén)座起重機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度一般控制在2r/min左右。 變幅速度是指吊具自最大幅度至最小幅度間的平均速度，單位是“m/s”，用“V變”表示。 門(mén)座起重機(jī)的變幅速度一般控制在O.75～0.92m/s之間。 運(yùn)行速度是指整臺(tái)起重機(jī)沿固定軌面每秒鐘運(yùn)行的距離，單位是“m/s”，用“V行”表示。 門(mén)座起重機(jī)大車(chē)在裝卸作業(yè)中是不需運(yùn)行的，只有當(dāng)調(diào)整位置時(shí)才需大車(chē)運(yùn)行。大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)是屬于非工作性的，故大車(chē)運(yùn)行速度不太高，一般控制在0．33～0.5m/s。 起重機(jī)的各工作機(jī)構(gòu)，其工作速度應(yīng)相互協(xié)調(diào)，以免因某一機(jī)構(gòu)太快或太慢而影響起重機(jī)的整個(gè)工作循環(huán)時(shí)間。 五、生產(chǎn)率 生產(chǎn)率是表明起重機(jī)工作能力的重要指標(biāo)，單位是“t/h”，通常以符號(hào)“A”表示。 起重機(jī)的生產(chǎn)率，不僅決定于起重機(jī)本身的性能（起重量、工作速度、工作行程等），而且與貨物的種類(lèi)、工作條件、生產(chǎn)組織以及司機(jī)的熟練程度等多種因素有關(guān)。理論上，生產(chǎn)率可用下式計(jì)算。 對(duì)于件雜貨： A＝nQ平 對(duì)于散貨： A＝nVrφ 式中：n---每小時(shí)循環(huán)次數(shù)； Q平---每次吊運(yùn)貨物的平均重量，t； φ---充填系數(shù)，一般取為0.85； V ---抓斗額定容積，m3； r ---散粒物料的容重，t／m3 六、軌距 軌距指的是門(mén)座起重機(jī)大車(chē)運(yùn)行軌道中心線(xiàn)之間的水平距離，單位是“m”。港口碼頭上的門(mén)座起重機(jī)的軌距多數(shù)是10．5m的。 七、基距 基距是指起重機(jī)同一軌道上前后兩組行走輪中心線(xiàn)之間的距離，單位是“m”。軌距和基距的數(shù)值對(duì)有些起重機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)選取是一樣的。例如M10－30門(mén)座起重機(jī)，基距和軌距就是相等的，都是10．5m。 八、輪距 輪距是指起重機(jī)相鄰兩軸心線(xiàn)之問(wèn)的距離，單位是“m”。 九、輪壓 所謂輪壓就是起重機(jī)的一個(gè)運(yùn)行車(chē)輪對(duì)運(yùn)行軌道的壓力。它是設(shè)計(jì)車(chē)輪裝置的依據(jù)，是軌道支承結(jié)構(gòu)和土建設(shè)計(jì)的重要原始數(shù)據(jù)。起重機(jī)每條支腿上的壓力都不是一個(gè)常數(shù)。門(mén)座起重機(jī)由于臂架的幅度及旋轉(zhuǎn)角度的改變，引起支腿的壓力變化。因此，要在最不利工作條件下或最不利非工作條件下算出支腿最大腿壓，從而求出最大輪壓，最大輪壓不能超過(guò)碼頭的承載能力。則受到起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及剛度的限制。 十、外形尺寸 在這里僅以10t港口門(mén)座起重機(jī)為例。門(mén)座起重機(jī)的外形尺寸是指起重機(jī)外部的輪廓尺寸，主要包括最小幅度時(shí)起重臂最高點(diǎn)距軌道頂面的尺寸、最大幅度時(shí)起重臂最遠(yuǎn)點(diǎn)距旋轉(zhuǎn)中心線(xiàn)的尺寸、尾部旋轉(zhuǎn)半徑尺寸、門(mén)架凈空尺寸、司機(jī)室高度以及在一條運(yùn)行軌道上運(yùn)行機(jī)構(gòu)臺(tái)車(chē)的邊緣長(zhǎng)度等（見(jiàn)圖1-1）。 圖1-1 M10－30門(mén)座起重機(jī)總圖 ⒈電纜卷筒；2.轉(zhuǎn)柱；3.門(mén)座；4.轉(zhuǎn)臺(tái)；5.機(jī)器房；6.起重量限制器；7.變幅機(jī)構(gòu)；8.臂架系統(tǒng)；9.防轉(zhuǎn)裝置；10.吊鉤裝置；11.抓斗穩(wěn)定器；12.抓斗；13.司機(jī)室；14.回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；15.起升機(jī)構(gòu)；16.運(yùn)行機(jī)構(gòu) 第二章 門(mén)座起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu) 第一節(jié) 起升機(jī)構(gòu)概述 一、起升機(jī)構(gòu)任務(wù) 任何起重機(jī)械都是依靠起升機(jī)構(gòu)升降貨物的。起升機(jī)構(gòu)是起重機(jī)不可缺少的工作機(jī)構(gòu)，沒(méi)有它就不能稱(chēng)其為起重機(jī)了。起升機(jī)構(gòu)是最重要的機(jī)構(gòu)，并且它的工作好壞將直接影響到整臺(tái)起重機(jī)的工作性能。 起升機(jī)構(gòu)通常有以下幾個(gè)方面的任務(wù)： （1）從地面上起升重物以及把重物從空中放回到地面上，與其他機(jī)構(gòu)配合實(shí)現(xiàn)貨物的位移。 （2）機(jī)構(gòu)能夠以各種不同的速度起升和下降重物。 （3）能夠在起升運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和下降運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下制動(dòng)，使貨物停留在空中任意位置。 （4）在電動(dòng)機(jī)突然斷電的情況下，重物能夠懸在空中。 （5）當(dāng)電機(jī)通電后，懸空狀態(tài)下的重物，能夠繼續(xù)起升或下降，整個(gè)機(jī)構(gòu)恢復(fù)正常工作狀態(tài)。 二、起升機(jī)構(gòu)的組成 起升機(jī)構(gòu)主要由下列部分組成：驅(qū)動(dòng)裝置、傳動(dòng)裝置、卷繞系統(tǒng)、取物裝置、制動(dòng)裝置和輔助裝置。 起升機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)裝置是指用來(lái)實(shí)現(xiàn)貨物升降的原動(dòng)機(jī)。在電動(dòng)起重機(jī)械中，驅(qū)動(dòng)裝置就是電動(dòng)機(jī)。 傳動(dòng)裝置是用來(lái)聯(lián)系原動(dòng)機(jī)與卷筒的，并使其具有高轉(zhuǎn)速、小轉(zhuǎn)矩的原動(dòng)機(jī)的動(dòng)力轉(zhuǎn)變?yōu)榈退?、大轉(zhuǎn)矩驅(qū)使卷筒轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置。其任務(wù)是傳遞轉(zhuǎn)矩和速度。起重機(jī)械主要采用的是機(jī)械傳動(dòng)，根據(jù)起重量的大小采用開(kāi)式傳動(dòng)和閉式傳動(dòng)兩種。 三.起升機(jī)構(gòu)工作原理 電動(dòng)機(jī)通過(guò)聯(lián)軸節(jié)與減速器的高速軸相連。機(jī)構(gòu)工作時(shí)，減速器的低速軸帶動(dòng)卷筒，將鋼絲繩卷入或放出，經(jīng)過(guò)滑輪系統(tǒng)，使吊鉤實(shí)現(xiàn)上升或下降。機(jī)構(gòu)停止工作時(shí)，制動(dòng)器使吊鉤連同貨物懸吊在空中，吊鉤的升降靠電動(dòng)機(jī)改變轉(zhuǎn)向來(lái)達(dá)到。 圖2-4 起升機(jī)構(gòu)構(gòu)造簡(jiǎn)圖 1-電動(dòng)機(jī)；2-聯(lián)軸節(jié)；3-制動(dòng)器；4-減速器；， ⒌鋼絲繩；6吊鉤組；7-卷筒 第二節(jié) 起升機(jī)構(gòu)鋼絲繩的卷繞方式 根據(jù)起重機(jī)起重量的不同或用途不同，各種起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu)鋼絲繩卷繞方式差別很大，歸納起來(lái)有如下幾種。 根據(jù)起升機(jī)構(gòu)卷繞系統(tǒng)中的鋼絲繩根數(shù)的不同，可將起升機(jī)構(gòu)卷繞方式分為單繩卷繞、雙繩卷繞、四繩卷繞3種類(lèi)型。 單繩卷繞系統(tǒng)中只有一根鋼絲繩。卷繞在卷筒上的鋼絲繩經(jīng)過(guò)導(dǎo)向滑輪后與取物裝置連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)貨物的升降。為了提高起重量和增大整個(gè)起升機(jī)構(gòu)傳動(dòng)系統(tǒng)的速比，通常在卷繞系統(tǒng)中加人滑輪組。 雙繩卷繞系統(tǒng)中有兩根鋼絲繩，它有兩種卷繞形式：一種是兩根鋼絲繩纏繞在一個(gè)雙聯(lián)卷筒上；另一種是兩根鋼絲繩分別纏繞在兩個(gè)獨(dú)立的卷筒上（見(jiàn)圖2-5）。上海港機(jī)廠生產(chǎn)的M10－30型門(mén)座起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)就是這種形式。前者結(jié)構(gòu)緊湊、經(jīng)濟(jì)，通常應(yīng)用在橋式起重機(jī)中；后者多用在吊鉤、抓斗兩用的起重機(jī)中。 圖2-5 雙繩卷筒卷繞系統(tǒng)示意圖 第三節(jié) 起升機(jī)構(gòu)的總體布置 起升機(jī)構(gòu)的總體布置是受其工作特點(diǎn)、使用環(huán)境和使用要求制約的。在港口裝卸生產(chǎn)中，雜貨碼頭要求必須有吊鉤、抓斗兩用的起升機(jī)構(gòu)，散貨碼頭要求有抓斗的起升機(jī)構(gòu)。此外，起升機(jī)構(gòu)的總體布置在很大程度上取決于驅(qū)動(dòng)裝置的形式。 起重機(jī)的驅(qū)動(dòng)形式可分為兩類(lèi)：集中驅(qū)動(dòng)（由一臺(tái)原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)幾個(gè)機(jī)構(gòu)）與分別（單獨(dú)）驅(qū)動(dòng)（每個(gè)機(jī)構(gòu)有各自的原動(dòng)機(jī)）。 目前，集中驅(qū)動(dòng)只用于以?xún)?nèi)燃機(jī)為原動(dòng)力的流動(dòng)式起重機(jī)，其構(gòu)造特點(diǎn)是傳動(dòng)裝置與操縱系統(tǒng)復(fù)雜；分別驅(qū)動(dòng)通常用于供電方便的起重機(jī)，因各機(jī)構(gòu)用單獨(dú)的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，它的優(yōu)點(diǎn)是布置方便，安裝和檢修容易。港口所用的門(mén)座起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)采用的就是分別驅(qū)動(dòng)形式。下面介紹幾種主要的起升機(jī)構(gòu)布置。 —、吊鉤、抓斗兩用起升機(jī)構(gòu) 這種起升機(jī)構(gòu)既適用于吊鉤又適用于抓斗兩種要求，最常用的是獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的雙電機(jī)起升機(jī)構(gòu)。它是由兩套完全相同的普通起升機(jī)構(gòu)組成的。使用吊鉤時(shí)，兩套獨(dú)立的起升機(jī)構(gòu)同時(shí)升降，帶動(dòng)吊鉤升降。使用抓斗時(shí)，其中一套作為起升絞車(chē)帶動(dòng)起升卷筒；另一套作為閉合絞車(chē)帶動(dòng)閉合卷筒。圖2-7示出上海港機(jī)廠生產(chǎn)的吊鉤、抓斗兩用的M10－30型門(mén)座起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)布置簡(jiǎn)圖。 圖2-7 M10－30型門(mén)座起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖 1-制動(dòng)器；2－減速器；3－聯(lián)軸節(jié)；4－電動(dòng)機(jī)；5-卷筒 二、吊鉤起升機(jī)構(gòu) 吊鉤起升機(jī)構(gòu)是最普通最常用的起升機(jī)構(gòu)。其工作原理前面已介紹過(guò)，這里不再敘述。下面僅就多速起升機(jī)構(gòu)做一介紹。 在港口裝卸生產(chǎn)中，需要大量的通用吊鉤、抓斗兩用門(mén)座起重機(jī)。但是為了適應(yīng)各種貨種裝卸要求，常備用特殊起升機(jī)構(gòu)的起重機(jī)，多速起升機(jī)構(gòu)就是其中的一種它能根據(jù)不同重量的貨物，在不同工作幅度內(nèi)以不同的起升速度工作。改變工作速度通常有兩種方法：一種是直接控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)—-電氣方法；另一種是機(jī)械傳動(dòng)方法，通過(guò)改變速比達(dá)到變速。下面介紹后一種港口常用的方法。 變速齒輪箱： 它的構(gòu)造及原理與汽車(chē)的變速器相似，只是通常只有兩個(gè)速度，構(gòu)造較簡(jiǎn)單。通常用離合器或滑動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)換速度，轉(zhuǎn)換只能在無(wú)載的條件下進(jìn)行。應(yīng)當(dāng)裝設(shè)閉鎖裝置，保證在有載的條件下不能進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以免離合器或滑動(dòng)齒輪脫開(kāi)時(shí)發(fā)生貨物墜落的事故。 三、抓斗起升機(jī)構(gòu) 雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)：由兩套相同絞車(chē)組成的抓斗起升機(jī)構(gòu) 為了使用雙繩抓斗，起升機(jī)構(gòu)必須具備兩套相同的絞車(chē)，分別驅(qū)動(dòng)抓斗上的兩根鋼絲繩的運(yùn)動(dòng)（見(jiàn)圖2-9）。其中起升繩連接在抓斗的頭部，用來(lái)保持抓斗的位置，閉合繩則卷繞在抓斗內(nèi)的滑輪組后固定在抓斗的下橫梁上。這種結(jié)構(gòu)在門(mén)座起重機(jī)、等大型起重機(jī)械中普遍采用。其工作原理是：電動(dòng)機(jī)通過(guò)聯(lián)軸節(jié)與減速器的高速軸相 圖2-9 雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)示意圖 （a）-卷筒；2-定滑輪；3-鋼絲繩；4-導(dǎo)向滑輪； 5-抓斗；6-動(dòng)滑輪；7-吊鉤 （b）1-制動(dòng)器；2-減速器；3-聯(lián)軸節(jié)；4-電動(dòng)機(jī)； 5-卷筒；6-限位器 連，減速器的低速軸與卷筒相連。當(dāng)電機(jī)通電旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)聯(lián)軸節(jié)、減速器，帶動(dòng)卷筒旋轉(zhuǎn)，將纏繞在卷筒上的鋼絲繩卷進(jìn)或放出，從而實(shí)現(xiàn)貨物的上升或下降。當(dāng)機(jī)構(gòu)停止工作時(shí)，制動(dòng)器將使吊具連同貨物懸吊在空中。貨物的升降是靠電動(dòng)機(jī)改變轉(zhuǎn)向來(lái)達(dá)到的。當(dāng)超載或超起升高度時(shí)，超負(fù)荷限制器將使電動(dòng)機(jī)自動(dòng)斷電，起到安全保護(hù)作用。 圖2-10示出抓斗工作中起升繩與閉合繩張力變化的情況。在抓取結(jié)束開(kāi)始起升時(shí)，閉合繩的張力為滿(mǎn)斗全部重量，即G＋Q。在起升過(guò)程中，電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷特性使兩電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷趨于均勻， 圖2-10 工作中起升繩張力變化 S1-起升繩；S2-閉合繩；G-抓斗重量；Q-貨物重量；K-動(dòng)載系數(shù) 使起升繩與閉合繩的張力趨于相等，各為1/2（G＋Q）。在開(kāi)斗卸料的初始階段，起升繩張力略有升高，但隨后即降至等于空斗重量G，而閉合繩的張力則由1/2（G＋Q）直線(xiàn)下降至松弛狀態(tài)。 四抓 斗 抓斗是一種全自動(dòng)的取物裝置，它的抓取與卸料動(dòng)作完全由起重機(jī)司機(jī)操縱，并依靠機(jī)械的力量自動(dòng)進(jìn)行，不需要任何輔助人員協(xié)助，避免了繁重的體力勞動(dòng)，同時(shí)也節(jié)省了輔助時(shí)間，大大提高了裝卸生產(chǎn)率。因此，抓斗是港口裝卸作業(yè)中十分重要的取物裝置。抓斗除用來(lái)裝卸大量的散粒物料外，還用來(lái)抓取圓木、廢鋼等非散粒物料。它被廣泛地用于港口。抓斗自重較重，抓斗起重機(jī)的起重量等于抓斗自重與抓取物料重量之和，一般情況下抓斗自重與抓取物料重量接近。因此，抓斗的主要缺點(diǎn)是自重較重。 一、抓斗的種類(lèi) 1，根據(jù)抓取物料的不同，抓斗可分為礦石抓斗、廢鋼抓斗、煤炭抓斗、糧食抓斗、圓木抓斗等。但通用的標(biāo)準(zhǔn)抓斗則根據(jù)抓取物料的容量V分為：輕型抓斗（V＜1 200 kg/m3、中型抓斗（V＝1200～2 000 kg/m3）、重型抓斗（V＝2000～2 600 kg/m3）及特重型抓斗（V＞2600kg kg/m3）。 2．根據(jù)顎板數(shù)目的不同，抓斗可分為：雙顎抓斗和多顎板抓斗（或多爪抓斗）（見(jiàn)圖6-9）。多顎板抓斗顎板數(shù)為3個(gè)以上，大多數(shù)顎板數(shù)做成6個(gè)。雙顎抓斗主要用來(lái)抓取容量較小的散粒物料，如糧食、煤炭等。多顎板抓斗主要用來(lái)裝卸容重大或外形尺寸大的貨物，如大塊礦石、廢鋼等。 圖6-9 抓斗 a-雙顎抓斗；b-多顎抓斗 3．根據(jù)結(jié)構(gòu)和操作特點(diǎn)，雙顎抓斗可分為雙繩抓斗、四繩抓斗。其中最常用的是雙繩抓斗，它生產(chǎn)率高，但需要配備兩套起升機(jī)構(gòu)；四繩抓斗需要兩套雙聯(lián)卷筒起升機(jī)構(gòu)。 下面敘述雙繩抓斗的構(gòu)造和工作原理（四繩抓斗工作原理與雙繩抓斗相同）。 二、雙繩抓斗的構(gòu)造和工作原理 雙繩抓斗是由抓斗頭部、撐桿、下橫梁、顎板所組成的。顎板對(duì)稱(chēng)地分別與下橫梁和撐桿鉸接，整個(gè)抓斗懸掛在兩根鋼絲繩上，這兩根鋼絲繩分別叫做起升繩和閉合繩。起升繩和閉合繩經(jīng)過(guò)滑輪繞在與之相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)卷筒上，也就是起升卷筒和閉合卷筒。雙繩抓斗的抓取與卸料動(dòng)作是利用這兩個(gè)卷筒及兩根鋼絲繩來(lái)操縱的，其中起升繩直接固定在抓斗的頭部，閉合繩以滑輪組的形式繞于頭部和下橫梁之間（倍率通常為2～6），尾端固定在頭部或下橫梁上。 抓斗的作業(yè)環(huán)境惡劣，在工作時(shí)受到強(qiáng)烈沖擊和嚴(yán)重磨損，因此要求具有良好的韌性和耐磨性。 顎板通常用鋼板制成，為了增強(qiáng)剛性和耐磨性，邊緣用厚鋼板加強(qiáng)，刃口最好采用高錳鋼ZGMn13制成。刃口一般是平直的，只有抓取難抓的物料（如大塊物料或堅(jiān)實(shí)的料堆）時(shí)，才裝上高錳鋼的鋼爪。鋼爪可以是焊死的，也可以制成鉚接或螺栓連接的。對(duì)于抓取糧食的抓斗，為了避免泄漏，刃口制成搭接式的。 撐桿承受壓力，因此要求它有足夠的斷面尺寸。由于撐桿重一些對(duì)于抓取性能是比較有利的，通常都用實(shí)心圓鋼或方鋼制成。在力求減輕抓斗自重的情況下，也可以采用厚壁管或由兩個(gè)角鋼或槽鋼焊成方管。 圖6-10示出雙繩抓斗的工作原理圖。其工作循環(huán)可分為四步進(jìn)行。 圖6-10雙顎抓斗工作過(guò)程 第一步：抓斗以張開(kāi)狀態(tài)下降到貨堆上，見(jiàn)圖6-10（a）。這時(shí)起升繩和閉合繩以同樣速度下降，抓斗完全張開(kāi)。空抓斗的重量完全由起升繩來(lái)承擔(dān)。 第二步：抓取物料，見(jiàn)圖6-10（b）。這時(shí)起升繩不動(dòng)，閉合繩上升（向起升方向開(kāi)動(dòng)閉合卷筒），抓斗逐漸閉合。在自重作用下，抓斗插入料堆，抓取物料。 第三步：載貨上升，見(jiàn)圖6-10（c）。起升繩和閉合繩同步上升，抓斗完全閉合，把滿(mǎn)載的抓斗升到預(yù)定的高度，此時(shí)應(yīng)注意閉合繩的速度不低于起升繩的速度，以免抓斗在升高過(guò)程中有自動(dòng)開(kāi)斗卸貨現(xiàn)象的發(fā)生。在這個(gè)步驟的初期，載貨抓斗的全部重量由閉合繩承擔(dān)，然后載荷由兩根繩平均分擔(dān)。 第四步：開(kāi)斗卸料，見(jiàn)圖6-10（d）。起升繩不動(dòng)，閉合繩下降，顎板逐漸張開(kāi)，物料卸出。此時(shí)，載貨抓頭的全部重量均由起升繩承擔(dān)，抓斗在下橫梁、顎板、貨物重量的作用下，自動(dòng)張開(kāi)并將貨物卸出。 依次經(jīng)過(guò)四個(gè)步驟，抓斗即完成了一個(gè)工作循環(huán)，重新處于準(zhǔn)備抓貨的狀態(tài)?？傊?，起升繩與閉合繩以相同速度同時(shí)上升或下降時(shí)，抓斗就保持一定的開(kāi)閉程度起升或下降；當(dāng)起升繩不動(dòng)，閉合繩下降或上升則使抓斗打開(kāi)或閉合。其動(dòng)作如表6-4。 表6-4 抓斗狀況 空中張開(kāi) 逐漸閉合 滿(mǎn)載上升 逐漸張開(kāi) 起升繩 下降 下降 同步 不動(dòng) 上升 上升 同步 不動(dòng) 閉合繩 上升 下降 雙繩抓斗的起升繩與閉合繩常常成雙布置，使抓斗工作時(shí)更穩(wěn)定，抓斗不易打轉(zhuǎn)，同時(shí)鋼絲繩直徑較細(xì)，可使卷筒和滑輪直徑隨之減小，這時(shí)共有4根鋼絲繩，稱(chēng)為四繩抓斗。其工作原理與雙繩抓斗是一樣的。 變幅機(jī)構(gòu)是用來(lái)實(shí)現(xiàn)臂架俯仰，以改變工作幅度的機(jī)構(gòu)。它主要有兩個(gè)方面的作用：一是在滿(mǎn)足起重機(jī)工作穩(wěn)定性的條件下，改變幅度，以調(diào)整起重機(jī)有效起重量或調(diào)整取物裝置工作位置；二是在起重量的最大幅度與最小幅度之間運(yùn)移貨物，以擴(kuò)大起重機(jī)的作業(yè)范圍。港口裝卸用門(mén)座起重機(jī)變幅機(jī)構(gòu)的作用主要是指后者，它與其他機(jī)構(gòu)聯(lián)合作業(yè)，實(shí)現(xiàn)貨物的運(yùn)移。 港口門(mén)座起重機(jī)的變幅機(jī)構(gòu)為擺動(dòng)臂架式變幅機(jī)構(gòu)。主要由擺動(dòng)臂架、驅(qū)動(dòng)裝置、傳動(dòng)裝置、制動(dòng)裝置所組成。此外，還有操縱設(shè)備、安全裝置等。 二、對(duì)工作性變幅機(jī)構(gòu)的要求 為了適應(yīng)工作性變幅的需要，變幅機(jī)構(gòu)應(yīng)滿(mǎn)足下面兩點(diǎn)要求： 1．載重水平位移 使載重在變幅過(guò)程中沿水平線(xiàn)或接近于水平線(xiàn)的軌跡移動(dòng)。 2．臂架自重平衡 使臂架系統(tǒng)的總重心高度在變幅過(guò)程中保持不變或變化很小。 第二節(jié) 載重水平位移的補(bǔ)償原理 為使載重在變幅過(guò)程中沿水平線(xiàn)或近似水平線(xiàn)移動(dòng)，可以采用多種形式來(lái)達(dá)到，但基本上可以歸納為兩種類(lèi)型：起升繩補(bǔ)償法和組合臂架法。在這里主要向大家介紹一下港口常用的組合臂架法。 組合臂架法的基本原理是：采用組合式臂架，依靠組合臂架端點(diǎn)在變幅過(guò)程中，沿水平或接近水平線(xiàn)的軌跡移動(dòng)，從而使載重在變幅過(guò)程中的高度不變或變化很小。 組合臂架法最常見(jiàn)的有兩種：剛性拉桿式組合臂架和撓性拉索帶曲線(xiàn)形象鼻架式組合臂架。港口裝卸生產(chǎn)使用的門(mén)座起重機(jī)大多采用剛性拉桿式組合臂架——四連桿機(jī)構(gòu)。 圖3-1 剛性拉桿的組合臂架補(bǔ)償原理 圖3-1所示為采用剛性拉桿式組合臂架來(lái)使載重水平變幅的補(bǔ)償原理圖。組合臂架是由主臂架、直線(xiàn)型象鼻架和剛性拉桿三部分組成的。連同機(jī)架ea一起考慮，組合臂架實(shí)際上構(gòu)成一個(gè)四連桿機(jī)構(gòu)。其補(bǔ)償原理是：當(dāng)臂架擺動(dòng)時(shí)，象鼻架端部滑輪的軌跡是一個(gè)雙葉曲線(xiàn)，如果臂架系統(tǒng)的尺寸和支點(diǎn)e、a的位置選擇適宜，則在雙葉曲線(xiàn)中相當(dāng)于起重機(jī)有效工作幅度的ef部分，接近一水平線(xiàn)。因此，臂架端點(diǎn)在變幅過(guò)程中，接近于水平線(xiàn)移動(dòng)。此時(shí)，如果起升繩平行于主臂架（或剛性拉桿）布置，則在變幅過(guò)程中，起升繩的各部分長(zhǎng)度均不發(fā)生變化，從而實(shí)現(xiàn)載重接近于水平線(xiàn)移動(dòng)。 這種方案的主要優(yōu)點(diǎn)是：臂架下的工作空間較大，鋼絲繩的懸掛長(zhǎng)度不變，貨載擺動(dòng)現(xiàn)象減小。其缺點(diǎn)是：臂架為葙型結(jié)構(gòu)，自重較重，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，迎風(fēng)面積也較大，在變幅過(guò)程中，臂架難以沿嚴(yán)格的水平線(xiàn)變幅。 第四節(jié) 變幅機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)形式 為使臂架繞其鉸軸擺動(dòng)來(lái)改變起吊貨物的位置，就必須有一套專(zhuān)門(mén)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。 圖3-5為齒條傳動(dòng)的變幅機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖。臂架直接由齒條推動(dòng)，齒條則由裝設(shè)在機(jī)器房頂上的電動(dòng)機(jī)通過(guò)一個(gè)封閉式的三級(jí)圓柱齒輪減速器減速后，帶動(dòng)一個(gè)小齒輪，由小齒輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)齒條做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，從而推動(dòng)臂架繞其軸心擺動(dòng)。對(duì)于較大型的起重機(jī)，齒條常制成針齒的形狀，以便制造和維修工作。 圖3-5 齒條傳動(dòng)的變幅機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)圖 1-電動(dòng)機(jī)；2-液壓推桿制動(dòng)器；3-圓柱齒輪減速器； 4-齒型連軸節(jié)；5-齒條 因?yàn)樵谧兎鶗r(shí)振動(dòng)和沖擊都較大，所以在齒條頭部裝設(shè)橡膠緩沖裝置或液壓緩沖裝置。另外，為了避免由于齒條超程而使臂架脫落，確保變幅機(jī)構(gòu)安全工作，齒條在變幅有效區(qū)段內(nèi)兩端都設(shè)有行程開(kāi)關(guān)。 這種傳動(dòng)方式的主要優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，可以雙向受力，效率高。缺點(diǎn)是：因?yàn)榇嬖邶X間間隙，起、制動(dòng)時(shí)有沖擊；齒條傳動(dòng)是開(kāi)式傳動(dòng)，工作條件差，所以齒面易磨損。 這種傳動(dòng)方式由于可以在效率較高的前提下，獲得相當(dāng)緊湊的結(jié)構(gòu)，因而，在工作性變幅機(jī)構(gòu)中得到廣泛的應(yīng)用。 第四章 起重機(jī)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 第一節(jié) 旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)概述 旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是用來(lái)支承旋轉(zhuǎn)部分重量，并驅(qū)使旋轉(zhuǎn)部分相對(duì)于不旋轉(zhuǎn)部分做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的工作機(jī)構(gòu)。它的作用是使被起吊的貨物圍繞起重機(jī)的旋轉(zhuǎn)中心做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，以達(dá)到在水平面內(nèi)運(yùn)移貨物的目的。 旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是起重機(jī)的主要工作機(jī)構(gòu)之一。它只有與其他機(jī)構(gòu)配合作業(yè)，才能將貨物運(yùn)送到起重機(jī)工作空間范圍內(nèi)的任何地方。當(dāng)單獨(dú)用旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)工作時(shí)，己被起吊的貨物移動(dòng)范圍只是一個(gè)狹窄的圓環(huán)面（圖4-1（a））；當(dāng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和變幅機(jī)構(gòu)、起升機(jī)構(gòu)聯(lián)合作用時(shí)，其工作范圍是環(huán)形圓柱體空間，在平面內(nèi)是一個(gè)較寬的圓環(huán)（圖4-1（b））；當(dāng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)與運(yùn)行機(jī)構(gòu)、起升機(jī)構(gòu)聯(lián)合作用時(shí)，其工作范圍擴(kuò)大到相當(dāng)大的空間（圖4-1（c））。 圖4-1 旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)工作空間示意圖 起重機(jī)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，不論其結(jié)構(gòu)如何，均是由旋轉(zhuǎn)支承裝置和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置兩部分所組成的。旋轉(zhuǎn)支承裝置是用來(lái)保證起重機(jī)的旋轉(zhuǎn)部分和不旋轉(zhuǎn)部分的對(duì)中，并把旋轉(zhuǎn)部分的力（包括垂直力、水平力和傾翻力矩）傳遞給起重機(jī)的不旋轉(zhuǎn)部分的裝置。旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置是實(shí)現(xiàn)起重機(jī)旋轉(zhuǎn)部分相對(duì)于不旋轉(zhuǎn)部分轉(zhuǎn)動(dòng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 圖4-2 具有轉(zhuǎn)柱式旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的門(mén)座起重機(jī)簡(jiǎn)圖 1-機(jī)房；2-轉(zhuǎn)柱；3-上支承環(huán)；4-下十字橫梁；5-門(mén)腿 圖4-2為具有轉(zhuǎn)柱式旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的門(mén)座起重機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。它的旋轉(zhuǎn)部分由臂架系統(tǒng)、機(jī)房和轉(zhuǎn)柱等組成，與轉(zhuǎn)盤(pán)式旋轉(zhuǎn)支承裝置的旋轉(zhuǎn)部分相比多了一個(gè)轉(zhuǎn)柱；不旋轉(zhuǎn)部分是由上支承環(huán)、下十字橫梁和門(mén)腿組成的門(mén)座。在轉(zhuǎn)柱上，與上支承環(huán)相應(yīng)的位置設(shè)置滾輪，滾輪與裝在不轉(zhuǎn)的上支承環(huán)內(nèi)的滾道組成上支承裝置。轉(zhuǎn)柱下部在與下十字橫梁連接的地方，裝有向心軸承和推力軸承，組成轉(zhuǎn)柱的下支承裝置。旋轉(zhuǎn)部分依靠上、下支承裝置支承在門(mén)座上。垂直載荷由下支承的推力軸承承受，傾翻力矩和水平力由上支承的水平滾輪和下支承的向心軸承承受。旋轉(zhuǎn)部分相對(duì)于不旋轉(zhuǎn)部分的旋轉(zhuǎn)，同樣是靠安裝在機(jī)房?jī)?nèi)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)使與固定在門(mén)架上的大齒圈嚙合的小齒輪繞大齒圈做行星式的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 第三節(jié) 旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)形式 旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是用來(lái)實(shí)現(xiàn)起重機(jī)旋轉(zhuǎn)部分相對(duì)于不旋轉(zhuǎn)部分轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力和速度的傳動(dòng)裝置。這種裝置能滿(mǎn)足起重機(jī)低速正反轉(zhuǎn)、制動(dòng)平穩(wěn)、安全可靠的要求。從受力方面考慮，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)必須克服如下阻力矩：一是旋轉(zhuǎn)支承裝置中的摩擦阻力矩；二是風(fēng)阻力矩；三是由道路坡度或浮船傾斜造成的旋轉(zhuǎn)阻力矩。 旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的形式和構(gòu)造，主要是根據(jù)起重機(jī)的用途、工作特點(diǎn)、起重量的大小來(lái)確定的。在實(shí)際中應(yīng)用最廣泛的是機(jī)械驅(qū)動(dòng)。它是由下列部分組成的：原動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸節(jié)、制動(dòng)器、減速器和最后一級(jí)齒輪傳動(dòng)。為了保證旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的可靠工作和防止過(guò)載，在傳動(dòng)系統(tǒng)中一般還裝設(shè)極限力矩聯(lián)軸節(jié)。原動(dòng)機(jī)采用電動(dòng)機(jī)。 根據(jù)所采用的原動(dòng)機(jī)、減速器及驅(qū)動(dòng)元件的不同，機(jī)械驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)有以下幾種主要驅(qū)動(dòng)形式：臥式電動(dòng)機(jī)-帶制動(dòng)輪的聯(lián)軸器-制動(dòng)器-帶極限力矩聯(lián)軸器的渦輪蝸桿減速器-最后一級(jí)大齒輪傳動(dòng)；立式電動(dòng)機(jī)一聯(lián)軸器一水平安裝的制動(dòng)器一軸線(xiàn)垂直布置的立式減速器（可帶極限力矩聯(lián)軸節(jié)）一最后一級(jí)大齒輪傳動(dòng)；臥式電動(dòng)機(jī)一極限力矩聯(lián)軸器一制動(dòng)器一圓柱圓錐齒輪減速器一最后一級(jí)大齒輪傳動(dòng)等。 港口門(mén)座起重機(jī)大多采用立式電動(dòng)機(jī)--聯(lián)軸器--水平安裝的制動(dòng)器--軸線(xiàn)垂直布置的立式減速器（可帶極限力矩聯(lián)軸節(jié)）--最后一級(jí)大齒輪傳動(dòng)。 圖4-8 采用立式電機(jī)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 圖4-8示出具有這種形式的傳動(dòng)圖。采用這種方案優(yōu)點(diǎn)是平面布置緊湊，占據(jù)機(jī)房平面面積小，且傳動(dòng)效率高。立式減速器可以采用二級(jí)或三級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)、圓柱行星齒輪傳動(dòng)、擺線(xiàn)針輪行星傳動(dòng)、少齒差行星傳動(dòng)或諧齒輪傳動(dòng)等新型傳動(dòng)裝置。極限力矩聯(lián)軸節(jié)設(shè)在第一級(jí)齒輪傳動(dòng)的大齒輪上，為保證足夠的摩擦力矩，不使中間軸的軸承受過(guò)大的軸向力，上、下摩擦錐體安裝在第一級(jí)齒輪傳動(dòng)的大齒輪的齒圈內(nèi)側(cè)。 這種傳動(dòng)方案是起重機(jī)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)比較理想的驅(qū)動(dòng)方式，在大型起重機(jī)中已得到了廣泛的應(yīng)用。為了使傳動(dòng)元件受力合理，降低尺寸，常采用兩套驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，用兩個(gè)行星齒輪驅(qū)動(dòng)。上海港機(jī)廠制造的M10－30型門(mén)座起重機(jī)和一些進(jìn)口門(mén)座起重機(jī)均采用了這種驅(qū)動(dòng)形式（圖4-9）。 圖4-9立式電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 1-螺釘；2-螺絲；3-連接螺釘；4-底盤(pán)；5-下支承座；6-套筒；7-球面支承墊圈；8-球面支承座圈；9-曲形樞軸；10-軸承墊圈；11-頂塊；12-頂絲；13電纜導(dǎo)管 第五章 起重機(jī)的運(yùn)行機(jī)構(gòu) 第一節(jié) 運(yùn)行機(jī)構(gòu)概述 在裝卸作業(yè)中，往往要求起重機(jī)能夠調(diào)整工作位置，改變工作地點(diǎn)，以擴(kuò)大作業(yè)范圍，提高裝卸效率。因此，在起重機(jī)中通常都裝有運(yùn)行機(jī)構(gòu)，運(yùn)行機(jī)構(gòu)的任務(wù)是使起重機(jī)做水平運(yùn)動(dòng)。 運(yùn)行機(jī)構(gòu)按照結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分為無(wú)軌運(yùn)行機(jī)構(gòu)和有軌運(yùn)行機(jī)構(gòu)兩大類(lèi)。港口裝卸用門(mén)座起重機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)均為有軌運(yùn)行機(jī)構(gòu)。有軌運(yùn)行機(jī)構(gòu)起重機(jī)可沿著鋪設(shè)的鋼軌上運(yùn)行。 由于這種運(yùn)行機(jī)構(gòu)的車(chē)輪和軌道都是鋼鐵制成的，故其運(yùn)行阻力小，承載能力大，結(jié)構(gòu)緊湊。盡管與無(wú)軌運(yùn)行機(jī)構(gòu)相比較工作范圍受到軌道的限制，但是仍是港口起重機(jī)的主要運(yùn)行形式。 門(mén)座起重機(jī)的運(yùn)行機(jī)構(gòu)屬非工作性運(yùn)行機(jī)構(gòu)只是用來(lái)調(diào)整起重機(jī)的工作位置。 運(yùn)行機(jī)構(gòu)的工作速度隨起重機(jī)的用途確定。非工作性運(yùn)行機(jī)構(gòu)為了筒化結(jié)構(gòu)，減輕自重，通常采用較低的運(yùn)行速度。 門(mén)座起重機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)形式是由獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)裝置分別驅(qū)動(dòng)各個(gè)支點(diǎn)上的車(chē)輪。因?yàn)檫@種驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，布置方便，在港口起重機(jī)械運(yùn)行機(jī)構(gòu)中獲得了廣泛的應(yīng)用。 運(yùn)行機(jī)構(gòu)不論是何種結(jié)構(gòu)，都是由運(yùn)行支承裝置和運(yùn)行驅(qū)動(dòng)裝置兩大主要部分組成的。運(yùn)行支承裝置的機(jī)械部分對(duì)于有軌運(yùn)行機(jī)構(gòu)起重機(jī)主要是均衡梁、車(chē)輪和軌道。運(yùn)行驅(qū)動(dòng)裝置包括電動(dòng)機(jī)、減速器與制動(dòng)器等。 第三節(jié) 運(yùn)行驅(qū)動(dòng)裝置 有軌式運(yùn)行驅(qū)動(dòng)裝置主要包括原動(dòng)機(jī)、制動(dòng)器、聯(lián)軸節(jié)、傳動(dòng)裝置等。有軌運(yùn)行起重機(jī)的運(yùn)行機(jī)構(gòu)大多數(shù)采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。為適應(yīng)起重機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)重復(fù)短暫周期性工作的特點(diǎn)，與其他機(jī)構(gòu)一樣，交流電驅(qū)動(dòng)的起重機(jī)其原動(dòng)機(jī)也采用起重和冶金機(jī)械專(zhuān)用的三相交流異步電動(dòng)機(jī)，型號(hào)為繞線(xiàn)式異步電動(dòng)機(jī)JZR或鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)。前者由于其轉(zhuǎn)子電阻可以調(diào)節(jié)，因此起動(dòng)電流不大，且便于調(diào)速，故獲得廣泛應(yīng)用。后者構(gòu)造簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，但起動(dòng)電流大，不便于調(diào)速，且不能承受較大的起動(dòng)次數(shù)，因此，一般僅在功率不大或工作不十分繁重的情況下使用。 為使起重機(jī)迅速準(zhǔn)確地停車(chē)，運(yùn)行機(jī)構(gòu)中必須安裝制動(dòng)器。常用的制動(dòng)器為JWZ型交流短行程雙磁雙塊制動(dòng)器，靠彈簧上閘，電磁鐵松閘。YWZ型電動(dòng)液壓推桿雙瓦塊制動(dòng)器也得到廣泛應(yīng)用，它是靠彈簧上閘，電動(dòng)液壓推桿松閘的。與前者相比，后者具有制動(dòng)平穩(wěn)、工作可靠、制動(dòng)力矩大、外形尺寸小等突出優(yōu)點(diǎn)，被廣泛地應(yīng)用在各種港口起重機(jī)中。 門(mén)座起重機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)聯(lián)軸節(jié)多數(shù)使用彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸節(jié)，且與制動(dòng)輪制成一體，這樣大大地縮小了整體尺寸，結(jié)構(gòu)緊湊。制動(dòng)輪一般安裝在電動(dòng)機(jī)的高速軸上，因高速軸所需制動(dòng)力矩小，制動(dòng)器可得到較小的尺寸。 傳動(dòng)裝置主要采用圓柱齒輪減速器加開(kāi)式齒輪傳動(dòng)、蝸輪蝸桿減速器加開(kāi)式齒輪傳動(dòng)、三合一減速器傳動(dòng)等。 門(mén)座起重機(jī)上常用的傳動(dòng)裝置為蝸輪蝸桿減速器加開(kāi)式齒輪傳動(dòng)。圖5-3為港口常見(jiàn)的門(mén)座起重機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)布置圖。這種方案由于采用蝸輪蝸桿傳動(dòng)，因此傳動(dòng)效率較低，且沿軌道方向的尺寸較大。為了獲得結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)效率高的驅(qū)動(dòng)形式，近年來(lái)， 圖5-3 門(mén)座運(yùn)行機(jī)構(gòu) 1-電動(dòng)機(jī)；2－制動(dòng)器；3－蝸輪蝸桿減速器；4-主動(dòng)車(chē)輪； 5－從動(dòng)車(chē)輪均衡架；6-防風(fēng)夾軌器 在進(jìn)口門(mén)座起重機(jī)的運(yùn)行機(jī)構(gòu)中，出現(xiàn)了“三合一”減速器，即將電動(dòng)機(jī)、減速器、制動(dòng)器三件合為一體。其優(yōu)點(diǎn)是體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊，安裝方便，外形美觀。目前，國(guó)內(nèi)正在研制這種減速器。這種減速器采用立式電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)帶有一級(jí)圓錐齒輪傳動(dòng)的減速器，再經(jīng)一級(jí)開(kāi)式齒輪傳動(dòng)的驅(qū)動(dòng)方案。 第六章門(mén)座起重機(jī)的安全裝置 第一節(jié)防風(fēng)錨定裝置 防風(fēng)錨定裝置是大型起重機(jī)的一種重要安全保護(hù)裝置，它的作用是將起重機(jī)牢牢地固定在作業(yè)場(chǎng)地。港口起重機(jī)均在露天場(chǎng)地或碼頭前沿作業(yè)，經(jīng)常承受風(fēng)載荷作用。由于起重機(jī)結(jié)構(gòu)龐大，迎風(fēng)面積大，承受的風(fēng)載荷也就很大，很容易在風(fēng)力作用下移動(dòng)滑行。如果不采用必要的安全保護(hù)措施，就有被損壞甚至被吹翻的危險(xiǎn)。國(guó)內(nèi)外大型起重機(jī)由于沒(méi)有防風(fēng)錨定裝置，被大風(fēng)吹走，滑移、碰擊到軌道端部后傾翻的事故很多。因此，露天作業(yè)的大型起重機(jī)械必須裝設(shè)防風(fēng)錨定裝置，以便隨時(shí)將起童機(jī)固定起來(lái)，防止被暴風(fēng)吹走。 一、防風(fēng)錨定裝置的種類(lèi) 1.根據(jù)作用方式，分為自動(dòng)作用與非自動(dòng)作用兩大類(lèi) 自動(dòng)作用的防風(fēng)裝置在起重機(jī)停止運(yùn)行或斷電時(shí)自動(dòng)地將起重機(jī)止住。這樣的防風(fēng)裝置能在突然的暴風(fēng)情況下起到保護(hù)作用。它操作方便，只要按控制按鈕即可。但它們一般都有構(gòu)造復(fù)雜、自重重、成本高等缺點(diǎn)。非自動(dòng)防風(fēng)裝置（一般多為手動(dòng)的）構(gòu)造簡(jiǎn)單，重量輕，緊湊，價(jià)廉，容易維修。但操作麻煩，費(fèi)力費(fèi)時(shí)。 2.根據(jù)工作原理不同分類(lèi) 分為即防風(fēng)固定裝置、防風(fēng)壓軌器和防風(fēng)夾軌器3類(lèi)。 二、常用防風(fēng)錨定裝置簡(jiǎn)介 1.防風(fēng)錨定裝置 該裝置是將起重機(jī)與作業(yè)場(chǎng)地地面連接起來(lái)，構(gòu)造簡(jiǎn)單，安全可靠。但與場(chǎng)地連接部位，必須在修建碼頭時(shí)同時(shí)造好。典型的結(jié)構(gòu)形式見(jiàn)圖8-1。使用時(shí)需4套裝置，分別安裝在大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的4條腿上同時(shí)使用。圖8-1（a）為插銷(xiāo)裝置（大型起重機(jī)常用插板代替插銷(xiāo)，并且用杠桿來(lái)插入與插出）。插銷(xiāo)裝置應(yīng)沿軌道場(chǎng)地上兩側(cè)每隔一定距離裝設(shè)下個(gè)，以便在大風(fēng)來(lái)到時(shí)能及時(shí)將起重機(jī)鎖住。 圖8-1 防風(fēng)錨定裝置 （a）插銷(xiāo)裝置；（b）鏈條式錨定裝置；（c）插板裝置 圖8-1（b）為鏈條式錨定裝置。它利用鏈條將起重機(jī)與地面固定點(diǎn)連接起來(lái)，達(dá)到固定起重機(jī)的目的。 2.手動(dòng)膠楔 手動(dòng)膠楔是一種簡(jiǎn)單、有效的防風(fēng)工具，將它插入車(chē)輪和道軌之間，當(dāng)起重機(jī)受風(fēng)力移動(dòng)后，車(chē)輪滾上膠楔，使車(chē)輪與軌道間的滾動(dòng)摩擦變成膠楔與軌道間的滑動(dòng)摩擦，阻力增大，阻止門(mén)座起重機(jī)繼續(xù)移動(dòng)。手動(dòng)膠楔的缺點(diǎn)是需要靠人工插入和拔出，使用不方便，另外它與運(yùn)行機(jī)構(gòu)沒(méi)有電器聯(lián)鎖，有時(shí)會(huì)因失誤造成事故。 3.楔塊式防爬器 壓力輪固定在起重機(jī)上，其下部有凹型楔塊，它們之間有一定間隙。凹型楔塊通過(guò)撓性件掛在上端的電動(dòng)推桿（或電動(dòng)液壓推桿）上，當(dāng)運(yùn)行電動(dòng)機(jī)工作時(shí)電動(dòng)推桿也工作，將楔塊提起離開(kāi)軌面，，使之與壓力輪相接觸，此時(shí)，起重機(jī)可以正常運(yùn)行；當(dāng)起重機(jī)停止運(yùn)行時(shí)，電動(dòng)推桿反轉(zhuǎn)使楔塊放下（若采用電動(dòng)液壓推桿，此時(shí)楔塊在自身重力作用下），落在軌面上，與起重機(jī)呈浮動(dòng)連接。當(dāng)起重機(jī)在風(fēng)力作用下移動(dòng)時(shí)，楔塊不動(dòng)，壓力輪將沿著楔塊斜面爬坡，壓力輪對(duì)楔塊的垂直壓力使楔塊與軌面產(chǎn)生摩擦力，當(dāng)摩擦阻力能平衡風(fēng)力時(shí)，起重機(jī)就停止移動(dòng)。楔塊提起和放下時(shí)與運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)限位開(kāi)關(guān)聯(lián)鎖，以保證防爬器正常工作并防止運(yùn)行機(jī)構(gòu)誤動(dòng)作。 楔塊防爬器構(gòu)造簡(jiǎn)單，制造成本低，可靠性高，特別是當(dāng)軌道低于碼頭平面時(shí)，夾軌器無(wú)法工作，它卻可以正常工作。但是，它與膠楔一樣，當(dāng)有臺(tái)風(fēng)時(shí)，起重機(jī)仍可能與楔塊一起沿軌面滑動(dòng)，故必須安裝其它防風(fēng)錨定裝置。 第二節(jié) 超負(fù)荷限制器 起重機(jī)的工作負(fù)荷是一個(gè)確定的數(shù)值，作業(yè)過(guò)程中貨物的重量不能超過(guò)額定負(fù)荷值，否則就可能造成機(jī)損、貨損及人身傷亡事故。那么，怎樣保證起吊的貨物重量不超過(guò)額定起重量呢？現(xiàn)在國(guó)家勞動(dòng)安全部門(mén)已經(jīng)明確規(guī)定，在大中型起重機(jī)械上必須裝有防止起重機(jī)超載作業(yè)的安全裝置。這就從根本上消除了超負(fù)荷作業(yè)的隱患。 防止起重機(jī)超載作業(yè)的安全裝置有兩種：一種是起重量限制器（即超負(fù)荷限制器）；另一種是起重力矩限制器。后者用于臂架類(lèi)起重機(jī)中。隨著幅度的增加，允許的起重量減少。港口裝卸門(mén)座起重機(jī)的起重量一般不隨幅度變化，故很少應(yīng)用?，F(xiàn)僅就港口裝卸門(mén)座起重機(jī)使用的超負(fù)荷限制器介紹如下。 一、超負(fù)荷限制器的種類(lèi) 超負(fù)荷限制器種類(lèi)很多，按工作原理主要分為機(jī)械式和電子式2種。機(jī)械式主要有杠桿式、偏心式和凸輪式3種。這3種裝置的工作原理相同，即載荷直接或間接地作用于杠桿或者偏心輪、凸輪上，當(dāng)引起的力矩超過(guò)事先調(diào)整好的阻力矩時(shí)，緩沖裝置活塞桿受力運(yùn)動(dòng)，從而碰撞限位開(kāi)關(guān)，使起升機(jī)構(gòu)斷電，達(dá)到停車(chē)的目的。電子式超負(fù)荷限制器使用半導(dǎo)體和微型電子計(jì)算機(jī)等元件。它的工作原理主要是：通過(guò)壓力傳感器來(lái)采集信號(hào)樣本，即將載荷信號(hào)變?yōu)殡娦盘?hào)，經(jīng)過(guò)運(yùn)算處理。當(dāng)載荷分別達(dá)到額定起重量事先調(diào)定的某些數(shù)值時(shí)，超負(fù)荷限制器分別發(fā)出預(yù)報(bào)和報(bào)警信號(hào)，最終通過(guò)控制電路自動(dòng)切斷起升電源，迫使起升機(jī)構(gòu)停止工作。 機(jī)械式超負(fù)荷限制器構(gòu)造簡(jiǎn)單，但有體積大、重量大等缺點(diǎn)，大多數(shù)裝在中小型起重機(jī)上。電子式超負(fù)荷限制器具有集成化，調(diào)整方便，體積小等特點(diǎn)。此外，電子式超負(fù)荷限制器較之機(jī)械式超負(fù)荷限制器反應(yīng)靈敏，安裝方便。 二、典型機(jī)械式超負(fù)荷限制器簡(jiǎn)介 1.杠桿式超負(fù)荷限制器 圖8-2 杠桿式超負(fù)荷限制器 1起升鋼絲繩；2-壓繩滑輪；3-連桿；4-推桿； 5-彈簧裝置；6-起負(fù)荷開(kāi)關(guān)；7-緩沖油缸 圖8-2示出國(guó)產(chǎn)M10－30門(mén)座起重機(jī)上采用的杠桿式起重量限制器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。其原理是：起升鋼絲繩1從起升卷筒松出后，經(jīng)過(guò)壓繩滑輪和導(dǎo)向滑輪，最后與吊鉤裝置或抓斗連接。當(dāng)?shù)踔爻?fù)荷時(shí)，鋼絲繩壓向壓繩滑輪，壓繩滑輪滑轉(zhuǎn)，迫使連桿3向下轉(zhuǎn)動(dòng)，連桿一端與推桿4相連；當(dāng)連桿向下轉(zhuǎn)動(dòng)一角度時(shí)，推桿克服彈簧力作用也相應(yīng)下降一段距離，碰斷超負(fù)荷終點(diǎn)開(kāi)關(guān)，從而使起升機(jī)構(gòu)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，貨物就不能上升，達(dá)到控制起重量超負(fù)荷的目的。 2.PCI-1002超載限制器 我港門(mén)座起重機(jī)多采用杭州新華儀表廠生產(chǎn)的PCI-1002超載限制器。其主要原理是該儀器配以電阻應(yīng)變片式荷重傳感器，能在起重設(shè)備承載到額定值的90％時(shí)，發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，提示操作人員不要超載。若負(fù)荷繼續(xù)上升到額定值的110％時(shí)，儀器發(fā)出控制信號(hào)，強(qiáng)制切斷起重設(shè)備上升機(jī)構(gòu)的電源，達(dá)到保護(hù)人身安全和設(shè)備安全的目的。 PCI-1002超載限制器具有如下特點(diǎn)： 1）高可靠設(shè)計(jì)，使得儀器能在惡劣環(huán)境中長(zhǎng)期穩(wěn)定使用； 2）優(yōu)異的動(dòng)載適應(yīng)性； 3）清晰的數(shù)字顯示，使得操作人員隨時(shí)了解起重機(jī)械的載荷情況； 4）調(diào)整周期可長(zhǎng)達(dá)一年以上； 技術(shù)指標(biāo) 1）電源電壓：AC220V –20%～+20% 2)功率: <10VA 3)傳感器類(lèi)型:電阻應(yīng)變片式荷重傳感器、100Ω<傳感器阻抗<700Ω、靈敏度:0.5mV/V～3.5mV/V 4)傳感器激勵(lì)電源:DC10V,最大負(fù)載電流100mA,短路保護(hù) 5)顯示方式:31/2位LED 顯示 6)綜合誤差: <5% 7)抗干擾能力:共模抑制比>100db, 串模抑制比>60db 8)繼電器觸點(diǎn)輸出:AC220V 0.1A或48V 0.5A 9)工作環(huán)境溫度: –20℃～+60℃ 10)外形尺寸:高220mm*寬145mm*深75mm 11)重量:2.1kg 12)調(diào)整期:大于12個(gè)月 按照使用說(shuō)明書(shū)調(diào)試校準(zhǔn)后, PCI-1002超載限制器即可投入正常工作。 第三節(jié) 限位裝置 起重機(jī)在作業(yè)過(guò)程中，難免有司機(jī)操作失誤、控制失靈的現(xiàn)象發(fā)生。為了避免這類(lèi)事情的發(fā)生，必須在各個(gè)機(jī)械中裝設(shè)保護(hù)裝置—-限位裝置。常用的限位裝置有如下幾種。 一、行程限位器 行程限位器就是一個(gè)行程開(kāi)關(guān)。行程開(kāi)關(guān)用在各種控制電路中，作為控制運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的行程，變換其運(yùn)行方向或速度之用。如在門(mén)座起重機(jī)中，起升高度和下降深度的極限位置的限位，起重臂的增幅與減幅的極限位置的限位，都是采用行程開(kāi)關(guān)來(lái)完成的。 各種行程開(kāi)關(guān)盡管其外形和內(nèi)部接線(xiàn)各有不同，但基本結(jié)構(gòu)和工作原理是相同的。 圖8-3 行程開(kāi)關(guān)示意圖 （a）行程開(kāi)關(guān)外形圖（b）行程開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)圖 1-常閉觸頭；2-常開(kāi)觸頭；3-觸橋；4-復(fù)位彈簧；5-推桿 圖8-3分別示出行程開(kāi)關(guān)外形圖和行程開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)圖。行程開(kāi)關(guān)都有一個(gè)封閉的鐵殼，里面各有一副或幾副常開(kāi)和常閉觸頭。動(dòng)觸頭與推桿相連，靜觸頭裝在膠木座上，當(dāng)推桿被運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的撞塊推動(dòng)時(shí)，使常閉觸頭斷開(kāi)（常開(kāi)觸頭閉合），從而切斷（或接通）某控制電路，使電動(dòng)機(jī)斷電，或者改變轉(zhuǎn)向及速度。當(dāng)撞塊作用消失，推桿在彈簧作用下恢復(fù)原來(lái)狀態(tài)。 二、起升高度限位器 起升高度限位器的作用是防止司機(jī)操作疏忽或其他原因而使吊鉤過(guò)卷?yè)P(yáng)，從而保證起重機(jī)在設(shè)計(jì)許可的起升高度范圍內(nèi)工作。吊鉤過(guò)卷?yè)P(yáng)時(shí)，可能拉斷起升鋼絲繩使吊鉤與重物一起落下，或者擠碎滑輪，也可能使起重臂后傾，甚至發(fā)生起重機(jī)傾覆的事故，造成重大損失。因此，規(guī)定起重必須裝有起升高度限位器，使吊鉤起升到一定高度時(shí)能自動(dòng)切斷電動(dòng)機(jī)電源而停止工作。在門(mén)座起重機(jī)上還裝有下降深度限位器，保證鋼絲繩在卷筒上留有一定的安全圈數(shù)（一般為2～3圈）。 起升高度限位器有幾種類(lèi)型：壓繩式限位器、螺桿式限位器和重錘式限位器。 1．壓繩式限位器 圖8-4 壓繩式限位器 1-卷筒；2-起升繩；3-小滑輪；4-光桿；5、6-起升、下降限位 圖8-4是壓繩式限位器工作原理圖。起升鋼絲繩卡在小滑輪槽中，小滑輪套在光桿上，沿光桿兩端裝有行程開(kāi)關(guān)，位置可以調(diào)節(jié)。當(dāng)?shù)蹉^起升或下降時(shí)，起升鋼絲繩沿卷筒左右移動(dòng)，鋼絲繩帶動(dòng)小滑輪沿光桿左右移動(dòng)，當(dāng)達(dá)到起升（或下降）極限位置時(shí)，小滑輪碰到起升限位開(kāi)關(guān)（或下降限位開(kāi)關(guān)）的推桿，而使常閉觸頭斷開(kāi)，切斷電源接觸的線(xiàn)圈電路，電動(dòng)機(jī)斷電停止工作。 2.螺桿式限位器 圖8-5 螺桿式限位器 1-卷筒軸；2-卷筒限位支板；3-方頭螺桿；4-固定光桿； 5-移動(dòng)螺母；6-限位開(kāi)關(guān)；7-調(diào)整螺母；8-外殼 圖8-5為螺桿式限位器的原理簡(jiǎn)圖。方頭螺桿的方頭套在卷筒的軸端方孔內(nèi)。當(dāng)卷筒旋轉(zhuǎn)時(shí)，螺桿也隨著轉(zhuǎn)動(dòng)，與螺桿嚙合的螺母由于光桿的導(dǎo)向作用，沿螺桿軸向左右移動(dòng)。當(dāng)取物裝置上升到極限位量時(shí)，螺母觸動(dòng)限位開(kāi)關(guān)的推桿，使常閉觸頭斷開(kāi)，切斷電路，電動(dòng)機(jī)停止工作，從而達(dá)到控制起升高度的目的。如需改變起升高度，只要調(diào)整螺母到限位開(kāi)關(guān)的距離即可。 3．重錘式限位器 圖8-6 重錘式限位器 1-重塊；2-限位開(kāi)關(guān)；3-擋板；4-角鋼；5-重錘 圖8-6為重錘式限位器原理筒圖。重塊1由于本身的重量將限位開(kāi)關(guān)的右活動(dòng)臂壓在擋板3上，使開(kāi)關(guān)的觸頭處于閉合狀態(tài)。重塊1的位置用套環(huán)來(lái)固定，套環(huán)套住吊鉤的鋼絲繩。當(dāng)?shù)蹉^升到最高位置時(shí)，角鋼4碰到重塊1，并將它托起。這時(shí)由于開(kāi)關(guān)在活動(dòng)壁上重錘5的作用，使杠桿轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度，閉合觸頭斷開(kāi)，切斷控制電路，使電動(dòng)機(jī)停止工作。