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欧式电动葫芦的主要配件的设计与选用

编辑:北京凌鹰   浏览:6   添加时间:2025-10-28 09:48:31

欧式电动葫芦是一种常用起重设备,一般安装在行车或龙门吊上,具有质量轻、体积小、操作简单等特点,广泛使用于厂房、码头、仓储等各种场合。相比与传统电动葫芦,欧式电动葫芦结构更紧凑,盲区更小,操作更灵活,更利于降本增效。武汉奋进智能机器有限公司主打产品之一是智能行车,以前欧式电动葫芦均为外购成品。为了更灵活适应不同场合的生产需要,同时也为了掌握核心技术,决定自己设计研发电动葫芦。

根据生产实际需要,本电动葫芦需要双出绳,卷筒上有两根钢丝绳同时起升同时下降,钢丝绳一端固定在葫芦主框架上,绕过固定在吊具上的滑轮后缠绕在卷简E。要求葫芦控制精度高,行走速度0.40m/min,起升速度0—8 m/min,提升高度6.2 m,起重能力2.5 t。电动葫芦主要由起升机构、主动行走机构和从动行走机构组成具体如图1所示。其中起升机构的主要组成部件有钢丝绳、卷筒、主框架、驱动电机、减速机、导绳器、起升高度限位器。主动行走机构的主要组成部件有墙板、主动齿轮、主动行走轮、过桥齿轮、过桥轴、驱动电机、减速机、导向轮。从动行走机构的主要组成部件有墙板、从动轮、导向轮。葫芦起升机构的上框架连接主动行走机构和从动行走机构,行走机构挂在行车大梁下面板上,主动行走机构的电机转动带动主动行走轮转动,驱动葫芦在行车大梁下面板上行走。

1、起升机构的结构和工作原理

电动葫芦起升机构的作用是提升重物,是电动葫芦的最主要构成部分,具体组成如图2所示。一个长卷筒两端各缠绕一根钢丝绳,钢丝绳一端用钢丝绳压板固定在卷筒上,另一端绕过吊具上的动滑轮,用钢丝绳楔形接头固定在葫芦的连接板上。这种双出绳结构可以保证两个吊点同升同降,确保葫芦使用过程中,吊具的稳定。

 

 

 

2、钢丝绳的选用

钢丝绳是起重设备的重要组成部件之一,如果钢丝绳选择不合适,可能会突然断裂,造成严重的生产安全事故。根据使用工况,选择线接触,交互捻,麻芯镀锌钢丝绳6 X 36WS—FC一1770,葫芦吊载和吊具总重2.5 t,葫芦为双出绳,系统滑轮倍率为2,机构工作级别为M6,查规范,用最小安全系数法,安全系数n=5.6,所选钢丝绳的最小破断拉力应满足娲≥Isn,式中,R为钢丝绳的最小破断拉力,S为钢丝绳的实际拉力,取625 kN,n为钢丝绳的安全系数。计算得R≥35 kN,选取钢丝直径为咖13 mm,其破断拉力为101 kN。钢丝绳一端用钢丝绳压板固定在卷筒上,然后绕卷筒绳槽缠绕。电机端的钢丝绳绕卷筒顺时针缠绕,轴承端钢丝绳绕卷筒逆时针缠绕,保证出绳侧在卷筒的同一侧。考虑起升高度,固定圈和安全圈长度,以及固定下垂长度,钢丝绳长度设计为20 m。

3、卷筒的设计

卷筒选用标准绳槽,双出绳的焊接卷筒。查规范,绳径比取20,按钢丝绳中心计算的卷筒最小绕绳直径为260 mm,综合考虑机构布置空间和材料选择,设计卷筒直径300 mm,绳槽半径7 mm,绳槽间距15 mm。起升高度为6.2 In,卷筒上钢丝绳工作绳圈数为14圈,留2圈安全圈,用钢丝绳压板固定钢丝绳需要3圈,所以卷筒最小绳槽圈数为19圈,实际设计卷筒绳槽23圈,双出绳卷筒绳槽对称设计,卷筒两端加工旋向相反的绳槽,钢丝绳固定端靠近卷筒端部,基于减小加工量考虑,卷筒中间不缠绕钢丝绳部分不需要加工绳槽,综合考虑吊具尺寸,最终设计卷筒长度2 000 mm,按8 m/min的提升速度计算出卷筒转速16.9 r/min。根据卷筒强度要求,卷筒壁厚不小于钢丝绳直径,此处取卷筒壁厚为15 mm。卷筒一端内部加工成孔,用于安装卷筒减速机,另一端内部加工成轴,通过轴承固定到轴承座上。

4、主框架的设计

电动葫芦主框架由上支撑架,下支撑架和两端的连接板组成。上支撑架与连接板上部连接,下支撑架于连接板下部连接,组成一个结构稳定的框架。卷筒一端通过轴承座固定在一端连接板上,另一端通过卷筒专用减速机固定在另一端的连接板上,伺服电机通过电机座与卷筒减速机连接,上框架与葫芦行走机构连接,两个行走机构分布在主框架两端。综合分析,发现葫芦上支撑架受力较大,工况复杂。

5、导绳器的选用

为了防止钢丝绳重叠或跳槽,延长钢丝绳和卷筒的寿命,保证葫芦的正常使用,葫芦上一般会安装导绳器。一个欧式电动葫芦上有两个导绳器,两个导绳器一正一反,对称布置。当卷筒绳槽为右旋时,对应缠绕的钢丝绳为左交互捻钢丝绳,对应安装的导绳器为右旋导绳器。当卷筒绳槽为左旋时,对应缠绕的钢丝绳为右交互捻钢丝绳,对应安装的导绳器为左旋导绳器。选取导绳器要根据卷筒的直径选取,要确保钢丝绳能正常收放,摩擦阻力小,同时还要确保导绳器与钢丝绳的间隙足够小,钢丝绳不会跳槽。

6、安全控制装置的设置

起升高度限位器是电动葫芦的安全控制装置,安装在卷筒的一端,能准确测量卷筒转动的圈数,从而计算出卷筒的出绳长度,进而计算出载荷的起升高度。提前在控制器里设定好上极限位置,当载荷上升到上极限位置的时候,编码器反馈信号给控制器,控制器立即停止电机转动,保证葫芦的使用安全。葫芦选用的电机是带编码器的伺服电机,电机上编码器同样有通过测量电机转动圈数,进而计算出载荷起升高度的功能。一个电动葫芦上设置两套安全控制装置,留有安全冗余,避免其中一个编码器失效时,葫芦仍能正常使用,不会出安全事故。

 

 

 

上一条:阐述电动葫芦结构的轻量化设计