港口起重機(jī)第六章-回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)課件

2023/10/31第六章回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)

一．概述

回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)：使起重機(jī)回轉(zhuǎn)部分在水平面內(nèi)繞回轉(zhuǎn)中心線轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)

回轉(zhuǎn)類型起重機(jī)中必有的工作機(jī)構(gòu)1．回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的作用

起重機(jī)回轉(zhuǎn)部分對非回轉(zhuǎn)部分——貨物繞回轉(zhuǎn)中心線回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)

→貨物水平面內(nèi)移動(dòng)2．回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的組成：回轉(zhuǎn)支承裝置、回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置3．回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的類型：轉(zhuǎn)盤式回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、柱式回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)二．回轉(zhuǎn)支承裝置1．回轉(zhuǎn)支承裝置的作用（1）聯(lián)接回轉(zhuǎn)部分與非回轉(zhuǎn)部分——保證確定的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)→對中（2）承載，傳力（垂直力、水平力、傾復(fù)力矩）（3）防止回轉(zhuǎn)部分傾覆2．回轉(zhuǎn)支承裝置的型式（1）柱式回轉(zhuǎn)支承裝置：轉(zhuǎn)柱式、定柱式（2）轉(zhuǎn)盤式回轉(zhuǎn)支承裝置：滾輪式、滾子式、滾動(dòng)軸承式2023/7/311第六章回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)一．概述2023/10/32

2．回轉(zhuǎn)支承裝置的型式

（1）柱式回轉(zhuǎn)支承裝置：

立柱

+兩個(gè)支承（上支承、下支承） ——上、下支承距離↑，水平力↓

立柱工作狀態(tài)→轉(zhuǎn)柱式、定柱式

1）定柱式回轉(zhuǎn)支承裝置 立柱——固定→定柱回轉(zhuǎn)部分——“鐘罩” 上支承：承受水平力+垂直力 下支承：承受水平力 滾輪——回轉(zhuǎn)部分上 滾道座圈——定柱上22023/7/3122．回轉(zhuǎn)支承裝置的型式232）轉(zhuǎn)柱式回轉(zhuǎn)支承裝置立柱——回轉(zhuǎn)→轉(zhuǎn)柱——插入門座中 上支承——承受水平力→徑向軸承 水平滾輪——轉(zhuǎn)柱上（或門架上） 滾道座圈——門架上（或轉(zhuǎn)柱上） 下支承——承受水平力+垂直力→徑向止推軸承332）轉(zhuǎn)柱式回轉(zhuǎn)支承裝置32023/10/342023/10/34（2）轉(zhuǎn)盤式回轉(zhuǎn)支承裝置:

大型轉(zhuǎn)盤+滾動(dòng)體（滾輪、滾子、滾珠或滾柱等）+

+穩(wěn)定裝置（反滾輪，中心軸樞） 滾動(dòng)體的形式→滾輪式、滾子夾套式、滾動(dòng)軸承式

1）滾輪式：滾輪——回轉(zhuǎn)部分上：圓柱或圓錐垂直載荷→滾輪支架→滾輪→滾道→固定部分對中：中心軸樞或水平滾輪水平載荷：中心軸樞或水平滾輪防傾：反滾輪

2）滾子夾套式：多個(gè)直徑較小的滾子 心軸——夾套 上軌道——前后兩段環(huán)形 下軌道——圓形垂直載荷→滾子→固定部分對中：中心軸樞或水平滾輪水平載荷：中心軸樞或水平滾輪防傾：反滾輪滾輪式滾子式2023/7/3142023/7/314（2）轉(zhuǎn)盤式回轉(zhuǎn)支承2023/10/353）滾動(dòng)軸承式回轉(zhuǎn)座圈+固定座圈+滾動(dòng)體+隔離圈垂直載荷、水平載荷、傾復(fù)力矩及對中→滾動(dòng)軸承型式：滾動(dòng)體的型式→滾珠（球）、滾柱滾動(dòng)體的排列→單列、雙列、三列單排四點(diǎn)接觸球式雙排球式單排交叉滾柱式三排滾柱式2023/7/3153）滾動(dòng)軸承式單排四點(diǎn)接觸球式雙排球式單2023/10/363．回轉(zhuǎn)支承裝置的計(jì)算（1）回轉(zhuǎn)支承裝置設(shè)計(jì)任務(wù)

1）確定回轉(zhuǎn)支承裝置的型式——選型柱式、轉(zhuǎn)盤式2）進(jìn)行載荷計(jì)算計(jì)算水平力H、垂直力V、傾復(fù)力矩M3）確定滾輪、軌道、軸承等支承部件4）確定配重（2）計(jì)算載荷

1）工作狀態(tài)正常載荷——疲勞強(qiáng)度、磨損或壽命計(jì)算幅度→RX

=（0.7~0.8）Rmax不計(jì)風(fēng)載荷等效起重量、平穩(wěn)起（制）動(dòng)

P偏Ⅰ

、P回離、P回慣、P齒Ⅰ

P齒——最后一對開式齒輪傳動(dòng)的嚙合力2023/7/3163．回轉(zhuǎn)支承裝置的計(jì)算2023/10/372）工作狀態(tài)最大載荷——靜強(qiáng)度、靜剛度和穩(wěn)定性計(jì)算按以下兩種工況分別計(jì)算，取較大值：①起升質(zhì)量離地提升工況：

Rmax

、最大坡度角方向

工作狀態(tài)最大風(fēng)沿臂架方向從后向前吹起升質(zhì)量——φ2（起升動(dòng)載系數(shù)）回轉(zhuǎn)部分自重——φ1（起升沖擊系數(shù)）②考慮變幅或運(yùn)行與回轉(zhuǎn)同時(shí)起（制）動(dòng)慣性力：裝卸類型起重機(jī)：變幅與回轉(zhuǎn)同時(shí)起（制）動(dòng)慣性力安裝類型起重機(jī)：運(yùn)行與回轉(zhuǎn)同時(shí)起（制）動(dòng)慣性力

Rmax、αⅡ、PQ、PG回、PfⅡ、P齒Ⅰ3）非工作狀態(tài)最大載荷——靜強(qiáng)度、靜剛度和穩(wěn)定性計(jì)算按以下兩種工況分別計(jì)算，取較大值：

①最大風(fēng)載荷工況

Rmin、空載、非工作狀態(tài)最大風(fēng)PfⅢ沿臂架方向從后向前吹

②動(dòng)、靜載試驗(yàn)工況

Rmax、無風(fēng)，僅起升機(jī)構(gòu)工作 試驗(yàn)載荷：動(dòng)載—1.10PQ、靜載—1.25PQ2023/7/3172）工作狀態(tài)最大載荷——靜強(qiáng)度、靜剛度和2023/10/38

3）載荷組合水平載荷：垂直載荷：傾復(fù)力矩： 考慮：臂架擺動(dòng)平面、垂直臂架擺動(dòng)平面（3）配重的作用及確定原則

1）作用：①減少回轉(zhuǎn)支承所受的傾覆力矩②改善回轉(zhuǎn)支承裝置的受力狀況

2）確定原則：不計(jì)風(fēng)載和貨物偏擺 前傾力矩（Rmax，Q+G）=后傾力矩（Rmin，G） 即：∴對重重量：2023/7/3183）載荷組合2023/10/39三．回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置1．特點(diǎn)（1）傳動(dòng)比大（n=1~3r/min）（2）回轉(zhuǎn)阻力變化很大→常開式制動(dòng)器（3）回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)質(zhì)量大，慣性載荷大→極限力矩限制器（4）根據(jù)需要調(diào)速2．回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置的構(gòu)造及型式（1）組成①原動(dòng)機(jī)：電動(dòng)機(jī)、液壓馬達(dá)、內(nèi)燃機(jī)②傳動(dòng)裝置：減速、換向、制動(dòng)裝置及過載保護(hù)裝置等③末級(jí)開式齒輪傳動(dòng)：小齒輪+大齒圈（或銷輪）

（2）布置方式

①驅(qū)動(dòng)部分在回轉(zhuǎn)部分上，最后一級(jí)大齒圈（或銷輪）固定

港口起重機(jī)多采用

②驅(qū)動(dòng)部分在非回轉(zhuǎn)部分上，最后一級(jí)大齒圈在回轉(zhuǎn)部分上

裝卸船機(jī)、斗輪堆取料機(jī)、定柱式起重機(jī)、塔式起重機(jī)2023/7/319三．回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置圓柱圓錐齒輪傳動(dòng)蝸輪減速器傳動(dòng)（3）回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置的傳動(dòng)型式1）臥式電機(jī)驅(qū)動(dòng)圓柱圓錐齒輪傳動(dòng)蝸輪減速器傳動(dòng)（3）回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置的傳動(dòng)型式立式圓柱齒輪減速器傳動(dòng)行星齒輪減速器傳動(dòng)

液壓驅(qū)動(dòng)

2）立式電機(jī)驅(qū)動(dòng)立式圓柱齒輪減速器傳動(dòng)行星齒輪減速器傳動(dòng)液壓驅(qū)動(dòng)2）立2023/10/312

3．回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置計(jì)算（1）回轉(zhuǎn)阻力矩：Mz=Mm+Mf+Mp1）摩擦阻力矩Mm：回轉(zhuǎn)支承裝置中 根據(jù)回轉(zhuǎn)支承型式而不同

2）風(fēng)阻力矩Mf：回轉(zhuǎn)部分風(fēng)載荷產(chǎn)生

Mf=PfQ×Rmax×Sinφ+Pfh×l×Sinφ =Mfmax×Sinφ

Mf

變化，當(dāng)φ=90°→Mfmax

疲勞計(jì)算：

3）傾斜阻力矩Mp：坡道傾斜引起

Mp=G×l×Sinγ×Sinφ+Q×Rmax×Sinγ×Sinφ

=Mpmax×Sinφ

Mp

變化，當(dāng)φ=90°→Mpmax

疲勞計(jì)算：2023/7/31123．回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置計(jì)算2023/10/313（2）電動(dòng)機(jī)的選擇及校驗(yàn)

1）計(jì)算回轉(zhuǎn)靜功率：

2）初選電動(dòng)機(jī)：考慮電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的影響

根據(jù)：

Kd——功率增大系數(shù)：Kd=1.2~1.8考慮：回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)接電持續(xù)率JC值

電動(dòng)機(jī)工作制、轉(zhuǎn)速nd

→選出電動(dòng)機(jī)型號(hào)

2023/7/3113（2）電動(dòng)機(jī)的選擇及校驗(yàn)14

3）電動(dòng)機(jī)校驗(yàn)①起動(dòng)時(shí)間校驗(yàn) 起動(dòng)時(shí)間：控制范圍：無風(fēng)時(shí)，tq=3~5（s）

有風(fēng)時(shí)，tq=3~5（s）

②發(fā)熱校驗(yàn) 滿足：N≥NS

式中：

N

——電動(dòng)機(jī)在相應(yīng)接電持續(xù)率時(shí)的輸出功率

NS——穩(wěn)態(tài)平均功率

③過載校驗(yàn)

電動(dòng)機(jī)額定功率：143）電動(dòng)機(jī)校驗(yàn)2023/10/315（3）選擇減速器 傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比：

傳動(dòng)比分配：

減速器i1→選擇、開式齒輪傳動(dòng)i2→設(shè)計(jì)（4）選擇制動(dòng)器——常開式制動(dòng)器——電機(jī)軸上 順風(fēng)、下坡時(shí)，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)能可靠停住

一般在高速軸制動(dòng)器后裝設(shè)有極限力矩限制器.

①當(dāng)裝設(shè)極限力矩限制器時(shí)：

制動(dòng)力矩由極限力矩限制器決定

Mjl

→制動(dòng)器軸②當(dāng)不裝設(shè)極限力矩限制器時(shí)： 回轉(zhuǎn)阻力矩→