卷筒是起重机起升机构的重要组成部分,它与减速机、电机、钢丝绳等共同作用,再配合起重机滑轮系统,实现货物的升降。卷筒与减速机的连接必须完好,否则一旦失效,就会造成严重的事故。目前国内采用较多的起重机钢丝绳卷筒与减速机的连接方式方法主要由四种:闭式齿轮联接、开式齿轮连接、球面滚珠联轴器联接、球铰式联轴器联接。
起重机钢丝绳卷筒与减速机的连接方式方法
1、闭式齿轮联接
闭式齿轮联接是目前起重机卷筒采用的典型结构,其结构形式如图1。减速机输出轴需做成内有喇叭口,外铣有外齿轮的结构,喇叭口作为卷筒轴的支承,而外齿轮则作为齿轮联轴器的一半,另一半齿轮联轴器(内齿轮)与卷筒的轮毂做成一体。轮毂与卷筒体采用螺栓联接。减速机输出轴的转矩通过齿轮联轴器外齿轮和螺栓直接传递给卷筒。卷筒轴则是一根不传递转矩只受弯矩的转动心轴,其一端通过轴承固定在轴承座内。另一端通过轴承固定在低速轴喇叭口内。
2、开式齿轮连接
开式齿轮联接传递转矩的齿轮为相对裸露形式,其结构形式如图2。减速机输出轴套装一个外齿式小齿轮,卷筒端部采用螺栓固定一个外齿式大齿轮。通过小齿轮带动大齿轮的转动,传递转矩给卷筒。而卷筒轴同闭式齿轮联接卷筒轴一样,只是一个心轴,其两端通过轴承固定在轴承座内。卷筒轴则只承受弯矩的转动心轴。
开式齿轮联接结构传动特点决定了其低速、重载和连续运转的工作转态,整体结构上相对简单,制造成本相对较低。常用在为增加电机与减速机间距离,传动速比大,转速低的场合。
3、球面滚珠联轴器联接
球面滚珠联轴器联接是利用球面滚珠联轴器将减速机输出端与卷筒联接在一起,其结构形式,如图3。
球面滚珠联轴器由外齿套、滚珠、内齿法兰、压盖等部件组成。外齿花键套通过沿圓周分布的滚珠与内齿法兰联接,滚珠嵌在外齿花键套和内齿法兰之间的孔内,以传递转矩并承受径向力,兼起调心轴承的作用。使用安装时,减速机的输出轴与外齿套通过过盈配合或花键形式联接在一起,内齿法兰与卷筒法兰通过高强度螺栓联接。卷筒法兰与卷筒通过焊接联接在一起,卷筒采用钢板弯卷焊接成形,其尾部通过短轴固定在轴承座内。短轴通过两个法兰板与卷筒焊接在一起。这种形式省去了卷筒内的通轴。
4、球铰式联轴器联接
与球面滚珠联轴器安装形式一样,只是用球铰式联轴器取代了球面滚珠联轴器。球铰式联轴器主要由法兰外圈、内圈及内、外圈间的特殊键组成。内圈与外圈之间为包容式球面接触,两个特殊的键嵌在内、外圈的接触球面上。其原理为用球铰承受径向力,用包含在球面之间的特殊键来传递扭矩,球铰还可用来调整补偿卷筒轴线和减速机的输出轴之间的误差,可以允许6°的折线角度,如图4。
起重机钢丝绳卷筒与减速机的连接方式方法的选择
起重机钢丝绳卷筒与减速机的连接方式方法一般根据卷筒的工作状况、传递扭矩、径向力、配套减速机的输出端形式等来选择。开式和闭式齿轮联接一直是一种被广泛使用的传动装置,相对制造成本低,但对安装、维护要求较高。球面滚珠联轴器和球铰式联轴器均具有补偿减速机的输出轴与卷筒轴线之间的安装角位移误差的功能,对于卷筒安装、维护等有着较大优势,但其本身造价较高。所以,根据实际使用情况,选择适合的连接方式,才能发挥其更大的作用,更好的保障起重机的稳定运行。