1、起重机械起重机械lifting appliances新乡学院新乡学院第九章第九章 运行机构运行机构9-1 概述概述9-2 有轨运行支撑装置有轨运行支撑装置9-3 有轨运行驱动机构的构造有轨运行驱动机构的构造9-4 有轨运行的阻力计算有轨运行的阻力计算9-5 运行驱动机构的计算运行驱动机构的计算9-1 运行机构运行机构一、作用及分类一、作用及分类1.作用作用 运行机构的作用（任务运行机构的作用（任务）是使起重机（大车是使起重机（大车）或起重机或起重机小车作水平运动，以达到在水小车作水平运动，以达到在水平方向上运移物品（工作性的平方向上运移物品（工作性的带载运行带载运行）；）；或调整、变更起或调整
2、、变更起重机和起重机小车的工作位置重机和起重机小车的工作位置（非工作的空载运行（非工作的空载运行）；）；同时，同时，通过运行机构，可以将所有作通过运行机构，可以将所有作用在起重机或起重小车上的载用在起重机或起重小车上的载荷传递给基础建筑。荷传递给基础建筑。9-1 运行机构运行机构一、作用及分类一、作用及分类2.分类分类工作性工作性运行机构运行机构 据工作性质分据工作性质分运移物品（带载运移物品（带载），），如桥式、如桥式、门式起重机门式起重机非工作性非工作性运行机构运行机构调整、变更工作位置（无载调整、变更工作位置（无载），），如门座和装卸桥的大车运行机构如门座和装卸桥的大车运行机构据走行型式
3、分据走行型式分有轨有轨运行机构运行机构负载能力大，运行阻力小，制造负载能力大，运行阻力小，制造与维护方便，范围有限，常用与维护方便，范围有限，常用无轨无轨运行机构运行机构轮胎、履带等，普通路面行走，轮胎、履带等，普通路面行走，调动性好，承载能力小调动性好，承载能力小特种特种运行机构运行机构特殊用途，如浮式起重机运行机构特殊用途，如浮式起重机运行机构9-1 运行机构运行机构一、作用及分类一、作用及分类2.分类分类自行式自行式运行机构运行机构 据驱动种类分据驱动种类分驱动装置在运动部分上靠摩擦力驱动装置在运动部分上靠摩擦力驱动，常用驱动，常用牵引式牵引式运行机构运行机构 驱动装置与运动部分分开布置
4、，靠钢驱动装置与运动部分分开布置，靠钢丝绳牵引，用于塔式、缆索起重机丝绳牵引，用于塔式、缆索起重机集中驱动集中驱动运行机构运行机构 一套驱动和传动装置，少用，用一套驱动和传动装置，少用，用于小车（小跨度于小车（小跨度）运行机构运行机构分别驱动分别驱动运行机构运行机构 多套驱动和传动装置，多用，用多套驱动和传动装置，多用，用于大车（大跨度于大车（大跨度）运行机构运行机构据驱动型式分据驱动型式分9-1 运行机构运行机构二、运行机构的组成二、运行机构的组成1.运行支承装置运行支承装置3.运行安全装置运行安全装置 用来承受起重机或起重小车的自重和外载荷，并将所用来承受起重机或起重小车的自重和外载荷，并
5、将所有这些载荷传递给运行基础建筑。对于有轨运行式起重机，有这些载荷传递给运行基础建筑。对于有轨运行式起重机，支承装置主要包括支承装置主要包括均衡装置均衡装置、车轮车轮与与轨道轨道等；对于无轨运等；对于无轨运行式起重机，支承装置主要为行式起重机，支承装置主要为轮胎或履带装置轮胎或履带装置。2.运行驱动装置运行驱动装置 用来驱动起重机或起重小车在专门铺设的轨道上或普用来驱动起重机或起重小车在专门铺设的轨道上或普通道路上运行。主要包括电动机或通道路上运行。主要包括电动机或内燃机内燃机、减速器减速器、制动制动器器等，对于无轨运行式起重机还有转向装置等。等，对于无轨运行式起重机还有转向装置等。 用来保证
6、起重机或起重小车的安全行驶用来保证起重机或起重小车的安全行驶。包括包括防风抗滑防风抗滑装置装置(夹轨器、锚定装置等夹轨器、锚定装置等)、行程限位器行程限位器、缓冲器缓冲器等。等。9-1 运行机构运行机构9-1 运行机构运行机构三三.运行机构的速度运行机构的速度运行机构的工作速度一般随起重机的用途而定。运行机构的工作速度一般随起重机的用途而定。工作性工作性运行机构运行机构运行速度取大值，运行速度取大值，100-350mmin非工作性非工作性运行机构运行机构一般取较低的运行速度，一般取较低的运行速度，20-30mmin此外：运行距离长时取较高的运行速度，运行距离短时取此外：运行距离长时取较高的运行
7、速度，运行距离短时取较低的运行速度较低的运行速度9-2 有轨运行支撑装置有轨运行支撑装置一一.均衡台车均衡台车1.作用作用起重机或起重小车通过车轮将全部重力和外载荷起重机或起重小车通过车轮将全部重力和外载荷传递给运行轨道；受车轮、轨迹及基础承载能力传递给运行轨道；受车轮、轨迹及基础承载能力的限制，许用轮压不能太大；对于枕木碎石轨迹：的限制，许用轮压不能太大；对于枕木碎石轨迹：【R】枕枕=100120KN；对于混凝土和刚结构支撑；对于混凝土和刚结构支撑的轨迹，的轨迹，【R】混混600KN；当轮压过大而超过轨；当轮压过大而超过轨边基础的承载能力时，通常采用增加车轮数量以边基础的承载能力时，通常采用
8、增加车轮数量以求降低轮压的数值为求降低轮压的数值为使同一支点下的所有车轮受使同一支点下的所有车轮受力均匀力均匀，就需采用均衡台车装置。，就需采用均衡台车装置。2.原理原理均衡装置实际行就是一个杠杆系统均衡装置实际行就是一个杠杆系统杠杆原理杠杆原理.一般的台车构造；一般的台车构造；均衡梁与台车支架之间的连均衡梁与台车支架之间的连接接均采用水平销轴，允许相对摆动。均采用水平销轴，允许相对摆动。3.构造构造9-2 有轨运行支撑装置有轨运行支撑装置一一.均衡台车均衡台车9-2 有轨运行支撑装置有轨运行支撑装置3.构造构造.当要求起重机沿曲线轨道运行，或需将起重机移到另一当要求起重机沿曲线轨道运行，或需
9、将起重机移到另一条直角相交的轨道时，条直角相交的轨道时，支腿与台车架之间采用可绕竖直轴支腿与台车架之间采用可绕竖直轴线旋转的结构线旋转的结构；.对于巨型起重机，由于车轮数特别多，为缩短车轮的排列对于巨型起重机，由于车轮数特别多，为缩短车轮的排列长度，往往采用长度，往往采用双轨轨道双轨轨道，这时均衡台车上有四个车轮，这时均衡台车上有四个车轮，上上部铰点改用球铰部铰点改用球铰；.当司机室悬挂在小车上当司机室悬挂在小车上，若小车运行速度很高时，应在台，若小车运行速度很高时，应在台车上装设车上装设减震装置减震装置。4.计算方法计算方法.台车台车支架，均衡梁支架，均衡梁均按一般的材料力学方法计算；均按一
10、般的材料力学方法计算；.轴、轴承轴、轴承均按一般的机械零件设计方法计算；均按一般的机械零件设计方法计算；一一.均衡台车均衡台车9-2 有轨运行支撑装置有轨运行支撑装置二二.轨道轨道1.作用和要求作用和要求.作用作用轨边用来承受起重机或起重小车的轮压并引导车轨边用来承受起重机或起重小车的轮压并引导车轮运行轮运行，同时轨边还将其所承受的力和作用传递，同时轨边还将其所承受的力和作用传递给铺设基础。给铺设基础。.要求要求符合车轮的要求，一般符合车轮的要求，一般不再进行强度校核不再进行强度校核。a.顶面顶面：能承受车轮的：能承受车轮的挤压应力和磨损挤压应力和磨损。b.底面底面：具有足够的宽度以：具有足够
11、的宽度以减轻对铺设基础的比压力减轻对铺设基础的比压力，同，同时还应考虑轨道的固定。时还应考虑轨道的固定。c.截面截面：应有良好的：应有良好的抗弯强度抗弯强度。9-2 有轨运行支撑装置有轨运行支撑装置2.种类和特征种类和特征平顶平顶 圆柱踏面的车轮与平顶轨道可以接触在一条直圆柱踏面的车轮与平顶轨道可以接触在一条直线上线上线接触线接触。理论上认为：线接触时可有。理论上认为：线接触时可有较大的承载能力；实际上：由于较大的承载能力；实际上：由于制造安装制造安装以及以及工作后承载时工作后承载时车轮的偏斜车轮的偏斜，使挤压应力分布不，使挤压应力分布不均匀，有时甚至只接触轨道边缘的一点上，产均匀，有时甚至只
12、接触轨道边缘的一点上，产生很大的挤压应力。平顶轨道常用方钢或扁钢，生很大的挤压应力。平顶轨道常用方钢或扁钢，一般用在对钢轨的一般用在对钢轨的底面面积与截面模数要求甚底面面积与截面模数要求甚低的场合低的场合，如钢轨铺设在金属结构上。这种倾，如钢轨铺设在金属结构上。这种倾斜由于起重机本身的变形是不可避免的，故平斜由于起重机本身的变形是不可避免的，故平顶轨道之宜用做顶轨道之宜用做结构刚度较大的场合结构刚度较大的场合。二二.轨道轨道9-2 有轨运行支撑装置有轨运行支撑装置凸顶凸顶 圆柱或圆锥踏面的车轮与凸顶轨道接触在一圆柱或圆锥踏面的车轮与凸顶轨道接触在一点上点上点接触；由于起重机机身变形而引点接触；
13、由于起重机机身变形而引起的车轮倾斜变化，例如：桥吊的大车车轮起的车轮倾斜变化，例如：桥吊的大车车轮就宜于采用凸顶轨道，以适应载荷变化引起就宜于采用凸顶轨道，以适应载荷变化引起的车轮倾斜度的变化。经验证明：采用凸顶的车轮倾斜度的变化。经验证明：采用凸顶轨道的车轮比采用平顶轨道的轨道的车轮比采用平顶轨道的车轮寿命长车轮寿命长，所以轨道大多制成凸顶的。凸顶轨道有铁路所以轨道大多制成凸顶的。凸顶轨道有铁路钢轨和起重机专用钢轨两种，多使用在钢轨和起重机专用钢轨两种，多使用在要求要求足够的底面以减轻比压力和截面具有足够的足够的底面以减轻比压力和截面具有足够的抗弯模数的场合抗弯模数的场合，如钢轨铺设在，如钢
14、轨铺设在混凝土混凝土上等。上等。2.种类和特征种类和特征二二.轨道轨道9-2 有轨运行支撑装置有轨运行支撑装置3.轨道的选用轨道的选用 由于轨道一般是和由于轨道一般是和车轮配用车轮配用，故它的选用是和车轮，故它的选用是和车轮一起进行的，因此轨道型号和车轮直径是按一起进行的，因此轨道型号和车轮直径是按承载能力大承载能力大小小、工作级别工作级别、运行速度运行速度和和PQ额额PG来选用。来选用。 PQ额额PG越小，说明轨道承受的轮压越大，所以其承载能力越低。越小，说明轨道承受的轮压越大，所以其承载能力越低。4.轨道的固定轨道的固定要求要求：当起重机工作时，固定的轨道不能有纵向和横向：当起重机工作时，
15、固定的轨道不能有纵向和横向的可能。的可能。常见的钢轨固定方法大致有九种：如图常见的钢轨固定方法大致有九种：如图9-9P173二二.轨道轨道9-2 有轨运行支撑装置有轨运行支撑装置二二.轨道轨道9-2 有轨运行支撑装置有轨运行支撑装置4.轨道的固定轨道的固定a.不可拆卸法不可拆卸法，采用连续焊缝，轨道面积可以计入钢梁，采用连续焊缝，轨道面积可以计入钢梁，适用于适用于A1A5，M1 M5工作级别下轨道磨损不大严工作级别下轨道磨损不大严重的情况。重的情况。b.最常用方法最常用方法，l=700mm，装配省工，但拆卸麻烦，要，装配省工，但拆卸麻烦，要用铲除的方法去掉压板，不宜用气割，以免钢梁发生下用铲除
16、的方法去掉压板，不宜用气割，以免钢梁发生下挠等永久变形。挠等永久变形。c.d.e.f.g.适于适于M5以上工作级别以上工作级别；d型尺寸小；型尺寸小；e，f型用于型用于无法紧固螺栓的场合；无法紧固螺栓的场合；g型用于减小冲击和噪音的地方。型用于减小冲击和噪音的地方。h.用于用于回转装置回转装置的圆轨道。的圆轨道。i.用于用于大车轨道固定于起重机轨道梁上大车轨道固定于起重机轨道梁上。二二.轨道轨道9-2 有轨运行支撑装置有轨运行支撑装置4.轨道的固定轨道的固定二二.轨道轨道9-2 有轨运行支撑装置有轨运行支撑装置三三.车轮及车轮组车轮及车轮组1.作用作用支撑支撑整个起重机整个起重机或或起重小车的
17、自重起重小车的自重支撑支撑车轮踏面车轮踏面使整机在轨道运行使整机在轨道运行导行导行车轮轮缘或水平垂直导行轮车轮轮缘或水平垂直导行轮2.材料及种类材料及种类材料材料铸钢铸钢常用常用ZG35,负载大时采用合金铸钢负载大时采用合金铸钢ZGCrMn，ZG50MnMo。锻钢锻钢用于小尺寸车轮，如用于小尺寸车轮，如45，50Mn等。等。铸铁铸铁用于轮压不大，速度不用于轮压不大，速度不 高的车轮上。高的车轮上。耐磨塑料耐磨塑料国外应用。国外应用。9-2 有轨运行支撑装置有轨运行支撑装置三三.车轮及车轮组车轮及车轮组9-2 有轨运行支撑装置有轨运行支撑装置2.材料及种类材料及种类.据轮缘分据轮缘分双双轮缘车轮
18、轮缘车轮一般起重机大车或大吨位小车使用。一般起重机大车或大吨位小车使用。单单轮缘车轮轮缘车轮轮缘在外，在轨距较小，刚性大时使用。轮缘在外，在轨距较小，刚性大时使用。无无轮缘车轮轮缘车轮有导向装置。有导向装置。 起重机运行时由于有偏斜和滑移，为了防止脱轨，车轮起重机运行时由于有偏斜和滑移，为了防止脱轨，车轮备有轮缘，其高度约为备有轮缘，其高度约为1525mm，带有带有1:5的斜度的斜度；由于轮；由于轮缘承受起重机的侧向压力，当车轮安装不正确时，这种力量缘承受起重机的侧向压力，当车轮安装不正确时，这种力量可能很大，故轮缘应有可能很大，故轮缘应有足够的厚度足够的厚度，通常约为，通常约为2025mm；
19、为；为了弥补轨道铺设和车轮安装时的误差，了弥补轨道铺设和车轮安装时的误差，车轮踏面宽度车轮踏面宽度B应比轨应比轨顶宽度顶宽度b稍大些稍大些，对双轮缘车轮一般大，对双轮缘车轮一般大20 30，集中驱动的，集中驱动的圆锥车轮约宽圆锥车轮约宽40mm，单轮缘的踏面应当更宽些单轮缘的踏面应当更宽些。三三.车轮及车轮组车轮及车轮组9-2 有轨运行支撑装置有轨运行支撑装置2.材料及种类材料及种类.据轮缘分据轮缘分 起重机运行时由于有偏斜和滑移，车轮轮缘和轨道在起重机运行时由于有偏斜和滑移，车轮轮缘和轨道在7080的行程中相摩擦，由于轮缘磨损而使车轮报废，统的行程中相摩擦，由于轮缘磨损而使车轮报废，统计数字
20、表明：计数字表明：轮缘寿命轮缘寿命0.51年年，踏面寿命踏面寿命23年年，提高轮，提高轮缘寿命的措施是缘寿命的措施是增加轮缘高度增加轮缘高度。.根据车轮踏面形状分根据车轮踏面形状分圆柱形圆柱形踏面：常用。踏面：常用。圆锥形圆锥形踏面：踏面： a.集中驱动大车轮，锥度集中驱动大车轮，锥度1：10，大端在内侧大端在内侧可可消除啃轨现象。消除啃轨现象。b.在工字梁下翼缘运行的小车在工字梁下翼缘运行的小车三三.车轮及车轮组车轮及车轮组9-2 有轨运行支撑装置有轨运行支撑装置2.材料及种类材料及种类.根据车轮踏面形状分根据车轮踏面形状分c.在圆形轨道上运行的小车在圆形轨道上运行的小车保证纯滚动。保证纯滚
21、动。圆锥形踏面：圆锥形踏面：圆弧形踏面：圆弧形踏面：可避免附加载荷与磨损可避免附加载荷与磨损。 圆锥车轮自动消除两边主动车轮因直径不同产生的啃轨圆锥车轮自动消除两边主动车轮因直径不同产生的啃轨现象的自动调整过程；滚动直径大端的车轮超前现象的自动调整过程；滚动直径大端的车轮超前起重机起重机按圆弧轨迹运动，这时此端的滚动直径逐渐减小，而另一端按圆弧轨迹运动，这时此端的滚动直径逐渐减小，而另一端的滚动直径逐渐增大，从而使这一端的超前量愈来愈小。运的滚动直径逐渐增大，从而使这一端的超前量愈来愈小。运动一段距离后，达到两端车轮的滚动直径相等，但这时桥架动一段距离后，达到两端车轮的滚动直径相等，但这时桥架
22、的位置是偏斜的。当桥架校正后，变为另一端车轮的滚动直的位置是偏斜的。当桥架校正后，变为另一端车轮的滚动直径较大。此后又重复上述过程，但方向相反。使起重机左右径较大。此后又重复上述过程，但方向相反。使起重机左右摇摆前进，只要有足够的间隙，就不会产生啃轨现象。摇摆前进，只要有足够的间隙，就不会产生啃轨现象。三三.车轮及车轮组车轮及车轮组9-2 有轨运行支撑装置有轨运行支撑装置3.车轮及车轮组的构造车轮及车轮组的构造.近代起重机的车轮大都支撑在滚动轴承上，其近代起重机的车轮大都支撑在滚动轴承上，其优点优点是：是：运运行阻力小，装配维护与检修方便行阻力小，装配维护与检修方便。优先选用自动调心的。优先选
23、用自动调心的球面球面滚子轴承滚子轴承可以容忍安装误差与车架变形，并能忍受冲击可以容忍安装误差与车架变形，并能忍受冲击载荷，其次采用圆锥滚子轴承载荷，其次采用圆锥滚子轴承必须保证合适的间隙。必须保证合适的间隙。.桥吊的车轮一般装在桥吊的车轮一般装在角型轴承箱角型轴承箱中，由车轮轴和角轴承中，由车轮轴和角轴承箱座组成车轮组，装配时将车轮用水平，垂直两块调位板调箱座组成车轮组，装配时将车轮用水平，垂直两块调位板调整好，然后将琪焊牢即可，整好，然后将琪焊牢即可，制造安装很方便制造安装很方便，还可以满足系，还可以满足系列化的需要。还有一种列化的需要。还有一种剖分式轴承箱剖分式轴承箱，其安装精度高，它是，
24、其安装精度高，它是靠机械加工来保证工艺的，随之带来的机靠机械加工来保证工艺的，随之带来的机加工工艺复杂加工工艺复杂的缺的缺点。点。三三.车轮及车轮组车轮及车轮组9-2 有轨运行支撑装置有轨运行支撑装置4.车轮与轨道的计算车轮与轨道的计算 由前面所述可知：实际上由于由前面所述可知：实际上由于机架变形机架变形，安装误差安装误差等原等原因，使线接触的应力分布不均匀，甚至变为极不利的点接触，因，使线接触的应力分布不均匀，甚至变为极不利的点接触，所以在起重机的车轮中，所以在起重机的车轮中，点接触应用较多点接触应用较多。.车轮与轨道所受的计算载荷车轮与轨道所受的计算载荷 车轮组零件，包括轮轴、轴承及轴承箱
25、。车轮以及轨车轮组零件，包括轮轴、轴承及轴承箱。车轮以及轨道按道按最大轮压最大轮压Pmax（类载荷）进行静强度计算。按等效类载荷）进行静强度计算。按等效轮压轮压Pc进行疲劳强度计算（进行疲劳强度计算（类载荷）。类载荷）。等效轮压等效轮压的计算的计算32minmaxPPPc不同类型的起重机，其结果和工况各有不同，不同类型的起重机，其结果和工况各有不同，Pmax与与Pmin的计算法因之各异。的计算法因之各异。三三.车轮及车轮组车轮及车轮组9-2 有轨运行支撑装置有轨运行支撑装置4.车轮与轨道的计算车轮与轨道的计算三三.车轮及车轮组车轮及车轮组9-2 有轨运行支撑装置有轨运行支撑装置4.车轮与轨道的
26、计算车轮与轨道的计算.车轮与轨道所受的计算载荷车轮与轨道所受的计算载荷a.大车大车运行机构运行机构对于桥吊的大、小车的对于桥吊的大、小车的Pmax与与Pmin分别定义如下：分别定义如下：小车满载小车满载，位于跨度极限位置时所引起的大车，位于跨度极限位置时所引起的大车车轮上的最大轮压值（车轮上的最大轮压值（N）。）。Pmax小车空载小车空载，位于跨中时所引起的大车车轮上的，位于跨中时所引起的大车车轮上的最小轮压值（最小轮压值（N）。）。Pminb.小车小车运行机构运行机构Pmax 小车满载小车满载，并考虑小车自重所引起的轮压值（，并考虑小车自重所引起的轮压值（N）。）。Pmin 小车空载小车空载
27、，只考虑小车自重所引起的轮压值（，只考虑小车自重所引起的轮压值（N）。）。三三.车轮及车轮组车轮及车轮组9-2 有轨运行支撑装置有轨运行支撑装置4.车轮与轨道的计算车轮与轨道的计算P183.车轮踏面车轮踏面疲劳疲劳计算计算a.线接触线接触时：时：Pck1DlEC1C2 (N)b.点接触点接触时：时：Pck2R2m3C1C2 (N)式中：式中： K1与材料有关的许用线接触应力常数。与材料有关的许用线接触应力常数。Dl车轮直径。车轮直径。C1转速系数。转速系数。K2与材料有关的许用点接触应力常数。与材料有关的许用点接触应力常数。R曲率半径，为车轮的曲率半径与轨道半径中的大者。曲率半径，为车轮的曲率
28、半径与轨道半径中的大者。r曲率半径，为车轮的曲率半径与轨道半径中的小者。曲率半径，为车轮的曲率半径与轨道半径中的小者。m与半径之比有关的系数。与半径之比有关的系数。E车轮与轨道的有效接触长度。车轮与轨道的有效接触长度。C2工作级别系数。工作级别系数。三三.车轮及车轮组车轮及车轮组9-2 有轨运行支撑装置有轨运行支撑装置26000max,max,max,xljxbDP.车轮踏面车轮踏面最大强度最大强度校核校核4.车轮与轨道的计算车轮与轨道的计算计算载荷计算载荷 Pj,max= 2Pmax a.线接触线接触：b.点接触点接触：)12(40000max,32max,max,djdrDP注意：注意：a
29、. rR为其它值时，为其它值时，m值采用内插法求得。值采用内插法求得。b. r为二接触曲率半径中的小值。为二接触曲率半径中的小值。三三.车轮及车轮组车轮及车轮组9-3 有轨运行驱动机构的构造有轨运行驱动机构的构造一、主动轮的数目一、主动轮的数目 为了保证为了保证足够大的粘着力足够大的粘着力用作驱动力，起重机或起用作驱动力，起重机或起重小车应相应有足够多的重小车应相应有足够多的驱动轮数目驱动轮数目。1.全轮驱动全轮驱动对于对于高速运行高速运行的情况，如装卸桥小车的情况，如装卸桥小车v2=20mmin，通常需将，通常需将全部运行车轮都作成驱动轮全部运行车轮都作成驱动轮。9-3 有轨运行驱动机构的构
30、造有轨运行驱动机构的构造2.部分驱动部分驱动12驱动驱动对于大多对于大多数情况，通常取车轮总数情况，通常取车轮总数的一半作为驱动轮。数的一半作为驱动轮。14驱动驱动对于速度对于速度特别低的情况，加速度特别低的情况，加速度也小，有时也可取车轮也小，有时也可取车轮总数的总数的14为驱动轮。为驱动轮。一一.主动轮的数目主动轮的数目9-3 有轨运行驱动机构的构造有轨运行驱动机构的构造二二.主动轮的布置形式主动轮的布置形式 在部分驱动的走轮系统中，在部分驱动的走轮系统中，主动轮的布置应满足主动轮的布置应满足：保：保证主动轮在任何情况下具有足够的证主动轮在任何情况下具有足够的总驱动轮压总驱动轮压，从而保证
31、，从而保证足够的足够的驱动附着力驱动附着力，以使起动正常，否则，如果布置不当，以使起动正常，否则，如果布置不当，就会使主动轮在轮压不足的情况下打滑，影响起重机或起就会使主动轮在轮压不足的情况下打滑，影响起重机或起重小车的正常运行，使重小车的正常运行，使车轮的寿命降低车轮的寿命降低，更为严重的情况，更为严重的情况是使起重机长期不能起动是使起重机长期不能起动(打滑打滑)，使车轮强烈磨损，使电，使车轮强烈磨损，使电机急剧发热甚至烧坏。机急剧发热甚至烧坏。对于半数驱动的主动轮共有四种布置方式：对于半数驱动的主动轮共有四种布置方式：1.单边布置单边布置：驱动力不对称，注意拥有：驱动力不对称，注意拥有跨度
32、跨度较小较小或或轮压本身相对轨道方向不对称轮压本身相对轨道方向不对称的起重的起重机中，如半门座起重机，半门式起重机。机中，如半门座起重机，半门式起重机。9-3 有轨运行驱动机构的构造有轨运行驱动机构的构造二二.主动轮的布置形式主动轮的布置形式2.对面布置对面布置：主要用于桥架型起重机中，在这：主要用于桥架型起重机中，在这种情况下，它能种情况下，它能保证主动轮轮压之和保证主动轮轮压之和不随取物不随取物装置的位置而变化，基本上是恒定的轮压，这装置的位置而变化，基本上是恒定的轮压，这种情况（布置方式）种情况（布置方式）不宜用于旋转类型起重机不宜用于旋转类型起重机，因为当臂架转到从动轮一边时，主动轮的
33、轮压因为当臂架转到从动轮一边时，主动轮的轮压很小，不适宜用于驱动设计。很小，不适宜用于驱动设计。3.对角布置对角布置：主要用于：主要用于中、小型的臂架旋转类中、小型的臂架旋转类型起重机型起重机，当轨道铺设平整时，它能基本上保，当轨道铺设平整时，它能基本上保证证主动轮压之和主动轮压之和不随臂架位置的变化而改变。不随臂架位置的变化而改变。4.四角布置四角布置：用于大型（臂架型、桥架型）：用于大型（臂架型、桥架型）起重机，可以保证起重机，可以保证主动总轮压之和不变主动总轮压之和不变。9-3 有轨运行驱动机构的构造有轨运行驱动机构的构造三三.主动轮的驱动方式主动轮的驱动方式1.集中驱动：由一台电机通过
34、传动轴带动两边轨道上的驱集中驱动：由一台电机通过传动轴带动两边轨道上的驱动轮。其特点是：可减少电机和减速装置的数量，驱动轮动轮。其特点是：可减少电机和减速装置的数量，驱动轮的转速相等，但需复杂笨重的传动轴系统，特别是当跨度的转速相等，但需复杂笨重的传动轴系统，特别是当跨度L大时尤为突出。目前这种驱动方式大时尤为突出。目前这种驱动方式主要用于小车运行机主要用于小车运行机构构，小跨度起重机的大车运行机构小跨度起重机的大车运行机构和和流动式起重机流动式起重机中。中。2.分别驱动：每个支点上的一个或一组驱动轮由单独的一分别驱动：每个支点上的一个或一组驱动轮由单独的一套电动机减速装置驱动。其套电动机减速
35、装置驱动。其特点特点是：运行驱动装置简化，是：运行驱动装置简化，分组性好，布置安装及维修方便，结果变形对驱动装置影分组性好，布置安装及维修方便，结果变形对驱动装置影响小，工作可靠，但增加了电机，减速器等配套设备的数响小，工作可靠，但增加了电机，减速器等配套设备的数量。量。9-3 有轨运行驱动机构的构造有轨运行驱动机构的构造四四.小车运行机构的构造小车运行机构的构造1.电动葫芦的运行机构电动葫芦的运行机构驱动系统驱动系统笼型电机笼型电机开式齿轮开式齿轮驱动车轮（半数）驱动车轮（半数）驱动方式驱动方式单边驱动、双边驱动、全轮驱动单边驱动、双边驱动、全轮驱动 单边驱动运行中有驱动力偶，但力偶的单边驱
36、动运行中有驱动力偶，但力偶的力臂很小力臂很小，影响不大；此种形式的结构、制造与安装方便。我国影响不大；此种形式的结构、制造与安装方便。我国电葫芦系列产品采用这种形式，电葫芦系列产品采用这种形式，当电葫芦运行于弯轨当电葫芦运行于弯轨和斜坡时，采用全轮驱动方式和斜坡时，采用全轮驱动方式，用两台电机双边驱动，用两台电机双边驱动，布置方便，弯轨阻力也较小。布置方便，弯轨阻力也较小。9-3 有轨运行驱动机构的构造有轨运行驱动机构的构造四四.小车运行机构的构造小车运行机构的构造1.电动葫芦的运行机构电动葫芦的运行机构9-3 有轨运行驱动机构的构造有轨运行驱动机构的构造四四.小车运行机构的构造小车运行机构的
37、构造2.双梁桥式起重机和门式双梁桥式起重机和门式起重机的小车运行机构起重机的小车运行机构.集中驱动：集中驱动：a.减速器布置在两侧车轮的对称中心，为补偿小车架的变减速器布置在两侧车轮的对称中心，为补偿小车架的变形及装配等原因造成的误差，要用形及装配等原因造成的误差，要用补偿联轴器连接高、补偿联轴器连接高、低速轴。低速轴。b.减速器布置在车轮中间的一侧。减速器布置在车轮中间的一侧。c.减速器布置在车轮外侧，便于检修，但增大了运行时减速器布置在车轮外侧，便于检修，但增大了运行时所占的面积。所占的面积。d.套装减速器方式，减速器套装在车轮轴上，上方只需用一套装减速器方式，减速器套装在车轮轴上，上方只
38、需用一挡止块阻止其回转即可。由于不可增设多余的固定装置，从挡止块阻止其回转即可。由于不可增设多余的固定装置，从而妨碍了减速器对于小车架变形的补偿。而妨碍了减速器对于小车架变形的补偿。9-3 有轨运行驱动机构的构造有轨运行驱动机构的构造四四.小车运行机构的构造小车运行机构的构造2.双梁桥式起重机和门式起重机的小车运行机构双梁桥式起重机和门式起重机的小车运行机构.集中驱动：集中驱动：9-3 有轨运行驱动机构的构造有轨运行驱动机构的构造四四.小车运行机构的构造小车运行机构的构造2.双梁桥式起重机和门式起重机的小车运行机构双梁桥式起重机和门式起重机的小车运行机构.分别驱动分别驱动a.电机电机减速器减速
39、器浮动轴（联轴器）浮动轴（联轴器）车轮车轮b.“三合一三合一”（电机，减速器，制动器）（电机，减速器，制动器）3.单梁起重机的小车运行机构单梁起重机的小车运行机构.垂直反滚轮式垂直反滚轮式：二支点，主轨道轮压较大，一般用于：二支点，主轨道轮压较大，一般用于mQ较小的起重机，有安全钩，安全反钩。较小的起重机，有安全钩，安全反钩。.水平反滚轮式水平反滚轮式：三支点，吊重和小车自重偏心所引起的倾：三支点，吊重和小车自重偏心所引起的倾覆力矩由水平反滚轮承受垂直车轮只承受垂直载荷，所以主覆力矩由水平反滚轮承受垂直车轮只承受垂直载荷，所以主轨道承受的轨道承受的轮压比二支点式小轮压比二支点式小，并且反滚轮的
40、轨道间距较大，并且反滚轮的轨道间距较大，轮压较小，且不并入主轨道，易用于轮压较小，且不并入主轨道，易用于mQ较大的起重机。较大的起重机。9-3 有轨运行驱动机构的构造有轨运行驱动机构的构造四四.小车运行机构的构造小车运行机构的构造2.双梁桥式起重机和门式起重机的小车运行机构双梁桥式起重机和门式起重机的小车运行机构9-3 有轨运行驱动机构的构造有轨运行驱动机构的构造四四.小车运行机构的构造小车运行机构的构造3.单梁起重机的小车运行机构单梁起重机的小车运行机构.主轨道倾斜式主轨道倾斜式：二支：二支点，力求运行阻力最小点，力求运行阻力最小的一种方式，车轮数量的一种方式，车轮数量最小，但最小，但主轨道
41、倾斜，主轨道倾斜，制造较麻烦制造较麻烦。4.装卸桥的小车运行机构装卸桥的小车运行机构由于运行速度过高，通常大于由于运行速度过高，通常大于200m/min，采用，采用全部车轮全部车轮驱动驱动，并且装有弹性悬挂（因司机室挂在小车上）。，并且装有弹性悬挂（因司机室挂在小车上）。9-3 有轨运行驱动机构的构造有轨运行驱动机构的构造五五.大车运行机构的构造大车运行机构的构造1.桥式起重机的大车运行机构桥式起重机的大车运行机构P188.集中驱动：近来只用于小跨度的桥吊集中驱动：近来只用于小跨度的桥吊 如图如图9-31a.低速轴驱动：电机、减速器在跨度中央，减速器输出轴低速轴驱动：电机、减速器在跨度中央，减
42、速器输出轴分两侧经低速传动轴带动车轮，此方案虽然分两侧经低速传动轴带动车轮，此方案虽然传动轴所受扭传动轴所受扭矩较大，重量较大矩较大，重量较大，但对，但对加工要求较低加工要求较低，故在，故在L16.5m的的桥吊运行机构中还有应用。桥吊运行机构中还有应用。b.c.中速轴驱动中速轴驱动机构复杂，分组性差，目前已很少应用。机构复杂，分组性差，目前已很少应用。d.高速轴驱动高速轴驱动传动轴虽轻，但振动严重，对安装要求传动轴虽轻，但振动严重，对安装要求较高，目前已很少应用。较高，目前已很少应用。9-3 有轨运行驱动机构的构造有轨运行驱动机构的构造五五.大车运行机构的构造大车运行机构的构造1.桥式起重机的
43、大车运行机构桥式起重机的大车运行机构.分别驱动分别驱动省去中间轴，自重省去中间轴，自重维护等方面都较优越。维护等方面都较优越。a.不带浮动轴不带浮动轴b.带浮动轴（带浮动轴（采用齿轮联轴器或方向联轴节采用齿轮联轴器或方向联轴节）补偿角补偿角位移。位移。c.“三合一三合一”运行机构运行机构体积小，重量轻，结构紧凑体积小，重量轻，结构紧凑，便于组织专业制造厂生产配套，有利于提高生产质量和便于组织专业制造厂生产配套，有利于提高生产质量和降低成本，降低成本，很有发展前途很有发展前途。2.门式起重机，装卸桥及门座起重机的大车运行机构。门式起重机，装卸桥及门座起重机的大车运行机构。.卧式传动卧式传动+开式
44、齿轮传动开式齿轮传动采用通用的卧式减速器，维采用通用的卧式减速器，维修方便，但横向尺寸较大，需两个支承座支承小齿轮。修方便，但横向尺寸较大，需两个支承座支承小齿轮。9-3 有轨运行驱动机构的构造有轨运行驱动机构的构造2.门式起重机，装卸桥及门门式起重机，装卸桥及门座起重机的大车运行机构。座起重机的大车运行机构。五五.大车运行机构的构造大车运行机构的构造.卧式电动机，立式（套装）减速器卧式电动机，立式（套装）减速器闭式传动，由闭式传动，由于电机横置，横向尺寸也较大。于电机横置，横向尺寸也较大。. 蜗轮减速器，纵向布置蜗轮减速器，纵向布置横向尺寸小，但传动效率低。横向尺寸小，但传动效率低。.立式电
45、机，圆锥齿轮传动立式电机，圆锥齿轮传动结构紧凑，但一般需自结构紧凑，但一般需自行设计圆锥圆柱齿轮减速器。行设计圆锥圆柱齿轮减速器。上述几种方案各有利弊，应根据制造、安装条件及机构布上述几种方案各有利弊，应根据制造、安装条件及机构布置要求等合理选用。置要求等合理选用。9-4 有轨运行的阻力计算有轨运行的阻力计算一一.有轨运行摩擦阻力的计算有轨运行摩擦阻力的计算P193 有轨运行摩擦阻力包括：有轨运行摩擦阻力包括：车轮轴承中摩擦阻力车轮轴承中摩擦阻力P1、车车轮的滚动摩擦阻力轮的滚动摩擦阻力P2、以及、以及车轮轮缘与轨道间的附加摩擦车轮轮缘与轨道间的附加摩擦阻力阻力P3。1.车轮轴承中的摩擦阻力车
46、轮轴承中的摩擦阻力DdPDdPP221式中：式中：P车轮轮压车轮轮压d车轮轴枢直径，对滚动轴承常取滚珠的滚动直径车轮轴枢直径，对滚动轴承常取滚珠的滚动直径车轮轴承的摩擦系数，对滚珠轴承车轮轴承的摩擦系数，对滚珠轴承; =0.015,对圆锥滚子轴承；对圆锥滚子轴承； =0.02；对滑动轴承；对滑动轴承=0.080.10。9-4 有轨运行的阻力计算有轨运行的阻力计算一一.有轨运行摩擦阻力的计算有轨运行摩擦阻力的计算2.车轮的滚动摩擦阻力车轮的滚动摩擦阻力P2f滚动摩擦系数（滚动摩擦力臂），如滚动摩擦系数（滚动摩擦力臂），如是是铸铁车轮，其铸铁车轮，其f值约增大值约增大20%。DfPP223.总摩擦
47、阻力总摩擦阻力.叠加计算法：总摩擦阻力为所有叠加计算法：总摩擦阻力为所有车轮的车轮轴承摩擦力车轮的车轮轴承摩擦力、车轮的滚动摩擦阻力车轮的滚动摩擦阻力以及以及车轮轮缘与轨道间的摩擦力车轮轮缘与轨道间的摩擦力之和。之和。这就是通常所说的叠加计算法，此时由于考虑了所有车轮的这就是通常所说的叠加计算法，此时由于考虑了所有车轮的阻力作用，公式中的阻力作用，公式中的轮压用额定起升载荷和运行部分自重载轮压用额定起升载荷和运行部分自重载荷之和来代替荷之和来代替。Pf=P1+P2+P3= (PQ+PG)(d+2f) D.系数估算法：用于初步计算时摩擦阻力的估算，用来考虑。系数估算法：用于初步计算时摩擦阻力的估
48、算，用来考虑。上述摩擦阻力的计算方法仅适用于上述摩擦阻力的计算方法仅适用于普通的自行式有轨运行机构普通的自行式有轨运行机构。9-4 有轨运行的阻力计算有轨运行的阻力计算DfdPDfdPPPHQGf222)(DfdPDfdPPPPVVQGf22)(一一.有轨运行摩擦阻力的计算有轨运行摩擦阻力的计算4.单主梁起重机的小车运行机构的摩擦阻力的计算单主梁起重机的小车运行机构的摩擦阻力的计算P195.垂直反滚轮小车垂直反滚轮小车垂直反滚轮轮压垂直反滚轮轮压 PV=(PG+PQ)eb.水平反滚轮小车水平反滚轮小车水平反滚轮轮压水平反滚轮轮压 PH=(PG+PQ)eh.倾斜主车轮的小车倾斜主车轮的小车Dfd
49、PDfdPPPPHHGQf22)(22水平反滚轮轮压水平反滚轮轮压 PH=(PG+PQ)eh9-4 有轨运行的阻力计算有轨运行的阻力计算二二.牵引小车的钢丝绳阻力牵引小车的钢丝绳阻力P195三三.风阻力的计算风阻力的计算PW=CKhqA四四.坡度阻力的计算坡度阻力的计算当轨道铺设的与水平面倾斜一个当轨道铺设的与水平面倾斜一个角时，起重机沿上坡角时，起重机沿上坡方向运行，就存在坡度阻力，他是由于方向运行，就存在坡度阻力，他是由于起重机或起重小起重机或起重小车的自重车的自重与与起升物品重力起升物品重力引起的与运行方向相反的分力。引起的与运行方向相反的分力。P=(PG+PQ)sin=(PG+PQ)规
50、范规定规范规定：对轨道式起重机，轨道坡度不超过：对轨道式起重机，轨道坡度不超过0.5%时不时不计算坡度载荷，否则按实际坡度计算。计算坡度载荷，否则按实际坡度计算。设计时要特别注意：实际坡度是否超过表设计时要特别注意：实际坡度是否超过表9-12，当超过，当超过时，按实际坡度计算。时，按实际坡度计算。P2039-5 运行驱动机构的计算运行驱动机构的计算一一.轮压计算轮压计算满载最大轮压满载最大轮压，空载最小轮压空载最小轮压，等效轮压等效轮压。二二.运行支承装置计算运行支承装置计算1.车轮，轨道选用。车轮，轨道选用。2.车轮踏面疲劳计算。车轮踏面疲劳计算。3.车轮踏面强度校核。车轮踏面强度校核。三三
