一種安全傳動(dòng)的施工升降梯

王晗毓

摘要：在各種工程場(chǎng)合中施工升降梯起著重要的作用，可以加快工程的進(jìn)度，降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。但施工升降梯的事故仍有發(fā)生，其中大部分主要是因?yàn)樯堤莸膫鲃?dòng)失效導(dǎo)致的。為保證工人的人身生命安全，一種安全傳動(dòng)的施工升降梯是非常重要的。提高傳動(dòng)安全系數(shù)，主要是保證傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的安全運(yùn)行工作，避免零部件疲勞損壞過快。因此，采用分檔位傳動(dòng)的升降梯可以保證零部件的使用壽命，并采用弧輪結(jié)構(gòu)保證齒輪完全嚙合，使傳動(dòng)準(zhǔn)確、安全。

關(guān)鍵字：施工升降梯；弧輪結(jié)構(gòu)；安全

中圖分類號(hào)：TU61 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-9129（2018）07-0090-02

Absrtact：The construction elevator plays an important role in various engineering situations， which can speed up the progress of the project and reduce the labor intensity of workers. However， accidents still occur in construction elevators， most of which are caused by transmission failure. In order to ensure the life safety of workers， a kind of safe driving construction elevator is very important. To improve the safety factor of transmission， the main purpose is to ensure the safe operation of the transmission mechanism and to avoid the fatigue damage of parts and components. Therefore， the lifting ladder with gear transmission can guarantee the service life of parts and components， and the arc wheel structure can ensure the complete meshing of gears to make the transmission accurate and safe.

Key words： construction lift ladder arc wheel structure safety

1 技術(shù)背景：

常目前的施工升降梯主要有纜繩傳動(dòng)和渦輪蝸桿傳動(dòng)，在運(yùn)作的過程中隨著時(shí)間的推移，纜繩和齒輪會(huì)老化磨損，進(jìn)而導(dǎo)致事故的發(fā)生?，F(xiàn)在一些企業(yè)開始利用齒輪齒條的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)[1]，但在實(shí)際作業(yè)過程中齒形磨損嚴(yán)重，施工升降梯齒輪齒條使用時(shí)間太久就會(huì)出現(xiàn)磨損現(xiàn)象，需要經(jīng)常更換齒輪，造成維護(hù)成本的增加[2]；當(dāng)安裝時(shí)未調(diào)試好，使用中吊籠變形、滾輪移位等造成齒輪齒條的嚙合過松、過緊或接觸面積的變化，增加了運(yùn)作危險(xiǎn)系數(shù)[3]。

2 技術(shù)特點(diǎn)：

本設(shè)計(jì)在于，采用固定齒距的齒輪齒條結(jié)構(gòu)，保證在傳動(dòng)的過程中始終能夠安全地有效嚙合，同時(shí)采用單向傳動(dòng)的可換檔位齒輪傳動(dòng)，將上升與下降的傳動(dòng)分離開來，也可以增加傳動(dòng)過程的安全系數(shù)。機(jī)構(gòu)采用單向超越離合器作為單向傳動(dòng)的保障結(jié)構(gòu)，使上升齒輪只能進(jìn)行向上的傳動(dòng)，下降的齒輪只能進(jìn)行下降的傳動(dòng)。此外，為鮑振華齒輪與齒條之間完全嚙合，采用弧輪對(duì)齒輪齒條定距，保證了兩者之間能夠始終完全嚙合，防止齒輪齒條嚙合過緊、過送。對(duì)于升降梯的減速，單純的靠減速器并不能有效的實(shí)現(xiàn)安全減速，該機(jī)構(gòu)中的制動(dòng)系統(tǒng)主要采用鼓式制動(dòng)與應(yīng)急盤式制動(dòng)，與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)組成，進(jìn)行減速運(yùn)動(dòng)，在升降梯的運(yùn)動(dòng)過程中通過監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)速度以及系統(tǒng)中個(gè)模塊進(jìn)行監(jiān)控，實(shí)時(shí)反饋給系統(tǒng)，使制動(dòng)系統(tǒng)對(duì)升降梯的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)伺服控制，進(jìn)行保證橋箱的運(yùn)動(dòng)速度。

3 技術(shù)介紹：

圖1為整體效果圖，主要有制動(dòng)電機(jī)組成的動(dòng)力系統(tǒng)，單向超越離合器、剎車片組成的制動(dòng)系統(tǒng)和監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)組成。圖2為工作流程圖，工作路線主要由動(dòng)力系統(tǒng)提供動(dòng)力，使橋箱上升或者下降，通過控制與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)橋箱的速度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，進(jìn)而調(diào)節(jié)橋箱的速度，并通過反饋的信息進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)是否存在故障；下降的過程中，通過制動(dòng)電機(jī)和制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行控制下降速度，當(dāng)橋箱的重量不足以自動(dòng)下降時(shí)，動(dòng)力系統(tǒng)工作，給予橋箱動(dòng)力，當(dāng)橋箱的重量在制動(dòng)系統(tǒng)工作的條件下完全能夠保證安全的速度下降時(shí)，制動(dòng)系統(tǒng)工作，控制下降速度。圖3為模塊組成圖，如圖3所示，每個(gè)橋箱主要有四組動(dòng)力模塊和制動(dòng)模塊，為保證齒輪與齒條之間完全嚙合，采用嚙合導(dǎo)軌限制齒輪齒條之間的距離，制動(dòng)與動(dòng)力在同一個(gè)模塊中，在其中某一個(gè)模塊出現(xiàn)問題時(shí)，其他的模塊仍然能夠正常工作，提高升降梯的安全系數(shù)。

4 結(jié)構(gòu)介紹：

圖4是動(dòng)力、制動(dòng)系統(tǒng)的整體視圖，其中制動(dòng)系統(tǒng)主要有兩部分組成，分別實(shí)現(xiàn)正常制動(dòng)與緊急制動(dòng)的作用，兩套制動(dòng)結(jié)構(gòu)，分別采用鼓式制動(dòng)和盤式制動(dòng)；動(dòng)力系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)提供動(dòng)力和換擋的功能；弧輪的主要目的是與嚙合導(dǎo)軌配合，保證齒輪齒條之間的距離，使兩者能夠完全嚙合。

1、制動(dòng)電機(jī) 2、主動(dòng)齒輪Z 3、傳動(dòng)齒輪Z 4、同步齒輪 5、液壓缸 6、換擋板 7、花鍵轂 8、結(jié)合套 9、傳動(dòng)齒輪Y 10、惰輪 11、主動(dòng)齒輪Y 12、錐形齒輪組

動(dòng)力換擋模塊主要有制動(dòng)電機(jī)1在驅(qū)動(dòng)時(shí)提供動(dòng)力，在停止時(shí)提供一定的制動(dòng)，通過錐形齒輪組12將動(dòng)力進(jìn)行垂直傳動(dòng)給主動(dòng)齒輪Z2和主動(dòng)齒輪Y9，主動(dòng)齒輪Z2和主動(dòng)齒輪Y9分別與同步齒輪4進(jìn)行嚙合，帶動(dòng)同步齒輪4轉(zhuǎn)動(dòng)，在進(jìn)行上升動(dòng)作時(shí)，液壓缸5帶動(dòng)換擋板6使左側(cè)的花鍵轂7推進(jìn)左側(cè)結(jié)合套8中，此時(shí)動(dòng)力經(jīng)過傳動(dòng)齒輪Z3軸傳給傳動(dòng)齒輪Z3，實(shí)現(xiàn)上升的動(dòng)作。當(dāng)升降梯橋箱下降的重量不足時(shí)，液壓缸5代用換擋板6使花鍵轂7推進(jìn)右側(cè)的結(jié)合套8中，此時(shí)動(dòng)力經(jīng)過傳動(dòng)齒輪Y9軸傳給傳動(dòng)齒輪Y3，實(shí)現(xiàn)上升的動(dòng)作，其中惰輪11主要實(shí)現(xiàn)齒輪嚙合過程中傳動(dòng)不改變轉(zhuǎn)向的目的，使傳動(dòng)齒輪Y9與傳動(dòng)齒輪Z3的轉(zhuǎn)向相反。

13、制動(dòng)齒輪 14、制動(dòng)磁環(huán) 15、鼓式制動(dòng)片 16、制動(dòng)電磁鐵 17、鼓式制動(dòng)盤 18、制動(dòng)材料

制動(dòng)系統(tǒng)主要有正常制動(dòng)下的鼓式制動(dòng)和應(yīng)急制動(dòng)下的盤式制動(dòng)結(jié)構(gòu)組成。制動(dòng)磁環(huán)14與制動(dòng)材料18連接在鼓式制動(dòng)片15上，組成一個(gè)整體，制動(dòng)電磁鐵16固定在鼓式制動(dòng)盤17上，裝配后制動(dòng)電磁鐵16與制動(dòng)磁環(huán)14之間相互吸引，需要制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)電磁鐵16通電，磁極轉(zhuǎn)換，使制動(dòng)電磁鐵16與制動(dòng)磁環(huán)14互斥，排斥力使制動(dòng)磁環(huán)14帶動(dòng)鼓式制動(dòng)片15與制動(dòng)材料18向外運(yùn)動(dòng)，并與鼓式制動(dòng)盤17相互摩擦實(shí)現(xiàn)制動(dòng)效果。

當(dāng)需要緊急制動(dòng)時(shí)，采用盤式制動(dòng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行制動(dòng)。盤式制動(dòng)盤19與制動(dòng)齒輪連接，盤式剎車片20與制動(dòng)缸21相連接，需要緊急制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)缸21工作，推動(dòng)盤式剎車片20向左運(yùn)動(dòng)使盤式剎車片21與盤式制動(dòng)盤20之間摩擦制動(dòng)。盤式制動(dòng)盤 20、盤式剎車片 21、制動(dòng)缸

5 工作原理：

升降梯由手動(dòng)開啟，按下開關(guān)后控制系統(tǒng)給各個(gè)系統(tǒng)模塊輸送電力，使每個(gè)模塊進(jìn)行工作，然后監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，觀察是否有故障，同時(shí)通過各傳感器檢查各個(gè)緊固螺栓是否安全預(yù)緊，當(dāng)檢測(cè)無誤時(shí)，制動(dòng)系統(tǒng)工作，同時(shí)根據(jù)控制系統(tǒng)所傳送的指令進(jìn)行上升或下降的運(yùn)動(dòng)，由制動(dòng)電機(jī)進(jìn)行動(dòng)力輸送，通過各級(jí)齒輪傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)升降梯正常運(yùn)轉(zhuǎn)。上升時(shí)控制系統(tǒng)控制換擋液壓缸使上升的花鍵轂與結(jié)合套連接，進(jìn)行傳動(dòng)，將動(dòng)力傳給上升傳動(dòng)齒輪，下降時(shí)控制系統(tǒng)將控制換擋液壓缸使下將的花鍵轂與結(jié)合連接，將動(dòng)力傳送給下降傳動(dòng)齒輪，當(dāng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)到下降的動(dòng)力過大時(shí)，控制系統(tǒng)發(fā)送指令給制動(dòng)系統(tǒng)，使鼓式制動(dòng)結(jié)工作，進(jìn)行速度調(diào)控，使速度在安全范圍之內(nèi)，升降梯停止時(shí)，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)控制系統(tǒng)發(fā)送停止指令，控制系統(tǒng)控制制動(dòng)系統(tǒng)和動(dòng)力系統(tǒng)，使制動(dòng)系統(tǒng)工作，動(dòng)力系統(tǒng)停止工作。當(dāng)檢測(cè)系統(tǒng)在升降梯工作時(shí)，發(fā)現(xiàn)有異常，發(fā)送指令給控制系統(tǒng)進(jìn)行制動(dòng)系統(tǒng)的工作，是升降梯及時(shí)停止，保證安全。

6 使用注意事項(xiàng)：

6.1 各連接處，需要定期檢查，是否正常連接。

6.2 定期檢查制動(dòng)材料，如有異?；蜻_(dá)到工作極限及時(shí)更換，避免影響制動(dòng)能力。

6.3 定期清理齒輪之間的雜質(zhì)，保證齒輪之間能夠完全嚙合。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉健領(lǐng)， 王智明. 基于ADAMS 的移動(dòng)式救援升降梯變幅機(jī)構(gòu)優(yōu)化[J]. 現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備， 2012， （206）： 6-8

[2]田茂貴. 液壓升降梯[J]. 液壓與氣動(dòng)， 2001， （4）： 30-32

[3]常熟市康達(dá)電器有限公司.礦井用安全升降梯：CN201410816410.3[P]. 2015-04-01.