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必知！多繩摩擦式提升機(jī)主軸裝置三大要點(diǎn)

發(fā)布時(shí)間：

2025-01-21

來源：

必知！多繩摩擦式提升機(jī)主軸裝置三大要點(diǎn)

一、主軸裝置的核心地位與組成架構(gòu)

在多繩摩擦式提升機(jī)系統(tǒng)中，主軸裝置占據(jù)著舉足輕重的地位，它既是核心的工作機(jī)構(gòu)，也是關(guān)鍵的主要承載部件。其肩負(fù)著提升與下放載荷時(shí)產(chǎn)生的全部轉(zhuǎn)矩，同時(shí)穩(wěn)穩(wěn)承受著搭附在摩擦輪兩側(cè)鋼絲繩的拉力 。

從結(jié)構(gòu)組成來看，主軸裝置涵蓋了主軸、摩擦輪、制動(dòng)盤、滾動(dòng)軸承、軸承座、軸承蓋、軸承端蓋、軸承梁、摩擦襯墊、固定塊以及壓塊等眾多部件。各部件緊密協(xié)作，共同保障提升機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行。

二、主軸裝置的多元結(jié)構(gòu)類型

依據(jù)多繩摩擦式提升機(jī)不同的傳動(dòng)形式，主軸裝置衍生出了多種各具特色的結(jié)構(gòu)類型：

  1. 帶減速器提升機(jī)的單法蘭結(jié)構(gòu)
    在此結(jié)構(gòu)類型中，主軸上直接鍛出一個(gè)法蘭。在傳動(dòng)側(cè)，摩擦輪的輻板與主軸法蘭通過高強(qiáng)度螺栓以單摩擦面的形式進(jìn)行聯(lián)接，依靠兩端面間產(chǎn)生的摩擦力來實(shí)現(xiàn)力矩的傳遞。在非傳動(dòng)側(cè)，輪轂內(nèi)孔與主軸采用過盈配合的方式，并且輪轂上設(shè)有油孔和密封圈，這樣在組裝時(shí)就能借助高壓油擴(kuò)張輪轂內(nèi)孔，方便安裝。主軸傳動(dòng)端則采用熱裝法安裝齒輪聯(lián)軸器，主軸與齒輪聯(lián)軸器通過切向鍵傳遞轉(zhuǎn)矩。
2.帶減速器提升機(jī)的雙法蘭結(jié)構(gòu)
該類型的主軸裝置在主軸上直接鍛出兩個(gè)法蘭，摩擦輪與主軸通過高強(qiáng)度螺栓雙夾板連接，依靠兩夾板與摩擦輪及主軸法蘭間的摩擦力傳遞力矩。值得一提的是，此類型主軸裝置在傳動(dòng)端與齒輪聯(lián)軸器的聯(lián)接結(jié)構(gòu)，和帶減速器提升機(jī)的單法蘭結(jié)構(gòu)保持一致。
3.直聯(lián)結(jié)構(gòu)提升機(jī)的單法蘭結(jié)構(gòu)
這類主軸裝置中，主軸與摩擦輪的組裝方式和帶減速器提升機(jī)的單法蘭結(jié)構(gòu)相同。不過，其主軸傳動(dòng)端并非和齒輪聯(lián)軸器相連，也沒有強(qiáng)力切向鍵槽，而是設(shè)計(jì)有一錐面，該錐面與低速直聯(lián)的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子通過錐面過盈聯(lián)接在一起，形成獨(dú)特的傳動(dòng)連接方式。
4.直聯(lián)結(jié)構(gòu)提升機(jī)的雙法蘭結(jié)構(gòu)
此類型的主軸裝置，主軸與摩擦輪的聯(lián)接方式與帶減速器提升機(jī)的雙法蘭結(jié)構(gòu)一致，而主軸傳動(dòng)端的聯(lián)接方式則和直聯(lián)結(jié)構(gòu)提升機(jī)的單法蘭結(jié)構(gòu)相同，兼具兩者特點(diǎn)。

三、主軸裝置的關(guān)鍵部件剖析

  1. 摩擦輪
    作為工作機(jī)構(gòu)，多繩摩擦式提升機(jī)的摩擦輪上裝配有壓塊、固定塊和襯墊。它不僅承擔(dān)著傳遞轉(zhuǎn)矩的重任，還承受著兩側(cè)鋼絲繩的拉力。摩擦輪采用全焊接結(jié)構(gòu)，由筒殼、左右輻板、左右輪轂、支環(huán)、擋繩板焊接而成。對(duì)于大型提升機(jī)（直徑大于或等于 2.8m），為增強(qiáng)整個(gè)筒殼的剛度，筒殼內(nèi)焊有支環(huán)；而對(duì)于小型提升機(jī)（直徑小于 2.8m），則不添加支環(huán)，以保持結(jié)構(gòu)簡單、制造便捷的優(yōu)勢(shì)。
2.制動(dòng)盤
制動(dòng)盤的配置數(shù)量根據(jù)使用盤形制動(dòng)器的數(shù)量而定，可配置一個(gè)或兩個(gè)。小型提升機(jī)多數(shù)采用不可拆的焊接式制動(dòng)盤，即直接將制動(dòng)盤焊接在摩擦輪端部。但這種方式在加工、運(yùn)輸過程中存在諸多不便，且制動(dòng)盤更換難度較大。與之不同，大型提升機(jī)一般采用可拆的裝配式制動(dòng)盤，將制動(dòng)盤做成兩半，成對(duì)活裝在摩擦輪端部，摩擦輪與制動(dòng)盤通過高強(qiáng)度螺栓連接。同時(shí)，制動(dòng)盤與摩擦輪之間利用配合止口做徑向定位，兩半制動(dòng)盤之間用鍵做軸向定位。如此一來，既便于加工和運(yùn)輸，又能輕松更換制動(dòng)盤。
3.主軸
主軸承載著整個(gè)主軸裝置的自重、外載荷，并負(fù)責(zé)傳遞全部轉(zhuǎn)矩。其材料通常選用 45 鋼或性能更優(yōu)的優(yōu)質(zhì)合金鋼，經(jīng)鍛造加工后，還需進(jìn)行熱處理和無損檢測(cè)，以確保機(jī)械性能達(dá)到較高要求。由于主軸受到彎扭組合載荷，因此需驗(yàn)算疲勞安全系數(shù)，一般取值范圍在 n = 1.5~1.8 。在軸上直接鍛出一個(gè)法蘭盤，通過高強(qiáng)度螺栓與摩擦輪聯(lián)接，為減小應(yīng)力集中，在小圓角處均采用內(nèi)凹圓角設(shè)計(jì)。
4.主軸承組件
主軸承組件作為承受整個(gè)主軸裝置自重和鋼絲繩上全部載荷的支承部件，由滾動(dòng)軸承、軸承蓋、軸承座、軸承端蓋等零部件構(gòu)成。兩個(gè)滾動(dòng)軸承一般均采用圓柱孔、調(diào)心滾子軸承，該軸承允許繞軸承中心做微量轉(zhuǎn)動(dòng)，能夠有效補(bǔ)充由于軸受力彎曲而帶來的角位移。這種軸承不僅調(diào)心性能良好，能承載較大的徑向負(fù)載，具備較高抗沖擊能力，還能承受少量的軸向力，具有使用壽命長、效率高、維護(hù)方便的優(yōu)點(diǎn)，并且對(duì)安裝誤差和主軸撓度要求較低。一端滾動(dòng)軸承由兩端蓋壓緊，不允許有軸向竄動(dòng)；另一端滾動(dòng)軸承外圈兩端面與端蓋止口之間則留有 1~2mm 間隙，以適應(yīng)因主軸受力彎曲和熱脹冷縮而產(chǎn)生的軸向位移。每側(cè)軸承端蓋上下都設(shè)有油孔，用于清洗軸承時(shí)注放油，清洗完畢后，用油孔用螺塞堵住，防止臟物侵入。另外，由于井塔式多繩摩擦式提升機(jī)和落地式多繩摩擦式提升機(jī)的受力情況有所不同，其軸承座和軸承蓋結(jié)構(gòu)也存在一定差異。
5.摩擦襯墊
摩擦襯墊堪稱多繩摩擦式提升機(jī)的關(guān)鍵零件，其使用性能對(duì)提升機(jī)的性能參數(shù)、提升能力及安全可靠性有著直接影響。多繩摩擦式提升機(jī)系列產(chǎn)品所采用的摩擦襯墊，在使用環(huán)境溫度為 5~40℃的情況下，一般要求襯墊比壓不得小于 2MPa，并且在干凈、淋水或有專用摩擦脂的情況下，摩擦系數(shù)都要滿足相應(yīng)要求。襯墊截面呈直角梯形，為安放提升鋼絲繩，襯墊上車削有繩槽。塔式多繩摩擦式提升機(jī)一周襯墊上車削一個(gè)繩槽，落地式多繩摩擦式提升機(jī)一周襯墊上車削兩個(gè)繩槽。摩擦襯墊通過固定塊和壓塊，借助螺栓固定在摩擦輪上，固定塊和壓塊采用非金屬材料酚醛壓鑄而成，無需再進(jìn)行機(jī)械加工，其強(qiáng)度和尺寸不受浸水影響，十分適合礦山環(huán)境使用。

摩擦襯墊的性能要求極為嚴(yán)苛，除了要承受鋼絲繩比壓、張力差之外，還需承擔(dān)兩側(cè)提升鋼絲繩運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的各種動(dòng)載荷與沖擊載荷。因此，它必須具備足夠的抗壓強(qiáng)度，與鋼絲繩之間必須具有足夠的摩擦系數(shù)，以滿足設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，并防止提升過程中的滑動(dòng)。具體而言，摩擦襯墊應(yīng)具備以下性能：

1）與鋼絲繩對(duì)偶摩擦?xí)r有較高的摩擦系數(shù)，且該摩擦系數(shù)受水、油等的影響較小。
2）具有較高的比壓和抗疲勞性能。
3）具有較好的耐磨性能，磨損時(shí)產(chǎn)生的粉塵對(duì)人和設(shè)備無害。
4）在正常溫度變化范圍內(nèi)，能保持其原有性能。
5）應(yīng)具有一定的彈性，能在一定程度上起到調(diào)整張力偏差的作用，并減少鋼絲繩與襯墊之間的蠕動(dòng)量。

在這些性能當(dāng)中，摩擦系數(shù)最為關(guān)鍵，提高摩擦系數(shù)將顯著提升提升設(shè)備的經(jīng)濟(jì)效果和安全性。

 

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