起重机械的基本工作原理
起升机构原理
起重机械主要通过起升机构来实现重物的垂直升降。起升机构一般由驱动装置(如电动机)、传动装置(包括减速器、联轴器等)、卷筒、滑轮组和钢丝绳等组成。
电动机的旋转运动通过减速器等传动装置传递给卷筒。当卷筒转动时,缠绕在卷筒上的钢丝绳就会被卷入或放出。通过滑轮组改变钢丝绳的方向,从而带动吊钩或其他取物装置上升或下降。例如,在建筑工地使用的塔式起重机,其起升机构中的电动机启动后,动力经过减速器降低转速并增大扭矩,使卷筒转动。钢丝绳在卷筒上的缠绕方式决定了吊钩的升降方向,当卷筒正向转动时,钢丝绳卷入,吊钩上升;反之,吊钩下降。
运行机构原理
运行机构用于使起重机械在水平方向移动,以便将重物搬运到指定位置。它包括大车运行机构和小车运行机构(在一些起重机中有这种区分,如桥式起重机)。
大车运行机构主要负责起重机沿轨道在车间、码头等场地的长距离横向移动。它通常由电动机、制动器、减速器、车轮等组成。电动机的动力通过减速器传递给车轮,使车轮在轨道上滚动,从而实现起重机的横向位移。
小车运行机构则是使起重小车在起重机桥架或起重臂上纵向移动。同样由动力源、传动装置和行走轮等组成,工作原理与大车运行机构类似。以港口的门式起重机为例,大车运行机构可以使起重机在码头的轨道上移动,调整起重机的位置以对准不同的船舶货舱;小车运行机构则可以让起吊重物的小车在起重机的大梁上移动,精确地将重物放置在码头的指定位置。
变幅机构原理(对于有幅度变化要求的起重机)
变幅机构主要用于改变起重臂的幅度,即起重臂与水平线的夹角或起重臂端点的水平距离。对于动臂式起重机,其变幅机构通常是通过改变起重臂的仰角来实现变幅的。
一般由驱动装置(如液压油缸或变幅绞车)和相应的连杆机构等组成。以液压驱动的动臂式起重机变幅机构为例,当液压油缸伸缩时,通过连杆带动起重臂绕其铰点转动,从而改变起重臂的仰角,使起重机的工作幅度发生变化。这一功能在需要在不同距离起吊重物时非常重要,比如在建筑工地将建筑材料从堆场吊运到建筑物不同位置时,通过变幅机构可以灵活调整起吊位置。
回转机构原理(对于可回转的起重机)
回转机构使起重机的上部结构(包括起重臂、起升机构等)能够绕起重机的垂直中心线做圆周运动。它主要由回转支承装置和回转驱动装置组成。
回转支承装置是一种能够承受轴向力、径向力和倾覆力矩的大型轴承结构,它将起重机的上部结构和下部结构连接起来。回转驱动装置通常包括电动机、减速器、制动器等,动力通过减速器传递到回转支承装置,使起重机的上部结构实现回转运动。例如,汽车起重机在作业时,通过回转机构可以方便地调整起重臂的方向,在360度范围内将重物吊运到任何需要的位置。