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标题: 斗式提升机的扭力支撑问题，如图，请教 [打印本页]

作者: 水水5 时间: 2013-6-27 12:10
标题: 斗式提升机的扭力支撑问题，如图，请教
提升机的驱动部分撬起来了，先上图
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问：提升机的驱动装置的重心都是布置在出料的一侧，如果提升的货物足够重，那么电机就会撬起的，像照片中这样。为什么这样设计，而不是把重心放在进料斗的一侧？
电机和减速机的底座和提升机壳体是通过两个铰支座相连，这个铰支座起什么作用？有说是扭力支撑，小弟还不太明白，请大虾们多多教诲

作者: zerowing 时间: 2013-6-27 12:16
目测连接板的焊缝开了，哈哈，而且貌似焊的本身也有问题，像是点了几点而已。

作者: zerowing 时间: 2013-6-27 12:22
话说这东西跟塔吊原理类似吧。重心不同侧，于是产生顶部的力矩平衡抵消，减小支柱的弯矩。都放一侧，弯矩就完全由支柱承担了。

作者: 水水5 时间: 2013-6-27 12:22
我这个是板链提升机还有钢丝胶带提升机布置方式也是一样的
关于铰支座手绘了张示意图
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作者: 水水5 时间: 2013-6-27 12:26

zerowing 发表于 2013-6-27 12:22
话说这东西跟塔吊原理类似吧。重心不同侧，于是产生顶部的力矩平衡抵消，减小支柱的弯矩。都放一侧，弯矩就 ...

那这个铰支座起什么作用呢？
为什么钢丝胶带提升机不用铰支座
如果铰支座受拉力的话（应该是铰支座只能受拉力而不能承受压力吧）
那么钢丝胶带提升机没有铰支座而是像其他减速机一样靠垫铁“坐”在机头平台上的
垫铁不能承受拉力也没有地脚螺栓之类那么它是怎么平衡扭矩的？

作者: 水水5 时间: 2013-6-27 13:09

zerowing 发表于 2013-6-27 12:22
话说这东西跟塔吊原理类似吧。重心不同侧，于是产生顶部的力矩平衡抵消，减小支柱的弯矩。都放一侧，弯矩就 ...

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很喜欢手绘可是一直画不好忽略了相对比例惭愧

作者: huanghuan871 时间: 2013-6-27 16:42

楼主说下这设备是哪个公司的（方便的话）我看的很眼熟啊不会是？乾谭~~~？？？

作者: 水水5 时间: 2013-6-27 18:36

zerowing 发表于 2013-6-27 12:22
话说这东西跟塔吊原理类似吧。重心不同侧，于是产生顶部的力矩平衡抵消，减小支柱的弯矩。都放一侧，弯矩就 ...

我说的也是料斗在“支架”内部
从照片上可以看出来
另外 “支架”应该是提升机壳体就是提升机整个是一个箱形的把料斗罩在里面
扭矩的话 30KW的电机恒转矩输出是195NM 这个加上传动效率应该大于等于料斗提升所使用的扭矩
这个确实要算算看
有空了算一下找个大一点的提升机做例子算下

作者: huanghuan871 时间: 2013-6-28 09:45
据我所知，现在的水泥提升机的大部分图还是9几年前的老图，有几个制造公司的总工都是在衢州出来的的，他们有些计算能力不强，我认识几个。机头部都不愿意改，他们都说这些都验证过的，还会有什么缺陷呢！很多头部轴在运行中都会有断轴和弯曲现象。

作者: hwb1995 时间: 2013-6-28 11:20
不错哦

作者: 水水5 时间: 2013-6-28 16:19

zerowing 发表于 2013-6-27 12:16
目测连接板的焊缝开了，哈哈，而且貌似焊的本身也有问题，像是点了几点而已。

今天早上问了下领导，说驱动装置的重力相对于提升物料所需的力是很小的，可以忽略不计的
但是我又问，那是什么平衡提升力呢？也没答上来说是我分析的不对

特地查了提升机的参数算了下提升扭矩：
料斗共计230个，每个容积为38.2L，这样的话应按115个计算，物料填充率为70%，密度为1.45T/m³
头轮直径为740mm，粗略的算了下提升力：
38.2×0.001×1.45×1000×0.7×115×0.740/2×10kg/N=16497.9115NM
如此，如果驱动装置的重心距离输出轴心是1M的话，那么它需要1.65T的重量来平衡和克服提升扭矩
1.65T 应该是能提供的

但是考虑安全系数，再考虑机器起步时的冲击惯量（惯量这个词不知道对不对）单靠重力平衡是不安全的，就有可能出现我图片中的那样

作者: zerowing 时间: 2013-6-28 21:13
本帖最后由 zerowing 于 2013-6-29 02:43 编辑

水水5 发表于 2013-6-28 16:19
今天早上问了下领导，说驱动装置的重力相对于提升物料所需的力是很小的，可以忽略不计的
但是我又问，那 ...

呵呵，看来我误导大侠了。这样吧，咱说点减速器之所以翘起来的原理。这个说完，就都好办了。
首先，使得减速器翘起来的扭矩直接来源不是输出轴，而是上面的轴承。也就是，在克服摩擦阻力做功的同时，轴承上的摩擦力会给减速器壳体一个反扭矩，使得其整体有一个向上翘的趋势。因为减速器自重的问题，大部分时候这个反扭矩不会出现你说的情况。另外，如果轴承绝对光滑，也不会有。
所以，剩下的就是计算了。
既然你已经算出来需求扭矩为1.65T.m，那么启动我们认为他达到了2Tm，因此，输出轴轴径至少大于125mm。我们取150计算。
那么，轴承上的周向力为2613333N。150的轴，可以用滚子轴承，滚子轴承摩擦系数一般在0.0008-0.0012之间，取0.001，则有，轴承外圈最大周向力为2613.333N，外圈最大扭矩为262Nm，也就是30Kgm的样子。呵呵，你算算你减速器的重心到输出轴的重力矩够不够。

作者: 水水5 时间: 2013-6-29 16:29
本帖最后由水水5 于 2013-6-29 16:31 编辑

zerowing 发表于 2013-6-28 21:13
呵呵，看来我误导大侠了。这样吧，咱说点减速器之所以翘起来的原理。这个说完，就都好办了。
首先，使得 ...

zerowing客气了称呼我为“大侠”真是惭愧
1、输出轴颈至少为125mm 怎么计算的？考虑轴的抗扭强度？
实际情况输出轴确实大于了150 用的是22234轴承输出轴颈175
2、使得减速机翘起来的原因不是扭矩而是轴承这个更深奥了我有些理解不了
对于这一点我做了分析后有两点认识：a 扭矩追溯到源头是由电动机提供的，电动机扭矩的来源是电能作用于固定的电机壳上产生的，如果电机壳不固定那么就产生不了扭矩。换句话说，电能转化为机械能的输出是基于电机定子（机壳）和转子有一方固定的基础上。那么根据牛顿第三定律，电机底座必然也受一个反方向的倾覆力矩，最终作用在固定电机的4颗螺栓上。
b 同样的，减速机产生的扭矩也是这样的。如果把减速机看做是一个整体，减速机的扭矩输出也是基于输出轴和减速机本身两者有一方相对固定才产生了扭矩。
即使说轴承绝对光滑。给输出轴一个足够大的制动力矩（比如料斗因为某种原因突然卡住）减速机也会翘起来。

不知我的分析对不对，请大侠们多多指教。

请版主把我这个贴移至理论探讨怎么样？我觉得我摊上大事了

作者: 水水5 时间: 2013-6-29 17:07

zerowing 发表于 2013-6-28 21:13
呵呵，看来我误导大侠了。这样吧，咱说点减速器之所以翘起来的原理。这个说完，就都好办了。
首先，使得 ...

还有一个细节可能影响了zerowing的判断
我思索中去了趟厕所这个细节给了我灵感
提升机的减速机装了逆止器逆止器就是阻止提升机反转，就是超越离合器，我拆开看过
大概是考虑电机突然跳停等种种情况而不至于发生恶性事故

1、假如没有逆止器料斗卡住时电机会过载至跳停，因为减速机不能平衡扭矩
2、假如有逆止器料斗卡住时料斗产生的扭矩最终通过逆止器作用在减速机壳体上  这个应该远大于轴承摩擦产生的力矩
3、有逆止器  也可以保护电机  降低启动扭矩因为是在克服静摩擦启动而不是反作用力
4、关于第3点  我还有疑问，就是为什么提升机不能带负载启动。安全操作规程规定  只能空载启动，启动之后加料。如果带负载启动电机就会过载这一点仅仅是因为电机的机械特性造成的么？

作者: chenjiansd 时间: 2013-10-7 16:17
楼主您好！今天刚看到你的帖子，很感兴趣，不知道您的问题解决了没有？如果解决了，能不能跟小弟分享一下？还有，想问问楼主，驱动装置是在停车情况下还是在运行情况下倾倒的？谢谢。

作者: 水水5 时间: 2013-10-7 16:43

chenjiansd 发表于 2013-10-7 16:17
楼主您好！今天刚看到你的帖子，很感兴趣，不知道您的问题解决了没有？如果解决了，能不能跟小弟分享一下？ ...

某此刚启动时发生的
已经解决了，倒链把减速机固定，检修平台割开，把扭力支撑重新焊上，

但是对于扭矩方向等问题，我还没有进一步研究，别的提升机也没有发生类似的故障

作者: chenjiansd 时间: 2013-10-7 16:58

水水5 发表于 2013-10-7 16:43
某此刚启动时发生的
已经解决了，倒链把减速机固定，检修平台割开，把扭力支撑重新焊上，

我觉得你分析的挺有道理，停车时入料位置的料没有卸掉，所以会对减速机产生一个顺时针的力矩，这个力矩应该是由减速机及电机的自重力矩和扭力支撑的拉力力矩提供。当电机启动时，应该是由于启动力矩突然增大，比停车时大出很多，这样提供的平衡力矩也得增大，只能是扭力支撑的拉力力矩增大，也就是拉力瞬间增大很多。支撑的焊接部分不能适应这种变化，所以脱落，导致整体翘起。

作者: 水水5 时间: 2013-10-7 18:21

chenjiansd 发表于 2013-10-7 16:58
我觉得你分析的挺有道理，停车时入料位置的料没有卸掉，所以会对减速机产生一个顺时针的力矩，这个力矩应 ...

不完全对，停车时是必须卸掉料的
其实在提升机工作的任何一个时候，卸料一面只有料斗重力，而提升一面是料斗和料的重力之和，
料的重力对主轴产生力矩，这个力矩就是使减速机翘起的原因，
当然这种有扭力支撑“拉住”，平衡了上力矩
但是有些提升机没有扭力支撑，那又是什么来平衡这个力呢？它会不会有一天也翘起来？

作者: chenjiansd 时间: 2013-10-8 10:57
会不会有的提升机停车时不卸料或者来不及卸料呢？比如说临时停车或者是驱动装置故障时，这种种情况下应该就是您分析的那样，更多的要靠力矩支撑平衡力矩。如果提升机不卸料会不会导致什么严重后果呀？还有很多减速机上所配的辅传减速机好多都是带载辅传，就是在带载情况下检修的。楼主说的如果没有扭力支撑的话，应该是由减速机和电机的底座来平衡这个力矩。底座应该是和提升机系统相连接的，最终要靠系统机架平衡，不知道是不是这样？还有就是想请教一下楼主，关于斗式提升机的工况问题，斗式提升机的工况如何？是否需要根据其所提升的介质分？

作者: 水水5 时间: 2013-10-8 11:56

chenjiansd 发表于 2013-10-8 10:57
会不会有的提升机停车时不卸料或者来不及卸料呢？比如说临时停车或者是驱动装置故障时，这种种情况下应该就 ...

会不会有的提升机停车时不卸料或者来不及卸料呢？比如说临时停车或者是驱动装置故障时，这种种情况下应该就是您分析的那样，更多的要靠力矩支撑平衡力矩。如果提升机不卸料会不会导致什么严重后果呀？还有很多减速机上所配的辅传减速机好多都是带载辅传，就是在带载情况下检修的。楼主说的如果没有扭力支撑的话，应该是由减速机和电机的底座来平衡这个力矩。底座应该是和提升机系统相连接的，最终要靠系统机架平衡，不知道是不是这样？还有就是想请教一下楼主，关于斗式提升机的工况问题，斗式提升机的工况如何？是否需要根据其所提升的介质分？

一：本身我不是设计者，我是用户，是使用单位，所以，以下的论述仅作参考，欢迎斧正
二：故障情况下，提升机会“压死”，这就要求开机时空载，因为电机的扭矩特性曲线。但是一般情况下再运转过程中，即使满载电机也很少被压死。因为电机满载时输出的扭矩是很大的。
三：电机满载输出的扭矩，通过减速机变大，（？减速增扭）最终这个扭矩应该大于，提升一侧所有物料的重力加载至头轮轴上的扭矩。
四：机架是要平衡的，平衡我认为就是靠驱动装置和机头检修平台连接的力，一般是地脚螺栓或者焊缝。也有些只是“坐”在垫铁上，我一直没搞明白……单靠重力肯定是无法平衡这么大的提升力的
五：工况的话，又回到开始说的故障情况下，故障情况下，比如进料堵塞卡大块、钢管等，或者卸料堵塞……破坏方式应该是电机过载跳停，而不是驱动装置翘起，所以底座连接的力还应考虑电机最大扭矩输出情况下的拉力。另外就是，启动时的惯性，投料的冲击载荷，一般安全系数是2左右，就是最大提升力是满载物料情况下的2倍，这样在平稳运行情况下，电机电流一般在额定电流的一半以下……

看来大侠是搞设计的，关于底座连接和提升扭矩平衡的问题，有新的认识请赐教

作者: chenjiansd 时间: 2013-10-8 12:40
用户对设备的使用情况更有发言权，而且往往比制造单位了解的更深刻。小弟我是做提升机驱动装置设计的，也就是减速机，主要是水泥行业的斗式提升机用减速机。所以您说的这些对我很有帮助，了解一下斗式提升机在运行的工况有利于驱动装置的准确选型，也有利于驱动装置的改进。这样无非就是想驱动装置少出或者尽量不出问题。有关斗式提升机的使用中的问题和工况问题还望楼主不吝赐教。还有，楼主说的“也有些只是“坐”在垫铁上”，我没有搞明白，是驱动装置的底座直接坐到机架上吗？应该不可能吧！驱动装置需要和工作机定位，但也必须紧固呀！如果文字解释不清，能不能图示一下？

作者: 水水5 时间: 2013-10-8 12:51

chenjiansd 发表于 2013-10-8 12:40
用户对设备的使用情况更有发言权，而且往往比制造单位了解的更深刻。小弟我是做提升机驱动装置设计的，也就 ...

嗯，你提到定位，确实使我想起不少东西，有了灵感
这里的提升机驱动装置的底座是型钢底座，就是一体化的，什么减速机、液力耦合器、电机都固定在上面
但是型钢底座和平台下面只有垫铁！！！
安装的偷懒，垫铁调整是用的螺栓，靠拧紧螺栓使某一个点升高或者降低，调整好了之后就用钢板把型钢底座和平台焊起来
呜呜，当时我把安装的狠狠骂了一顿，，，人家很不以为然，表示不可能垫的完全和底座贴合……

应该是有螺栓固定的，用千斤顶顶起底座，塞垫铁，放下，打表（对轮同轴度）反复调整，最后拧紧螺栓
这TMD钢板一焊连螺栓都省了
不过用了一年了，除了个别提升机减速机振动大，别的还真没啥事

照片，过几天在拍，最近接了个技改的活，有点忙
加个QQ好不好？372647544

作者: chenjiansd 时间: 2013-10-8 13:04
现在很多都是底座直接焊接在机架上，这样他们省事。但维护不便，也不便于改造。您先忙，QQ已发送验证消息。有空聊。

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