斗式提升机的扭力支撑问题，如图，请教

水水5

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

zerowing

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。

水水5

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

水水5

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？

chenjiansd

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。

水水5

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

chenjiansd

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。

水水5

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？

chenjiansd

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？

水水5

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