港口起重机第六章-回转机构课件

2023/6/81第六章回转机构

一．概述

回转机构：使起重机回转部分在水平面内绕回转中心线转动的机构

回转类型起重机中必有的工作机构1．回转机构的作用

起重机回转部分对非回转部分——货物绕回转中心线回转运动

→货物水平面内移动2．回转机构的组成：回转支承装置、回转驱动装置3．回转机构的类型：转盘式回转机构、柱式回转机构二．回转支承装置1．回转支承装置的作用（1）联接回转部分与非回转部分——保证确定的回转运动→对中（2）承载，传力（垂直力、水平力、倾复力矩）（3）防止回转部分倾覆2．回转支承装置的型式（1）柱式回转支承装置：转柱式、定柱式（2）转盘式回转支承装置：滚轮式、滚子式、滚动轴承式2023/6/82

2．回转支承装置的型式

（1）柱式回转支承装置：

立柱

+两个支承（上支承、下支承） ——上、下支承距离↑，水平力↓

立柱工作状态→转柱式、定柱式

1）定柱式回转支承装置 立柱——固定→定柱回转部分——“钟罩” 上支承：承受水平力+垂直力 下支承：承受水平力 滚轮——回转部分上 滚道座圈——定柱上232）转柱式回转支承装置立柱——回转→转柱——插入门座中 上支承——承受水平力→径向轴承 水平滚轮——转柱上（或门架上） 滚道座圈——门架上（或转柱上） 下支承——承受水平力+垂直力→径向止推轴承32023/6/842023/6/84（2）转盘式回转支承装置:

大型转盘+滚动体（滚轮、滚子、滚珠或滚柱等）+

+稳定装置（反滚轮，中心轴枢） 滚动体的形式→滚轮式、滚子夹套式、滚动轴承式

1）滚轮式：滚轮——回转部分上：圆柱或圆锥垂直载荷→滚轮支架→滚轮→滚道→固定部分对中：中心轴枢或水平滚轮水平载荷：中心轴枢或水平滚轮防倾：反滚轮

2）滚子夹套式：多个直径较小的滚子 心轴——夹套 上轨道——前后两段环形 下轨道——圆形垂直载荷→滚子→固定部分对中：中心轴枢或水平滚轮水平载荷：中心轴枢或水平滚轮防倾：反滚轮滚轮式滚子式2023/6/853）滚动轴承式回转座圈+固定座圈+滚动体+隔离圈垂直载荷、水平载荷、倾复力矩及对中→滚动轴承型式：滚动体的型式→滚珠（球）、滚柱滚动体的排列→单列、双列、三列单排四点接触球式双排球式单排交叉滚柱式三排滚柱式2023/6/863．回转支承装置的计算（1）回转支承装置设计任务

1）确定回转支承装置的型式——选型柱式、转盘式2）进行载荷计算计算水平力H、垂直力V、倾复力矩M3）确定滚轮、轨道、轴承等支承部件4）确定配重（2）计算载荷

1）工作状态正常载荷——疲劳强度、磨损或寿命计算幅度→RX

=（0.7~0.8）Rmax不计风载荷等效起重量、平稳起（制）动

P偏Ⅰ

、P回离、P回惯、P齿Ⅰ

P齿——最后一对开式齿轮传动的啮合力2023/6/872）工作状态最大载荷——静强度、静刚度和稳定性计算按以下两种工况分别计算，取较大值：①起升质量离地提升工况：

Rmax

、最大坡度角方向

工作状态最大风沿臂架方向从后向前吹起升质量——φ2（起升动载系数）回转部分自重——φ1（起升冲击系数）②考虑变幅或运行与回转同时起（制）动惯性力：装卸类型起重机：变幅与回转同时起（制）动惯性力安装类型起重机：运行与回转同时起（制）动惯性力

Rmax、αⅡ、PQ、PG回、PfⅡ、P齿Ⅰ3）非工作状态最大载荷——静强度、静刚度和稳定性计算按以下两种工况分别计算，取较大值：

①最大风载荷工况

Rmin、空载、非工作状态最大风PfⅢ沿臂架方向从后向前吹

②动、静载试验工况

Rmax、无风，仅起升机构工作 试验载荷：动载—1.10PQ、静载—1.25PQ2023/6/88

3）载荷组合水平载荷：垂直载荷：倾复力矩： 考虑：臂架摆动平面、垂直臂架摆动平面（3）配重的作用及确定原则

1）作用：①减少回转支承所受的倾覆力矩②改善回转支承装置的受力状况

2）确定原则：不计风载和货物偏摆 前倾力矩（Rmax，Q+G）=后倾力矩（Rmin，G） 即：∴对重重量：2023/6/89三．回转驱动装置1．特点（1）传动比大（n=1~3r/min）（2）回转阻力变化很大→常开式制动器（3）回转运动质量大，惯性载荷大→极限力矩限制器（4）根据需要调速2．回转驱动装置的构造及型式（1）组成①原动机：电动机、液压马达、内燃机②传动装置：减速、换向、制动装置及过载保护装置等③末级开式齿轮传动：小齿轮+大齿圈（或销轮）

（2）布置方式

①驱动部分在回转部分上，最后一级大齿圈（或销轮）固定

港口起重机多采用

②驱动部分在非回转部分上，最后一级大齿圈在回转部分上

装卸船机、斗轮堆取料机、定柱式起重机、塔式起重机圆柱圆锥齿轮传动蜗轮减速器传动（3）回转驱动装置的传动型式1）卧式电机驱动立式圆柱齿轮减速器传动行星齿轮减速器传动

液压驱动

2）立式电机驱动2023/6/812

3．回转驱动装置计算（1）回转阻力矩：Mz=Mm+Mf+Mp1）摩擦阻力矩Mm：回转支承装置中 根据回转支承型式而不同

2）风阻力矩Mf：回转部分风载荷产生

Mf=PfQ×Rmax×Sinφ+Pfh×l×Sinφ =Mfmax×Sinφ

Mf

变化，当φ=90°→Mfmax

疲劳计算：

3）倾斜阻力矩Mp：坡道倾斜引起

Mp=G×l×Sinγ×Sinφ+Q×Rmax×Sinγ×Sinφ

=Mpmax×Sinφ

Mp

变化，当φ=90°→Mpmax

疲劳计算：2023/6/813（2）电动机的选择及校验

1）计算回转静功率：

2）初选电动机：考虑电动机起动的影响

根据：

Kd——功率增大系数：Kd=1.2~1.8考虑：回转机构接电持续率JC值

电动机工作制、转速nd

→选出电动机型号

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3）电动机校验①起动时间校验 起动时间：控制范围：无风时，tq=3~5（s）

有风时，tq=3~5（s）

②发热校验 满足：N≥NS

式中：

N

——电动机在相应接电持续率时的输出功率

NS——稳态平均功率

③过载校验

电动机额定功率：2023/6/815（3）选择减速器 传动装置总传动比：

传动比分配：

减速器i1→选择、开式齿轮传动i2→设计（4）选择制动器——常开式制动器——电机轴上 顺风、下坡时，在规定时间内能可靠停住

一般在高速轴制动器后装设有极限力矩限制器.

①当装设极限力矩限制器时：

制动力矩由极限力矩限制器决定

Mjl

→制动器轴