МЕХАНИЗМЫ ПОВОРОТА ГРУЗОПОДЪЁМНОЙ МАШИНЫ - часть 1
10.1. КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ
Механизм поворота крана предназначен для вращения поворотной части крана
относительно оси поворота. Механизмы поворота кранов различаются между
собой параметрами, конструктивным исполнением отдельных участков
кинематической цепи и т. д., что определяется назначением и конструкцией
крана, условиями эксплуатации, нагрузками и другими особенностями
поворотных кранов.
В поворотных кранах широкое применение находят две схемы расположения
механизмов поворота. Наиболее часто механизмы поворота расположены на
поворотной части крана (рис. 10.1). Этот механизм имеет двигатель 3,
соединенный муфтой 2 с червячным редуктором 1, имеющим горизонтальный
червяк и вертикальный выходной вал. На конце выходного вала консольно
закреплена шестерня 5, которая входит в зацепление с зубчатым колесом 4,
закрепленным на неповоротной части крана. При работе механизма шестерня
5 взаимодействует с зубчатым венцом 4, в результате чего поворотная
часть крана приводится во вращение.
На другой схеме расположения механизма поворота основная часть элементов
кинематической цепи расположена на неповоротной части крана, а на
поворотной части жестко закреплен зубчатый или цевочный венец, с которым
находится в зацеплении приводная шестерня или звездочка выходного вала
редуктора.
При работе механизма поворота вместе с зубчатым или цевочным венцами
поворачивается и поворотная часть крана.
Для сокращения электрических и других цепей управления между поворотной
и неповоротной частями крана механизм поворота размещают в основном на
той части крана на которой расположен пульт управления.
Частоту вращения крана выбирают в соответствии с его
производительностью, однако чрезмерное увеличение частоты вращения
приводит к раскачиванию груза, подвешенного на гибкой подвеске, что в
свою очередь влечет за собой снижение производительности крана. Поэтому
частота вращения крана обычно принимается в пределах 0,75—3,5 об/мин.
При частоте вращения ротора электродвигателя 760—1000 об/мин необходимо
обеспечить передаточное отношение от 200 до 1000. Механизмы поворота
обычно имеют редуктор с передаточным числом
30—40 и открытую зубчатую (иногда цевочную) пару с
передаточным отношением 10—25. Редукторы механизмов поворота выполнены с
различными кинематическими схемами. Однако наиболее часто используют
схемы с червячным редуктором при горизонтальном расположении вала
электродвигателя и вертикальным выходном вале редуктора или с
цилиндрическим зубчатым редуктором при вертикальном расположении валов
редуктора и фланцевого электродвигателя.
Некоторые механизмы поворота крана выполнены с предохранительными
устройствами, ограничивающими наибольший момент, передаваемый
механизмом. Наиболее часто в качестве предохранительного устройства
применяют фрикционные муфты, но иногда используют другие устройства в
виде срезных штифтов и т. п.
Рис. 10.1. Механизм поворота с червячным
редуктором
Предохранительные устройства предусматривают в тех
механизмах, которые по конструктивному исполнению или при
неблагоприятных условиях (плохое смазывание, загрязнение и т. п.) могут
оказаться самотормозящими. Так как во вращательном движении крана
принимают участие большие массы, то при отключении двигателя и при
наличии самотормозящейся системы могут возникнуть чрезмерно большие
нагрузки, направленные со стороны вращающихся масс к двигателю,
приводящие элементы механизма к повреждению.
Предохранительные устройства предельного момента срабатывают тогда,
когда момент, создаваемый двигателем, превысит номинальный на 15—20 %.
Червячный редуктор механизма поворота имеет корпус 9, в котором
расположены червячная пара и фрикционная, составляющая муфту предельного
момента.
От двигателя крутящий момент передается на червяк 7, который находится в
зацеплении с аенцом 6, неподвижно закрепленным на колесе 5. Обод колеса
5 с внутренней стороны имеет коническую по-верхность, на которую
опирается другое коническое колесо 4 фрикционной пары. Крутящий момент
от колеса 5 передается на колесо 4 благодаря силам трения между
коническими поверхностями: при этом передаваемый крутящий момент зависит
от давления между этими поверхностями, создаваемого усилием пружины 3,
расположенной между ступицей колеса 4 и гайкой 1 с шайбой 2. Изменяя
положение гайки /, на вертикальном валу 8, можно регулировать
максимальный момент, передаваемый фрикционной парой.
Колесо 4 посредством шлицевого соединения передает крутящий момент на
вертикальный вал 8, который далее передает его на приводную шестерню 10,
входящую в зацепление с зубчатым венцом, осуществляя поворот поворотной
части крана.
Если при повороте крана происходит внезапное стопорение поворотной
части, то колесо 4 повернется относительно колеса 5 и моменты,
действующие в механизме, не превысят максимальный момент, на который
отрегулирована муфта предельного момента. При моменте, превышающем
расчетный момент, поверхности конусов начнут скользить относительно друг
друга и передаваемый момент будет ограничен.