单吊点旋转吊具的设计与研究

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起重机是-种用于物料搬运、装卸、安装的机械设备，可以减轻或代替人们的体力劳动，提高劳动生产率，它被广泛应用于国民经济的各个领域之中 J。

随着生产规模的 日益发展，对起重机的工作性能提出了更新、更高的要求。为了满足各种不同诚的使用要求，已经开发出各种类型的起重机。与此同时，也开发出了各种各样的吊具来满足现在各种用户越来越多的工艺要求，本文主要研究的是单吊点的旋转吊具。

1 旋转吊具起重机的吊钩通常安装在起重滑轮组的活动夹套上，搬运货物时由系结在上面的柔性绳索直接将货物挂在吊钩上或通过专用的取物装置间接地吊起货物。专用取物装置应该与货物的特性相适应。由于货物的参数、质量、形状、外形尺寸以及刚性 (抵抗由外部压力和重力引起变形的能力)等都可在-定范围内变化，因此，取物装置的结构形式是多种多样的 J。

在某些特定情况下，需要吊具做为取物装置，与吊物直接相连。因此，如果要满足用户对吊物的各种要求，对吊具进行研究设计就成为了必要。

本文主要研究的是单吊点旋转吊具，这种吊具吊物起吊后可以电动 自由旋转，进而满足用户的工艺要求。这种吊具的旋转速度比较低，大约为1 r/min。由于转速低，这种吊具-般不设限位，但为了满足定位要求时，可以增加旋转限位实现定位要求。

2 新型旋转吊具的设计与研究单点旋转吊具的驱动装置-般为三合-减速器，也叫三合-电机。所谓三合-电机是指将电- 80 - 机、减速器、制动器三者组合在-起，其特点是结构紧凑、传递扭矩大、工作平稳、噪声低、寿命长、重量轻。因为在吊具旋转时，所需克服的扭矩不大，因此设计在旋转 吊具时-般选用输出功率较小，输出转速较低的三合-电机。三合-电机做为整个吊钩的驱动装置，其结构形式以及外形尺寸对整个吊具的结构布置有着至关重要的影响。随着三合-电机技术的发展，旋转吊具的结构形式也在不停的改进，本文就对此进行了-些研究。

2.1 传统的旋转吊具的设计由于单 吊点旋转吊具的转速低，吊重轻，这种吊具以往的结构形式如图 1所示。

1.滑轮 2.滑轮支撑 3.吊钩 4.三合-电机5.小齿轮 6.大齿轮 7.配重图 1 传统旋转吊具结构这种结构是利用输出转速较高 (约20 r/min)的三合-电机做为驱动装置，驱动-个小齿轮，然后带动与其啮合的大齿轮，将输出转速降低到使用的要求，而大齿轮与吊钩通过平键进行连接，吊钩会随着大齿轮同步旋转，进而满足用户的旋转使用要求。

《起重运输机械》 2013(2) 这种结构的整体结构结实，滑轮布置简单、方便，可以满足吊具旋转的要求，但也存在-定的缺点 ：1)从结构上看，驱动装置重心与吊物重心不在同-垂直线上，吊具会产生偏斜，故在驱动装置相对应位置需要增加配重，将吊具进行平衡。

此外，这种结构 中大、小齿轮，以及滑轮支撑的重量都较重，故这种结构的整体重量重；2)从传动链来看，这种结构形式是电机通过联轴器与小齿轮连接，小齿轮又啮合大齿轮，然后大齿轮通过平键与吊钩连接，进而带动吊钩旋转。在此过程中的传动链比较多，不仅装配麻烦，且在使用过程中任何-个传动链发生问题都会影响旋转效果。

总之，由于三合-电机的限制，这种结构在很长-段时间内得到了用户认可和使用。但随着三合-电机技术的发展，研制-种新的旋转吊具成为可能。

2.2 新型的旋转吊具的研究随着三合-电机技术的发展，三合-电机输出转速可以达到 1 r/min，且电机的整体尺寸也是该结构形式的旋转吊具有如下特点：1)在该结构中，侧板开剖 口与横梁焊在-起，保证了吊具具有很好的整体性；2)三合-电机尺寸的减小保证滑轮之间的距离可以减小，进而保证吊具的整体结构紧凑，且可以提高整车的上极限；3)吊钩头部与电机通过花键连接，该种连接可靠、稳定，不易出现故障；4)在该旋转结构中有 2个轴承用于保证吊钩平稳旋转，上部为推力球轴承，可承受较大的轴向力，并能限制轴和外壳之间的相对位移，保证了吊具在吊重旋转时能安全、平稳，下部为单列圆锥滚子轴承，该轴承可承受单 向的轴向载荷，在径向载荷的作用下会产生附加的轴向力，即将径向力转换成为轴向力，从而保证了吊具在 吊重旋转时产生径向力的情况下仍可自由旋转。

综上所述，随着各方面技术的进步，旋转吊具的结构形式变得越来越合理化，不仅从设计的角度上减少了旋转吊具的故障性，成功地减轻了旋转吊具的重量，为更合理的设计起重机与其相关的机构提供了保证。

越 年来单吊点旋转吊具结构形式变 3 总结为图2所示形式。 -晤 、鼍1.滑轮轴 2.滑轮 3.三合-电机 4.吊钩5.横梁 6.侧板图2 新型旋转吊具结构这种结构的工作原理为：三合-电机通过花键与吊钩头部直接相连，当电机转动时，就会直接驱动吊钩旋转，进而满足用户要求。与旧结构相比，这种结构简单，传动链少，质量轻，且整体性以及加工性能方面都有所提高。

《起重运输机械》 2013(2)本文以单吊点旋转吊具做为出发点，介绍了旋转吊具的基本结构形式和工作原理，详细分析了传统旋转吊具设计中存在的问题 ，提出了新型的旋转吊具的结构形式，指出了新型旋转吊具的工作原理及其结构特点的合理性，对致力于起重机设计的人员提供了-定的参考。总之，随着现代各种技术的进步，做为起重机设计的工作者，应该不停地学习和应用相关知识，不断地改进 自己的设计产品，提高设计质量。