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自组式螺旋升降机

  2009年06月21日

目前,国内常见的螺旋升降机一般为蜗轮螺杆升降机,该类升降机虽然具有结构紧凑、体积小、重量轻等特点,但也存在行程较短、效率较低、基坑要求较深等缺点。加拿大GALA公司于1989年发明了一种新型自组式螺旋升降机,其工作原理与传统的螺旋升降机有较大区别。国内于20世纪90年代引进了这种新型螺旋升降机。

1 工作原理

自组式螺旋升降机备有垂直和水平两组带状不锈钢钢带,分别置于各自的储存位置。在外来动力的驱动下,垂直和水平两组带状不锈钢钢带分别从各自的储存位置被牵引出,通过挤入轮、凸轮等部件,将钢带组合成柱状举升体。

垂直钢带与水平钢带同时以螺旋方式上升,垂直钢带卡在水平钢带沟槽内,保证二者间无相对滑动。随着两组带状钢带的不断螺旋输送、回收,自组式螺旋升降机使载荷升高、下降,由此完成升降机的升、降运动。

2 性能特点

自组式螺旋升降机的主要性能特点如下:

① 自组式螺旋升降机的自身高度尺寸比其它类型升降机小。以自组式螺旋升降机ND9为例,当行程为5 m时,其设备高度尺寸约为480 mm,ND18的高度尺寸也仅为530 mm。

② 自组式螺旋升降机维护费用低。在正常使用情况下,自组式螺旋升降机基本上不需要进行维护工作。只有HD9与ND6两种型号因自带蜗轮、蜗杆机构,须定期更换润滑油。

③ 自组式螺旋升降机寿命较长。平均寿命周期为25000次(一上一下为一次)。

④ 由于ND9与ND18两种型号的自组式螺旋升降机为双链轮结构,故可以利用一只链轮安设一台行程探测装置,以确保设备定位准确、运行安全。

3 产品系列

自组式螺旋升降机目前共有四大系列(即ND6、ND9、HD9和ND18四种),各种型号又因其行程不同,分为68种规格。四种型号的自组式螺旋升降机升降立柱之直径不同,分别为152 mm、230mm、230 mm和457 mm(对应的英制分别为6 in、9in、9 in和18 in)。ND9与HD9型号的升降机机构相同,其区别仅为驱动方式不同。ND9与ND18自带链轮,为链传动机构。HD9和ND6则为蜗轮蜗杆传动机构。

4 设计选用方法

某现场工作平台设计参数如下:
工作平台面积 37.5 m
承载能力:静态载荷 5000 N/m
动态载荷 2500 N/m2
工作平台自重 1500 N/m2
升降行程4.8 m
最大举升速度 6 m/min
可用基坑深度 1200 mm
载荷分配系数 1.1

4.1 确定自组式螺旋升降机的类型及数量

根据动、静载荷计算,确定自组式螺旋升降机的类型及数量。

总动载=(工作平台自重+动态载荷)×载荷分配系数=(2500+1500)×37.5×1.1=165 kN总静载=(工作平台自重+静态载荷)×载荷分配系数=(5000+1500)×37.5×1.1=268.125 kN由表2,确定自组式螺旋升降机类型及数量。

4.2 确定升降机的型号

通过平台工作行程,确定升降机型号。由表1查出,ND6最大行程为3.5 m。无法满足本工作台4.8 m升降行程的要求。经进一步计算(过程略),ND9、HD9和ND18各型自组式螺旋升降机均可满足本工作台行程的要求。

ND9满足条件中可用基坑深度为1200 mm的条件;ND18不满足。根据升降平台的结构要求,考虑到现场条件及经济性,最终确定选用ND9型自组式螺旋升降机。

4.3 举升速度

根据ND9自带链轮的结构特点,已知自带链轮的牙数为54牙。根据举升速度6 m/min要求,确定电动机转数、减速箱速比以及与54牙链轮配对的链轮牙数。

根据以上计算,确定电动机转数为1450 r/min,减速箱速比1:5,配对的链轮牙数21。

4.4 功率计算

功率计算主要依据工作平台的举升速度、总动载荷(动态载荷+工作平台自重)和各传动部件工作效率决定。

4.5 自组式螺旋升降机的布置方案

根据工作现场实际情况,升降机与电动机的布置可采取多种方案。图5、图6为将4台自组式螺旋升降机及两台电动机刚性连接的范例。

5 使用过程中的注意事项

因为自组式螺旋升降机的两组带状不锈钢钢带之间为非刚性连接,所以,在使用过程中需注意:
① 升降平台须设置导向装置,使升降机升降全过程倾斜角不大于1.5。。
② 自组式螺旋升降机升降过程中其顶端须保持一最小垂直向下的载荷,此最小载荷由图7可查。本例中。最大行程为6 m时,每只自组式螺旋升降机最小垂向载荷应为20 kN左右。