第八章 建筑卷扬机.doc

第八章 建筑卷扬机

建筑卷扬机是垂直运输、起重拖曳作业中常用的机械设备，具有结构简单、操作容易、维护方便等特点。它不仅可以独立使用，而且又是各种起重机械的重要组成部分。因此，它被广泛地应用于建筑施工和安装作业中，是建筑施工升降机和物料提升机等垂直运输机械的重要组成部分和必不可少的机械设备。

第一节 建筑卷扬机的分类

建筑卷扬机的分类方法较多，一般地，主要有以下五种分类方法：
一、按动力型式分，可分为：
1、手动式卷扬机；
2、电动式卷扬机；
3、液压式卷扬机；
二、按传动型式分，可分为：
1、圆柱齿轮传动电控卷扬机；
2、蜗轮蜗杆传动卷扬机；
3、行星齿轮传动卷扬机；
4、内胀离合器作用于卷筒式卷扬机等。
三、按制动方式分，可分为：
1、电磁制动式卷扬机；
2、人力摩擦式卷扬机等。
四、按照卷筒数量分，可分为：
1、单筒卷扬机；
2、双筒卷扬机等。
五、按照牵引速度分，单筒卷扬机又可分为：
1、快速卷扬机；
2、慢速卷扬机。
快速卷扬机的钢丝绳牵引速度一般为25～50米/分，牵引能力为5～50千牛顿，适用于井字架或龙门架的物料提升。
慢速卷扬机的钢丝绳牵引速度一般为7～13米/分，牵引能力为30～100千牛顿，适用于建筑工程中的安装作业和冷拔钢筋作业等。
双筒卷扬机多为快速卷扬机，牵引速度为30～35米/分，牵引力为13.6～50千牛顿，多用于提升沉重物件或在双线轨道上来回牵引运输斗车。
对于一般的小型建筑工程施工而言，最常用的则是牵引速度为30～35米/分的单筒电动快速卷扬机。

第二节 卷扬机的型号
目前，国内生产的卷扬机的一般型号标注采用如下的标注方法：
JJ

主参数，额定牵引力（千牛顿）
结构代号：D－圆柱齿轮传动
W－蜗轮蜗杆传动
X－行星齿轮传动
Z－内胀离合器传动
系列代号：指牵引速度：K－快速
M－慢速
型式代号：单筒不写，双同为2

类组代号：建筑用卷扬机
卷扬机型号标注示例：
JJKD0.5为：牵引力是5千牛顿的单筒快速圆柱齿轮传动的卷扬机。
JJKX－1为：牵引力是10千牛顿的单筒快速行星齿轮传动的卷扬机。

第三节 卷扬机的结构和性能

一、行星式卷扬机
行星式卷扬机均为单筒，它采用行星轮系统传动，并且全部传动机构均装在卷筒内腔中，电动机亦半伸入卷筒端部，其外型如图8－1所示。
该卷扬机结构紧凑，重量较轻，移动方便，使用灵活，深受使用单位的欢迎。
行星式卷扬机主要由电动机、卷筒、传动减速装置、带式离合器及机架等组成，如图8－2所示。传动减速机构包括两组齿轮传动和一组行星轮系统。行星轮系统由太阳轮、行星轮和大内齿轮组成。行星齿轮轴和卷筒联在一起，卷筒一端和大内齿轮外侧分别装有带式制动器和带式离合器。工作时，电动机通过两组齿轮传动带动太阳轮旋转，太阳轮又带动两个行星轮绕自身轴旋转（自转）并推动大内齿轮空转，但此时卷筒仍在静止状态。当按下起动手柄时，带式离合器的摩擦带抱合大内齿轮，使大内齿轮停止旋转而固定不动，于是行星轮便又反过来沿着大内齿轮滚动，因而形成了行星轮绕太阳轮公转的运动。由于行星齿轮轴和卷筒连在一起，因此卷筒也被带动旋转，并卷起钢丝绳，使物料得到牵引或提升。停止时，按下制动手柄并同时松开起动手柄，这时由于大内齿轮自由空转而不能驱使行星轮公转（只有自转），因而卷筒也不再旋转，并被制动带固定。
操作行星式卷扬机时，起动手柄和制动手柄必须同时操作，即在按下起动手柄的同时，要即刻松开制动手柄；反之宜然。
行星式卷扬机用作建筑工地作牵引或起重物料时，成为地面绞车。
二、电磁制动式卷扬机
电磁制动式卷扬机是一般建筑工地使用最为广泛的一种卷扬机，多为单筒快速卷扬机。因该机用电磁制动器制动，故又称电控卷扬机。如图8－3所示。
电磁制动式卷扬机的主要机构包括机架、电动机、电磁制动器、减速器和卷筒等五部分，其传动系统图如图8－4所示。
电动机与减速器用弹性柱销联轴节联节，输入轴上的半个联轴节，同时又是制动轮。在非工作状态时，制动轮被电磁制动蹄抱住，因而卷筒不能转动。当卷扬机通电工作时，由于电磁铁的作用，制动蹄立即松开制动轮，电动机通过联轴节、减速器带动卷筒转动。当卷扬机切断电源时，电磁铁失去作用，制动蹄又立即抱住制动轮，使卷扬机被制动。
电磁制动式卷扬机具有体积小、重量轻、结构简单、操作方便，同时重物下降安全可靠等优点。一般配置在高度超过30米的物料提升机上。但该机在下降重物时，一般不能作加速下降。因此，亦可在电磁铁制动器上加设一个手柄（如图8－3所示），以利操作人员使用与控制下降速度。
三、单筒摩擦式卷扬机
单筒摩擦式卷扬机多为快速卷扬机（如图8－5所示）。
图8－6 传动系统
1－电动机；2－制动带；3－制动轮；4－压力弹簧；5－卷筒6－棘爪；7－棘轮；8－止推轴承；9－螺母手柄离合器；10－定轴装置；11－固定轴承座；12－卷筒心轴；13－大齿轮；14－齿轮轴；15－滑动轴承；16－小齿轮；17－大皮带轮；18－三角皮带；19－小皮带轮；20－摩擦离合器

该机的主要结构包括机架、电动机、传动减速机构、锥形摩擦离合器、带式制动器、卷筒和棘轮机构等，其传动系统（如图8－6所示）。
锥形摩擦离合器系由从动大齿轮内侧的主动锥面和卷筒一端的从动锥面组成。离合器的离合是由操纵手柄通过螺纹起动套推动卷筒作轴向移动，从而达到结合及脱开的目的。起动时，电动机通过皮带轮和主动小齿轮首先带动从动大齿轮空转，当逐渐向后推动离合器操纵手柄时可使卷筒移向从动大齿轮，因而使主、从动锥面靠在一起，成摩擦结合状态，卷筒随即被带动旋转，使重物受到牵引或提升。停止时，将离合器手柄缓慢向前推移，在压力弹簧的作用下，卷筒则移回原位，使主、从动锥面脱离。这时，从动大齿轮又恢复空转状态。物料因自重下降并拖动卷筒反转。为了控制卷筒反向旋转的速度或使之停止旋转，卷筒上设有暂时停止或释放重物的操纵机构，由手柄通过制动轴操纵带式制动器来完成。
另外，该机还设有棘轮停止装置，可使卷筒停留在任何需要的位置上。摩擦式卷扬机的优点是电动机在无载状态下起动，起动转矩小。同时电动机又无须经常换向，因而可使电网负荷均匀。另外由于采用摩擦式离合器，故又可防止过载时传动装置损坏。
单筒摩擦式卷扬机的不足之处，是重物下将时制动器磨损剧烈，升降速度难以控制，工作可靠性较差。
四、单筒慢速卷扬机
单筒慢速卷扬机主要用于建筑工地的安装作业，平均牵引速度为7－13米/分，牵引力为30－100千牛顿。
单筒慢速卷扬机的结构和工作原理与单筒电控卷扬机相似，也多采用电磁制动器（如图8－7所示）。
图8－8 传动系统
1-电动机；2-联轴器；3-重锥电磁制动器；4-蜗轮减
速器；5、6-圆柱齿轮；7-卷筒；8、9、10-滑动轴承
单筒慢速卷扬机的减速机构有圆柱齿轮减速器、蜗轮蜗杆减速器和开式齿轮等三种型式，一般是两种或两种以上形式合并使用，以获得减速效果。常用单筒慢速卷扬机的传动系统（如图8－8所示）。电动机的动力通过联轴器传递给蜗轮减速器及开式传动齿轮组，再驱动卷筒旋转。一些重型卷扬机还装有超载限制器和排绳器，
以保证使用安全。
各种类型卷扬机的主要技术参数详见表8－1。

表8－1 卷扬机主要技术参数
型 号
额 定
牵引力
（千牛顿）
卷 筒
平 均
绳 速
（米/分）
钢丝绳
直径
（毫米）
电 动 机
整 机
重 量
（公斤）
外形尺寸
长×宽×高
（毫米）
直 径
（毫米）
长 度
（人毫米）
容绳量
（米）
型 号
功 率
（千瓦）
转 速
（转/分）
JJKD-0.5
5
375
100
30
100
齿轮齿条
JO2-32-4
3
1430
250
1010×810×790
JJKD-1
10
190
110
35.4
100
齿轮齿条
JO2-514
7.5
1450
471
1010×960×587
JJKD-2
20
325
150
25.2
80
齿轮齿条
JO4-72-6
17
970
1250
1260×1463×999
JJKD-3
30
320
155
35.64
80
齿轮齿条
JZR2-51-8
22
703
1500
1670×1300×1050
JJZ-1
10
260
150
31
100
齿轮齿条

7.5
1450
500
1100×1000×600
JJKX-0.5
5
210
100
40.2
100
齿轮齿条
ZDI32-4
4.5
1400
185
1035×413×725
JJKX-1
10
250
120
38.88
150
齿轮齿条
ZDI41-4
7.5
1380
285
1186×473×725
JJW-1.5
15
299
150
10～60
60
齿轮齿条
JZR2-51-8
22
703
1900
1655×1115×740
JJ2K-1
10
190
110
35.4
100
齿轮齿条
JO2-51-4
7.5
1450
580
1150×1050×504
JJ2K-5
50
40
350
31.99
150
齿轮齿条
JR3-2255--6
40
960
5000
1948×2115×1250
JJM-0.5
5
236
150
15
220
齿轮齿条
JO3100L--4
3
1450
250
950×850×400
JJM-1
10
260
250
22
80
齿轮齿条
JO2-51-4
7.5
1450
600
1300×1020×730
JJM-2
20
325
240
27.25
120
齿轮齿条

11
950
650
1400×1600×925
JJM-3
30
340
150
7.95
100
齿轮齿条
JZR2-31-8
7.5
700
1200
1590×1610×925
JJMW-3
30
340
150
9
150
齿轮齿条
JZR2-31-8
7.5
700
1100
1570×1400×1020
JJM-4
50
400
190
8.7
150
齿轮齿条
JZR2-41-8
11
715
1700
1825×1800×1050

第四节 建筑卷扬机的维护保养

在建筑施工中，建筑卷扬机承担着大量的物料提升任务，动态性特征比较强。因此，为确保建筑卷扬机的安全性能始终处于完好有效状态，最大限度地提高劳动效率，建立一套完整的，规范的，符合安全技术要求地定期检查，维护保养制度，更显得尤为重要。

一、维护保养
根据使用与保养时间的不同，对建筑卷扬机的维护保养可分为每班保养、一级保养和二级保养。
1、每班保养（在每班工作前、工作中、工作后进行）
每班保养共有以下六项内容：
（1）清洁机体、按润滑表要求加注规定的润滑油料（各型卷扬机的润滑，可分别参照表8－1、表8－2、表8－3、表8－4进行）。
（2）检查各部联接螺栓，应完整无缺，紧固牢靠。
（3）检查钢丝绳有无断丝变形现象，各联接处要紧固可靠，钢丝绳应排列整齐，润滑良好。
（4）检查电路和控制设备，各接头应联接可靠，保险丝应符合规定。清除开关、磁力起动器或凸轮控制器的灰尘和脏物。电气设备应防雨防潮，接地良好，工作可靠。
（5）检查制动器和离合器，操作手柄位置应准确，拉杆销轴应牢固，各开口销不得缺损，制动瓦（带）应保持清洁无油。制动性能应可靠，分离要彻底，防护罩应确保完好无损。
（6）检视运转情况，应无冲击、振动与噪音过大等不正常现象。
表8－1 电动单筒快速卷扬机润滑表
润 滑 部 位
润滑
点数
润 滑 剂
润滑周期
（工作小时）
润滑
方式
电动机轴承
2
钙钠基脂冬1＃夏2＃
600
加注
减速器
1
齿轮油冬20＃夏30＃
300
各部轴销
电磁制动器铰链
钢丝绳

机 油冬6＃夏10＃
8
加注
48
卷筒滚动轴承
各部导向滑轮
减速器滚动轴承
1

6
钙基脂冬1＃夏2＃
8
48
300

表8－2 电动单筒慢速卷扬机润滑表
润 滑 部 位
润滑
点数
润 滑 剂
润滑周期
（工作小时）
润滑
方式
各部销轴
电磁制动器铰链
滚筒轴承
钢丝绳

2
1
机油冬6＃夏10＃
8
加注
48
减速箱滑动轴承
传动轴瓦
各部导向滑轮
减速器滚动轴承
2
1

2
钙基脂冬1＃夏2＃
8
48
50
开式齿轮表面
2
石墨脂
24
减速器
1
齿轮油冬20＃夏30＃
300
加注
电动机轴承
2
钙钠基脂冬1＃夏2＃
700
润 滑 部 位
润滑
点数
润 滑 剂
润滑周期
（工作小时）
润滑
方式
电动机轴承
2
钙钠基脂冬1＃夏2＃
700
加注
卷筒轴承
大齿轮轴承
2
1
钙基脂冬1＃夏2＃
8
油杯
小齿轮滑动轴承座
2
48
齿轮副
1
8
加注
起动套螺纹部分
1
48
起动套接触滑动面
操纵机构各关节
全部
全部
机 油冬6＃夏10＃
8
油壶
止推滚珠轴承
1
钙基脂冬1＃夏2＃
300
加注
制动轴轴承
2
48
表8－3 摩擦式卷扬机润滑表

润 滑 部 位
润滑
点数
润 滑 剂
润滑周期
（工作小时）
润滑
方式
电动机轴承
齿轮啮合面
2
5
钙基脂冬1＃夏2＃
400
加注
各部导向滑轮

48
卷筒及行星齿轮
传动机构轴承
12
400
各部销轴

机 油冬6＃夏10＃
8
钢丝绳
1
48
表8－4 摩擦式卷扬机润滑表

2、一级保养（每隔300工作小时进行）
一级保养共有以下五项内容：
（1）进行每班保养的全部作业。
（2）清除电动机滑环和炭刷架上的灰尘，炭刷架应转动灵活，压力均匀，接触良好（鼠笼式电动机无此项工作）。
（3）检查调整制动器和离合器，清除油污。调整闸瓦与制动轮的间隙：快速卷扬机为1—1.5毫米，慢速卷扬机最大径向间隙应不大于1毫米。制动带与制动轮的间隙为1—1.2毫米。调整离合器，应保证脱开和接合灵活有效。
（4）检查开式齿轮，不得有破损、断裂现象。
（5）清洗减速油箱，将减速箱内的脏油放出后加入适量柴油，运转3—5分钟将其放出，洗涤干净后再加注新润滑油至规定的液面高度。
3、二级保养（每隔600工作小时进行）
二级保养共有以下八项内容：
（1）进行一级保养的全部工作。
（2）清除凸轮控制器及其触头的灰尘污垢并修磨平整，以保持触点的正确接触面。检查线路是否完好，转动部分要加油润滑，保持运转灵活。
（3）用500伏摇表测量电动机的绝缘电阻值，应不低于0.5兆欧，否则应予干燥。清除定子绕组上的灰垢，检查定子与转子间有无摩擦痕迹，清洗轴承，加注新润滑油脂。
（4）拆检制动器、离合器，清除污垢，检查磨蚀程度。制动瓦（带）与轮的接触面积不应小于80％，否则应予调整或更换。
（5）拆检清洗开式齿轮，齿厚磨损不大于20％—25％，轴和铜套的间隙不应大于0.4毫米，滚动轴承的径向间隙应为0.16—0.20毫米，否则应予修复或更换。
（6）检查减速箱是否漏油。清洗减速箱齿轮、轴承及油道。齿轮的侧向间隙不能大于1.8毫米，滚动轴承的径向间隙不应超过0.16—0.20毫米，轴颈与铜套的间隙不能大于0.3毫米，加注新润滑油后，油封处不应渗油。
（7）检查钢丝绳接头是否牢固，当钢丝绳磨损达到报废标准时应予更换。
（8）进行满载和超载试验（超载量为10％），各部分应符合要求，工作可靠。

第五节 建筑卷扬机的常见故障诊断及排除

一、行星式卷扬机的故障诊断及排除方法
1、卷筒不转
该故障的主要原因可能有两个：
（1）制动带与制动鼓未脱开；
（2）吊物超重。
针对该故障的排除方法有以下两种：
（1）调整制动带与制动鼓之间的间隙；
（2）减轻吊重。
2、制动失效，不能停机
该故障的主要原因可能有三个：
（1）制动带有油污；
（2）制动带与制动鼓间隙过大；
（3）制动带翘曲或磨损过甚，接触面积太少；
针对该故障的排除方法有三个：
（1）洗净后吹干；
（2）调整两者之间的间隙；
（3）更换制动带使接触面积达80％以上。
3、轻载时吊钩下不来
该故障的主要原因可能有两个：
（1）制动带和制动鼓分离间隙过小；
（2）卷筒轴承缺油；
针对该故障的排除方法有以下两种：
（1）调整分离间隙；
（2）清洗并加注润滑油。
4、齿轮传动机构有噪音和发热
该故障的主要原因可能有以下三个方面：
（1）齿轮磨损过甚或啮合间隙不当；
（2）轴承损坏；
（3）润滑油过少或过多。
针对该故障的排除方法有以下三个：
（1）更换齿轮，调整啮合间隙；
（2）更换轴承；
（3）按规定加注润滑油。
二、电磁制动式卷扬机的常见故障诊断及排除
1、卷筒不转
该故障的主要原因可能有两个：
（1）制动器失灵；
（2）超负荷。
针对该故障的排除方法有两个：
（1）调整制动蹄间隙，排除磁铁电路故障；
（2）减小载荷至额定值。
2、变速器有噪音和发热
该故障的主要原因可能有三个：
（1）啮合间隙不当或齿轮磨损过甚；
（2）轴承损坏；
（3）缺少润滑油或润滑油过多。
针对该故障的排除方法有以下三种：
（1）调整间隙或更换齿轮；
（2）更换轴承；
（3）加注规定数量的润滑油。
3、轻载时吊钩下降阻滞
该故障的主要原因可能有两个：
（1）制动器分离间隙过小；
（2）滚筒轴承（铜套）缺油。
针对该故障的排除方法有以下两种：
（1）调整分离间隙；
（2）清洗并加注润滑油。
4、不能停机或制动失灵
该故障的主要原因可能有以下五个方面：
（1）开关失灵；
（2）制动蹄有油污；
（3）制动蹄间隙过大；
（4）制动蹄片磨损过甚；
（5）制动蹄翘曲或接触面过少。
针对该故障的排除方法有以下五种：
（1）修理或更换开关；
（2）洗净并吹干制动蹄；
（3）按规定调整好制动蹄间隙；
（4）更换制动蹄片；
（5）修整制动蹄面，保持接触面达80％以上。
三、摩擦式卷扬机的常见故障诊断及排除
1、卷筒大齿轮轴套过热
该故障的主要原因可能是润滑油质量不合格；
针对该故障的排除方法为：首先，清洗卷筒大齿轮套，然后更换新的质量合格的润滑油。
2、卷筒大齿轮轴承咬死
该故障的主要原因可能是衬套磨损过大；
针对该故障的排除方法为：更换衬套。
3、主轴弯曲或有裂纹
该故障的主要原因可能是卷扬机过载使用；
针对该故障的排除方法为：修理平直或更换新主轴；在操作过程中严格将卷扬机的负载控制在额定荷载及其以下。
4、齿轮运转有噪音
该故障的主要原因可能有以下两个方面：
（1）齿轮安装不正确；
（2）轴承磨损程度不一。
针对该故障的排除方法有以下两种：
（1）重新正确安装齿轮；
（2）更换新轴承。
5、齿轮齿面有裂纹。
该故障的主要原因可能是：因卷扬机长期过载使用或受到冲击荷载而造成的齿轮损坏。
针对该故障的排除方法为：更换新齿轮，并保证卷扬机严格按规定的负载使用。
6、制动器不能制动或脱不开
该故障的主要原因可能是制动带松弛或过紧；
针对该故障的排除方法为：调整制动带间隙，修理石棉带。
7、三角皮带有裂纹或扭断
该故障的主要原因可能有如下两个方面：
（1）三角皮带长期磨损；
（2）皮带轮位移。
针对该故障的排除方法有如下两种：
（1）更换新皮带；
（2）调整并紧固皮带轮。
8、离合器失灵
该故障的主要原因可能有以下三个方面：
（1）摩擦木质量差；
（2）离合器接触不均匀；
（3）弹簧弹力不足。
针对该故障的排除方法有如下三种：
（1）更换符合安全要求、质量可靠的摩擦木；
（2）调整离合器的接触面，使其接触均匀；
（3）更换弹力符合安全要求的新弹簧。