卷筒組是歐式起重機中重要加工部件

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　　卷筒組是歐式起重機起升機構的重要加工部件，歐式小車卷筒省去了傳統行車的專用軸承底座，和小車架主、副端梁合為一體支承由卷筒所承擔的負載重量，卷筒長度和強度的計算與傳統橋式小車的卷筒一樣(參見2013《起重機設計手冊》710～716頁中的相關內容)。歐式卷筒中間光桿部分的取值計算，在第3章小車的起升機構中介紹。

　　歐式卷筒的類型

　　從加工方式來看，歐式卷筒組(圖2-17)有兩種類型：①鑄造卷筒組;②焊接卷筒組。

　　鑄造卷筒組(圖2-18)只適應50t以下的小歐式起重機，多采用HT200鑄造毛坯加工而成。焊接卷筒組(圖2-19)適應小、中、大歐式起重機，多采用Q235-B和Q345-B鋼板彎卷而成，重量相對較輕，適用于單件生產和大尺寸卷筒，但Q345-B鋼板彎卷而成的卷筒必須經時效處理退除應力后再機加工和熱處理。

　　從鋼絲繩的固定方式來看，歐式卷筒組有兩種類型：①鋼絲繩用壓板固定在卷筒兩頭的卷筒臂上(圖2-19(a)、圖2-20);②鋼絲繩用U形螺栓固定在卷筒兩頭的擋板上(圖2-19(b)和圖2-21)。

　　鋼絲繩在卷筒上的固定必須**可靠，便于檢查和更換鋼絲繩。用壓板固定在卷筒兩頭臂上的卷筒，一般適合5～50t小歐式起重機。對63～300t的中歐式起重機和大于300t的大歐式起重機，由于標準減速器中心距有限，電機和卷筒在布置起升機構時，只能將起升機構布置在小車橫梁異側，其間距往往受到電機和卷筒的橫向尺寸影響，一般將鋼絲繩在卷筒側板的外邊用U形螺栓固定，便于布置起升機構的電機和制動器。

　　從傳統的卷筒連接方式來看，卷筒組有三種類型：①齒輪盤軸接手連接;②花鍵連接;③卷筒聯軸器連接。

　　歐式起重機在歐洲一般采用卷筒與減速器固定連接和柔性連接，卷筒與減速器的連接有多種連接方式(參見須雷，“起重機鋼絲繩卷筒與減速器的連接方式”，《起重運輸》，1987，(7))，在國內產品設計中，由于傳動可靠，組裝、拆卸方便，大多數還是采用卷筒聯軸器連接。

　　卷筒的特點

　　歐式小車的卷筒推薦采用單層繞雙聯卷筒，繩槽采用標準槽型式，對起升高度超過30m的卷筒推薦采用深槽卷筒。卷筒有效繩槽的長度尺寸主要與起重量、起升高度和倍率有關，對起升高度較大的起重機，卷筒可以增大直徑，但需要考慮卷筒軸線與起升機構減速器輸入軸之間的距離能不能布置下電機、制動器等傳動零部件?？梢愿鶕a品系列化、標準化和模塊化來設計系列產品，優化卷筒的長度和直徑。

　　筒繩直徑比e(卷筒的計算直徑除以鋼絲繩直徑)，國內和歐洲標準要求是一直的，但就國內的實際情況，鋼絲繩選用**品牌的產品，8股芯鋼絲繩選用較多，鋼絲繩強度也比國內較高。鋼絲繩直徑較小，相應卷筒和滑輪直徑減小，對選用卷筒聯軸器會遇到難找對應型號的麻煩，在市場上也很難找到匹配的歐式系列滑輪，對傳統的滑輪系列，單靠減小滑輪直徑，對滑輪的強度和壽命還沒有完整的實踐經驗和實驗數據支撐，筆者在多年的產品設計中，按折中的辦法，在實踐中一直采用經驗值。當然這是一種稍偏保守的設計理念，對筒繩直徑比推薦按表2-2中的推薦值取值，供設計者參考。

圖2-22桶繩直徑比e

　　歐式卷筒組(圖2-22和圖2-23)沒有支座，固定在小車架的主副端梁上，因此超載限制器只能裝在滑輪軸上。由傳動軸、通蓋、軸承、軸承座、隔套、卷筒聯軸器、軸端擋板、卷筒、鋼絲繩壓板、軸定位板、軸承蓋、高度限制器傳動齒輪、卡軸板、連接軸等組成。

　　1—傳動軸;2、7—通蓋;3、13—軸承;4—軸承座;5、6—隔套;8—卷筒聯軸器;9—軸端擋板;10—卷筒;11—鋼絲繩壓板;12—右端軸定位板;14—右端軸承蓋;15—高度限制器傳動大齒輪;16—右端軸卡板;17—右端連接軸;18—高度限制器傳動小齒輪;19—右端齒輪罩殼;20—起升高度限制器;21—起升高度限制器支座;22—起升高度限制器罩


圖2-23中、大歐式起重機卷筒組

　　1—起升傳動軸;2、4、8、10、11—通蓋;3、9—調心軸承;5—卷筒聯軸器;6—卷筒;7—鋼絲繩壓板;12—高度限制器

　　卷筒的強度和卷筒設計計算

　　歐式卷筒的強度和卷筒設計計算與通用橋式起重機一樣，參見2013《起重機設計手冊》710～716頁相關內容。

　　歐式卷筒的壁厚推薦按經驗取值后進行強度校核，一般對L≤3D的卷筒，卷筒壁厚初取0.95～1.05d;對L>3D的卷筒，卷筒壁厚初取1.1～1.2d。其中，L為卷筒長度，D為卷筒直徑，d為進口鋼絲繩直徑。

　　卷筒的裝配槽向

　　歐式卷筒的裝配，分左右槽向，槽向決定鋼絲繩的順序纏繞，與卷筒鋼絲繩朝哪邊放繩和鋼絲繩繩頭固定位置有關。對雙聯單層繞卷筒，理論上講鋼絲繩固定有兩個位置，一個是固定在卷筒內側，一個是固定在卷筒外側(圖2-24)。

圖2-24卷筒裝配槽向

　　固定在卷筒內側，只適應于起升高度小和起升機構倍率為1的卷筒組。對歐式起重機，在實際設計中一般不會遇到這種情況，主要因為這種情形的鋼絲繩卷筒偏角遠大于3.5°，將導致鋼絲繩纏繞錯亂，不能正常纏繞工作。

　　固定在卷筒外側，適應于歐式起重機的卷筒組。判斷卷筒的槽向采用“握手規則”，即用單手(左或右手)示意握向卷筒，以判斷卷筒部位的端頭為參照，四指指向卷筒卷繞方向，拇指指向卷筒卷繞靠卷筒里側方向，符合左手為左向槽，符合右手為右向槽。