多個卷筒保證同步性工藝研究*

岳海豹

(太原重工股份有限公司 技術中心,山西 太原 030024)

0 引言

起重機起升機構中多個卷筒協同工作是其常用結構形式，多個卷筒的上升、下降同步性至關重要。根據減速機形式的不同，常見的多卷筒結構形式有：整體大減速機帶兩個卷筒形式、獨立大減速機帶兩個卷筒形式、雙卷筒雙減速機形式、三減速機帶兩個卷筒形式、雙卷筒單減速機形式等。具體采用哪種多卷筒結構形式，可根據廠房結構、起重量、工作級別等因素綜合考慮。例如鑄造起重機，常采用整體大減速機帶兩個卷筒結構形式，需保證兩個卷筒同步工作，平穩起吊鋼水包，若兩個卷筒不同步，則可能造成鋼水包傾斜甚至鋼水包脫鉤等問題。因此，保證卷筒同步性至關重要。本文以起重機起升機構采用兩個變頻電機驅動一個行星減速機，行星齒輪減速機的4個輸出軸上各驅動一個單連接法蘭卷筒，卷筒與減速機之間采用球鉸式卷筒連軸器形式為例，從加工及裝配角度出發，對如何保證多個卷筒起升及下降同步性進行工藝研究。

1 起重機起升機構結構形式

本文所介紹的起重機起升機構結構形式采用兩個變頻電機驅動一個行星減速機，行星齒輪減速機的4個輸出軸上各驅動一個單連接法蘭卷筒，卷筒與減速機之間采用球鉸式卷筒聯軸器形式，如圖1所示。該起升機構結構形式多用于水電站橋式起重機，如吊運轉子及日常檢修。以某水電站為例，其一個轉子質量達2 000 t，對于起重機的起重量要求特別高，普通的起升機構結構形式無法滿足要求。為保證4 個卷筒的同步性，從卷筒的加工及裝配角度出發研究多個卷筒同步性的工藝。

圖1 起重機起升機構結構形式

2 卷筒的加工

由于大噸位起重機采用的卷筒尺寸較大，重量較重，因此該類卷筒采用落地臥式車床加工。本文所使用的數控車床型號為CK61315，其最大加工直徑為Φ3 150 mm，卡盤直徑為Φ2 500 mm，過刀架直徑為Φ2 800 mm，頂尖最大承重為40 t。

單連接法蘭卷筒一端為卷筒軸，在其上安裝的軸承及其配套零部件用于支撐卷筒旋轉；另一端為連接法蘭，其上安裝的卷筒聯軸器與減速機相連，用于提供卷筒旋轉動力。對于多個卷筒結構形式，除了自身要保證加工圖紙要求外，還需保證每個卷筒加工尺寸相對位置一致。卷筒的加工工序如下：

2.1 卷筒劃線并鏜中心孔

將卷筒毛坯依次平放于劃線平臺的等高托輥上，在卷筒兩端劃出卷筒中心十字線。檢查各卷筒毛坯余量及卷筒兩端法蘭外端面距離，必須滿足圖紙尺寸要求。劃出卷筒軸頭中心孔加工線，上鏜床平卷筒軸端面，并打軸端中心孔，保證中心孔粗糙度為Ra6.3。

2.2 卷筒車削

(1)夾卷筒法蘭端,頂軸頭中心孔，校正，夾緊，檢查毛坯余量，筒體兩端車架位處粗糙度為Ra6。

(2)校正托輥，工件調頭，校正，夾緊，檢查卷筒兩端法蘭外端面距離保證圖紙尺寸要求，按圖紙車卷筒法蘭內孔、外圓、端面至圖要求，并車卷筒法蘭背面，保證法蘭厚度，見平即可。

(3)車卷筒法蘭內孔。

(4)工件再次調頭，頂軸頭中心孔，校正，夾緊，粗、精車卷筒外圓至圖紙要求。這里需特別注意：4個卷筒繩槽底徑差≤0.1 mm,即4個卷筒繩槽底徑尺寸要一致。卷筒繩槽的加工通過數控程序模擬無誤后再進行粗、精車工序，保證卷筒繩槽滿足圖紙要求。

(5)臨床劃線。劃出卷筒繩槽起止端位置線,并將此線引劃到卷筒連接盤側面及端面,以供加工方形槽時作為參考。

2.3 劃卷筒法蘭端方形槽加工線

劃出卷筒中心十字線,引劃水平腰線。根據2.2節中臨床劃出的卷筒繩槽起止線，劃出安裝卷筒聯軸器方形槽加工線。特別注意：4個卷筒上的方形槽相對位置必須完全一致。

2.4 鏜削方形槽

將卷筒放置于鏜床工作臺上，按已加工卷筒外圓及端面找正、卡緊；鏜卷筒聯軸器方形槽至圖紙要求，必須保證4個卷筒上方形槽與繩槽起止的相對位置一致。

2.5 劃卷筒鋼絲繩壓板孔加工線

根據卷筒鋼絲繩起止線劃出鋼絲繩壓板孔加工線，保證4個卷筒鋼絲繩壓板孔一致。

2.6 鉆卷筒鋼絲繩壓板孔

鉆出卷筒鋼絲繩壓板孔，上鋼絲繩壓板，試穿鋼絲繩。

3 多卷筒形式裝配

在安裝卷筒前，需先將卷筒聯軸器安裝于行星減速機上，且必須保證4個卷筒聯軸器安裝方向一致。在安裝卷筒時，4個卷筒繩槽起止線方向也應一致，保證4個卷筒同步上升或下降轉動。

在安裝鋼絲繩時，應保證4條鋼絲繩安裝接頭一致，同時鋼絲繩總長也應一致。

4 結語

多卷筒形式作為大噸位起重機的常用結構，具有起重量大、安全系數高、結構緊湊等優勢。但該結構對卷筒上升及下降同步性要求高，加工、裝配制造難度大。本文從卷筒加工、裝配角度入手，研究了多個卷筒同步性的工藝，較好地解決了多卷筒形式同步性問題。