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施工升降机基础知识(2006年4月苏州）南京市特种设备监督检验所吕嘉宾lvjb@njzj.gov.cn025-84697976施工升降机培训内容施工升降机安全装置施工升降机结构施工升降机机构和控制施工升降机概述施工升降机电气系统1.施工升降机概述1.1定义：施工升降机是一种采用齿轮齿条啮合方式或钢丝绳提升方式，使吊笼作垂直或倾斜运动，用以输送人员和物料的机械。1.2施工升降机的分类施工升降机按其传动形式分为齿轮齿条式，钢丝绳式和混合式三种。1.2.1齿轮齿条式升降机：采用齿轮齿条传动的升降机。结构特点是：传动装置驱动齿轮，迫使吊笼沿导轨架上的齿条上下运动；导轨架多为单根，由标准节拼接组成。截面形式可分为矩形和三角形两种。导轨架多由附墙架与建筑物相连，刚性较好，导轨架加节接高多由自身辅助系统完成。吊笼布置分为双笼和单笼。吊笼上一般系有对重来平衡吊笼重量，提高运行平衡性。1.2.2钢丝绳式升降机：采用钢丝绳提升的升降机。1.2.3混合式升降机：一个吊笼采用齿轮齿条传动，另一吊笼采用钢丝绳提升的升降机。1.3升降机的型号由组、型、特性、主参数和变型更新等代号组成。1.4名词术语导轨架：用以支撑和引导吊笼等装置运行的金属构架。标准节：组成导轨架的可以互换的金属结构件。附着架：按一定间隔将导轨架与建筑物或其他固定结构相互联结的构件。吊笼：用来运载人员或物料的笼形金属结构件。层站：供吊笼停靠和人货出入的地点。层门：层站上通往吊笼的可封闭的门。额定工作载荷：工作工况下吊笼等装置允许的最大安全载荷。额定乘员人数：包括司机在内的吊笼限乘人数。额定提升速度：吊笼装载额定载荷，在额定功率下稳定上升的名义速度。提升高度：吊笼运行至最高上限位位置时，吊笼或平台内底平面与底座底平面间的垂直距离。2.施工升降机结构2.1底笼2.2导轨架及附墙架2.3吊笼2.4对重2.5吊杆2.6基础2.1底笼主要用于支撑施工升降机导轨架，防止无关人员进入施工升降机工作区域。主要由底架、基础节和防护围栏组成，底笼入口处装有门，吊笼运行时不能开启以保证人员安全。在吊笼与底架接触区域装有缓冲弹簧，防止两者之间刚性冲击。防护围栏由片式结构组成更方便运输，还可以根据不同需要组成不同形式的底笼。2.2导轨架及附墙架2.2.1导轨架底部与底笼连接并通过附墙架与建筑物固定，作为吊笼上下运行的导轨架，由每节1508毫米的标准节通过螺栓联结而成，标准节主要由钢管和型钢焊接而成，其截面一般呈矩形（正方形），各标准节之间可以任意互换。(传动齿条通过螺栓联结在导轨架一侧（单笼升降机）或两侧（双笼升降机）。)导轨架主弦杆承受的压应力自上而下越来越大，导轨架的架设总高度应有限制，底部基础节的压应力最大。2.2.2附墙架按一定间隔将导轨架与建筑物或其他固定结构相互联结，以保证导轨架不断架设升高的稳定性，并可以通过其来调整导轨架的垂直度，附墙架的间隔一般为3~10米，导轨架顶部悬臂自由高度要严格控制在允许范围内。根据实际附墙要求不同，可以选择的附墙形式（图组）。附墙架与建筑物连接（示意图）。导轨架接高。2.3吊笼吊笼是施工升降机的核心部分，是运输物料和人员的承载结构，通过传动系统使之沿轨道上下运行。吊笼为焊接结构体，四周为钢丝网或钢板网组成封闭式结构，由笼架、笼门、天窗盖、安全防护栏、吊杆安装孔、导向滚轮等组成。吊笼与导轨架的主弦杆一般有四组导向滚轮联结。导向轮保证吊笼不脱离导轨及沿导轨架平稳升降。前后导向轮和两侧导向轮承受吊笼自重及载荷重力，对导轨架产生偏心弯矩。导向轮槽与导轨架主弦杆相匹配。2.4对重具有一定质量，悬挂在绕过天轮的钢丝绳上，沿导轨架运行，对吊笼起平衡作用的重物。在齿轮齿条传动的施工升降机中，一般设计有对重，用来平衡吊笼的重量，以减少主电机输出功率节省能源。同时改善了导轨架的受力状态，提高了升降机的运行平稳性。对重须沿在导轨架上设置的专用导轨运行，不可悬浮放置。对重与吊笼两者通过钢丝绳悬挂在天轮两侧，两者重量的一部分可以得到平衡，天轮载荷可通过导轨架传递到升降机底架和基础。对重的重量G3可由下式确定：G3=G2+φG1式中：G1——吊笼有效额定载荷（kN）；G2——吊笼自重（kN）;φ——额定载荷系数。选取值是设对重的关键。（一般φ=－0.25~0.4）2.5吊杆吊杆的作用是安装和拆卸导轨架时用来起吊标准节及附墙架使用。当进行作业时将其安装在吊笼顶部的专用安装孔内。2.6基础基础承受升降机自重载荷，载重，风载荷。基础设置应满足使用说明书各项要求，其距建筑物的距离应满足所选附墙架型号。（升降机基础图）3.施工升降机的机构SC型施工升降机的传动装置3.1传动形式（1）电动机——蜗轮蜗杆减速器（2）电动机——两级齿轮减速器（3）原动机——液压传动方式随着液压技术的不断发展，在施工升降机上也出现了这种传动装置。3.2布置方式根据传动副的不同，传动装置的布置方式在吊笼上的布置，分为内布置式、侧布置式、顶布置式和顶布置内布置混合式四种。采用蜗杆传动副减速器的传动装置，由于体积较小占空间少，为维修方便大都布置在吊笼内部。采用斜齿传动副因受其结构限制一般采用侧置式。侧置式可降低吊笼净高，但维修不方便。有的升降机将传动装置布置在吊笼顶部，可增加吊笼内部空间，但占据了吊笼顶部部分空间，使升降机拆卸不便。液压传动装置一般均采用顶部布置方式。3.3蜗杆传动装置的工作原理蜗轮蜗杆传动副传动的施工升降机，由主电机产生驱动力矩，经连轴器、蜗杆、蜗轮、齿轮，传递到齿条上，由于齿条用螺栓固定在导轨架上，导轨架固定在升降机的底架和基础上，因而齿条不能上下移动，转动的齿轮即沿着齿轮齿条啮合传动节圆的公切线方向上下移动，使吊笼上下运动。3.4传动装置上的制动器施工升降机传动装置上的制动器一般为摩擦片式制动器，安装在电动机尾部。这里只介绍摩擦片式制动器工作原理。4施工升降机安全装置4.1防坠安全器指非电气、气动和手动控制的防止吊笼坠落的机械式安全保护装置。防坠安全器是施工升降机最重要的安全装置，其作用是限制吊笼的运行速度，防止吊笼坠落，保证人员设备安全。安全器工作原理：安全器齿轮与导轨架齿条啮合，当吊笼运行失控而下滑时，内部离心块在离心力作用下克服弹簧作用力向外飞出与制动轮内的凸齿啮合，迫使制动轮旋转，由于制动轮尾端螺纹的作用而压紧碟形弹簧，使制动轮与外壳锥面摩擦力逐渐增大，使吊笼平缓制动直到停止。在安全器发生作用的同时切断传动装置的电源。安全器每发生一次动作后必须进行复位后才能重新使用。安全器在使用过程中必须按规定进行定期坠落实验及周期检定。（示意图）4.2断绳保护装置1.瞬时式断绳保护装置瞬时式断绳保护装置也叫楔块式捕捉器，双面作用的楔块式捕捉器，如图7-70所示，有两对夹持楔块，捕捉器动作时，导轨被夹紧在两个楔块之间，楔块镶嵌在闸块上，闸块由拉杆连接，由压簧激发系统带动工作。对整体架设的施工升降机，其布置方式如图7-71所示。4.3连锁控制开关吊笼进出门均设有连锁开关，只有当吊笼门完全关闭后，吊笼才能启动。在运行过程中如果吊笼门开启，吊笼停止运行。基础防护围栏门（底笼门）上设有连锁开关，只有当吊笼位于底部规定位置时，基础围栏门才能开启。吊笼顶部的安全出口设有连锁开关，当安全门开启时，吊笼不能启动。各层站层门设有连锁开关。4.4行程和极限控制开关行程限位开关：吊笼等装置到达行程终点时自动切断控制电路的安全开关。行程限位开关由上下限位开关组成。如果强制减速开关未能使吊笼减速停止，限位开关动作，迫使吊笼停止。极限控制开关：吊笼等装置超越行程终点时自动切断电源电路的安全开关。极限开关由上下极限开关组成，其作用是当吊笼运行超过限位开关和越程后，极限开关将切断总电源使吊笼停止运行。极限开关是非自动复位的，动作后只能通过手动复位才能使吊笼重新启动。4.5缓冲器当起升速度≤1.6m/s时，使用蓄能型或耗能型缓冲器。当起升速度＞1.6m/s时，使用带缓冲复位的蓄能型或耗能型缓冲器。4.6急停开关及安全钩急停开关：供司机在紧急情况下制动吊笼用的手动开关。安全钩：防止吊笼脱轨用的钩状挡块。5施工升降机电气系统5.1电气系统电气设备主要由设置在底笼的电源箱、吊笼内的电控箱、驾驶室内的操作箱及系列行程控制开关和电机等组成。其主要功能是为施工升降机提供动力源并设置过热、短路、断路等保护。主要由挑线梁、电缆保护架和电缆滑车等组成。电缆导向架：用以防止随行电缆缠挂并引导其准确进入电缆储筒的装置。电缆系统的主要作用是张紧电缆，防止在震动和风载作用下与运动部件发生干涉，减少电缆的张力，延长电缆使用寿命。(电缆滑车图)5.2电缆系统施工升降机电气设备的保护系统，主要有相序保护、急停开关、短路保护、零位保护、报警系统、照明等。5.3电气安全保护系统