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摘要：本文着重分析了塔式起重机回转机构的最大弊端，对造成回转电机断轴的情况进行了重点的分析， 并对此情况提出新的改进方案。此机构也可应用于汽车起重机等其它类型的起重机。
关键词： 塔式起重机， 电机轴，机构
中图分类号：U653.921
1、前言
随着城市建设的发展，市场对塔式起重机的需求量越来越大，塔机的类型也日益丰富起来，在满足塔机最大起重量、最大独立高度以及塔机最大附着高度的同时，对塔机使用的方便性、可靠性和安全性也有了更高的要求。其中回转电机断轴的显现就困扰了很多施工单位。断裂的形式主要是电机转子悬伸轴断裂，就分析来看，有塔式起重机生产厂家的质量问题，也有施工工地使用塔式起重机上存在的缺陷和不足。
2、造成回转电机断轴的原因
（1）回转定位时急打反转造成回转电机轴断裂：塔式起重机回转机械普遍采用电机—液力偶合器—回转减速器—回转支承的结构形式。大型塔式起重机上回转电机采用变频调速或者使用绕线转子异步电动机，以降低回转启动速度，减小塔式起重机回转启动力矩，而中小型塔式起重机由于生产本钱的限制，多采用异步电动机或多速异步电动机，仅靠液力偶合器缓和启动冲击，但使用的液力偶合器一般都是静压倾泄式的，防护动力过载性能较差，致使中小型塔式起重机的回转启动力矩较大，也不能有效地防护整个机构动力过载。如果施工工地在塔式起重机回转定位时，采用急打反转的措施，也就是所说的“打反车”，这就使整个回转机构在承受正常的回转力矩基础上，又忽然增加了一个反向的启动力矩，这就很大程度地超过了回转机构所能承受的额定扭矩。固然回转减速器的输进轴较回转电机的输出轴更细，但由于静压倾泄式液力偶合器能够隔离振动、缓和冲击，所以过量的扭矩必将造成回转电机输出轴断裂。
（2）回转过程急刹车造成回转电机断轴：起重机上每一套机构都应配备制动器或者具有同等功能的装置。由于塔式起重机回转机构必须答应臂架随风自由转动，所以塔式起重机回转机构上设置的制动器都是常开式的，通电线路也是和回转电机分开控制的。塔式起重机回转机构上的常开式制动器的功能，主要是防止回转就位后，臂架随风旋转造成上料或卸料的困难，也就是说回转制动器应在回转机构停机后才能使用。很多施工工地上的塔式起重机司机由于不了解回转制动器的作用，总是误将回转制动器作为刹车来用，致使回转机构在承受正常载荷的情况下，又附加了制动扭矩，假如回转机构所承受的扭矩总量超过回转机构的额定载荷，则将发生塔式起重机回转电机断轴的事故。
（3）回转齿轮副啮合状况不良造成回转电机断轴：机回转机构的最后一级传动都是齿轮传动，齿轮啮合状况的好坏对回转机构及整台塔式起重机的运载情况都有着重要的影响。由于塔式起重机上、下转台，回转支承，回转机构的重量较重，有些塔式起重机拆装队伍可能在塔式起重机安装时，选择将下转台、回转支承和上转台、回转机构分两次吊装，特别是那些非自升式的小型塔式起重机，无法安全地用架设吊杆将整个机构一起吊装，这就使得回转机构与回转支承的齿轮啮合状况，每安装一次就会变化一次。假如齿轮副侧隙过大或齿轮啮合面积太小，会造成传动齿轮的磨损过快甚至断裂，假如回转齿轮副侧隙过小，则增大了回转机构的传动扭矩，当传动扭矩超过回转机构的额定载荷时，就会致使塔式起重机回转电机断轴。
2、回转机构的改进方案
由于上述旧式回转机构在施工现场中量大面广， 但因其在设计和技术性能上的先天不足， 质量和设备事故时有发生， 影响了现场施工进度和企业经济效益， 因此， 对其进行技术改造， 改善其技术性能，使其在安全可靠、性能稳定的條件下工作是施工现场对这类塔机的迫切要求。
（1）根据上述现象我们可以在塔式起重机回转电路中加一个时间继电器，使塔式起重机回转急打反转时，电机停止工作，有一个3～5秒的时间延时，然后再次启动电机反转，可以有效的减少一定的扭矩力，从电路控制上消除回转急打反转现象发生的可能。制动过程也利用同样的原理来实现。急刹车时，用常闭触点控制回转制动器的通电线路，使得回转机构不断电就无法接通回转制动器的主线路，以防止回转机构运转过程中急刹车。
（2） 我们也可以设计一个机构，使起重机电机瞬间反转的时候脱离运动齿轮，电机空转3～5秒的时间，然后重新接触上反转齿轮，重新工作。急刹车时也同样可以采取这样的措施，如下图所示。电机在打反转时，可沿着固定的轨道（齿条）向反方向移动一定的时间，这样就使整个的回转机构速度减慢，扭矩力减小。当电机到达另一端时，重新接触上反转齿轮，重新驱动，实现回转机构反向旋转。此外大齿轮与小齿轮的传动也可以起到一定的减速作用。
但是，此方案虽然能良好的解决上述中的急打反转和急刹车造成的电机轴断裂，但对齿轮啮合还要进一步研究和分析。
上述的两项解决方案都是使塔式起重机每次回转启动时都有一个同样的时间延时，虽然有效的缓和了扭矩过大而造成的电机轴断裂的状况，但是给进步工效和方便操纵都产生了不利影响，如若可能可根据整体机构的安排计算出每次空转或停止的时间，合理安排回转的速度，可使操作者有提前预算出旋转的幅度的能力。这样也可以良好的解决工效和操作不便的问题。
3、结束语
在塔式起重机回转机构的设计和改造过程中，很多施工单位引进了外国的技术，将电机改成了调速电机，以达到多级和无级调速回转的目的，效果很好。但是由于其传动部分的价格使塔机成本幅度提高而受到限制。因此对于此方案改变回转机构具有回转平稳、故障率低，通用性好，自重轻等优点，能满足现场安全可靠、经济适用的性能要求。
关键词： 塔式起重机， 电机轴，机构
中图分类号：U653.921
1、前言
随着城市建设的发展，市场对塔式起重机的需求量越来越大，塔机的类型也日益丰富起来，在满足塔机最大起重量、最大独立高度以及塔机最大附着高度的同时，对塔机使用的方便性、可靠性和安全性也有了更高的要求。其中回转电机断轴的显现就困扰了很多施工单位。断裂的形式主要是电机转子悬伸轴断裂，就分析来看，有塔式起重机生产厂家的质量问题，也有施工工地使用塔式起重机上存在的缺陷和不足。
2、造成回转电机断轴的原因
（1）回转定位时急打反转造成回转电机轴断裂：塔式起重机回转机械普遍采用电机—液力偶合器—回转减速器—回转支承的结构形式。大型塔式起重机上回转电机采用变频调速或者使用绕线转子异步电动机，以降低回转启动速度，减小塔式起重机回转启动力矩，而中小型塔式起重机由于生产本钱的限制，多采用异步电动机或多速异步电动机，仅靠液力偶合器缓和启动冲击，但使用的液力偶合器一般都是静压倾泄式的，防护动力过载性能较差，致使中小型塔式起重机的回转启动力矩较大，也不能有效地防护整个机构动力过载。如果施工工地在塔式起重机回转定位时，采用急打反转的措施，也就是所说的“打反车”，这就使整个回转机构在承受正常的回转力矩基础上，又忽然增加了一个反向的启动力矩，这就很大程度地超过了回转机构所能承受的额定扭矩。固然回转减速器的输进轴较回转电机的输出轴更细，但由于静压倾泄式液力偶合器能够隔离振动、缓和冲击，所以过量的扭矩必将造成回转电机输出轴断裂。
（2）回转过程急刹车造成回转电机断轴：起重机上每一套机构都应配备制动器或者具有同等功能的装置。由于塔式起重机回转机构必须答应臂架随风自由转动，所以塔式起重机回转机构上设置的制动器都是常开式的，通电线路也是和回转电机分开控制的。塔式起重机回转机构上的常开式制动器的功能，主要是防止回转就位后，臂架随风旋转造成上料或卸料的困难，也就是说回转制动器应在回转机构停机后才能使用。很多施工工地上的塔式起重机司机由于不了解回转制动器的作用，总是误将回转制动器作为刹车来用，致使回转机构在承受正常载荷的情况下，又附加了制动扭矩，假如回转机构所承受的扭矩总量超过回转机构的额定载荷，则将发生塔式起重机回转电机断轴的事故。
（3）回转齿轮副啮合状况不良造成回转电机断轴：机回转机构的最后一级传动都是齿轮传动，齿轮啮合状况的好坏对回转机构及整台塔式起重机的运载情况都有着重要的影响。由于塔式起重机上、下转台，回转支承，回转机构的重量较重，有些塔式起重机拆装队伍可能在塔式起重机安装时，选择将下转台、回转支承和上转台、回转机构分两次吊装，特别是那些非自升式的小型塔式起重机，无法安全地用架设吊杆将整个机构一起吊装，这就使得回转机构与回转支承的齿轮啮合状况，每安装一次就会变化一次。假如齿轮副侧隙过大或齿轮啮合面积太小，会造成传动齿轮的磨损过快甚至断裂，假如回转齿轮副侧隙过小，则增大了回转机构的传动扭矩，当传动扭矩超过回转机构的额定载荷时，就会致使塔式起重机回转电机断轴。
2、回转机构的改进方案
由于上述旧式回转机构在施工现场中量大面广， 但因其在设计和技术性能上的先天不足， 质量和设备事故时有发生， 影响了现场施工进度和企业经济效益， 因此， 对其进行技术改造， 改善其技术性能，使其在安全可靠、性能稳定的條件下工作是施工现场对这类塔机的迫切要求。
（1）根据上述现象我们可以在塔式起重机回转电路中加一个时间继电器，使塔式起重机回转急打反转时，电机停止工作，有一个3～5秒的时间延时，然后再次启动电机反转，可以有效的减少一定的扭矩力，从电路控制上消除回转急打反转现象发生的可能。制动过程也利用同样的原理来实现。急刹车时，用常闭触点控制回转制动器的通电线路，使得回转机构不断电就无法接通回转制动器的主线路，以防止回转机构运转过程中急刹车。
（2） 我们也可以设计一个机构，使起重机电机瞬间反转的时候脱离运动齿轮，电机空转3～5秒的时间，然后重新接触上反转齿轮，重新工作。急刹车时也同样可以采取这样的措施，如下图所示。电机在打反转时，可沿着固定的轨道（齿条）向反方向移动一定的时间，这样就使整个的回转机构速度减慢，扭矩力减小。当电机到达另一端时，重新接触上反转齿轮，重新驱动，实现回转机构反向旋转。此外大齿轮与小齿轮的传动也可以起到一定的减速作用。
但是，此方案虽然能良好的解决上述中的急打反转和急刹车造成的电机轴断裂，但对齿轮啮合还要进一步研究和分析。
上述的两项解决方案都是使塔式起重机每次回转启动时都有一个同样的时间延时，虽然有效的缓和了扭矩过大而造成的电机轴断裂的状况，但是给进步工效和方便操纵都产生了不利影响，如若可能可根据整体机构的安排计算出每次空转或停止的时间，合理安排回转的速度，可使操作者有提前预算出旋转的幅度的能力。这样也可以良好的解决工效和操作不便的问题。
3、结束语
在塔式起重机回转机构的设计和改造过程中，很多施工单位引进了外国的技术，将电机改成了调速电机，以达到多级和无级调速回转的目的，效果很好。但是由于其传动部分的价格使塔机成本幅度提高而受到限制。因此对于此方案改变回转机构具有回转平稳、故障率低，通用性好，自重轻等优点，能满足现场安全可靠、经济适用的性能要求。