塔式起重機(jī)針對(duì)建筑施工中的模板工藝而進(jìn)行研發(fā),適用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的工業(yè)與民用建筑施工中建筑材料與構(gòu)件的起重吊運(yùn)。
1.目前國內(nèi)起升機(jī)構(gòu)的主要調(diào)速方式
起升機(jī)構(gòu)是塔式起重機(jī)最重要的傳動(dòng)機(jī)構(gòu),目前傳統(tǒng)調(diào)速方式下要求重載低速,輕載高速,調(diào)速范圍大;起升機(jī)構(gòu)調(diào)速方式的優(yōu)劣直接影響整機(jī)性能。起升機(jī)構(gòu)調(diào)速方式選擇原則有三個(gè):首先要平穩(wěn),沖擊小;其次要經(jīng)濟(jì)和可靠,符合國情;三是要便于維修。
1.1 多速電機(jī)變極調(diào)速
4繩最大起重量小于等于6T的小中型塔機(jī)競爭激烈,成本控制嚴(yán)格,國內(nèi)以多速電機(jī)變極調(diào)速為主,方案簡單,應(yīng)用較廣,常采用4/8/32極多速電機(jī)實(shí)現(xiàn)。
1.2 電磁離合器換檔的減速器加帶渦流制動(dòng)的單速繞線轉(zhuǎn)子電機(jī)
該調(diào)速方式我國已采用幾十年,但現(xiàn)在已逐漸不再使用。它靠電磁離合器換檔改變減速器的速比,靠帶渦流制動(dòng)的單速繞線轉(zhuǎn)子電機(jī)串電阻獲取較軟的特性和慢就位速度。它的優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行比效平穩(wěn),調(diào)速比可以設(shè)計(jì)較大。它的缺點(diǎn)較多,首先電磁離合器一般采用國產(chǎn)機(jī)床用產(chǎn)品,壽命短,可靠性差;其次是不能空中動(dòng)態(tài)變換離合器檔位,不然會(huì)下滑,這很危險(xiǎn);三是減速器成本較高。
1.3 普通減速器加帶渦流制動(dòng)的多速繞線轉(zhuǎn)子電機(jī)
將上一種方式的電磁離合器換檔改為多速電機(jī)驅(qū)動(dòng)普通單速比減速器則是本方式的思路。相對(duì)于多速電機(jī)換檔沖擊大的缺點(diǎn),帶渦流制動(dòng)的多速繞線轉(zhuǎn)子電機(jī)可串電阻獲取較軟的M-n特性,起制動(dòng)和檔位切換較平穩(wěn),有慢就位速度,功率可以比鼠籠電機(jī)用得大。這種調(diào)速方式構(gòu)造簡單,易維護(hù),可靠性高。目前已成功地解決了渦流制動(dòng)繞線轉(zhuǎn)子電機(jī)散熱問題,大大提高了這種調(diào)速方式的可靠性。
目前國內(nèi)8~12t起升機(jī)構(gòu)大多采用這種調(diào)速方式,但是這種電機(jī)起制動(dòng)和換檔仍有較大的峰值電流和沖擊,電氣控制系統(tǒng)比較復(fù)雜,16t以上的大噸位起升機(jī)構(gòu)一般不宜再采用這種調(diào)速方式。
[$page] 1.4 差動(dòng)行星減速器加雙電機(jī)
行星減速器的太陽輪由一臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng),行星架由另一臺(tái)電機(jī)經(jīng)行星減速驅(qū)動(dòng),外軌道的內(nèi)齒圈固定在起升卷筒上。這就是差動(dòng)行星減速器的構(gòu)造。行星系確定為某一合適參數(shù)后,卷筒轉(zhuǎn)速就取決于兩臺(tái)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向,同向快速,反向慢速。如果是單速電機(jī),每臺(tái)電機(jī)則有正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和停止三種狀態(tài)與另一臺(tái)電機(jī)相配,因此速度檔位很多。如果用多速電機(jī),速度檔位就更多了,這就是差動(dòng)調(diào)速原理。電機(jī)可用鼠籠或變頻與鼠籠相結(jié)合,較小噸位用鼠籠,大噸位用變頻與鼠籠相結(jié)合。這種方式調(diào)速比大,完全能滿足重載低速、輕載高速的要求,而且可靠性高,特別適合于大噸位起升機(jī)構(gòu)。
但差動(dòng)行星減速器結(jié)構(gòu)復(fù)雜,一般要非標(biāo)設(shè)計(jì)與生產(chǎn),加上雙電機(jī),成本較高,控制復(fù)雜。主機(jī)生產(chǎn)廠家采用的不多。
1.5 變頻調(diào)速
變頻調(diào)速是當(dāng)今最先進(jìn)的交流調(diào)速方式。隨著國際變頻器價(jià)格的逐步下降,變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛。國內(nèi)塔機(jī)起升機(jī)構(gòu)的應(yīng)用已多年,效果良好,但使用面不廣。它的優(yōu)點(diǎn)是慢就位速度可長時(shí)間運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)零速制動(dòng),運(yùn)行平穩(wěn)無沖擊,能延長結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)件的壽命,對(duì)鋼絲繩排繩和壽命大有裨益,同時(shí)提高了塔機(jī)的安全性。
但其在起升機(jī)構(gòu)使用面很窄,一是進(jìn)口變頻器仍然較貴,國產(chǎn)變頻器不過關(guān);二是變頻器一旦出了問題,一般修不了,大多只能換新;變頻調(diào)速由于成本高,一般中小噸位起升機(jī)構(gòu)應(yīng)用少,大噸位則較多。變速調(diào)速在中小噸位大面積使用,只有等待國產(chǎn)變頻器的崛起。
2.變頻器在塔式起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)的方案
塔式起重機(jī)在起升機(jī)構(gòu)中應(yīng)用變頻技術(shù)以日本安川變頻器為主,主要應(yīng)用于中大塔機(jī),同時(shí)4繩最大起重量小于等于6T的小中型塔機(jī)競爭激烈,成本控制嚴(yán)格,所以變頻器應(yīng)用極少。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,國產(chǎn)變頻器技術(shù)日益成熟,價(jià)格優(yōu)勢(shì)明顯,應(yīng)用于中小塔機(jī)已經(jīng)成為可能。