电动葫芦制动的可靠性是关系到电动葫芦使用安全的重要因素,是本行业和用户普遍关心的问题。电动葫芦制动性能是技术条件和产品质量分等的主要考核指标之一,国内电动葫芦技术条件规定,制动下滑量(S)不得超过载荷每分钟上升距离的百分之一,即S≤1/100v,v 为额定起升速度(m/min)。本文仅从加工和装配方面进行探讨 ,以提高国内普遍生产的CD1型电动葫芦制动的可靠性。
 

电动葫芦制动的异常情况
 

       CD1型电动葫芦的结构如图1所示。锥形转子电机的制动主要是通过该电机轴上的制动弹簧和电机轴的窜动,使制动环闭合实现的。可见 ,电机轴能否灵活窜动是关系到电动葫芦制动性能的重要因素。当通电时,如磁拉力不能克服制动弹簧力和摩擦阻力,或即使能免强克服上述两种力 ,但转子轴向窜动时间较长,制动环不能正常脱离制动座,则载荷不能正常起升或下降,甚至会出现电机过载或烧毁现象;当断电时,如弹簧压力不能克服摩擦阻力,或即使能克服,但制动环闭合时间较长 ,会出现不能制动或下滑量过大的问题。
 

电机轴上摩擦阻力的分析

       电机轴的摩擦阻力除静扭力矩在联轴器花键部产生静摩擦力F1和转子装配自重引起的摩擦阻力F2外,还有04轴(或中间轴)与电机轴装配的各种误差而引起的附加外力。

( 1)电机轴摩擦阻力静扭矩M产生的静摩擦力F1为

F1= (M /r ) f (N) ( 1)式中f——摩擦系数,取0. 15r——花键平均半径转子装配自重(G)与轴承的摩擦阻力F为

F2= f G (N) (2)式中f——摩擦系数,取0. 002

(2) 轮胎联轴器的附加外力,根据文献[1 ],相对径向位移Δy产生的附加径向力Fry为Fry = (0.2～0.4)ΔyD (N)

(3)相对径向位移Δy产生的附加弯矩My为My = (0.02～0. 04)ΔyD2 ( N·m m)

(4)相对轴向位移Δx产生的附加轴向力Fax为Fax= (0.5～1)Δx D ( N)

(5)相对角位移ΔT产生的附加径向力 Fra为Fra= (0.02～0. 04)ΔT D2 (N)

(6)由离心力产生的附加轴向力 Fac为Fac= 3×10- 13n2D4 ( N)

(7)式中D——橡胶元件的外径, mmn——电机转速, r /min电机正常工作时,必须满足下式A≥ P+ F式中A——电机轴向磁拉力(在标准允许的电压降条件下也应满足) ,设计中已给定P——制动弹簧压力F——以上分析的各种摩擦阻力之和由上述分析可知,影响电机轴的摩擦阻力的因素是多方面的,也是较为复杂的。
 

加工与装配对电机轴窜动的影响
 

在电机出厂试验合格的情况下 ,电动葫芦制动异常主要是加工和装配质量达不到要求而造成的。

( 1)零件加工的影响

① 04轴轴承孔与箱体止口的同轴度误差。

②卷筒外壳两端止口的同轴度及轴向尺寸误差。

③卷筒两端内孔的同轴度及轴向尺寸误差。

④联轴器花键孔齿面粗糙度达不到要求,电机轴窜动摩擦系数大,或窜动花键的平均半径(r )小,导致窜动摩擦阻力过大。

(2)装配的影响

①装配后的减速器不能灵活转动, 04轴与箱体止口的同轴度和轴向尺寸超差。

②整机装配的随意性,没有采用配对选用装配的方法,可能会出现电机轴与04轴(或中间轴)相顶死的情况。

③零件的粗糙度,特别是联轴器的粗糙度和毛刺有较大影响,更不利的是车间为便于装配,常在花键配合处加上少许棉纱,这样就改变了其配合性质。

④轮胎联轴器结构上的缺陷,如零件数多,工艺较复杂,在轮胎圈上的缺口降低了缓冲性能和承载能力,两半体定位性差,装配有很大的随机性,动平衡性差;特别是随扭转角的增加,在电机轴上产生较大的附加轴向力,在高速运转时由于外径扩大也会引起轴向收缩而产生较大的轴向拉力;轮胎圈易疲劳断裂而出故障 (甚至造成载荷坠落事故) ,这些均是轮胎联轴器的先天不足。

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