彭旭东

0 引言

如今,人、货两用的施工升降机在建筑施工中广泛使用。工地上应用较多的机型是SC200/200和SCD200/200两类,前者为三减速器齿轮驱动,后者为带对重的二减速器齿轮驱动,二者都是直接齿轮传动实现工作装置的垂直运动。产品说明书中介绍一些调整关键点,对有的使用者存在理解问题,现以SC200/200机型为例,结合运行原理介绍调整要求。

1 机构

升降机主要由吊笼总成、传动板总成和导轨架总成组成(以下简称吊笼、传动板和导轨架)。吊笼侧板和传动板的底板都竖直焊有两根纵梁,纵梁的上、下端装有行走轮和导向轮,下部位置还装有安全挂板;吊笼侧板上装有1个安全防坠器及其齿轮和1个压紧轮,传动板底板上装有三个减速机及其驱动齿轮和两个压紧轮。导轨架为等长的标准结构件,由四根钢管焊接而成,其上竖直安装有两根齿条,四根钢管构成两套运行轨道,多个导轨架、附着装置组合形成导轨架总成。吊笼和传动板相互间用螺栓或销轴连接,它们的滚轮(行走、导向、压紧轮统称滚轮)与导轨架配合,使三个总成结合在一起。装配后,吊笼和传动板的行走轮利用机构重心偏移形成的力矩下撑、上钩着导轨架,它们的导向轮在左右方向又卡住导轨架,从而保持与导轨架的位置关系;驱动、防坠器齿轮和压紧轮又与导轨架上的齿条配合,进而支撑吊笼、传动板在导轨架上,且提供运行的动力。行走、导向轮的外缘加工成直径大于导轨架钢管的弧面。一台升降机通常是两套升降装置,一套升降装置上装有23个滚轮,这些滚轮按悬臂轴形式布置,大部分滚轮轴上装有改变径向位置的偏心套,其调整量为5 mm～8 mm;滚轮的轴向位置由其轴的设计尺寸和轴向垫片来确定。

2 调整思路及注意事项

面对众多的滚轮,如何下手,施工前应有正确的思路。如上所述,工作装置的垂直运动是依靠齿轮在齿条上的滚动,这表明调整工作应同时完成两项任务:第一是正确定位吊笼、传动板相对于导轨架的位置;第二是保持所有齿轮与齿条的啮合位置。正确的调整方法和步骤,可以同时实现设计的位置要求。实际工作中,常出现与设计较大的偏移,其根源在于不清楚工作任务。较易忽视的是齿轮啮合位置或者是顾此失彼。对于三齿轮驱动的升降机,齿轮副的位置应是三个驱动齿轮的法线切线与齿条的法线重合或平行,齿轮与齿条的轴向平行(啮合面平行)。这个总体位置关系虽然由总成零件的设计和加工保证,然而更精准的位置关系,还需通过调整滚轮来实现。如果齿轮啮合位置不正确,轻者机器出现振动、噪声和磨损加快,重者出现断齿、断轴和无法运行等情况,实际使用充分证明这点。同时也提示,维修升降机时,应加强对结构件、零件的检验,使其符合技术要求,如果存在配件质量问题,安装调整也将面临困难。

3 调整程序与方法

3.1 吊笼的调整

1)安装吊笼前,确认导轨架垂直度在0.5‰,调整其上的压紧、导向轮,使其装配间隙处于最大位置。2)垂直吊起吊笼,装入导轨架并放在底座上;重新偏心吊着吊笼至下端刚离开底座。3)检查四套(每套上有两个滚轮)行走轮是否与导轨架钢管对住并接触。由三点定面的原理可知,平面中有四点支撑,可能存在一点悬空(或磨损或修理等)。用手推动滚轮,能自由转动,说明此点悬空。通过粗调左右导向轮,使行走轮与钢管对住,通过径向调整下行走轮(上行走轮不能调整)使四行走轮全部接触钢管。4)吊笼与导轨架在前后方向上的平行检测、调整。以导轨架立平面为基准,在两纵梁同一水平位置的两个点上测量纵梁与导轨架钢管间的间距,左右梁平面与钢管的距离应相等,距离差小于0.5 mm,当超过标准,通过选配或更换一侧上行走滚轮和调整同侧的下行走滚轮达到要求;接着在一纵梁同一垂直位置的两个上、下端点上测量纵梁平面与导轨架钢管间的间距,上、下距离应相等,距离差小于1 mm。通过等量调整下左、右行走轮使上下端距离相当,当调整不能满足要求,通过选配或更换下行走轮达到要求。5)导向轮的初调整。调整四个导向轮,使其弧面底与钢管对住,且间隙为零;当弧面底无法与钢管对住,则应在导向轮轴上加调整垫;当调整到最小,还有间隙,应更换导向轮。6)吊笼与导轨架对称中心的对正检测、调整。以导轨架和纵梁的两侧平面为基准,测量纵梁上、下端与轨道在左右方向上(横向)的距离,上下、左右四个点的距离应相等,距离差小于1 mm。当达不到要求,应通过对角等量放大、缩小导向轮轴向位置来校正纵梁,此时可通过起落吊笼,同时在吊笼左边或右边下面支垫(不同时支垫),利用吊笼的重力作用,使调整容易实现。7)调整导向轮与导轨架的间隙。先向右施加横向预紧力,调出左侧导向轮与钢管的间隙和压紧轮与齿条背面的间隙,其值均为0.5 mm;接着向左施加横向力预紧力,使左侧导向轮间隙为零,放出右侧导向轮的间隙为1 mm。8)所有滚轮调整结束后,都应拧紧螺栓至规定力矩,且拧紧锁紧螺帽。吊笼调整结束后,将其放在底座上。

3.2 传动板的调整

调整传动板的方法与吊笼的一样,但传动板与导轨架的对正,应以齿轮和齿条的中心为基准。

1)安装传动板总成前,解除电机上的制动器,拧松传动板总成上的各压紧轮、导向轮的连接螺栓,转动这些螺栓上的偏心套,使各滚轮处于装配间隙最大位置上。2)垂直吊起传动板,安装在导轨架上,且落至与吊笼的耳板相距200左右的位置,下落中需要不断地同时转动各减速器的连轴器。注意下降与转动连轴器应相配合。3)可利用在传动板下边中部支垫,吊绳刚放松但不取下的方式,利用传动板前后方向重心偏移的作用,使上、下行走轮都支撑、钩挂在导轨架的钢管上。4)检查行走轮,使四个行走轮的弧面底与钢管应都接触。5)传动板与导轨架在前后方向上的平行检测、调整。所选基准与吊笼调整相似,传动板纵梁平面与导轨架钢管的平行距离的偏差值在上下、左右方向都小于0.5 mm。同时平行距离应接近吊笼的平行距离,其差小于1 mm。其调整方法同吊笼一样。6)传动板与导轨架的对正。对传动板施加横向力预紧力,使三个驱动齿轮与齿条无啮合间隙(三个驱动齿轮尺寸一致或磨损一样);以此为基准,调整两个压紧轮,使其与齿条背面的间隙为:新机0.5～0.8,旧机0.8～1.2(齿轮啮合间隙),上、下相等,上、下的距离差小于0.3 mm;向传动板施加相反方向横向力预紧力,此时压紧轮与齿条背面无间隙,调整左右、上下导向轮,使其间隙均为0.3,锁紧全部调整丝的螺帽。至此传动板的调整全部结束。

3.3 连接吊笼与传动板

连接吊笼与传动板应把握上下耳板平行,螺栓孔对正的安装准则,以传动板的装配基准为准。当结构件、零件(含换、修的零件)加工精度符合要求,结构件没有受到强力损伤,按上述要求调整,应能顺利连接。

3.4 试运行

当各安全限位开关有效且安装完毕,且制动器有效,进行试运行。运行时,上下运动流畅,齿轮传动声音均匀,无异常声响,各滚轮运行良好且均处于工作状态。

4 吊笼与传动板连接形式的分析、探讨

传动板与吊笼应当是牵引与被牵引关系。从行走、导向装置数量上看,二者的运动存在相对独立性,而它们的连接方式又取消了这种独立性。在制造运行机构中的结构件、零件时,两个总成的规格、尺寸、精度应保持一致;在安装后,它们的调整应保持一致。实际使用中,由于一致性保持得不够好,曾发生过压紧轮底座连接钢板变形等事件。

站在使用者的角度看,应对现有的连接实施改进,把现有连接形式改变为万向的单牵引结构,且增加少量的定位滚轮和缓冲、安全装置。这就把传动板总成和吊笼看成相对独立的运行装置,它们由各自的行走、导向装置与导轨保持位置关系,传动板只承担垂直荷载和自重的偏载力矩(较小),吊笼的横向偏载全部由其滚轮承担,两个总成的调整互不影响,这对传动机构的使用应当是有益的。升降机的正常工况,如起升及其停止,下降及其停止等,这些运动的控制均来自传动板,牵引轴只承受拉力;在特殊工况下,如下限位调整不当的吊笼座底或安全防坠器工作时,由缓冲弹簧或垫块来支撑传动板(0.7 t)的重量,牵引轴不受力。

[1]张宝玉.浅谈施工机械设备的安全防范与管理[J].山西建筑,2009,35(14):337-338.