1.2  升降机的构造

(1)简易升降机

由钢丝绳驱动,大多用于运送货物。由塔架、吊篮、卷扬机等组成。塔架一般为桁架结构,用缆绳拉住,保持直立。吊篮用型钢焊成,是装载货物的容器。卷扬机固定在地面上,钢丝绳绕过塔架顶部的滑轮与吊篮连接,牵引吊篮上下运行,操作人员在地面上控制。

(2)  齿轮齿条驱动升降机 

既可输人,又可载物。主要由操作装置、塔架、机座和护圈、动力和运输等构成。

(a)塔架

由若干标准节段组成的管子桁架结构。为了保证塔架的稳定,每隔一定高度(约10-15米)用附着杆与建筑物连接一次,塔架节段上有齿条和导轨架。

(b)  机座和护圈 

机座是输送人或商品的装置,护圈被安装支身的下端,没有单独使用机械的方式来定位,而是使用联合电气的形式来定位。一旦发生位移,座门会自动合起来。在护圈的根部,为降低机座接触地面的猛烈程度,取得最大化的稳定性,必须装有减震设备。 

(c)驱动装置

设在机厢内,由电动机、减速器和齿轮齿条组成。减速器输出轴端的齿轮,伸出机厢,与固定在塔架上的齿条啮合,带动机厢上下运行。机厢内部设有控制系统,操作人员亦可随机运行。

加节装置安装在机厢的顶部,是一台手动或机动的小型动臂式起重机。加节时,机厢升到离塔顶一定距离处,利用起重机把需要加标的准节段吊到塔顶,就位固定后,即完成加节工序。为了确保升降机的安全运行,设有限速制动装置,行程限位开关,行门保护开关等。齿轮齿条驱动的升降机与简易升降机相比,具有高度大,架设速度快,安全可靠,人货两用等特点,在建筑施工,特别是高层建筑施工中,广泛应用。

1.3  本课题的现状与主要研究内容

1.4  路灯升降机的发展趋势

2  路灯升降机的设计

2.1  总体设计

路灯升降机的主要设计指标是在1~30米高度范围内实现灯具的升降,便于路灯的安装、使用和维护。由于已有的几类产品虽有各自的优点,但缺点也比较突出,所以本次设计在前人的基础上力求有所改进,实现平稳、匀速的升降,并能停在任意指定位置。文献综述

本机构由于是路灯升降机,整体体积比较小,布局空间有限,电机选择时应该考虑到空间限制的问题,额定转速不能太大,否则的话减速机构不能将转速降至合理的速度上,减速比也不宜过大,太大的话由于部件尺寸过大会增大整体体积。综合考虑,选定额定转速为1400r/min的微型电机来进行驱动,在电机后用摆线针轮减速机减速后,通过联轴器与蜗杆轴相连,用两个蜗轮蜗杆机构实现减速和换向,使速度达到相应要求,并通过与两个蜗轮同轴的绕线轮和凸轮控制相应机构实现匀速布线,将钢索均匀的绕在绕线轮上,绕线轮牵引钢索带动整个下半部分的灯具完成上下升降的过程。其中,使用凸轮机构是为了控制导向轮实现匀速往复布线,因为钢索要在绕线轮上缠绕好几圈,必须往复运动才能实现,凸轮行程过半后由弹簧提供返回的力。导向轮是的使用为了防止钢索在绕线轮上缠绕时发生干涉,从而导致钢索缠绕在一起,使整个机构停止运转,导向轮的存在使钢索有序的排布在绕线轮上[1]。绕线轮是跟第一级蜗轮一起安装在第二级蜗杆轴上,导向轮与凸轮是由第二级蜗杆驱动。

本次设计由于升降高度最高为30m,属于比较高的高度,体积又不能太大,所以对传动减速机构的要求比较高,设计难度较大,几易其稿,最终定下的是用两个蜗轮蜗杆机构实现减速和换向。由于齿轮传动减速比较小,需多级传动才能实现,增大体积且不好布置和设计,所以此次设计没有采用齿轮传动的老方式[2]。而斜齿轮的加工和和计算都比较复杂,所以此次设计用蜗轮蜗杆代替斜齿轮实现变向,采用斜齿轮的方案也被排除。由此次设计我深切的感受到方案从设计到实现是有很大差距的,不是只有原理通过就行的,是需要考虑多方面因素综合取舍来实现的,任何一个机构的设计都是一个整体的过程。不过由于自身知识的欠缺,此次设计肯定会有很多我自己没想到的问题,希望各位老师前辈能指出和指导。在此感谢我的指导老师邱老师对我的指导和启发,邱老师的意见对最终方案的确定起了很大作用。至于灯具的大小、尺寸、形状参照国家标准和具体情况设计,在此不做讨论,灯罩亦然,本次论文主要讨论传动原理。

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