棘輪棘爪裝置工作原理以及在鑄造起重機減速器中的應用

王朝俠

摘要：根據(jù)國家有關規(guī)定，鑄造式起重機主起升機構應有兩套驅動系統(tǒng)，當其中一套系統(tǒng)因發(fā)生故障無法工作時，另一套驅動系統(tǒng)必須保證在額定起重量下，完成工作。因此，兩套驅動系統(tǒng)必須進行剛性聯(lián)接，在驅動系統(tǒng)正常工作時，兩個卷筒組必須同步。為了保證兩個卷筒組的同步運動，必須在減速器中加入棘輪棘爪裝置，消除兩個輸入電動機轉速不同帶來的影響。

關鍵詞：鑄造起重機 主起升機構 減速器 棘輪棘爪

鑄造起重機是橋式起重機的一種，是煉鋼車間、鑄造車間運輸液態(tài)金屬的專用起重設備。根據(jù)冶金工業(yè)的工藝要求和生產特點，鑄造起重機工作級別最高、吊運的液態(tài)金屬物最危險、工作條件最惡劣、工藝過程最嚴格，因而也導致其結構和安全保障措施也很復雜。棘輪棘爪裝置作為機械中防止逆轉的制逆裝置，可保證起重機起升機構在一臺減速器發(fā)生故障時，另一臺減速器能正常完成工作。

1 棘輪棘爪裝置的工作原理

棘輪棘爪裝置是由棘輪和棘爪組成的一種單向間歇運動機構，它屬于棘輪停止器，一般用來作為機械中防止逆轉的制逆裝置或者供間歇傳動用。棘輪機構按結構形式可分為：齒式棘輪機構和摩擦式棘輪機構。齒式棘輪機構結構簡單，制造方便；動與停的時間比可通過選擇合適的驅動機構實現(xiàn)。而摩擦式棘輪機構是用偏心扇形楔塊代替齒式棘輪機構中的棘爪，以無齒摩擦代替棘輪，特點是傳動平穩(wěn)、無噪音；動程可無級調節(jié)，但因靠摩擦力傳動，會出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，雖然可起到安全保護作用，但是傳動精度不高，適用于低速輕載的場合。根據(jù)以上敘述的特點，以及起重機類產品的實際要求，需要選用齒式棘輪機構作為鑄造式起重機中的防逆裝置，保證兩臺減速器的同步運行。

2 棘輪棘爪裝置在鑄造起重機減速器中的應用

根據(jù)國家有關規(guī)定，鑄造式起重機主起升機構應有兩套驅動系統(tǒng)，當其中一套系統(tǒng)因發(fā)生故障無法工作時，另一套驅動系統(tǒng)必須保證在額定起重量下，完成工作。因此，兩套驅動系統(tǒng)必須進行剛性聯(lián)接，在驅動系統(tǒng)正常工作時，兩個卷筒組必須同步。為了保證兩個卷筒組的同步運動，必須在減速器中加入棘輪棘爪裝置，消除兩個輸入電動機轉速不同帶來的影響。

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鑄造式起重機主起升機構布置圖

棘輪棘爪裝置在鑄造式起重機主起升機構減速器中必須成對使用，才能在一臺減速器發(fā)生故障時，另一臺減速器能確保正常完成工作。其工作原理為，上升時，電動機帶動高速軸轉動，通過二軸齒輪傳動傳遞給其上的棘輪棘爪裝置，棘輪推動棘爪，棘爪推動三軸，三軸驅動輸出軸，帶動重物起升；下降時，由重物自重反帶卷筒旋轉，而輸出軸帶動三軸，三軸帶動二軸、二軸上的棘爪推動棘輪旋轉，直至傳遞到高速軸上，而這時候，電動機起反向制動的作用。

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棘輪棘爪減速器工作原理圖

3 鑄造式起重機主起升機構減速器中的棘輪棘爪裝配

鑄造式起重機主起升機構一般選用硬齒面或中硬齒面減速器，棘輪棘爪裝置核心部件包括：棘轂、棘爪、頂簧、推桿、導向套等構件。棘轂采用鑲嵌的方式，鑲嵌在大齒輪的內部，棘轂材料選用ZG340-640，鑄造、加工、熱處理工藝必須嚴格按照規(guī)范要求進行。棘爪安裝在棘轂上，彈簧、推桿、導向套按要求進行安裝，安裝精度必須達到設計要求。

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棘輪棘爪裝配圖

總之，棘輪棘爪裝置對鑄造式起重機主起升機構起到安全的作用，也起到同步的作用。在實際使用中，要對其按照設計要求進行檢修。由于棘輪與棘轂是通過銅套安裝在一起的，一旦棘輪安裝尺寸發(fā)生變化，會加劇銅套磨損加速，潤滑油中會殘存大量的銅粉末，因此要注意觀察、化驗油液中銅元素的變化。在使用過程中，要注意檢修彈簧、推桿，有問題時，要及時進行更換。由于鑄造起重機工作級別最高、吊運的液態(tài)金屬物最危險、工作條件最惡劣、工藝過程最嚴格，其結構和安全保障措施也很復雜，所以一定要對棘輪棘爪裝置有較高的重視。

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