景豐+劉昕


摘要:介紹了大型卷揚(yáng)式道口電動拉門的設(shè)計(jì)原理和結(jié)構(gòu),解決了特寬道口拉門在設(shè)計(jì)和制造上存在的技術(shù)難題。
關(guān)鍵詞:大型;卷揚(yáng)式;鐵路道口;電動拉門
0 前言
隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷擴(kuò)大,鐵路建設(shè)和公路建設(shè)作為交通命脈也取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。鐵路與公路交匯處的道口配套設(shè)施的可靠性顯得十分重要,它直接影響正常生產(chǎn)運(yùn)輸和人民生命財(cái)產(chǎn)的安全。因此,提高鐵路道口拉門的安全性能是非常重要的。松原油田熱電廠新建專用線鐵路道口,道口寬度為100 m,是目前國內(nèi)最大的鐵路與公路交匯道口,均采用對拉卷揚(yáng)式電動拉門,單側(cè)拉門長度54m,單側(cè)行程51m。
安裝投入使用后,拉門在行走過程中,有時(shí)會出現(xiàn)鋼絲繩與卷筒之間“打滑”現(xiàn)象。另外,拉門在行走過程中,鋼絲繩向卷筒一側(cè)偏移,當(dāng)行走至一半行程后,鋼絲繩開始與卷筒一側(cè)擋板干涉,鋼絲繩與擋板及鋼絲繩之間產(chǎn)生相互“啃咬”現(xiàn)象,大大降低了鋼絲繩和卷筒的使用壽命。為此,對拉門設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了相應(yīng)的改進(jìn)和完善。
1設(shè)計(jì)原理和結(jié)構(gòu)
1.1拉門驅(qū)動功率和鋼絲繩預(yù)緊力
1.1.1拉門驅(qū)動功率
卷揚(yáng)式道口電動拉門單側(cè)行程51 m,行走速度υ=55 m/min,拉門自重N=2562 kg,
車輪與鋼軌之間的滾動摩擦系數(shù)f1=0.1,滾動軸承摩擦系數(shù)f2=0.002。
P=Fυ …………………………………………(1)
F=N(f1+f2) ……………………………………(2)
將N、f1、f2代入(2)中 ,F(xiàn)=261.32kg=2560.94 N
υ=55m/min=0.917 m/s
將F、υ代入(1)中,P=2348.38W,故選用電機(jī)功率3.0 kW。
1.1.2鋼絲繩預(yù)緊力
卷筒與鋼絲繩之間的滾動摩擦系數(shù)f=0.1,鋼絲繩包角α=2π,拉門拉力F=2560.94 N。
根據(jù)歐拉公式:
F1/F2= ………………………………………(3)
F1-F2=F …………………………………………(4)
將f=0.1,α=2π,F(xiàn)=2560.94 N代入公式(3)、(4)中,求得:
F1=5489.56 N, F2=2928.62 N
鋼絲繩預(yù)緊力:
F/=( F1+F2)/2=4209.09 N
選用6×19-11鋼絲繩,其破斷拉力為60074 N>F/=4209.09 N,
故選用的鋼絲繩滿足要求。
1.2基本結(jié)構(gòu)與工作原理
100m大型卷揚(yáng)式道口電動拉門基本結(jié)構(gòu)見圖1:
拉門由端部輪組、行走拉門、扶正裝置、導(dǎo)向輥、卷筒、驅(qū)動裝置、鋼絲繩、中間輪組、限位裝置及鋼軌等組成。其工作原理為電機(jī)驅(qū)動擺線減速機(jī),通過皮帶傳動帶動卷筒轉(zhuǎn)動,鋼絲繩在卷筒上纏繞1圈后分別與行走拉門的兩端固定,依靠卷筒與鋼絲繩之間的摩擦使行走拉門在規(guī)定的行程內(nèi)行走。改進(jìn)后,鋼絲繩由原來的斜向布置改為水平布置,增加了鋼絲繩的包角;在卷筒上外圓上沿卷筒軸向均布焊接9根φ16的螺紋鋼,以增加鋼絲繩與卷筒之間的摩擦力,避免“打滑”現(xiàn)象的發(fā)生。
另外,為了避免鋼絲繩與擋板及鋼絲繩之間產(chǎn)生相互“啃咬”現(xiàn)象,在卷筒兩側(cè)設(shè)置導(dǎo)向輥。導(dǎo)向輥結(jié)構(gòu)見圖2:
導(dǎo)向輥采用垂直方向的雙輥型式。保證鋼絲繩在雙輥之間的圓形凹槽內(nèi)運(yùn)動。鋼絲繩與支承輥之間為滾動摩擦,減少鋼絲繩和支承輥之間的摩擦。
導(dǎo)向輥支撐座用螺栓固定在底板上,支撐座上的螺栓孔為長圓形孔,可以左右調(diào)整定位。而底板兩端分別焊在兩側(cè)鋼軌上,底板的螺栓孔是偏心的,安裝時(shí)保證卷筒前后兩側(cè)的鋼絲繩錯開一定的距離,錯開距離為20~40 mm左右,切記不能使兩側(cè)鋼絲繩在同一直線上,同時(shí)保證卷筒兩側(cè)鋼絲繩均在同一水平線上,導(dǎo)向輥應(yīng)安裝在卷筒中心兩側(cè)各400~450 mm的位置,以便更好地起到定位作用。
鋼絲繩兩端固定點(diǎn)改為水平固定,在端部的輪組內(nèi)側(cè)支板上焊接一個(gè)牽引座。其高度位置應(yīng)保證鋼絲繩在全長方向處于水平狀態(tài)。兩端固定點(diǎn)的左右位置應(yīng)保證與所在導(dǎo)向輥所對應(yīng)的位置相一致,即同一側(cè)的鋼絲繩應(yīng)在一條直線上。牽引座與行走拉門底部中間的鋼管之間焊接一塊連接板進(jìn)行支撐,以保證端部輪組支板和整體的剛度。
2結(jié)論
在原有卷揚(yáng)式道口電動拉門基礎(chǔ)上,對卷筒結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn),增加了卷筒與鋼絲繩之間的摩擦力,避免了鋼絲繩“打滑”現(xiàn)象;增加了鋼絲繩導(dǎo)向機(jī)構(gòu),解決了鋼絲繩與卷筒兩端擋板及鋼絲繩之間的“啃咬”問題,大大提高了鋼絲繩的使用壽命。改進(jìn)后的拉門運(yùn)行效果良好,實(shí)現(xiàn)了道口電動拉門的大型化。
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