院 系 名 称: 降温系统机电工程学院
专 业 班 级: 机械08-14班
学 生 姓 名:
李兴钢导 师 姓 名:
开 题 时 间: 2012年3月1日
毕业论文开题报告
一.设计（论文）目的、意义
建筑卷扬机是一种提升设备，由于它的结构简单、搬运灵活、维修简单、价格低廉等优点，所以被广泛应用于物料提升、水平或垂直拽引重物、打桩、集材、冷拉钢筋、设备安装等工作中。 建筑卷扬机作为一种机电产品，它的设计可以强化我们对专业知识的学习。在设计过程当中，像在机械部分对行星减速器进行传动方案的设计,对主要零件轴、齿轮、卷筒进行结构的设计，对其他零件进行结构和选型的设计以及对其关键部件进行强度计算分析和校核,都可以培养自己分析问题、独立解决问题的能力，丰富自己设计产品的阅历,了解和掌握现有建筑卷扬机结构及其工作原理等。 在国外，卷扬机的品种繁多，应用也很广泛。我国的建筑卷扬机生产已有近40年的历史,而真正定型生产还是在70年代初的事。80年代初我国的建筑卷扬机技术的研究才活跃起来,但和国外的建筑卷扬机技术相比落后至少30年。我国目前生产使用的建筑卷扬机还是70年代定型的产品。在80年代以前,我国还没有制定有关建筑卷扬机的国家标准,也缺少建筑卷扬机的设计、试验、生产、使用规范。现如今，我国建筑行业发展迅猛，我们应该把握有利 时机，瞄准国际先进水平，从宏观上及时修订新的建筑卷扬机国家标准，以替代86标准，设计出操作方便、价格低廉及可靠性高的卷扬机势必能大大的推动建筑行业的发展。
二 文献综述（课题研究现状及分析）；
提升重物是建筑卷扬机的一种主要功能，所以各类卷扬机的设计都是根据这一要求为依据的。虽然目前塔吊、汽车吊等取代了建筑卷扬机的部分工作，如塔吊在建筑工地上用于物料和构件的提升工作，但由于塔吊成本高，一般在大型建筑中使用，而且灵活性较差，故一般中小型建筑仍然广泛应用于建筑卷扬机，就是大型建筑中虽有塔吊，也还需要建筑卷扬机作辅助提升用；汽车吊虽然灵活方便，但也因为成本太高，而不能在建筑业中被广泛应用，故大型设备的安装仍然是由建筑卷扬机承担的。建筑卷扬机除在建筑工地、设备安装等方面被广泛应用外，在冶金、矿山等行业中亦广泛应用，如高炉料钟和物料的提升，小型矿井的物料提升，船舶上锚链的提升等。建筑卷扬机用于提升重物时，需要有门子架、桅杆等配套设备方能实现。
目前国内外广泛使用的建筑用卷扬机，一般均有电机、制动器、独立的减速箱、钢绳卷筒、底架等组成。它们的减速箱通常采用笨重的齿轮减速箱或蜗轮蜗杆减速箱，电机与减
速箱、钢绳卷筒的安装形式一般有“n 型、 J”型、型等。普遍存在的不足是：体积大、过载能力差、噪音大、效率低、使用寿命短、工作不够安全可靠等，有些产品还已列入国家淘汰产品。国内外的卷扬机设计都在致力于缩小体积、减轻重量，提高承载能力，节省能源，工作安全可靠，但都没有理想的可供选择的卷筒内藏减速传动装置，而使设计、试制工作遇到困难。Stocky系列卷扬机采用多排顶杆蠕动减速装置，并将该减速装置直接设置于卷筒内，使设计的卷扬机达到体积小、重量轻、过载能力大、节省能源、工作安全可靠。它的结构是：由减速装置内藏于钢绳卷筒内的钢绳卷筒、左右支架、底架及锥形制动电机呈一字型设置，便于安装运输，力求最佳外型结构形式。
一、我国建筑卷扬机发展状况
我国在很久以前的古代，就知道采用轱辘等来提升重物，以减轻体力劳动的强度和提高劳动生产率。但由于旧中国工业落后，劳动力便宜，所以在建筑业中的物料提升大都是靠工人肩挑背扛，而卷扬机只有在一些大型建筑企业中才被使用，应用很少，而且所使用的卷扬机也均为国外生产，国内基本上没有生产卷扬机的厂家。
我国卷扬机的生产是在20世纪50年代初，为满足恢复经济的需要和第一个五年计划建筑的
需要，卷扬机的生产被提到了日程上。原沈阳国泰机器厂（阜新矿山机械厂前身）等成批仿制了两种卷扬机，一种为日本的JIS8001型动力卷扬机，它是一种原动机为电动机，传动型式是开式圆柱齿轮传动，双椎体摩擦离合器，操作为手板脚踩的快速卷扬机；另一种是按苏联图纸制造的1011型和1012型普通蜗杆传动、电控慢速卷扬机。由于当时生产力不高，卷扬机的需求量亦不多，故这段时间国内卷扬机的生产主要是仿制。
随着生产的发展，到了60年代，卷扬机的生产和使用越来越多。为了协调生产，主要由阜新矿山机械厂、天津卷扬机厂等组成了卷扬机行业组织。先后试制了0.5t、1t、3t电动卷扬机，但由于对当时各厂家的生产能力估计不足，无法推广。
从70年代起，我国建筑卷扬机的生产进入了技术提高、品种增多的新阶段。当时第一机械工业部发布了JB926-74《建筑卷扬机型式与基本参数》和JB1803-76《建筑卷扬机技术条件》两个部标准，并把卷扬机行业规划给常德建筑机械研究所领导。随着标准的颁布，使得各厂家相继生产了20t和32t卷扬机，满足了经济发展的需要。
到了80年代，中国实行改革开发，使国民经济得到了大发展，基本建设任务增加，使得对卷扬机的需求大量增加，国家颁布了GB1955-80《建筑卷扬机》、JJ3-83《建筑卷扬机设几何图形拼贴画>量化分析
计规范》。随着生产需要的变革，卷扬机的种类越来越多，逐渐开发了如高速卷扬机、变速卷扬机、自动限位卷扬机等新产品，以及谐波传动、摆线针轮传动、圆弧齿齿轮传动、圆弧齿圆柱蜗杆传动等具有新型传动型式的卷扬机。为使卷扬机的生产满足日益增加的需求和解决中小厂家设计力量薄弱的情况，1988年卷扬机行业组织了卷扬机系列设计组，对单筒快速建筑卷扬机起重质量从0.5t到2.5t的机型进行了系列设计。这次设计分为两种，一种为基本型（电控卷扬机），一种为溜放型（手控卷扬机）。
到了90年代中旬由沈阳国泰矿山机械厂试制了10马力（7.5kw）的单筒卷扬机，这事我国生产的第一台建筑卷扬机，到目前我国的卷扬机生产厂家不下200家，从业人员达10万，年产卷扬机8万多台。发展到目前为止，卷扬机的产品已经从0.5-32t十个吨级的卷扬机。其中0.5-3t的卷扬机多用于建筑施工工地，5t以上的卷扬机用于水电堤坝，港口货场，林区拖曳及船舶打捞等工作。我国卷扬机按国家系列标准生产。生产量较多的是较小吨位的卷扬机，建筑卷扬机一般对吨位要求为0.5-5吨的范围内，起重一顿的建筑卷扬机产量最多，约占整个建筑卷扬机产量的三分之一。
二、国外建筑卷扬机概况
国外建筑卷扬机的品种繁多，应用较为广泛。在西方技术先进的国家中，虽然工业水平先进，机械化程度不断提高，起重设备也在不断更新，但仍不能完全淘汰卷扬机这样的行之有效的简单机械设备。下面介绍几个国家卷扬机的发展历程。
明治维新与洋务运动（一）美国
美国生产建筑卷扬机的厂家有近百家，主要有贝波国际有限公司、哲恩有限公司等。
贝波成立于1919年，主要产品有：气动链式卷扬机，防爆拖式启动卷扬机，驳船卷扬机，电动链式卷扬机，电动葫芦，电动卷扬机，手动卷扬机，液压卷扬机，水平卷扬机，手动链式卷扬机，棘轮牵引器，空中调运车等产品。
哲恩有限公司是美国较大的生产起重设备的公司，主要产品有各种手动卷扬机，电动卷扬机，提升机械及起重机。手动卷扬机的主要品种有：直齿传动卷扬机、蜗杆传动卷扬机；电工卷扬机品种有：蜗杆传动系直齿齿轮传动系列、涡轮蜗杆传动组合系列、直接驱动系列、链式传动系列等等。
（二）法国黎强案
法国生产卷扬机的厂家很多，其中包腾公司就是生产卷扬机的主要厂家之一。包腾公司主要生产KUSW系列卷扬机、LMD系列卷扬机、PC系列卷扬机和RCS系列卷扬机。KUSW型卷扬机轻巧紧凑，效率高，安全可靠，可遥控操作。这种卷扬机能够比较理想的与各种建筑机械配套。LMD型卷扬机可两档变速，采用液压控制。液压系统可同时控制两个机械制动器。LMD型卷扬机综合了电气技术和液压技术的优点，性能比较好。PC型卷扬机是三速电动卷扬机，远距离遥控操作，空载高速下降，提高了生产效率。电控齿轮换挡（采用了延时继电器），起吊位置精确，运动缓和，传动件在油池里工作，停车缓慢，避免磨损电磁刹车。RCS型卷扬机可五档变速，三个低速挡和两个高速挡。由两个独立的装有电磁刹车系统的提升电动机驱动卷扬机。电动机带动直齿减速器，用锥齿轮带动卷筒。
（三）日本
日本明治30年开始制造和使用卷扬机。据日本荷役机械研究所合计，1970-1975年间卷扬机的产量增加了62.5%。据日本通产省机械合计月报载，仅1977年单纯土建卷扬机的产量就达12万台，年产值100亿日元。日本卷扬机行业由机械技术部门、荷役机械技术委员会领导。主要生产厂家有北川铁工所、远藤钢机、南星、越野总业、益浦、松岗产业等80多家。主要产品有：动力卷扬机，电动卷扬机，大型电动卷扬机。
1.动力卷扬机 分BF、MF、DF三种型式。功率为3.7—44kW，钢丝绳拉力从5880—44100N，有18个规格。BF型是V型带传动，MF型是单筒开始齿轮传动，DF型是双筒开式齿轮传动。其结构特点是全部为标准型，采用改进了的螺旋顶丝式离合器操纵，因而操作简便，以调整。鼓型离合器采用单椎体式，摩擦材料采用带型树脂。
2.电动卷扬机 该厂生产的电动卷扬机为KW型，功率为3.7—11kW，拉力6000—142100N，四种规格。其结构特点是：全封闭内齿轮传动；电动机在一端，减速器、制动器和操作部分在另一端，中间是卷筒，一字型布置；按钮操作，可远距离遥控；最大特点是卷筒可缠绕8—9层，容绳量大，适于高层建筑使用。
3.大型电动卷扬机 主要用于提升大型重物或设备，可两档机械变速，设有电磁铁制动器、手制动器和棘轮停止器，以确保安全。
其他国家，如俄罗斯、英国、挪威、瑞典、加拿大、德国等也都生产着不同用途的各种型号的卷扬机。
三、国内外卷扬机的发展趋势
（1）大型化 由于基础工业的发展，大型设备和建筑构件要求整体安装，促进了大型卷扬机的发展。
（2）采用先进电子技术 为了实现卷扬机的自动控制和遥控，国外广泛采用了先进的电子技术。对大型卷扬机安装了电器连锁装置，以保证绝对安全可靠。
（3）发展手提式卷扬机 为提高机械化水平，减轻工人劳动强度，国外大力发展小型手提式卷扬机，如以汽车蓄电池为动力的直流电动小型卷扬机，工作电压为12v，质量为7.7-15.4kg，拉力为3336-13344N。
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