路灯专用升降机设计(3)

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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。