一种施工升降机吊笼导向用高强尼龙轮的制作方法

本实用新型涉及施工升降机，尤其是一种施工升降机吊笼导向用高强尼龙轮。

背景技术：

国内建筑工地所使用的施工升降机，吊笼普遍采用一套钢制滚轮系统作为吊笼运行的支撑和导向，如图1所示的轮系布置情况，钢制滚轮一般有两种形式：如图2所示，一种为传统形式，其滚轮体材料为低碳钢，内装2只滚动轴承，支承轴为偏心轴，调整偏心轴即可调整轮与运行轨道主弦杆外圆的间隙。如图3所示，另一种形式的滚轮其滚轮体与第一种相同，只是支承轴改用同心轴，轮与运行轨道主弦杆外圆的设计间隙，在加工过程中得到保证，此间隙值为合理间隙，所以，在使用过程不需再进行调整，因操作简单，导向可靠，所以第二种结构优于第一种。

以上两种形式的滚轮存在共同的问题：(1)由于滚轮体与运行轨道 (井架节主弦杆)，同为钢料制造，在工作状态时为“硬碰硬”，所以在施工升降机产品使用说明书中要求，需要经常地对轮系和井架节主弦杆外圆涂抹黄油进行润滑，这样升降机使用一个工地下来，黑黑的黄油会大量堆积在吊笼侧面，很不雅观，又难清理，存在安全隐患；轮与轨道“硬碰硬”的结果使井架节主弦杆磨损加快。(2)由于吊笼上布置使用的轮子数量较多、加之操作位置狭窄等原因，所以施工升降机在使用中要给滚动轴承进行补油润滑也是一件不容易的事。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种施工升降机吊笼导向用高强尼龙轮，解决现有技术存在的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种施工升降机吊笼导向用高强尼龙轮，包括支承轴、套在支承轴外的无油自润滑轴承和套在无油自润滑轴承外且材料为MC高强尼龙的滚轮体；所述滚轮体的内孔与无油自润滑轴承的外径为过盈配合，无油自润滑轴承的内孔与支承轴的外径为间隙配合，所述支承轴为同心轴；所述支承轴上于所述无油自润滑轴承的两端设有弹性卡环，所述滚轮体的内孔两端对应所述弹性卡环处设有卡环槽，所述弹性卡环的外边缘卡入所述卡环槽内。本实用新型滚轮的滚轮体材料为MC高强尼龙取代原传统钢质轮体，内衬采用无油自润滑轴承取代传统的滚动轴承，支承轴采用了同心轴的形式。滚轮体和轴承均采用新型材料制作，强度高，耐磨性好，支撑性能和导向性能均优于钢轮，使用安全。由于滚轮体与滑动轴承都有自润滑的功能，所以在使用过程不需加油保养，吊笼使用过程可保持清洁，同时一个工地下来，不需要对吊笼侧面进行去污油的处理，不仅可节省大量人力、物料，还更加环保。MC高强尼龙轮加工制造简单，降低了制造的成本。

作为改进，所述滚轮体的表面中间设有半径为R的圆弧槽，所述圆弧槽与导轨架主弦杆外圆尺寸Φ吻合。

作为改进，所述圆弧槽的两端与滚轮体的两侧面之间的过渡为半径为r的圆弧形。

作为改进，所述滚轮体的宽度为50mm，内孔直径为36mm，圆弧槽底径为74mm；所述无油自润滑轴承外径为36mm，内径为30mm, 长度为40mm。

本实用新型与现有技术相比所带来的有益效果是：

1、滚轮体和轴承均采用新型材料制作，强度高，耐磨性好，支撑性能和导向性能均优于钢轮，使用安全；

2、由于滚轮体与滑动轴承都有自润滑的功能，所以在使用过程不需加油保养，吊笼使用过程可保持清洁，同时一个工地下来，不需要对吊笼侧面进行去污油的处理，不仅可节省大量人力、物料，还更加环保；

3、MC高强尼龙轮加工制造简单，降低了制造的成本。

附图说明

图1为现有技术轮系布置图。

图2为传统偏心滚轮剖视图。

图3为传统同心滚轮剖视图。

图4为本实用新型滚轮剖视图。

图5为吊笼滚轮系在吊笼的侧向布置图。

图6为滚轮受力简图。

图7为滚轮体受力简图。

图8为MC高强度尼龙轮实施方案一示意图。

图9为MC高强度尼龙轮实施方案二示意图。

图10滚轮在滚轮架上的装配以及工作原理简图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型作进一步说明。

如图4所示，一种施工升降机吊笼导向用高强尼龙轮，包括支承轴3、套在支承轴3外的无油自润滑轴承2和套在无油自润滑轴承2 外且材料为MC高强尼龙的滚轮体1；所述滚轮体1的内孔与无油自润滑轴承2的外径为过盈配合，无油自润滑轴承2的内孔与支承轴3的外径为间隙配合，所述支承轴3为同心轴；所述支承轴3上于所述无油自润滑轴承2的两端设有弹性卡环4，所述滚轮体1的内孔两端对应所述弹性卡环4处设有卡环槽，所述弹性卡环4的外边缘卡入所述卡环槽内。所述滚轮体1的表面中间设有半径为R的圆弧槽，所述圆弧槽与导轨架主弦杆外圆尺寸Φ吻合。所述圆弧槽的两端与滚轮体1的两侧面之间的过渡为半径为r的圆弧形。

滚轮体1设计所采用的MC尼龙又称为浇铸尼龙，它是在常温下，将熔融的原料己内酰胺单体C6H11NO用碱性的物质作催化剂，与活化剂等助剂一起制成待聚单体，直接注入预热到一定温度的模具中，使物料在模具内很快地进行聚合反应，凝结成坚韧的固体胚件，再经过有关工艺处理，得到预定的制品。MC尼龙作为工程塑料之一，具有“以塑代钢，性能卓越”的性能。

(一)MC尼龙主要性能特征

①强度高，能较长时间承受载荷；

②良好的回弹性，同时能够保持韧性；

③耐磨自润滑性在无油润滑应用的工作性能优于青铜和铸铁；

④吸噪音减震，对震动衰减优于金属；

⑤与金属比硬度较低，不易损伤对磨件；

⑥高化学稳定性，耐酸碱，无臭，无毒，无味，无锈，环保卫生；

⑦简化了维保程序，节约劳动力；

⑧MC尼龙主要性能指标：

拉伸强度：80mpa(Φ235为205mpa)；

断裂延伸率：32.3％(Φ235为23％)；

弯曲强度：131mpa；

压缩强度：123mpa。

(二)MC尼龙滚轮体1强度验算

如图5所示，吊笼滚轮系在吊笼5的侧向布置情况，吊笼5由布置在笼顶的连接耳6与布置在上部的驱动装置铰接，传递笼上、下运动的动力，W1为笼的自重载荷，W2为负载且假设作用在笼底的边缘处，在W1 和W2的共同作用下，吊笼5会以笼顶连接耳铰心为圆心，绕逆时针转动，产生转矩，假设所有转矩载荷全部由第Ⅲ组滚轮组7承担，如图6所示，则有滚轮受力简图，已知W1＝W2＝2t。

由于第Ⅲ组滚轮设计为双轮浮动形式，受力时双轮会自动绕o’轴转动，达到双力平衡以保证两轮同时着力，且力大小相等，图中T为两轮合力。

由∑MO’＝0；

得740W1+1360W2＝2100T；

T＝1.949(t)；

如图7所示，滚轮体1受力简图，为径向受力，T力由第Ⅲ组滚轮共同承担。

单个滚轮受力

n为冲击系数，取n＝2，A为轮体受力截面积；

滚轮体1使用安全。

无油自润滑轴承2是以优质低碳钢板为基体，中间浇结球形青钢粉、表面轧制聚四氟乙烯和铅的混合物，曲卷而成滑动轴承。

(一)无油自润滑轴承2主要性能特征：

①可以在无法加油或很难加油的场合下使用，可实现长期不加油保养，减少保养成本；

②适用于低速重载场合，以取代传统的铜套，降低成本，又延长使用寿命；

③静、动摩擦系数相近，能消除低速的爬行，从而保证机械的工作强度；

④钢背面可电镀多种金属，可在腐蚀介质中使用；

⑤耐磨性能好，摩擦系数小，使用寿命长。

⑥在运转过程中能形成“转移膜”起到保护对磨轴的作用、无咬轴现象。

(二)自润滑轴承极限转速验算

已知吊笼5最大运行速度V＝40m/min；

滚轮R槽底径Φ＝74mm；

选用外径36mm，内径30mm,长度40mm的自润滑轴承，厂家推荐极限转速；

[r]＝200r/min；

轴承转速

所选用自润滑轴承满足使用要求。

MC高强度尼龙轮实施方案：

1、如图8所示，选用PA6+二硫化钼材料作滚轮体1，这种材料强度和韧性都较好，圆弧尺寸R与导轨架主弦杆外圆尺寸Φ吻合，尺寸b 与R的交线设计有小圆弧r、避免尖角，内孔尺寸Φ2与滑动轴承外径为过盈配合，两端设有环形槽，尺寸b1，Φ1的设计，保证轮有足够的强度，滚轮体1结构，在数控车床上加工，很容易完成。

2、如图9所示，选用低碳钢板为基体，中间浇铸球型青钢粉，表面轧制聚四氟乙烯和铅的混合物，卷制而成滑动轴承，外径Φ3与图9的Φ2为过盈配合内孔Φ4与支承轴3为间隙配合，本零件在数控车床上加上，也很容易完成。

3、如图4所示，将无油自润滑轴承2压入滚轮体1的内孔，然后将两弹性卡环4分别装入到滚轮体1两端的卡环槽内，即完成滚轮的装配，弹性卡环4的作用是防止滑动轴承在滚轮体1孔中轴向窜动。如图10所示，滚轮在滚轮架上的装配以及工作原理简图，以图6中第Ⅲ组滚轮为例说明，将两个滚轮分别装入到滚轮架9上，当运行轨道形状和位置有发生偏移的情况时，由于轮体R与轨道主弦杆8外圆Φ吻合，所以滚轮可以沿图示横向作左右小范围的平移，但不会与滚轮架内侧面接触，从而使滚轮架及吊笼5体保持原有位置姿态。因此保证了吊笼5运行相对平稳。轮上R槽与轨道主弦外圆Φ吻合，接触面大，既可保证运行平衡，又可减少两者相互的磨损，同时，由于轮R槽的作用，当轮左右平移时，不会滑出轨道主弦外圆的，所以是安全的。