起升机构作为单主梁龙门吊实现物料升降的核心执行单元,由电机、减速器、卷筒、制动器四大关键部件构成,其性能匹配度直接决定设备的起重效率与运行安全,需根据起重量、工作级别等参数精准设计。

电机作为动力源,选型需兼顾功率输出与工况适配性。轻载场景(如 5 吨以下 A3 级设备)多采用 ZD₁系列锥形转子异步电动机,其自带制动功能,结构紧凑且成本较低,如 MH 型 3 吨龙门吊便选用 ZD₁41-4 型起升电机。中重载设备(10 吨以上 A5 级)则优先采用 YZR 系列绕线转子电机,可通过转子串电阻实现平稳调速,减少载荷冲击。现代设备更倾向于变频电机配置,通过矢量控制技术实现起升速度的无级调节,在 16 吨级港口龙门吊中,变频电机能将起升启动冲击降低 40%,显著延长部件寿命。
减速器承担扭矩传递与转速匹配功能,需平衡传动效率与承载能力。轻载设备常用齿轮减速器,如 LD 驱动装置中的小型圆柱齿轮减速器,加工工艺简单且维护便捷。中重载场景则采用硬齿面减速器,如 10 吨级龙门吊配置的 ZSC600 型减速器,通过淬硬处理的齿轮表面提升耐磨性,传动效率可达 94% 以上。安装方式多采用轴端集成设计,将减速器输出轴与卷筒直接连接,减少传动间隙,同时简化结构布局。
卷筒作为力的转换部件,其结构设计与材料选择至关重要。小型设备卷筒多采用 HT300 灰铸铁铸造,壁厚不小于 12mm,表面加工螺旋绳槽以引导钢丝绳排列;20 吨以上重载设备则选用 ZG270500 铸钢卷筒,经退火处理消除内应力,适应高频载荷冲击。卷筒长度需匹配起升高度,单层卷绕适用于小起升高度场景,多层卷绕则通过带槽设计减少钢丝绳磨损,两端挡板高度需超出最外层钢丝绳直径,防止跳槽风险。
制动器是安全保障核心,类型选择需贴合工作强度。轻载电动葫芦式龙门吊普遍采用锥形制动器,集成于电机端部,断电后靠弹簧力实现快速制动,如 CD 型电动葫芦配套的锥形制动结构。中重载设备则采用电力液压块式制动器,制动平稳且制动力矩可调,能适应 600 次 / 小时以上的高频作业。高精度场景可选用盘式制动器,通过多摩擦面设计提升制动精度,配合力矩监控系统实现过载保护。
四大部件的协同设计是系统可靠运行的关键:电机转速经减速器按 1:10 至 1:30 的比例减速后驱动卷筒,制动器与电机实现联动控制(启动时先松闸、停止时先抱闸),卷筒通过钢丝绳滑轮组将扭矩转化为提升力。选型需遵循明确原则:5 吨以下 A3 级设备可采用 “锥形电机 + 齿轮减速器 + 铸铁卷筒 + 锥形制动器” 组合;10-20 吨 A5 级设备宜选用 “变频电机 + 硬齿面减速器 + 铸钢卷筒 + 液压块式制动器” 配置,确保性能与经济性的平衡。