工程机械传动装置：减速机、电机、制动器与联轴器

施工现场对传动设备而言是高风险环境：混凝土搅拌站周围空气含尘且潮湿，打桩锤产生冲击及循环载荷，塔式起重机和施工升降机频繁启动，露天作业温度范围 −40 至 +50 °C。在此不仅传动装置的转矩参数至关重要，冗余制动系统（工作制动器加紧急制动器）、逆止保护以及与变频器的兼容性（用于平稳调速）同样关键。

行业典型工况

混凝土搅拌站（BSU）传动：30–150 kW 行星式和盘式搅拌机，水泥及骨料给料螺旋和皮带
塔式起重机机构——起升（22–65 kW）、回转（5.5–15 kW）、小车及大车行走，配防风制动器
高度达 250 m 的施工升降机 SC——每个传动小齿轮配 5–15 kW 电机，齿轮齿条传动
钻孔打桩机械：液压锤、振动桩锤和回转钻具 90–450 kW，经液压站驱动
间歇式和连续式沥青混合料搅拌站 75–300 kW，配给料螺旋和干燥滚筒
施工现场输送机和碎石配料装置：水泥、砂、碎石带式输送机，倾斜段配逆止器
建筑垃圾破碎机——用于混凝土和砖块回收的颚式、反击式、圆锥式破碎机
打桩机卷扬机液压站和移动式起重机支腿传动

减速机

工程机械以三大减速机系列为主：通用工业齿轮电机（输送机、配料装置、辅助传动）、大速比行星减速机（塔机回转、搅拌站搅拌机）、专用起升减速机（吊钩起升机构、升降机齿轮齿条传动）。施工应用的工作系数取值不低于 1.4 以应对带载频繁启动，起升机构则不低于 1.6。

混凝土搅拌站 BSU — Batch concrete plant: the planetary gearbox of the pan mixer runs in abrasive cement dust.

混凝土搅拌站行星式搅拌机传动

搅拌量 0.5–4.5 m³ 的间歇式盘式和行星式搅拌机需要大速比减速机（i = 25–63），且输出轴承受来自拌合料重量及磨蚀性骨料的高径向载荷。适用 Boneng P 系列同轴行星减速机或加强型 K 系列锥齿轮-斜齿轮减速机，配双重轴密封以防水泥粉尘。

— 传动比 25–63

— 工作系数 ≥ 1.5，适应每小时 30–60 次启动

— 双唇形密封件配防尘罩

— 可选装逆止器用于紧急卸载

— IP65 防护，可承受箱体高压冲洗

塔式起重机起升机构减速机

主吊钩起升机构由高压电机或变频供电电机、带两根输出轴的专用起重机减速机以及两套制动器（工作加紧急）组成。常用 Boneng HB 系列 2–3 级斜齿轮减速机，工作系数 ≥ 1.8，并集成制动盘安装法兰。

— 传动比 16–63

— 输出转矩 8–80 kN·m

— 工作系数 ≥ 1.8

— 制动盘安装法兰 ⌀ 315–710 mm

— 轴承可承受来自钢丝绳卷筒的径向载荷

起重机回转及行走传动

塔机臂架回转和小车行走通过大速比行星齿轮电机（i = 80–250）配集成多片式制动器实现。回转机构按每小时 100–200 次换向启动工作，需经变频器精确定位。适用 Boneng P（Brevini 式）或 Guomao P 系列。

— 传动比 80–250

— 集成多片式驻车制动器

— 与变频器兼容并支持位置反馈

— 输入轴可加装编码器

— IP65 防护，露天执行

施工升降机齿轮齿条传动

SC 型施工升降机安装于高度达 250 m 的导架上，轿厢速度 0–60 m/min。单个传动由 5.5–15 kW 电机 + 蜗轮-斜齿轮或斜齿轮减速机（i = 16–32）+ 与导架齿条啮合的驱动小齿轮组成。通常每个轿厢采用 2–3 套并联传动以实现冗余和载荷分配。

— 传动比 16–32

— 输出转矩 0.8–4.5 kN·m

— 带花键的刚性输出轴用于安装小齿轮

— 与轿厢离心式安全钳兼容

— 防止施工粉尘侵入

混凝土及沥青搅拌站输送机和螺旋输送机

用于骨料带式输送机和水泥给料螺旋的通用锥齿轮-斜齿轮（K）和平行轴（F）齿轮电机。倾斜输送机必须在输入轴上加装逆止器（backstop），以防停机时带载皮带反转。

— K 系列（45° 锥齿轮）或 F 系列（平行轴）

— 工作系数不低于 1.4

— 输入轴伸出端可选装逆止器

— 加强型密封，防止水泥及沥青粉尘侵入

— 移动式搅拌站可选热带型执行

电动机

工程机械电机以 IE2/IE3 通用工业异步电机为主，功率 0.75 至 315 kW，启动转矩不低于额定值的 1.8 倍，绝缘等级高（F 或 H）。塔式起重机和施工升降机以 S3–S5（断续）工作制运行，启动频率 60–150 次/h，因此需采用具有额外热裕度并在绕组内置 PTC 热敏电阻的起重机型执行。大部分传动配备变频器以实现平稳加速并降低机械载荷。

塔式起重机起升机构电机

Wolong YZP/MQ 系列或类似专用系列鼠笼式起重机异步电机，启动转矩为额定值的 2.0–2.5 倍。按 S3 40 % 工作制运行，每小时启动 150 次。电机带锥形轴伸用于安装制动盘，或内置电磁制动器。绕组为 H 级，每相内置 PTC 热敏电阻。

— 功率 22–65 kW，S3 25–40 % 工作制

— 启动转矩 ≥ 额定值的 2.0 倍

— 绝缘等级 H，PTC 热敏电阻

— 与变频器兼容（NEMA MG1 Part 31）

— IP55 防护，露天执行

施工升降机和打桩机卷扬机电机

5.5–15 kW 低压异步电机，内置电磁制动器。每个升降机轿厢采用 2–3 台电机，经同一变频器同步运行。制动器为弹簧加压型，由 220 V 直流电压释放——断电时轿厢自动锁定于导架上。

— 功率 5.5–15 kW，380 V

— 内置直流电磁制动器，制动 ≤ 0.15 s

— IP65 螺纹电缆引入口，防水

— 绝缘等级 F，热敏触点

— 可选强制风冷以配合变频器运行

混凝土及沥青搅拌机电机

Wolong YE3/YE4 通用工业异步电机，功率 30–300 kW。沥青搅拌站需采用热带型执行，加强绕组对沥青蒸气的防护并监测轴承温度。混凝土搅拌站需防尘型执行，加装迷宫式轴密封。

— IE3（30–150 kW）、IE2（150 kW 以上）

— 最低 IP55 防护等级

— 沥青搅拌机采用热带型执行

— 与软启动器兼容

— 绕组和轴承可选 Pt100 热电阻

打桩机液压站泵用电机

钻孔打桩机、打桩机和振动桩锤的液压站配 90–450 kW 异步电机，以 S1 长期工作制在额定载荷 70–90 % 的均匀负载下运行。电机经弹性联轴器或法兰连接与泵共置于同一机架。水域钻孔作业常需海洋型执行。

— 功率 90–450 kW，S1 长期工作制

— 带键槽的刚性轴用于弹性联轴器

— 最低 IP55，可选海洋型执行

— 绝缘等级 F，温升按 B 级

— 重型执行配 ISO 10816 振动监测

工业制动器

制动系统从安全角度看是工程机械的关键子系统。塔式起重机和施工升降机在俄罗斯受 GOST 33169 和技术规程 TR CU 010/2011 规范：每个起升机构必须配备独立的工作制动器和紧急制动器，按全静载荷计算，系数分别为 1.75（起升）和 2.0（紧急）。塔式起重机还采用防风夹轨制动器，在强风时防止起重机脱轨。

配液压锤的打桩机 — Pile-driving rig: a 90–450 kW HPU transmits power through a pump unit to the piling hammer.

塔式起重机起升机构制动器

Huawu YPZ2/YWZ5 系列电力液压盘式制动器安装于电机轴伸或减速机中间轴上。采用双制动器方案：主（工作）制动器在正常停机时动作，紧急制动器（弹簧加压、失效保护型）在断电或超速时动作。制动时间 0.1–0.2 s。

— 制动转矩储备系数：工作 1.75，紧急 2.0

— 断电时动作时间 ≤ 0.2 s

— IP55 防护，温度范围 −40…+60 °C

— 同一轴上配双套制动器

— 制动衬片磨损限位开关

施工升降机制动器

每个升降机传动配电机内置的弹簧加压式电磁制动器。轿厢另装离心式安全钳——一种机械保险装置，当下降速度超过额定值 30 % 时触发并将轿厢锁定于导架齿条上。Huawu DZS/DZE 电机制动器按 S5 工作制运行，每小时 200 次动作。

— 制动转矩为电机额定转矩的 1.5 倍

— 电机内置执行（法兰安装）

— 由整流器提供 DC 220/110 V 电源

— 寿命不低于 500 万次循环

— 与轿厢离心式安全钳兼容

塔式起重机防风制动器

塔式起重机非工作状态时必须夹固于轨道上，或置于「随风」模式并松开回转制动。Jingu CWZ / Zhonghai SB 系列「storm brake」防风夹轨制动器在风速超过 18–20 m/s 设定值时（由风速仪信号触发）自动动作，可在风速达 35 m/s 时固定起重机。配 UPS 后备电源以应对外部断电。

— 可在风速达 35 m/s 时固定

— 由风速仪信号自动触发

— UPS 后备电源不低于 2 小时

— 气动或液压解锁

— IP65 防护，全天候执行