液压绞车设计Word文件下载.docx

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液压驱动；

液压马达；

无极调速

Hydraulicwinchdesign

Abstract

Themostimportantheavyequipmentforthewinch,andthemechanicalmovementisanecessaryconditionofitsinstitutions,therearemanykindsofdrivewinch,andthedesignforthehydraulicwinch,themechanicalmovementistheoriginalmotivepowertodrivethehydraulicpump,afterinjectionintothecomponentintheimplementationofthework,themechanismofoperationupintotheworkingfluidintheactuator,controltheinjectionratetocontrolthesizeoftheoperationspeed.Hydraulicwincheshavebeenwidelyusedinourlivessofar.

Theworkingprincipleofthedesignandanalysisofhydraulicwinchindetail,combinedwiththeactualsituationoftheworkenvironmentandthecharacteristicsofthewinch,analyzedindetail,thedesignofthehydraulicwinchmechanismcomplete,designandselectionofvariouspartsofamechanism.Thehydraulicwinchdesign,themainbodyforthehydraulicmotor,intheaxisofbalancingvalve,clutch,brake,drumandotherparts,intheouterlayoutoftherack,etc..Themechanicalstructurehasmanyadvantages,itsinternalstructureiscompact,theexternalvolumeissmall,theweightislight,intheworkingprocessofgoodsafetyperformance,highstability,lownoisegeneratedintheworkprocess,thestartuptorque,safeandreliablework,themachinerunssmoothlyintheliftingprocess,whenthewinchintheclutchundertheeffectofaccelerationcanbecontrolleddown,thisiscommonlyusedinlife.

Inthispaper,ahydraulicwinchwithsimplestructure,easytouseandsuitableforvariousliftingconditionsisdesigned.Ithashightorque,heavyweight,convenientoperationandsoon.Ithassomepracticalapplicationvalue.

KeywordsLiftingequipment,Hydraulicdrive,Hydraulicmotor,Steplessspeedregulation

第1章绪论

1.1课题研究背景及研究的优点

研究背景

绞车是起重设备中的重要构成设备，起重设备则是机器传输中必备的，驱动绞车的方法有三种，即液压、内燃机、电动机驱动。

因为内燃机在工作中马达只能按顺序工作，不可逆转，必须空载启动，所以其起动和换向必须依赖传动设备的离合，因此内燃机驱动调速麻烦，操作困难。

绞车应用最广泛的形式为电动机驱动，因为直流电动机的机械特征能配合升降机构的工作特性，可实现大范围调速，但直流电源的获取比较麻烦。

而液压绞车，液压泵依据原动机工作的带动，使工作液注入执行机构中，使其运作，经过控制进入执行机构液体的流量，来调节机械运转速度。

所以液压驱动可以实现无极调速，而且零部件之间紧密结合，工作过程中安全可靠，操作便利，传动比大。

但制造液压传动元件的精度要求较高，其工作液容易外漏。

至今液压驱动的绞车在生活中应用较普遍[1]。

研究课题的优点

1．液压绞车的优点：

因为液压绞车的广泛应用，渐渐替代了电动驱动绞车，降低了电动绞车带来的电气设备漏电的危害。

液压绞车中的液压马达可以调整机械运转速度，其在吊物过程中，马达转速较低，空载时，马达转速较高，其使选用钢丝绳的使用寿命延长。

液压绞车发展迅速，其机构中的液压传动应用广泛，取代了大多机械构造。

2．液压传动的优点：

其运转时，能得到较大的力矩，逐渐成为至今机械运转中较重要的环节。

机构运转时，液压传动能实现低速的运作，也可大范围的调速，并且可以得到较大的调速比，也可以利用低速的运作。

其机构内部紧凑，所占面积小，所有机构重量轻，其机械运作形式繁琐，利于驱动机构运作，动力传递方便，其运转时安全，可以防止过载。

液压元件在润滑油的作用下，使用寿命长，液压元件的标准较为严格[2]。

1.2液压绞车国内外研究近况分析

国外研究现状

在国外液压绞车的生产厂家较多，应用广泛。

凭据查阅调查到的文献，部分国家在二九年代末就开始制造液压绞车，液压绞车在美、荚、苏、日、法、德、丹麦、加拿大等国家都有制造。

其种类较多，规格较多。

动力有电动，液动和风动。

运作机构有双筒、单筒。

传动类型有链式传动、皮带传动、齿轮传动、液压传动与行星齿轮传动等。

大部分绞车中用行星齿轮传动的较多。

国外液压绞车依据其用法、制造、使用条件和众多外界原因的不同，每个国家的绞车有着自己的特性和使用方法。

苏联研制的绞车，在底座的位置上，传动装置、电动机、支架、卷筒都安装在上面，从外部看，特征非常明显。

凭借对苏联绞车标准的研究，六十九年代末，苏联发明了将卷筒内部装有传动装置和电动机置，使液压绞车在机构方面紧凑。

苏联在动力方面采用了风动和电动两种方法驱动。

英国液压绞车的特性是机构之间连接平稳、缝隙小，在滚筒内部装有传动装置、电动机、操纵装置等。

其制造时，机体与底座和减速器制造在一起，充分利用了绞车的内部空间。

其在机构运作时安全可靠、密封性好，在外观上，其构造简单、外形完整。

英国还制造电动绞车与风动驱动的绞车，其应用与液压绞车一样较为归纳广泛。

美国制造的液压绞车，其传动装置安装在卷筒一端，其绞车的总体框架制造较为严谨，在制造底座时，一些厂家将机架、减速器与底座制造在一起，其机构机凑、刚性较好。

其中电动机的选择采用埋装式设计，其构造形式使轴向尺寸降低。

外形平整圆滑，封闭性能较好[14]。

国内研究现状

我国液压绞车成长较为迟缓，2005年河南省洛阳市中信重机公司研制出国内直径较大的液压防爆绞车，并且实行首次试车，取得成功。

此台液压防爆绞车具有杰出的防爆机能、低速运转性能、无极调速性能。

因为其机械构造布局科学合理、体积小、构造紧凑，内部空间充分利用；

又因为其机械性能较好、操作容易、安全可靠、使用寿命长、综合优势较好，中信重机公司研制的绞车最大一次能带动近23吨的货物，其机构的直径和提升能力可称得上是国内最优。

国外因为机械技术水平较高，发展较快，矿下中机械化程度非常高，其空间较大，安装机械构造简便，应用电动防爆绞车的时间较早，调整运转速度时，利用绕线型电机转子外接电子。

此绞车也有缺点：

工作时散热处理不便，占地面积较大，操控系统复杂，液压元件制造价格高。

液压技术的发展，广泛应用径向柱塞式液压马达与轴向柱塞式液压马达。

液压防爆绞车制造方便、构造紧凑、其起动平稳，运转中利于调速，能防止过载使用，当电动机选取鼠笼式电机时，能使电动机控制的系统简单。

在国外，液压防爆绞车可分为高速小扭矩与低速大扭矩运转形式。

液压绞车其工作原理，是用液压马达控制减速箱带动卷筒。

防暴液压绞车其原理是在普通的绞车上安装防暴电气设备，要求满足煤矿井下等方面的制造机构，其工作时运转流畅，在低速运转、起动和制动方面比用电控制的绞车利用效率高，其机构运作操作机简便易懂、重量轻、体积小使用起来有一定的安全性。

大部分绞车的构成分有机械部分、电气部分与液压传动部分[3]。

1.3研究的主要内容和方法

研究的主要方法：

1．认真调查研究并分析课题，查阅并记录相关资料，并完成开题报告。

2．调查与液压绞车相关的文献资料，认真考虑课题，并记录对课题研究有所帮助的知识，最后概括归纳总结。

3．凭借所查阅的文献资料，通过老师的引导，编写开题报告，计划在设计中的方法。

设计步骤：

1．查阅相关液压系统的资料，联合液压绞车的特点，选择合适的液压元件。

2．对各机器元件所需的液压回路进行设计，研究机构的回路构成和机能。

3．依据液压系统的参数和各机构的主要参数来设计和计算液压系统，设计计算各类各样的主要元件，并且查阅有关的设计手册选择主要参数。

4．选完液压元件后，须要计算各回路运转性能，此中需要计算系统各回路功率、性能验算和验算整个系统的发热情况。

5．经过查阅此次设计相关的文献资料以及自己对课程的学习情况，用CAD绘制出重要零件图和装配图，然后在指导老师的帮助与要求下，详细的完成论文和图纸。

1.4液压传动系统概念

传动类型及液压传动的定义

原动机、工作机与传动装置组成了一部完整的机械设备。

动力源是原动机的最重要组成部分；

机械装置使外部做功的位置为工作机；

将传动装置放置在工作机和原动机之间，用以达到动力的控制、传递和转换，来达到工作机所需要的力、位置及工作速度。

液体传动包含液压传动和液力传动两种，其机械传动为动能带动。

液压传动是依据注