【正文】 能保證滿足液壓絞車的各種運(yùn)動需要，使液壓絞車具有完善的性能和準(zhǔn)確的動作。 按體連通的主油 路數(shù)可分：兩通、三通、四通 ? 等。他們的共同特點是工作可靠。油管和管接頭應(yīng)有足夠的強(qiáng)度，良好的密封，小的壓力損失和裝 拆方便。鋼管分。 油管和管接頭的選用 油管和管接頭的作用是聯(lián)接液壓元件，構(gòu)成完整液壓系統(tǒng)的通道。 手動和機(jī)動換向閥的閥芯運(yùn)動是借助于機(jī)械外力實現(xiàn)的 。 手動換向閥的選用 換向閥是利用閥芯在閥體孔內(nèi)作相對運(yùn)動，使油路接通或切斷而改變油流方向的閥。 液壓閥的選用 概述 液壓絞車工作時，需要經(jīng)常進(jìn)行起動、制動和換向，有時工作機(jī)構(gòu) —— 滾筒的運(yùn)動速度要在一定范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)，同時工作機(jī)構(gòu)所承受的外負(fù)載也是經(jīng)常變化的。 液壓泵按照工作壓力可分為低壓泵、中壓泵、中高壓泵、高壓泵和超高壓泵。 配流器的安裝 :配流器進(jìn)出油口方向允許按外形安裝聯(lián)接位置以 72176。 馬達(dá)與減速器之間的聯(lián)軸器選型。 其他的鍵按相同方式進(jìn)行校核及選用。 由于本設(shè)計中軸只受扭矩的作用因此 0M? ，由下式計算： 21() []ca TW?????? 圖 抗彎、抗扭計算截面圖 軸的抗彎截面系數(shù)依照（圖 ） 按下式計算： 32()32 2d bt d tW d? ??? 把數(shù)帶入式中計算得： 其中 b=56， t=20 W= 105mm3 折合系數(shù) ? 當(dāng)扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為靜應(yīng)力時， ?? 把計算的值和已知的值代入式中得： ca? = 根據(jù)軸的材料按表選 1[]?? =55MPa 。 軸的工作能力的計算 軸的工作能力的計算指的是軸的強(qiáng)度、剛度和振動穩(wěn)定性等方面的計算。3A =π（ 2d2－3d2－ d72） /4 iv =2πrin 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 30 （ 2）制動器每小時的發(fā)熱量 起 升機(jī)構(gòu)停止式制動器每小時制動的發(fā)熱量 上升制動時，由于物品和吊具的重量起制動作用，制動器的發(fā)熱量很小，通常忽略不計。 ) [ ( ) ( ) ] ( / )1 0 0 1 0 0Q C A C A k J h????? ? ? 39。 m Tz， 30— 厚度（ mm） b1，有實體制動盤和通風(fēng)道制動盤， 160— 軸孔直徑（ mm） d4， 300— 輪轂長度（ mm） l，由 GB/T1569 伸長系確定。 制動器的設(shè)計計算 制動轉(zhuǎn)矩的計算 制動轉(zhuǎn)距應(yīng)滿足以下要求： 0 ()2zzQDT K N mmi ???? 式中 zT —— 制動器制動轉(zhuǎn)矩 ()Nm? 。 (4)、 制動盤沿厚度方向變形量比制動輪徑向變形量小的多，易實現(xiàn)小間隙和磨損后的制動補(bǔ)償，腳踏式的踏板行程變化也較小。 由于卷揚(yáng)機(jī)應(yīng)用的場合和安裝制動地點的空間受限 因此選用盤式制動器。 所以 P=15333 23247。 ηm/2π ∴ Vm=2πM1/△ Pηm. △ P— 系統(tǒng)工作壓力，取 △ P=20MPa. ηm=， Vm— 液壓馬達(dá)理論排量 . 代入數(shù)據(jù)得 Vm= ml/r. 液壓絞車負(fù)載力矩 Tm=FQD/2i=13883 N內(nèi)曲線徑向柱塞或球塞馬達(dá)和軸向球塞式馬達(dá)是較常用的型式。 由于所設(shè)計的卷筒直徑 D =200mm， L =200mm， 3LD? 。 對于光面卷筒和多層繞卷筒，鋼絲繩與垂直于卷筒軸的平面的偏角推薦不大于 2186。光面卷筒極易使鋼絲繩多層卷繞時雜亂無序，由此導(dǎo)致的鋼絲繩磨損遠(yuǎn)大于有繩槽的卷筒。 多層卷筒可以減小卷筒長度，使機(jī)構(gòu)緊湊，但鋼絲繩磨損加快，工作級別 M5以上的機(jī)構(gòu)不宜使用。 短軸式卷筒組采用分開的短軸代替整根卷筒長軸。 查機(jī)《機(jī)械設(shè)計手冊》表 8115，取鋼絲繩公稱抗拉強(qiáng)度 σ=1850MPa。此時，慣性為 gP 的方向與載荷 QP 的方向相反，使鋼絲繩拉力減小，即 QgS P P?? （ 4） 、下降制動過程 卷揚(yáng)機(jī)驅(qū)動懸吊載荷以勻速下降時，將制動器上閘，使載荷由勻速下降減速到靜止?fàn)顟B(tài)的過程稱為下降制動過程（圖 ）。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 11 圖 卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)工作過程曲線 載荷升降過程的動力分析 卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)帶載作變速運(yùn)動（起動或制動）時，作用在機(jī)構(gòu)上的載荷除靜力外，還有作加速運(yùn)動（或減速運(yùn)動）質(zhì)量產(chǎn)生的動載荷。殼轉(zhuǎn)的內(nèi)曲線徑向柱塞式低速大扭矩馬達(dá)，可以裝在卷筒內(nèi)部，由馬達(dá)殼體直接帶動卷筒轉(zhuǎn)動，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，便于布置。 液壓傳動的起升機(jī)構(gòu)可分為下列幾種形式： 由于選用的液壓馬達(dá)的形式不同，液壓起升機(jī)構(gòu)可分為高速液壓馬達(dá)傳動和低速大扭矩馬達(dá)傳動兩種形式。另外，為了提高系統(tǒng)工作可靠性，以防污染和過熱造成的故障，在回油路上設(shè)置了回油過濾器 7 及冷卻器 8。此外，防爆液壓絞車在啟動和制動以及低速運(yùn)轉(zhuǎn)時比電控絞車的效率要高，液壓傳動裝置要比直流電氣傳動裝置要便宜很多。 除上述煤礦井下提升用的 防爆液壓絞車外，國內(nèi)有的單位還研制了其它用途的液壓絞車。 英國是研制液壓絞車較早的國家之一， 60 年代就有礦用液壓絞車問山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 6 世。 液壓驅(qū)動的卷揚(yáng)機(jī)，由原動機(jī)帶動液壓泵，將工作油液輸入執(zhí)行構(gòu)件（液壓缸或液壓馬達(dá)）使機(jī)構(gòu)動作，通過控制輸入執(zhí)行構(gòu)件的液體流量實現(xiàn)調(diào)速。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 5 內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動的起升機(jī)構(gòu)，其動力由內(nèi)燃機(jī)經(jīng)機(jī)械傳動裝置集中傳給包括起升機(jī)構(gòu)在內(nèi)的各個工作機(jī)構(gòu)，這種驅(qū)動方式的優(yōu)點是具有自身獨立的能源，機(jī)動靈活，適用于流動作業(yè)。 在一定體積的液體上的任意一點施加的壓力 ,能夠大小相等地向各個方向傳遞 .這意味著當(dāng)使用多個液壓缸時 ,每個液壓缸將按各自的速度拉或推 ,而這些速度取決于移動負(fù)載所需的壓力 . 在液壓缸承載能力范圍相同的情況下 ,承載最小載荷的液壓缸會首先移動 ,承載最大載荷的液壓缸最后 移動。 5）、故障診斷困難。 8）簡化機(jī)構(gòu) 采用液壓傳動可大大地簡化機(jī)械結(jié)構(gòu)，從而減少了機(jī)械零部件數(shù)目。油液有吸振能力，在油路中還可以設(shè)置液壓緩沖裝置，故不像機(jī)械機(jī)構(gòu)因加工和裝配誤差會引起振動扣撞擊，使傳動十分平穩(wěn)，便于實現(xiàn)頻繁的換向 。液壓傳動則是以受壓液體作為工作介質(zhì)進(jìn)行動力（或能量）的轉(zhuǎn)換、傳遞、控制與分配的液體傳動。山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 液壓絞車設(shè)計 摘 要 本設(shè)計是通過對液壓絞車工作原理、工作的環(huán)境和工作的特點進(jìn)行分析，并結(jié)合實際，在進(jìn)行細(xì)致觀察后，對液壓絞車的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計，對組成的各元件進(jìn)行了選型、計算和校核。 液體傳動又包括液力傳動和液壓傳動是以動能進(jìn)行工作的液體傳動。 表 液壓系統(tǒng)的分類 液壓技術(shù)的特點 （ 1）優(yōu)點 1）傳動平穩(wěn) 在液壓傳動裝置中，由于油液的壓縮量非常小，在通常壓力下可以認(rèn)為不可壓縮，依靠油液的連續(xù)流動進(jìn)行傳動。 7） 容易實現(xiàn)復(fù)雜的動作 采用液壓傳動能獲得各種復(fù)雜的機(jī)械動作，如仿形車床的液壓仿形刀架、數(shù)控銑床的液壓工作臺，可加工出不規(guī)則形狀的零件 。 4）、造價較高。例如：管路和接頭、油箱、過濾器、蓄能器、密封件和控制儀表等。 卷揚(yáng)機(jī)的驅(qū)動方式有三種，分別為內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動、電動機(jī)驅(qū)動和液壓驅(qū)動。交流電動機(jī)驅(qū)動能直接從電網(wǎng)取得電能，操縱簡單，維護(hù)容易，機(jī)組重量輕，工作可靠，在電動卷揚(yáng)機(jī)中應(yīng)用廣泛。從小到大，從單繩到多繩，從有極繩到無極繩，從纏繞式到摩擦式，各種規(guī)格品種比較齊全。并由此派生出用兩臺 NJME10 型液壓馬達(dá)驅(qū)動的 Ⅱ型防爆液壓絞車。同時液壓絞車具有無級調(diào)速，啟動、換向平穩(wěn)，低速運(yùn)轉(zhuǎn)性能好，操作簡單，體積小，重量輕，安全保護(hù)比較齊全等優(yōu)點。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 8 第 2 章 卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)的方案設(shè)計 擬定絞車液壓系統(tǒng)圖 系統(tǒng)的工作原理及其特點簡要說明如下：（見圖 ） 液壓馬達(dá) 12 的排量切換由二位四通電磁換向閥 5 實現(xiàn)，控制壓力由液壓馬達(dá) 12 自身提供，為了防止下放時因超越負(fù)載作用而失速，在馬達(dá)回油路上設(shè)置了外控式平衡閥 4。 （ 5）卷筒組與減速器輸出軸優(yōu)先采用補(bǔ)償式連接，這樣，在安裝時允許總成間有小量的軸向、徑向和角度位移，以補(bǔ)償安裝位置誤差和機(jī)件的變形。并使傳動簡單、零件少，起動性能和制動性能好，對液壓油的污染敏感性小。起動和制動時間直接影響卷揚(yáng)機(jī)的工作過程，設(shè) 計時可通過計算選取較為適合的時間。 （ 3） 、下降啟動過程 將載荷從靜止?fàn)顟B(tài)加速下降到勻速的過程稱為下降起動過程（圖）。 鋼絲繩直徑可用鋼絲繩最大靜拉力確定 d=C S d— 鋼絲繩最小直徑， C— 選擇系數(shù) mm/N1/2， S— 鋼絲繩最大工作靜拉力。 周邊大齒輪式卷筒組多用于傳動速比大、 轉(zhuǎn)速低的場合，一般為開式傳動，卷筒軸只承受彎矩。起升高度大時，為了減小雙聯(lián)卷筒長度，有將兩個多 層繞卷筒同 軸布置，或平行布置外加同步裝置的實例。但實踐證明，帶螺旋槽的卷筒多層卷繞時，由于繩槽保證第一層鋼絲繩排列整齊，有利于以后各層鋼絲繩的整齊卷繞。 （ 5）、鋼絲繩允許偏角 鋼絲繩繞進(jìn)或繞出卷筒時，鋼絲繩偏離螺旋槽兩側(cè)的角度推薦 不大于。對尺寸較大，壁厚較薄的卷筒還需對筒壁進(jìn)行抗壓穩(wěn)定性驗算。低速液壓馬達(dá)的負(fù)載扭矩大、轉(zhuǎn)速較低、平穩(wěn)性較好，可直接或只需 一級減速驅(qū)動機(jī)構(gòu)，但體積和重量較大。 m. 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 22 n1=n i = 6=23 r/min. 液壓馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)矩 M1=△ PVm（ 103） =. 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 23 液壓馬達(dá)額定功率 P=T n1/9550 式中 T— 額定轉(zhuǎn)矩， n1—— 液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速。其主要類型： 齒輪減速器 ； 蝸桿減速器 ；齒輪 —蝸桿減速器； 行星齒輪減速器。卷揚(yáng)機(jī)屬起重類機(jī)械的起升機(jī)構(gòu)由于工作需要，因此采用常閉式制動器。 (3)、 防塵和防水性能好，制動盤上的灰塵和水等污物易被制動盤甩掉，當(dāng)浸水時制動性能降低，出水后僅制動一、二次就能很快恢復(fù)正常。制動轉(zhuǎn)矩調(diào)定后基本不變，但用于載荷變化大的機(jī)構(gòu)時制動欠平穩(wěn)。選取型號為： BZP— 1250 30 160 300 BZP—— B 型直線通風(fēng)道制動盤 1250— 外徑（ mm） d2，對應(yīng)選推動器 Ed301/6，額定制動扭矩 20540 N 4 4121 1 1 2 2 2 7 3 2 7 3( 39。2A =π（ 3d2－ d72） /4 39。 軸的材料 由于碳鋼比合金鋼價廉，對應(yīng)力集中的敏感性較低，同時也可以用熱處理或化學(xué)熱處理的辦法提高其耐磨性和抗疲勞強(qiáng)度，故采用碳鋼制造的軸尤為廣泛，因此軸的材料選擇 45 號鋼并采用正火處理。 （ 4）、校核軸的強(qiáng)度 按下式計算 22221()( ) 4 ( ) [ ]2ca MTMTW W W ???? ??? ? ? ? 式中 ca? —— 軸的計算應(yīng)力（ MPa ）； M—— 軸所受的彎矩（ Nmm? ）； T—— 軸所受的扭矩（ Nmm? ）； W—— 軸的抗彎截面系數(shù)（ 3mm ）； ?—— 折合系數(shù)； 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 36 1[]?? —— 對稱循環(huán)變應(yīng)力時軸的許用彎曲應(yīng)力。 此時， σ p= 1 0 0 08 5 0 0 02 ??? ?? = MPa≤ [σ p] ∴合用，選取鍵 56 32 250 GB/T10962020。 選用聯(lián)軸器 LZ16 330260D1J 410240YB ?? GB/T50152020。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 39 第 9 章 液壓泵站的設(shè)計 配流器的選擇 各型液壓傳動裝置可以根據(jù)不同工況要求選用各種規(guī)格的配流器 ,選擇配流器的原則應(yīng)按使用壓力、轉(zhuǎn)速、流量、聯(lián)接方式和所集成閥組要求來選。液壓絞車的主油泵常用柱塞泵，輔助油泵常用葉片泵、齒輪泵。 電機(jī)的選擇 主油泵電動機(jī)功率計算 Nb =bKM FcV/1000? z 式中 Nb —— 在液壓絞車鋼絲繩最大靜張力和最大提升速度下油泵電動機(jī)功率， KW； Nb—— 備用系數(shù)， Nb— KM —— 滿載工作系數(shù)，取 KM＝ ?z —— 液壓絞車總效率，取 ? z = ∴ Nb = 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 42 根據(jù)計算暫選用 1 臺 Y2225M4型、 20KW、 1420r/min 的電動機(jī)。工作原理如圖 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 44 圖 調(diào)速閥的工作原理圖 1— 定差減壓閥閥芯； 2— 節(jié)流閥閥芯； 3— 彈簧 根據(jù)已知的馬達(dá)的排量、工作壓力和泵的流量選擇 2FRM10B/16LB型調(diào)速閥 。其中鋼球定位式的閥芯在外力徹去后可固定在某一工作位置，適