【文章內容簡介】 卷筒軸的設計 ................................................................................................................. 42 先對卷筒 軸進行受力分析 .......................................................................................... 42 對卷筒軸進行受力分析 .............................................................................................. 44 軸的直徑的初步確定 ................................................................................................ 45 軸的疲勞強度校核 ...................................................................................................... 45 卷筒軸上軸承的壽命驗算 .......................................................................................... 47 卷筒軸上卷筒與大齒圈聯接螺栓的強度驗算 .......................................................... 47 5 制動器的選型及設計 ............................................................................................................... 49 制動器的形式和常用安全裝置 ..................................................................................... 49 常用絞車制動閘的形式 .............................................................................................. 49 絞車上應有的安全裝置 .............................................................................................. 49 雙速絞車制動器的作用 .............................................................................................. 49 制動器的選用和設計 ..................................................................................................... 49 制動器的確定 .............................................................................................................. 49 高速級制動設計 .......................................................................................................... 49 低速級制動設計 .......................................................................................................... 51 制動器調整 .................................................................................................................. 52 制動器的使用和維修 .................................................................................................. 52 6 電氣控制系統(tǒng)的設計 ............................................................................................................... 53 控制電路設計的目的與要求 ......................................................................................... 53 控制電路選擇 ................................................................................................................. 53 繼電控制電路 ................................................................................................................. 54 繼電器原理與作用 ...................................................................................................... 54 控制 電路電氣元件 ...................................................................................................... 55 控制電路線路 .............................................................................................................. 56 電路保護控制原理 ......................................................................................................... 56 結 論 ............................................................................................................................................ 58 翻譯部分 ....................................................................................................................................... 59 英文原文 ............................................................................................................................... 59 中文譯文 ............................................................................................................................... 62 參考文獻 ....................................................................................................................................... 67 致 謝 ............................................................................................................................................ 68 中國礦業(yè)大學 20xx 屆本科畢業(yè)設計 第 1 頁 1 緒論 雙速絞車 簡介 絞車概述 在人類歷史上，絞盤 (windlass)是第一種用于拖曳提升重物的機器，它可使一個人搬運遠重于自己許多倍的重物。絞盤采用一種軸和輪的形式，由用垂直框架支撐的滾筒組成，人通過用手搖動曲柄，使絞盤滾筒繞水平軸轉動 (見圖 11)。中國人在公元前二千年就設計出用曲拐手柄轉動的砂輪。 圖 11 絞盤簡圖 今天被廣泛應用的絞車 (或稱卷揚機 )是絞盤的另一種形式，它泛指具有一個或兒個上面卷繞有繩索或鋼絲繩的圓筒，用來提升或拖曳重載荷的動力機械。圖 11所示為一種簡易的手動提升絞車 ； 該絞車用手驅動，靠齒輪傳動的速比增扭，配有防止卷筒反轉的棘輪機構和制動用的帶閘。 絞車功能與結構 絞車設計采用滾筒盤絞或夾鉗拉拔纜繩方式來水平或垂直拖曳、提升、下放負載，絞車一般包括驅動部分、工作裝置、輔助裝置等幾部分。 驅動部分 ： 用于驅動絞車工 作裝置盤絞、釋放纜繩，包含動力及傳動裝置與控制裝置。絞車可以采用多種驅動方式，包括電動機、蒸汽機、柴油發(fā)動機、汽油發(fā)動機、液壓馬達、氣動馬達等。無論采用何種驅動方式，在絞車的驅動部分設計中都應包含以下設計準則 : ① 無級均勻變速，調速范圍寬廣； ② 在有負載情況下，良好的啟動特性和低速特性，總效率高； ③ 雙向旋轉，并且容易改變旋轉方向； ④ 維護保養(yǎng)相對容易，對周圍工作環(huán)境不敏感； ⑤ 制動系統(tǒng)工作可靠； ⑥ 設計緊湊，結構簡單，安裝布置容易，重量輕； ⑦ 在有負載情況下，能長時間安全帶載靜止而不至于損壞驅動系統(tǒng)。 中國礦業(yè)大學 20xx 屆本科畢業(yè)設計 第 2 頁 對 于小型絞車 ， 為了保證結構緊湊，絞車驅動部分一般與絞車工作裝置聯接在一起，直接驅動工作裝置 ； 對于大型絞車或應用現場空間相對狹小的絞車，絞車驅動部分與絞車工作裝置可以設計成獨立放置，兩者間通過液壓管線、氣動管線或電纜管線相聯系，絞車的布置和操縱均很方便。 工作裝置 ： 在驅動部分作用下，通過滾筒回轉或夾鉗直線拉拔等方式拖曳或釋放纜繩以完成對負載的收放控制，并含有對纜繩的容繩和排纜裝置。 輔助裝置 ： 輔助工作裝置完成拖曳作業(yè)，包含滑輪組、導向裝置以及速度測量、長度距離測量、張力測量等裝置部分 ； 絞車可以使用鋼 絲繩、尼龍纜繩等多種材質纜繩。 絞車分類 絞車可以采用多種分類方法 ： 按絞車驅動方一式分類，絞車可以分為機械式驅動絞車、電機驅動絞車、氣動絞車、液壓絞車等幾大類。 1） 機械式驅動絞車 ① 驅動部件間的固定幾何位置關系決定著系統(tǒng)的設計布局，布局的變化少 ； ② 傳動系體積尺寸大，總重量重 ； ③ 安裝布置復雜，經常需要精密加工的平面和精密的部件定位 ； ④ 難以實現大范圍的無級變速 ； ⑤ 原動機的位置是不可變的 ； ⑥ 在有負載的情況下，難以取得平穩(wěn)的反轉 ； ⑦ 通過采用液力偶合器，可以在堵轉工況下產生最大扭矩。 2） 電 機驅動絞車 ① 在小型和低端絞車產品上采用常規(guī)定速電機驅動方法，能實現單速 (或雙速 )和雙向旋轉功能，系統(tǒng)簡單，但不能低速啟動和平滑變速 ； ② 采用可控硅整流 (SCR)直流調速方式實現無級變速，發(fā)展歷史悠久，可在低速段提供短時的額定扭矩 (或堵轉扭矩 )。但是，若無獨立冷卻系統(tǒng)和專用設計，直流調速力一式不能長時間用于堵轉工況 ； ③ 采用交流變頻調速方式實現從零到最大速度的無級變速，可以在低速或堵轉工況下提供 100%額定扭矩，調速平穩(wěn) ； ④ 設備復雜，維修、保養(yǎng)人員的技術水平要求較高。 3） 氣動絞車 ① 需要配置壓縮空氣站 ； ② 氣動系統(tǒng)工作壓力較低，氣動馬達外形尺寸較大，氣動系統(tǒng)總體重量較重 ； ③ 對環(huán)境條件敏感一在周圍環(huán)境溫度低的地方，可能有潮氣凝結在氣動管路和部件里 ； ④ 噪音大一需要噪音消音器 。 4） 液壓絞車 ① 雙向實現從零到最人速度的無級變速控制，易于換向； ② 用高壓溢流閥或壓力補償器雙向限制有效力矩 ； ③ 輸出速度范圍大，負載的低速控制好，可以帶載良好啟動 ； ④ 系統(tǒng)允許長時間支持負載，雙向可以限制不同力矩； 中國礦業(yè)大學 20xx 屆本科畢業(yè)設計