液压绞车设计【4张CAD图纸和说明书】

目   录

摘要………………………………………………………………………………………Ⅰ
Abstract ………………………………………………………………………………Ⅱ
第1章 绪论……………………………………………………………………………1
1.1液压传动系统概论……………………………………………………………1
1.1.1传动类型及液压传动的定义………………………………………………1
      1.1.2液压系统的组成部分………………………………………………………1
1.1.3液压系统的类型……………………………………………………………1
  1.1.4液压技术的特点……………………………………………………………1
1.2绞车的简介………………………………………………………………………2
1.3拟定绞车液压系统图……………………………………………………………3
第2章卷扬机构的方案设计 ………………………………………………………5
2.1 常见卷扬机构方案及分析 ………………………………………………5
    2.1.1 非液压式卷扬机构方案比较 ………………………………………5
    2.1.2卷筒轴及件速器输出轴连接方式设计的基本原则……………………6
    2.1.3液压卷扬机构的分类……………………………………………………7
    2.1.4液压式行星齿轮传动卷扬机构布置方案………………………………8
2.2本设计所采用的方案……………………………………………………………10
2.3卷扬机构方案设计注意事宜……………………………………………………10
第3章卷扬机构组成及工作过程分析……………………………………………12
   3.1卷扬机构的组成…………………………………………………………………12
   3.2卷扬机构工作过程分析…………………………………………………………12
       3.2.1卷扬机构的工作周期……………………………………………………12
       3.2.2载荷升降过程的动力分析………………………………………………12
第4章卷扬机卷筒的设计和钢丝绳的选用………………………………………15
4.1卷扬机卷筒的设计………………………………………………………………15
4.1.1卷扬机卷筒组的分类和特点……………………………………………15
4.1.2卷筒设计计算……………………………………………………………15
4.2钢丝绳的选择…………………………………………………………………19
第5章液压马达和平衡阀的选择…………………………………………………20
5.1液压马达的选用与验算………………………………………………………20
5.1.1液压马达的分类及特点…………………………………………………20
5.1.2液压马达的选用…………………………………………………………20
       5.1.3马达的验算………………………………………………………………20
5.2平衡阀的计算与选用……………………………………………………………23
5.2.1平衡阀的功能简介………………………………………………………23
5.2.2平衡阀的选用……………………………………………………………23
第6章制动器的设计与选用………………………………………………………25
6.1制动器的作用、特点及动作方式………………………………………………25
6.2制动器的设计计算………………………………………………………………26
6.2.1制动转矩的计算…………………………………………………………26
6.2.2制动盘的设计选用………………………………………………………26
6.2.3制动盘有效摩擦直径计算………………………………………………26
6.2.4制动器散热的验算………………………………………………………27
6.2.5全盘式制动器设计计算…………………………………………………30
第7章离合器的设计与选用………………………………………………………31
7.1离合器的功用、特点与分类…………………………………………………31
7.2圆盘离合器主要性能参数的计算……………………………………………32
7.2.1离合器的计算转矩………………………………………………………32
7.2.2圆盘摩擦片的主要尺寸关系……………………………………………32
7.2.3摩擦式离合器的摩擦转矩………………………………………………33
7.2.4圆盘摩擦离合器压力的计算……………………………………………34
第8章轴的设计………………………………………………………………………36
8.1轴的材料…………………………………………………………………………36
8.2轴的工作能力的计算……………………………………………………………36
8.3轴的结构设计……………………………………………………………………39
8.3.1拟定轴上零件的装配方案………………………………………………39
8.3.2根据轴向定位要求确定轴的各段直径和长度…………………………40
8.3.3轴上零件的周向定位……………………………………………………40
结论………………………………………………………………………………………33
参考文献 ………………………………………………………………………………36
致谢………………………………………………………………………………………38
附录………………………………………………………………………………………40

摘  要

 
本设计是通过对液压绞车工作原理、工作的环境和工作的特点进行分析，并结合实际，在进行细致观察后，对液压绞车的整体结构进行了设计，对组成的各元件进行了选型、计算和校核。本绞车由进口液压马达、进口平衡阀、常闭多片式制动器、离合器、卷筒、支承轴和机架等部件组成，还可根据需要设计阀组直接集成于马达配油器上，如带平衡阀、高压梭阀、调速换向阀或其它性能的阀组。在结构上具有紧凑、体积小、重量轻、外型美观等特点，在性能上则具有安全性好、效率高、启动扭矩大、低速稳定性好、噪音低、操作可靠等特点，在提升和下放工作中运转相当平稳，带离合器的绞车可实现自由下放工况，广泛适用于铁道机车和汽车起重机、船舶、油田钻采、地质勘探、煤矿、港口等各种起重设备中。

关键词：液压绞车；计算；校核；阀组

Abstract

This design is to analyze the working principle，the working environment and the working characteristic of the hydraulic winch，and union reality，after the careful observation，I design the overall construction，and choose，compute and examine the various parts of  the hydraulic winch. The winch is made up of the import hydraulic motor，import balancing valve，the brake of many pieces，coupling，reel，supporting axle and rack . Also we may design the valve group for the distributor of the motor，like with balancing valve，high-pressured shuttle valve，velocity modulation cross valve or other performance valve groups. The characteristic of the construction is compact ，small，light，beautiful and so on，the characteristic of the performance is safe，the high efficiency，the big start torque，the best low-speed stability characteristic，the low noise，the reliable operation. The winch is quite steadily in the work of promotion and relaxation ，The winch with the coupling also may release the things free ，It is popular to the railroad locomotive ，the auto hoist，the ships， the oil field of drills picks，the geological prospecting，the coal mine，the harbor and the each kind of hoisting equipment.

Key words：Hydraulic winch；Computation；Examination；Valve group

第一章  绪   论

1.1液压传动系统概论
1.1.1传动类型及液压传动的定义
一部完备的机器都是由原动机、传动装置和工作机组成。原动机（电动机或内燃机）是机器的动力源；工作机是机器直接对外做功的部分；而传动装置则是设置在原动机和工作机之间的部分，用于实现动力（或能量）的传递、转换与控制，以满足工作机对力（或力矩）、工作速度及位置的要求。
按照传动件（或转速）的不同，有机械传动、电器传动、流体传动（液体传动和气体传动）及复合传动等的要求。
液体传动又包括液力传动和液压传动是以动能进行工作的液体传动。液压传动则是以受压液体作为工作介质进行动力（或能量）的转换、传递、控制与分配的液体传动。由于其独特的技术优势，以成为现代机械设备与装置实现传动及控制的重要技术手段之一。
1.1.2 液压系统的组成部分
液压传动与控制的机械设备或装置中，其液压系统大部分使用具有连续流动性的液压油等工作介质，通过液压泵将驱动泵的原动机的机械能转换成液体的压力能，经过压力、流量、方向等各种控制阀，送至执行机器（液压缸、液压马达或摆动液压马达）中，转换为机械能去驱动负载。这样的液压系统一般都是由动力源、执行器、控制阀、液压附件几液压工作介质的几部分所组成。
一般而言，能够实现某种特定功能的液压元件的组合，称为液压回路。为了实现对某一机器或装置的工作要求，将若干特定的基本回路连接或复合而成的总体称为液压系统。
1.1.3 液压系统的类型
液压系统可以按多种方式进行分类，见表1.1。
1.1.4 液压技术的特点
与其它传动控制方式相比较，液压传动与控制技术的特点如下。
（1）优点
1）、单位功率的重量轻。
2）、布局灵活方便。
表1-1  液压系统的分类
 
3）、调速范围大。
4）、工作平稳、快速性好。
5）、易于操纵控制并实现过载保护。
6）、易于自动化和机电一体化。
7）、易于操纵控制并实现过载保护。
8）、液压系统设计、制造和使用维护方便。
（2）缺点
1）、不能保证定比传动。
2）、传动效率低。
3）、工作稳定性易受温度影响。
4）、造价较高。
5）、故障诊断困难。
1.2绞车的简介
在起重机械中，用以提升或下降货物的机构称为起升机构，一般采用卷扬式，而这样的机器叫做卷扬机又叫绞车。
卷扬机的卷扬机构一般由驱动装置、钢丝绳卷绕系统、取物装置和安全保护装置等组成。驱动装置包括电动机、联轴器、制动器、减速器、卷筒等部件。钢丝绳卷绕系统包括钢丝绳、卷筒、定滑轮和动滑轮。取物装置有吊钩、吊环、抓斗、电磁吸盘、吊具挂梁等多种形式。安全保护装置有超负载限制器、起升高度限位器、下降深度限位器、超速保护开关等，根据实际需要配用。
卷扬机的驱动方式有三种，分别为内燃机驱动、电动机驱动和液压驱动。
内燃机驱动的起升机构，其动力由内燃机经机械传动装置集中传给包括起升机构在内的各个工作机构，这种驱动方式的优点是具有自身独立的能源，机动灵活，适用于流动作业。为保证各机构的独立运动，整机的传动系统复杂笨重。由于内燃机不能逆转，不能带载起动，需依靠传动环节的离合实现起动和换向，这种驱动方式调速困难，操纵麻烦，属于淘汰类型。目前只有少数地方应用。
电动机驱动是卷扬机的主要驱动方式。直流电动机的机械特性适合起升机构的工作要求，调速性能好，但获得直流电源较为困难。在大型的卷扬机中，常采用内燃机和直流发电机实现直流传动。交流电动机驱动能直接从电网取得电能，操纵简单，维护容易，机组重量轻，工作可靠，在电动卷扬机中应用广泛。
液压驱动的卷扬机，由原动机带动液压泵，将工作油液输入执行构件（液压缸或液压马达）使机构动作，通过控制输入执行构件的液体流量实现调速。液压驱动的优点是传动比大，可以实现大范围的无级调速，结构紧凑，运转平稳，操作方便，过载保护性能好。缺点是液压传动元件的制造精度要求高，液体容易泄漏。目前液压驱动在建筑卷扬机中获得日益广泛的应用。
1.3拟定绞车液压系统图
系统的工作原理及其特点简要说明如下：（见图1.1）
液压马达9的排量切换由二位四通电磁换向阀5实现，控制压力由液压马达9自身提供，为了防止下放时因超越负载作用而失速，在马达回油路上设置了外控式平衡
阀4。另外，为了提高系统工作可靠性，以防污染和过热造成的故障，在回油路上设置了回油过滤器7及冷却器8。三位四通电磁换向阀9的中位机能为K型，所以，绞车停止待命时，液压泵可以中位低压卸荷，有利于节能。