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液压绞车设计

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目录

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绪论

液压传动系统概论

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。绞车，用卷筒缠绕钢丝绳或链条提升或牵引重物的轻小型起重设备，又称卷扬机。绞车是可单独使用，也可作起重、筑路和矿井提升等机械中的组成部件，因操作简单、绕绳量大、移置方便而广泛应用。主要运用于建筑、水利工程、林业、矿山、码头等的物料升降或平拖。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。

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，经过流量、压力、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。

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

表1-1液压系统的分类

液压技术的特点

液压传动与其它传动控制方式相比较，液压技术的特点如下。

（1）优点

1）单位功率的重量轻。

2）布局灵活方便。

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。

卷扬机构的方案设计

卷扬机方案设计的主要依据：机构的驱动方式；安装位置的限制条件和机型种类与参数匹配等。

常见卷扬机构结构方案及分析

非液压式卷扬机构方案比较

根据卷扬机构原动机和卷筒组安装相对位置不同，卷扬机构结构布置方案的基本型有并轴式和同轴式两种。而这两种基本型中又有单卷筒和双卷筒之分。下面介绍几种常见的卷扬机构结构方案。

图2-1并轴布置单卷筒卷扬机构

图2-1所示为并轴式单卷筒卷扬机构，他们的卷筒轴与原动机轴线并列平行布置，结构简单、紧凑。为了提高取物装置在空载或轻载时的下降速度，有的卷扬机构设置了重力下降装置（图2-1b）。在卷筒上装有带式制动器和内涨式摩擦离合器。图2-1（a）、（b）所示方案，它们是把卷筒安装在减速器输出轴的延长部分上，从力学观点看，属于三支点的超静定轴，减小了轴承受的弯矩。但是，这种结构对安装精度要求很高，而且使的卷筒组和减速器的装配很不方便，减速器也不能独立进行装配和试运转，更换轴承也较困难。

图2-2并轴布置双卷筒卷扬机构

双卷筒集中驱动，可减少一套液压马达及传动装置。

液压卷扬机构的分类

近年来普遍采用了行星齿轮传动的多速卷扬机构，利用控制多泵合流和液压马达的串并联或采用变量液压马达实现卷扬机构的多种工作速度，从而实现轻载高速、重载低速，提高工作效率，以满足各种使用要求。由于选用的液压马达的形式不同，液压传动的起升机构可分为下列几种形式：高速液压马达传动和低速大扭矩马达传动。高速液压马达传动需要通过减速器带动起升卷筒。虽然低速马达本身体积和重量较大，但不用减速器，使整个液压起升机构重量减轻，体积减小。并使传动简单、零件少，起动性能和制动性能好，对液压油的污染敏感性小。壳转的内曲线径向柱塞式低速大扭矩马达，可以装在卷筒内部，由马达壳体直接带动卷筒转动，结构简单紧凑，便于布置。

图2-3液压卷扬机构布置方案(一)

液压式行星齿轮传动卷扬机构布置方案

液压多速卷扬机构有多种布置方案，如：

液压马达、制动器和行星减速器分别布置在卷筒的两侧，即对称布置（图2-3）。

2、液压马达和制动器分别布置在卷筒的两侧，行星减速器装在卷筒内部（图2-4）。

图2-4液压卷扬机构布置方案(二)图2-5液压卷扬机构布置方案(三)

液压马达、制动器布置在卷筒同一侧，行星减速器装在卷筒内（图2-5）

4、液压马达、制动器和行星减速器均装入卷筒内部（图2-6）。

图2-6液压卷扬机构布置方案(四)

方案二和方案三属于同一类型，因为行星减速器装在卷筒内，所以体积小，结构