1、南京工程学院毕业设计说明书（论文） 目录 前言 . 1 第一章绪论 . 3 1.1 液压传动系统简介 . 3 1.1.1 传动类型及液压传动定义 . 3 1.1.2 液压系统的组成部分 . 3 1.1.3 液压系统的类型 . 3 1.1.4 液压技术特点 . 4 1.2 绞车简介 . 5 1.2.1 绞车概述 . 5 1.2.2 绞车功能与结构 . 6 1.2.3 绞车分类 . 7 1.2.4 绞车应用 . 8 1.3 液压绞车发展趋势 . 10 1.4 课题主要设计内容 . 11 第二章 400KN 液压绞车设计方案 . 12 2.1 设计要求 . 12 2.2 液压传动系统方案 . 12
2、2.2.1 液压泵、马达的选择 . 14 2.2.2 静液压传动方案比较 . 16 2.2.3 静液压传动的应用 . 17 2.3 排缆技术方案 . 19 第三章 400KN 液压绞车液压系统设计 . 22 3.1 拟定液压系统原理图 . 22 3.1.1主液压系统 . 22 3.1.2 补油液压系统 . 23 3.1.3 循环液压系统 . 23 3.2 卷筒主要参数的设计与计算 . 24 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 3.2.1 钢丝绳 . 24 3.2.2 卷筒 . 26 3.2.3 一级开始直齿轮传动比 . 27 3.3 液压元件计算与选择 . 27 3.3.1 液压马达 . 27
3、 3.3.2 液压泵 . 28 3.3.3 系统工作压力的确定 . 29 3.3.4 液压阀的选择 . 30 第四章液压站的设计 . 31 4.1 液压站的组成及类型 . 31 4.1.1 液压站的组成 . 31 4.1.2 液压站的类型 . 31 4.2 液压油箱及其附件 . 32 4.2.1 油箱的功能 . 32 4.2.2 油箱的设计 . 32 4.2.3 油箱附件的选择 . 35 4.3 液压泵组 . 37 4.3.1 布置方式 . 37 4.3.2 连接和安装方式 . 37 4.3.3液压泵的安装姿态 . 37 4.3.4 液压泵组的传动底座 . 38 4.3.5 防振降噪措施 .
4、38 4.4 液压站结构总成 . 38 4.4.1 液压油的选择 . 38 4.4.2 油箱内壁的加工 . 40 4.4.3 滤油器的选择 . 40 4.5 油管和管接头的选择 . 41 4.5.1油管的选择 . 41 4.5.2 管接头的选择 . 41 4.6 液压集成块设计 . 42 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 4.6.1 结构特征 . 42 4.6.2 通油孔道直径的确定 . 42 4.6.3 集成块的材料和主要技术要求 . 43 4.6.4 本课题集成块 . 44 第五章液压绞车的运转特性 . 45 5.1 提升 . 45 5.1.1 启动阶段 . 45 5.1.2 等速阶段
5、. 45 5.1.3 减速阶段 . 45 5.2 下放 . 46 5.2.1 启动加速阶段 . 46 5.2.2 等速阶段 . 46 5.2.3 减速阶段 . 46 5.3 调速 . 48 5.4 液压绞车的运转噪声 . 48 第六章结论 . 50 参考文献 . 51 致谢 . 52 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 第 1 页 前言 随着液压技术的迅速发展，液压传动已经在各种各样的机械上得到越来越多的应用，代替了许多复杂的机械结构。 液压传动具有很多其它传动方式所没有的独特优点： （ 1）易于获得较大的 输出 力和力矩。绞车往往需要很大的提升力，故这个优点使液压传动适用于绞车拖动系统。 （
6、 2）可以实现无级调速， 调速范围大 ，还容易获得极低的转速， 并且在低速时工作稳定， 使得整个传动系统简化。这对于工作中 需要调速的绞车来说是很重要的。 （ 3）体积小、重量轻、功率重量比大。由于体积小、 重量轻，因而惯性小，启动、制动迅速，工作平稳，易于实现快速而无冲击的变速和换向。这对于绞车的频繁启动、换向有利。 （ 4） 易于获得各种复杂的机械动作，一直接驱动动作装置，故可以用低速大扭矩马达直接驱动绞车滚筒，而不需要减速装置。 （ 5）动力传递很方便。由于用管道传递压力油，所以液压元件和各种机械装置都可以灵活布置，便于液压绞车的远距离控制。 （ 6）易于实现过载保护，能满足绞车安全工作
7、的要求，避免发生事故。 （ 7）液压元件能自动润滑，延长使用寿命。 （ 8）液压元件易于实现标准化、系列化、通用化。便于大批量生产，提高生产效率和质量，降低成本。 液压传动也有一些缺点： （ 1） 液压油容易泄漏，外泄漏会污染环境，并造成液压油浪费；内泄漏会降低传动效率，并影响传动的平稳性和准确性。 （ 2）液压油的粘度随温度的变化而变化，容易引起机构工作不稳定。在低温和高温的情况下不宜采用液压传动。 （ 3）液压油容易污染。液压油要保持清洁干净，防止灰尘和杂物混入。 （ 4）液压元件加工精度和质量要求高，加工难度大，成本比较高。 （ 5）液压油易燃，需要注意防火，如用阻燃液压油作为工作介质
8、则可以避免。 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 第 2 页 由于液压传动具有以上许多突出特点，对提高绞车的性能具有很重要的作用，所以绞车广泛采用液压传动 。 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 第 3 页 第一章 绪论 1.1液压传动系统 简介 1.1.1 传动类型及液压传动定义 一本完整的机器都是由原动机、传动装置和工作机组成的。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；传动装置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、转换和控制，以满足工作机对力（力矩）、工作速度及位置的要求。 按照传动件的不同，可分为机械传动、电气传动、流体传动（液
9、体传动和气体传动）及符合传动等。 流体传动又包括液力传动和液压传动。液力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，已成为现代机械设备与装置实线传动及控制的重要 技术 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作为工作介质，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，送至执行器（液压缸、液压马达）中，转换为机械能来驱动负载。这样的液压系统一般都是由动力源、执行器、控制器、液压辅件
10、、工作介质等几部分组成。 一般而言，能够实现某种特定功能的液压元件的组合，成为液压回路。为了实现对某一机器或装置的工作要求，奖若干特定的基本回路连接或复合而成的总体成为液压系统。 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 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 第 4 页 表 1.1.1 液压系统分类 1.1.4 液压技术特点 与其他传动控制方式相比较，液压传动与控制技术特点如下 ： 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
11、化和机电一体化； （ 7） 液压系统设计、使用维护方便。 2.缺点 （ 1） 不能保证定必传动； （ 2） 传动效率低； 液压系统按油液循环方式分类 开式系统 闭式系统 按工作特征分类 液压传动系统 液压控制系统 按执行器的速度、控制与调节方式分类 阀控系统 泵控系统 执行测控系统 按主换向阀在中位时液压泵的工作状态分类 中开式系统 中闭式系统 按用途分类 固定设备用系统 行走设备用系统 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 第 5 页 （ 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绞车简介 1.2.1 绞车概述 在人类历史上，绞盘 (windlass
12、)是第 一 种用于拖电提升重物的机器，它可使个人搬运远重于自己许多倍的重物。绞盘采 用 一种轴和轮的形式，由用垂直框架支撑的滚筒组成，人通过用手摇动曲柄，使绞盘滚筒绕水平轴转动 (见图1.2.1)。中国人在公元 前 二千年就设计出用 曲 拐手柄转动的砂轮。 图 1.2.1 绞盘简图 今 天 被广泛应用的绞车 (或称卷扬机 )是 绞盘的另一种形式，它泛指具有一个或几个上面卷绕有绳索或钢丝绳的圆筒，用来提升或拖曳重载荷的动力机械。图 1.2.2 所示为一种简易的手动提升绞车；该绞车用手驱动，靠齿轮传动的速比增扭，配有防止卷筒反转的棘轮机构和制动用的带闸。 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 第 6
13、 页 图 1.2.2 手动提升绞车 1.2.2 绞车功能与结构 绞车设计采用滚筒盘绞或夹钳拉拔缆绳方式来水平或垂直拖曳、提升、下放负载，绞车一般包括驱动部分、工作装置、辅助装置等几部分。 1.驱动部分：用于驱动绞车工作装置盘绞、释放缆绳，包含动力及传动装置与控制装置。绞车可以采用多种驱动方式，包括电动机、蒸汽机、柴油发动机、汽油发动孝几、液压马达、气动马达等等。无论采用何种驱动方式，在绞车的驱动部分设汁中都应包含以下设计准则： （ 1） 无级均匀变速，调速范围宽广； （ 2） 在有负载情况下，良好的启动特性和低速特性，总效率高； （ 3） 双向旋转，并且容易改变旋转方向 （ 4） 维护保养相对
14、容易，对周围工作环境不敏感； （ 5） 制动系统工作可靠； 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 第 7 页 （ 6） 设计紧凑，结构简单，安装布置容易，重量轻； （ 7） 在有负载情况下，能长时间安全带载静止而不至于损坏驱动系统。对于小型绞车，为了保证结构紧凑，绞车驱动部分一般与绞车工作装置联接在一起，直接驱动工作装置；对于大型绞车或应用现场空间相对狭小的绞车，绞车驱动部分与绞车工作装置可以设计成独立放置，两者问通过液压管线、气动管线或电缆管线相联系，绞车的布置和操纵均很方便。 2.工作装置：在驱动部分作用下，通过滚筒回转或夹钳直线拉拔等方式拖曳或释放缆绳以完成对负载的收放控制，并含有对缆绳的
15、容绳和排缆装置。 3.辅助装置：辅助工作装置完成拖曳作业，包含滑轮组、导向装置以及速度测量、长度距离测量、张力测量等装置部分；绞车可以使用钢丝绳、尼龙缆绳等多种材质缆绳。 1.2.3 绞车分类 绞车可以采用多种分类方法。 按绞车驱动方式分类，绞车可以分为机械式驱动绞车、电机驱动绞车、气动绞车、液压绞车等几大类。 1.机械式驱动绞车 （ 1） 驱动部件间的固定几何位置关系决定着系统的设计布局，布局的变化少 ； （ 2） 传动系体积尺寸大，总重量重； （ 3） 安装布置复杂，经常需要精密加工的平面和精密的部件定位； （ 4） 难以实现大范围的无级变速； （ 5） 原动机的位置是不可变的； （ 6） 在有负载的情况下，难以取得平稳的反转； （ 7） 通过采用液力偶合器，可以在堵转工况下产生最大扭矩。 2.电机驱动绞车 2 （ 1） 在小型和低端绞车产品上采用常规定速电机驱动方法，能实现单速仁或 双速 )和双向旋转功能，系统简单，但不能低速启动和平滑变速 ； （ 2） 采用可控硅整流仁 SCR)直流调速方式实现无级变速，发展历史悠久，可在低速段提供短 时的额定扭矩仁或堵转扭矩 )。但是，若无独立冷却系统和
