5噸液壓絞車設計【10張CAD圖紙及說明書全套】【YC系列】

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（6）易于實現安全保護,能只動防止過載，滿足絞車安全工作的要求； （7）液壓元件能自行潤滑，延長使用壽命； （8）液壓元件易于實現標準化，系列化，通用化； 采用專用液壓絞車進行液壓支架的搬遷可以加快搬遷速度，提高液壓支架使用效率以及綜采面生產效率，實現恒力控制和離機操作，對井下工作人員在搬遷液壓支架時的安全起到非常大的保障。 二、液壓傳動系統(tǒng)概論 1．傳動類型及液壓傳動的定義 一部完備的機器都是由原動機、傳動裝置和工作機組成。原動機（電動機或內燃機）是機器的動力源；工作機是機器直接對外做功的部分；而傳動裝置則是設置在原動機和工作機之間的部分，用于實現動力（或能量）的傳遞、轉換與控制，以滿足工作機對力（或力矩）、工作速度及位置的要求。 按照傳動件（或轉速）的不同，有機械傳動、電器傳動、流體傳動（液體傳動和氣體傳動）及復合傳動等的要求。 液體傳動又包括液力傳動和液壓傳動是以動能進行工作的液體傳動。液壓傳動則是以受壓液體作為工作介質進行動力（或能量）的轉換、傳遞、控制與分配的液體傳動。由于其獨特的技術優(yōu)勢，以成為現代機械設備與裝置實現傳動及控制的重要技術手段之一。 2．液壓系統(tǒng)的組成部分 液壓傳動與控制的機械設備或裝置中，其液壓系統(tǒng)大部分使用具有連續(xù)流動性的液壓油等工作介質，通過液壓泵將驅動泵的原動機的機械能轉換成液體的壓力能，經過壓力、流量、方向等各種控制閥，送至執(zhí)行機器（液壓缸、液壓馬達或擺動液壓馬達）中，轉換為機械能去驅動負載。這樣的液壓系統(tǒng)一般都是由動力源、執(zhí)行器、控制閥、液壓附件幾液壓工作介質的幾部分所組成。 一般而言，能夠實現某種特定功能的液壓元件的組合，稱為液壓回路。為了實現對某一機器或裝置的工作要求，將若干特定的基本回路連接或復合而成的總體稱為液壓系統(tǒng)。 三、絞車簡介 在起重機械中，用以提升或下降貨物的機構稱為起升機構，一般采用卷揚式，而這樣的機器叫做卷揚機又叫絞車。 卷揚機的卷揚機構一般由驅動裝置、鋼絲繩卷繞系統(tǒng)、取物裝置和安全保護裝置等組成。驅動裝置包括電動機、聯軸器、制動器、減速器、卷筒等部件。鋼絲繩卷繞系統(tǒng)包括鋼絲繩、卷筒、定滑輪和動滑輪。取物裝置有吊鉤、吊環(huán)、抓斗、電磁吸盤、吊具掛梁等多種形式。安全保護裝置有超負載限制器、起升高度限位器、下降深度限位器、超速保護開關等，根據實際需要配用。 卷揚機的驅動方式有三種，分別為內燃機驅動、電動機驅動和液壓驅動。 內燃機驅動的起升機構，其動力由內燃機經機械傳動裝置集中傳給包括起升機構在內的各個工作機構，這種驅動方式的優(yōu)點是具有自身獨立的能源，機動靈活，適用于流動作業(yè)。為保證各機構的獨立運動，整機的傳動系統(tǒng)復雜笨重。由于內燃機不能逆轉，不能帶載起動，需依靠傳動環(huán)節(jié)的離合實現起動和換向，這種驅動方式調速困難，操縱麻煩，屬于淘汰類型。目前只有少數地方應用。 電動機驅動是卷揚機的主要驅動方式。直流電動機的機械特性適合起升機構的工作要求，調速性能好，但獲得直流電源較為困難。在大型的卷揚機中，常采用內燃機和直流發(fā)電機實現直流傳動。交流電動機驅動能直接從電網取得電能，操縱簡單，維護容易，機組重量輕，工作可靠，在電動卷揚機中應用廣泛。 液壓驅動的卷揚機，由原動機帶動液壓泵，將工作油液輸入執(zhí)行構件（液壓缸或液壓馬達）使機構動作，通過控制輸入執(zhí)行構件的液體流量實現調速。液壓驅動的優(yōu)點是傳動比大，可以實現大范圍的無級調速，結構緊湊，運轉平穩(wěn)，操作方便，過載保護性能好。缺點是液壓傳動元件的制造精度要求高，液體容易泄漏。目前液壓驅動在建筑卷揚機中獲得日益廣泛的應用。 四、液壓絞車的工作原理和用途 液壓絞車是利用防爆電動機1帶動乳化液泵2，然后乳化液泵帶動變量液壓馬達3，液壓馬達將動力通過減速器拖動滾筒轉動。絞車的正反轉和高低轉速改變依靠馬達自身調節(jié)完成。原理圖1-1 1電動機 2主油泵 3液壓馬達 4減速箱 5絞車滾筒 圖1-1 絞車工作原理圖 液壓絞車用途：主要用于井下綜采工作面液壓支架以及其它井下設備的安裝和拆除。 五、國內外的發(fā)展現狀 世紀年代后期，日本、美國又開始推廣應用液壓—機械傳動絞車。其優(yōu)點是高速小扭矩液壓馬達具有制造容易、質量穩(wěn)定、壽命長、傳動效率高、噪音低、體積小等。日本三井三池制作所引進西德蓋特拉馬齊克公司和法國西克馬菲爾公司的高速液壓馬達，研制了卷簡直徑為的型液壓防爆絞車，高速液壓馬達經行星減速器傳動卷筒，用操作手柄改變變量泵斜盤的角度來實現無級調速。主電機采用鼠籠式電機，比繞線式電機的結構簡單、價格便宜、堅固耐用及效率較高，而且無滑環(huán)，運行時不產生火花，電控系統(tǒng)易實現防爆。鋼絲繩直徑為容繩量為，最大靜張力為時提升速度為，靜張力為時最大提升速度為，主電機功率。由于液壓—機械傳動絞車的優(yōu)點很多，在國外應用廣泛并逐步向大型化發(fā)展[2]。 2005年國內直徑最大的液壓防爆絞車在河南省洛陽中信重機公司試車成功，并順利發(fā)往內蒙古大雁煤業(yè)公司。這臺液壓防爆絞車直徑達，寬度，最大靜張力為，最大容繩量，最大提升速度為，具有良好的防爆性能、穩(wěn)定的無極調速性能和低速運轉性能，節(jié)能效果明顯。由于其配置科學合理、結構緊湊、體積小，可大大節(jié)約硐室基建成本；又由于其具有性能參數高、安全可靠、操作簡便易學、壽命長、綜合運行成本低等優(yōu)勢，在井下的斜坡上，這臺絞車一次可提升的煤炭，其直徑和提升力均稱得上是國內之最礦井防爆絞車按其拖動方式可分為電動防爆和液壓防爆兩大類。國外由于電器技術水平較高，井下工程機械化程度高，一般巷道和硐室較大，設備安裝方便，較早的開始推廣應用電動防爆絞車，主要是繞線型電機轉子外接電子調速。其缺點為發(fā)熱嚴重，占地面積大，電控系統(tǒng)復雜，成本高，調整性差。隨著液壓技術的不斷發(fā)展，軸向柱塞式和徑向柱塞式液壓馬達系列產品推出，并逐漸用于井下提升設備和研制液壓防爆絞車。液壓防爆絞車具有結構緊湊、造價便宜、起動平穩(wěn)、調速方便、過載保護等優(yōu)點，特別是采用鼠籠式電機拖動，使電控系統(tǒng)簡單，實現了防爆要求。在國外，液壓防爆絞車根據結構形式可分為兩大類：一類是采用低速大扭矩柱塞液壓馬達直接拖動絞車卷筒的全液壓傳動式；另一類是采用高速小扭矩柱塞液壓馬達經減速器再拖動絞車卷筒的液壓—機械傳動式。 電動防暴絞車包括調度絞車和回柱絞車等。調度絞車是供井下回采工作面和掘進工作面裝載站，調度編組礦車及中間巷道拖運礦車，也可用于短距離運送材料，井下廣泛使用?；刂g車主要用于回采工作面中的回柱放頂，也可用來拖運重物和調度車輛[3][4]。 大約在60年代中期，研制出防暴液壓絞車在煤礦井下使用.英國是最早研制液壓絞車的國家之一。60年代就有液壓絞車問世.彼克諾斯公司研制了一種適用礦井用的輕便液壓絞車,結構緊湊,井下運輸很方便。其型號為、、、，電機功率為或。采用傳力式液壓馬達和斜盤式雙向變量軸向柱塞泵,具有恒功率控制裝置,工作介質可用號阻燃液。 日本三井三池制作所制造出第一臺防暴液壓絞車，以后反復進行了多種設計和改，生產有和等幾種型號的防暴液壓絞車，具有手動和半自動兩種運轉方式。液壓控制方式與電動控制方式進行比較，液壓控制方式能任意選擇所需要的速度，操作簡單，能任意調整加減速度，易于防暴結構，電器控制系統(tǒng)復雜，維修麻煩。 蘇聯、波蘭、德國等國家研制和采用液壓安全絞車作為傾斜煤層的采煤機的防滑、同步牽引設備。這些國家還礦泛采用液壓無極繩絞車牽引井下運輸用的卡軌車和單軌吊。日本三井三池制作所研制的小型液壓絞車系列，主要用于煤礦井下作輔助運輸，功率有、及三檔。其采用高速軸向柱塞式液壓馬達通過安裝在滾筒內部的行星齒輪減速箱拖動絞車運轉，因而結構緊湊，體積小[5]。 我國煤礦井下防暴液壓絞車的研制和應用比歐美、日本大約晚年，在煤與沼氣突出的礦井都要使用防暴型電器設備。由湖南省煤炭科學研究所和湖南省煤礦專業(yè)機械廠共同研制型防暴液壓絞車和型防暴液壓絞車，并隨同研制了型防暴絞車。國內其它廠家也進行了液壓絞車的研制工作，淮南煤機廠研制了型防暴液壓絞車，它采用高速液壓馬達通過行星減速箱驅動滾筒，洛陽礦山機械研究所研制采用高速馬達驅動的防暴液壓絞車。 液壓絞車是利用液壓馬達直接或通過減速箱拖動滾筒的一種絞車。防暴液壓絞車是在一般液壓絞車的基礎上配上防暴電氣設備并在結構上滿足煤礦井下使用，具有良好運轉特性，在低速運轉、起動和制動時比電控絞車效率高且操作簡單、體積小、重量、安全效率高。一般均由機械部分、液壓傳動部分、電氣部分組成。主要用于：船舶、港口、建筑、礦山和林業(yè)。液壓控制方式能任意選擇所需要的速度，操作簡單能任意調整加減速度、易于設計防暴結構、保養(yǎng)維護容易。 參考文獻 [1]吳輝海編《液壓絞車》，煤炭工業(yè)出版社,1989:16-19 [2]顏榮慶,李自光,賀尚紅主編.現代工程機械液壓與液力系統(tǒng).北京:人民交通出版社,2001 [3]成大先主編.機械設計手冊.第四版.北京:化學工業(yè)出版社,2002 [4]徐灝主編.機械設計手冊.北京:機械工業(yè)出版社,1991 [5]章日晉主編.機械零件的結構設計.北京:機械工業(yè)出版社,1987 [6]吳宗澤主編.機械結構設計.北京:機械工業(yè)出版社,1988 [7]張利平編著.《液壓傳動系統(tǒng)及設計》.化學工業(yè)出版社,2005:8-13 [8]李強.車載絞車滾筒的改進設計[J].化學工程師,2001:3-6 [9]許曉林.趙濤.等絞車新型盤形閘—液壓站系統(tǒng)[J].煤礦機械,1999:17 [10]周士昌編《液壓系統(tǒng)設計》.機械工業(yè)出版社,2004:20-34 [11]Goumas, J. 1995.“Tri-Villages of GreaterChicago Reduce I/I with CIPP.”TrenchlessTechnology 4(3): [12]Iseley,T.and M.Najafi,1995. TrenchlessPipeline Rehabilitation. Prepared for theNational Utility Contractors Association,Arlington, VA. 指導教師意見 指導教師： 年 月 日 專業(yè)教研室審查意見 負責人： 年 月 日 畢業(yè)設計（論文）開題報告 課題： 5噸液壓絞車設計 所在學院： 機械與電氣工程學院 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 班 級： 12機自x班 姓 名： 學 號： 指導教師： 2015 年 11 月 15 日 一、課題研究的目的及意義 采用專用液壓絞車進行液壓支架的搬遷可以加快搬遷速度，提高液壓支架使用效率以及綜采面生產效率，實現恒力控制和離機操作，對井下工作人員在搬遷液壓支架時的安全起到非常大的保障。 通過對液壓絞車的設計，綜合所學知識鍛煉機構設計、液壓系統(tǒng)設計的能力，培養(yǎng)嚴謹、創(chuàng)新的精神，提高專業(yè)水平及計算機繪圖能力等。 二、設計要求 1．主要任務 （1）英文翻譯：認真查閱15篇以上專業(yè)文獻，其中外文資料不少于2篇，并翻譯一篇中文字符2000字以上的外文文獻。 （2）畢業(yè)調研：完成文獻綜述、開題報告。 （3）完成5噸液壓絞車設計，編寫設計說明書1萬字以上。 （4）完成畢業(yè)設計的其它工作（完成指導記錄、資料上傳網絡設計平臺、答辯PPT準備、資料裝訂整理）。 2．主要內容與基本要求 （1）主要內容要求： 1）選擇液壓馬達和行星減速機； 2）設計滾筒、機架和支撐軸；詳細說明設計過程； 3）完成1~3張裝配圖和10張以上零件圖設計。 4）撰寫設計說明書 （2）設計參數要求： 1）單繩拉力5噸，； 2）鋼絲繩直徑18mm； 3）容繩量50m； 4）繩速10M/min。 三、思路與預期成果 1．總體思路 本文首先通過調查分析液壓絞車研究現狀及結構原理，在此分析基礎上提出總體結構方案；接著，對各主要零部件進行設計與校核；然后，設計了液壓系統(tǒng) 并選定了相應的液壓元件；最后，通AutoCAD軟件繪制了液壓絞車的裝配圖及主要零件圖。 2．方案設計 本次設計的液壓絞車方案如下涂3-1：其原理是是利用防爆電動機1帶動乳化液泵2，然后乳化液泵帶動變量液壓馬達3，液壓馬達將動力通過減速器拖動滾筒轉動。絞車的正反轉和高低轉速改變依靠馬達自身調節(jié)完成。 1電動機 2主油泵 3液壓馬達 4減速箱 5絞車滾筒 圖3-1 液壓絞車方案簡圖 3．論文撰寫提綱 第一章 緒論 第二章 總體方案設計 第三章 結構設計 第四章 液壓系統(tǒng)設計 第五章 液壓元件的設計與選擇 總 結 參考文獻 致謝 四、任務完成的階段內容及時間安排 1.畢業(yè)實習與畢業(yè)設計課題調研階段 第1—2周?(?2015.10.2~2015.11.15)深入工廠，進行畢業(yè)實習，收集畢業(yè)設計（論文）資料。 2.畢業(yè)設計開題報告階段 第3—4周（2015.11.19~2015.11.29）?翻譯英文原文，撰寫開題報告。 3.畢業(yè)設計中期檢查階段；2016年1月12日。 4.畢業(yè)設計主要工作階段；第5—12周（2016.2.2~2015.4.18） 學習軟件基本知識與課題有關專題部分二周，五周用于擬定設計方案，進行圖紙設計，撰寫設計說明書，一周總結。 ?5.畢業(yè)設計預答辯階段；第13周，2016.4.17~2015.4.18指導教師審定畢業(yè)設計資料。 6.答辯時間：2016年4月23日 參考文獻： [1]秦大同、謝里陽.液壓傳動與控制設計，化學工業(yè)出版社 [2]蔡自興.學的發(fā)展趨勢和發(fā)展戰(zhàn)略，液壓卷揚機2001.4 [3]張建民.工業(yè)液壓卷揚機.北京理工大學出版史.1988 [4]嚴學高、孟正大.液壓卷揚機原理.南京，東南大學出版社.1992 [5]成大先.機械設計手冊.化學工業(yè)出版社。 [6]成大先.機械設計圖冊.化學工業(yè)出版社。 [7]許福玲主編.液壓與氣壓傳動 [M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2007.3 指導教師審核意見： （手寫） 指導教師簽名： 年 月 日