体积小的液压绞车工作原理

浅析矿山绞车液压系统常见故障及排除方法摘要：由于矿山机械大多在恶劣的环境下工作，而且液压系统是在封闭的条件下运行的，所以液压系统的故障常发生于内部。

根据液压系统的工作表现，及时的诊断出故障发生点，运用合理的方法进行快速的处理维修，对煤矿的生产以及机械的维护有着巨大的好处关键词：工作原理、系统的组成、缺点及优点、液压缸原理一、工作的原理液压传动是以液体为工作介质，通过能量转换来实行执行机构所需运动的一种传动方式。

首先，液压泵将电动机（或其它原动机）的机械能转换为液体的压力能，然后，通过液压缸（或液压马达）将以液体的压力能再转化为机械能带动负载运动。

二、液压系统的组成液压传动系统通常由以下五部分组成。

（一）动力装置部分（动力元件）。

其作用是将电动机（或其它原动机）提供的机械能转换为液体的压力能。

简单地说，就是向系统提供压力油的装置。

如各类液压泵。

（二）控制调节装置部分（控制元件）。

包括压力、流量、方向控制阀，是用以控制和调节液压系统中液流的压力、流量和流动方向，以满足工作部件所需力（或力矩）、速度（或转速）和运动方向（或运动循环）的要求。

（三）执行机构部分（执行元件）。

其作用是将液体的压力能转化为机械能以带动工作部件运动。

包括液压缸（油缸）和液压马达。

（四）自动控制部分。

主要是指电气控制装置。

（五）辅助装置部分。

除上述四大部分以外的油箱、油管、集成块、滤油器、蓄能器、压力表、加热器、冷却器、压力表、管件各种管接头(扩口式、焊接式、卡套式）、高压球阀、快换接头、软管总成、测压接头、管夹等及油箱等等。

它们对于保证液压系统工作的可靠性和稳定性是不可缺少的，具有重要的作用。

（六）工作介质。

工作介质是指各类液压传动中的液压油或乳化液，它经过油泵和液动机实现能量转换。

三液压传动的优点与缺点：优点：（1）体积小、重量轻，例如同功率液压马达的重量只有电动机的10％～20%。

因此惯性力较小，当突然过载或停车时，不会发生大的冲击； （2）能在给定范围内平稳的自动调节牵引速度，并可实现无极调速，且调速范围最大可达1：2000(一般为1：100）。

液压绞车（带监控系统、各类保护及专用启动柜）技术规范书一、技术参数及要求1、滚筒数量：1个2、滚筒直径×滚筒宽度：2000 mm×1500 mm3、滚筒容绳量（φ26mm、间隙2 mm）：第一层336m，第二层680m，第三层1031m。

5、提升高度：250米6、最大提升速度：3.0m/s7、最大静张力：60KN8、钢丝绳直径：26mm9、现场电压：1140V二、供货范围：1、主轴装置1套（包括NJM-12.5型液压马达2台）；2、液压站1套（主电机1台，功率为220KW，ZBS-H915F主油泵1台）；3、牌坊式深度指示器1套；4、盘形制动器2套；5、液压系统油管及附件1套；6、PLC电控系统1套；7、QJZ-315真空磁力启动器1台；8、QJZ-80启动器1台；9、塑衬1套；10、TD1400/740游动天轮1套；11、随机配件、专用工具各1套；三、液压绞车的结构和功能液压绞车设计应能随启动、运行、减速和制动时出现的工作应力，及起动和减速时出现的动应力。

1、滚筒结构滚筒采用剖分式焊接结构，应经消除内应力处理，塑衬绳槽为右旋。

制动闸盘的制动面与制动器的闸瓦的设计和加工必须保证在设计最大负载范围内超过15%下放运行，短时间内最少连续两次安全制动而不导致闸瓦的损坏或对下一次制动效果产生不良影响。

制动闸盘为剖分结构，在生产厂家精加工处理完毕。

2、制动装置及制动系统采用盘形制动器，制动装置为6对液压盘式制动器，根据需要可分别实现工作制动和安全制动，制动时的制动力矩均不得小于实际最大静力矩的三倍，制动器各部件的机械强度应有足够的安全系数，在各种情况下均能安全可靠地工作。

为了安全可靠运行，制动系统应设计和制造成反应迅速、高度灵敏、最小磨损、制动力分布均匀，可调性大，以及如下要求：-----制动闸盘的表面粗糙度≤3.2Km，-----闸盘偏摆度<0.5mm，-----闸瓦的摩擦系数应满足JB/T3721-1999相关条款的规定，-----制动空行程不得超过0.3s，-----闸瓦与制动盘接触时，不产生弹性偏摆。

一、整体方案设计1.1产品的名称、用途及主要设计参数本次设计的产品名称是3吨调度绞车，调度绞车是一种小型绞车，通过緾绕在滚筒上的钢丝绳牵引车辆在轨道上运行，属于有极绳运输绞车。

调度绞车适用于煤矿井下或地面装载站调度编组矿车，在中间巷道中拖运矿车，亦可在其它地方作辅助运输工具。

主要设计参数为： 牵引力 T ≈30 kN 绳速 v ≈1.2 m/s 容绳 H ≈500 m1.2整体设计方案的确定该型绞车采用两级内啮合传动和一级行星轮传动。

Z1/Z2和Z3/Z4为两级内啮合传动，Z5、Z6、Z7组成行星传动机构。

在电动机轴头上安装着加长套的齿轮Z1，通过内齿轮Z2、齿轮Z3和内齿轮Z4，把运动传到齿轮Z5上，齿轮Z5是行星轮系的中央轮（或称太阳轮），再带动两个行星齿轮Z6和大内齿轮Z7。

行星齿轮自由地装在2根与带动固定连接的轴上，大内齿轮Z7齿圈外部装有工作闸，用于控制绞车滚筒运转。

若将大内齿轮Z7上的工作闸闸住，而将滚筒上的制动闸松开，此时电动机转动由两级内啮轮传动到齿轮Z5、Z6和Z7。

但由于Z7已被闸住，不能转动，所以齿轮Z6只能一方面绕自己的轴线自转，同时还要绕齿轮Z5的轴线（滚筒中心线）公转。

从而带动与其相连的带动转动，此时Z6的运行方式很类似太阳系中的行星（如地球）的运动方式，齿轮Z6又称行星齿轮，其传动方式称为行星传动。

A12 34 5 67B反之，若将大内齿轮Z7上的工作闸松开，而将滚筒上的制动闸闸住，因Z6与滚筒直接相连，只作自转，没有公转，从Z1到Z7的传动系统变为定轴轮系，齿轮Z7做空转。

倒替松开（或闸住）工作闸或制动闸，即可使调度绞车在不停电动机的情况下实现运行和停车。

当需要作反向提升时，必须重新按动启动按钮，使电机反向运转。

为了调节起升和下放速度或停止，两刹车装置可交替刹紧和松开。

1.3 设计方案的改进为了达到良好的均载效果，在设计的均载机构中采取无多余约束的浮动，既在行星轮中安装一个球面调心轴承。

液压绞车、电动绞车和气动绞车的不同功用解析作者：谷志珉曾现敏苏婕来源：《中国科技博览》2014年第34期[摘要]近些年来，随着时代经济的飞速发展以及科学技术的日新月异，现代化工业发展逐渐引领当今时代发展的潮流，其绞车同样也在工业各个工程领域中有着较为广泛的应用。

本文在对液压绞车、电动绞车和气动绞车的不同功用解析研究中通过分别分析液压绞车、电动绞车和气动绞车系统驱动结构的优缺点，进而总结出液压绞车、电动绞车和气动绞车系统驱动结构设计的过程中更要结合其实际的使用环境，进而保证液压绞车、电动绞车和气动绞车系统驱动有着一定的科学性和安全可靠性。

[关键词]液压绞车电动绞车气动绞车功用中图分类号：TB126 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）34-0351-0121世纪的今天，液压绞车、电动绞车和气动绞车被广泛的应用于我国各个工业领域，进而为我国现代化工业经济的发展以及国民经济的发展带来了极其有利的作用。

现如今，不同的绞车系统驱动过程中往往有着不同的功用，而基于广泛应用的背景下，更应该做好对液压绞车、电动绞车和气动绞车功能的综合性分析，进而保证我国现代化工业经济的持续稳固发展。

因此本文对液压绞车、电动绞车和气动绞车的不同功用进行研究分析有一定的经济价值和现实意义。

一、液压绞车系统驱动（一）液压绞车系统驱动的基本概述所谓的液压绞车系统驱动，主要是将流体通过加压处理，尽可能的在其气缸内对活塞进行移动，体积流量的提供往往借助于泵，在对力的借用下，将在和进行移动，并将其压力逐渐的消除，进而在实际的旋转驱动过程中，借助于液压马达将线性力取代对扭矩传递。

（二）液压绞车系统驱动的特点液压绞车系统驱动运动的过程中，不仅仅对于泵功能有着一定的调节作用，同时一旦其外部力量发生变化的过程中，其液压绞车系统驱动将会有着不同的速度，进而对其位置加以保持，但是在实际的构造过程中，尽可能的使得汽缸和泵之间的距离相对较短。

目录摘要 (I)Abstract ........................................................ I I 1. 绪论 .. (3)1.1. 液压传动系统概论 (3)1.1.1. 传动类型及液压传动的定义 (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. 液压技术的特点 (4)2. 卷扬机构的方案设计 (5)2.1. 常见卷扬机构结构方案及分析 (5)2.1.1. 非液压式卷扬机构方案比较 (5)2.1.2. 液压卷扬机构的分类 (6)2.1.3. 液压式行星齿轮传动卷扬机构布置方案 (7)2.2. 本设计所采用的方案 (9)2.3. 卷扬机构方案设计注意事宜 (10)3. 卷扬机构组成及工作过程分析 (10)3.1. 卷扬机构的组成 (10)3.2. 卷扬机构工作过程分析 (11)3.2.1. 卷扬机构的工作周期 (11)3.2.2. 载荷升降过程的动力分析 (11)4. 卷扬机卷筒的设计和钢丝绳的选用 (13)4.1. 卷扬机卷筒的设计 (13)4.1.1. 卷扬机卷筒组的分类和特点 (13)4.1.2. 卷筒设计计算 (14)4. 2 钢丝绳的选择 (18)5. 液压马达与平衡阀的选择 (19)5.1. 液压马达的选用与验算 (19)5.1.1. 液压马达的分类及特点 (19)5.1.2. 液压马达的选用 (19)5.1.3. 马达的验算 (19)5.2. 平衡阀的选用 (22)5.2.1. 平衡阀的功能简介 (22)5.2.2. 平衡阀的选用 (23)6. 制动器的设计与选用 (24)6.1. 制动器的作用、特点及动作方式 (24)6.2. 制动器的设计计算 (25)6.2.1. 制动转矩的计算 (25)6.2.2. 制动盘的设计选用 (25)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 (29)7. 离合器的设计与选用 (30)7.1. 离合器的功用、特点与分类 (30)7.2. 圆盘离合器主要性能参数的计算 (31)7.2.1. 离合器的计算转矩 (31)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)8. 轴的设计 (35)8.1. 轴的材料 (35)8.2. 轴的工作能力的计算 (35)8.3. 轴的结构设计 (40)8.3.1. 拟定轴上零件的装配方案 (40)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 (41)9. 结束语 (42)参考文献 (43)致谢 (44)本次毕业设计是通过分析液压绞车的工作原理、特点及环境，结合实践，并在进行仔细考查后，对液压绞车的整体结构进行了设计，对各组成的元件进行了选型、计算和校核。

液压绞车启动初始负载下滑问题分析摘要：在煤矿井下采区倾斜巷道运输中，液压绞车已成为一种包含运人的主要运输设备。

在使用中发现，液压绞车启动初期有常会出现负载下滑现象，下滑距离与负载大小成正比关系。

本文针对这种下滑现象，进行了下滑原因的分析，并指出各个方法处理方法的特点，以图解决或改善下滑问题。

关键词：液压绞车摩擦副泄漏比例油缸改善下滑。

1、前言液压绞车操作简单、方便，具有良好的防爆性能和无级调速性能；其结构紧凑、体积小，既节省了基建成本，又便于在井下硐室中布置。

有了上述优点，液压绞车在煤矿井下采区倾斜巷道运输中，得到了越来越多地使用。

但在重载提升起动时，负载下滑现象时有发生，下滑距离在200mm～800mm之间，个别情况时下滑的距离更大。

虽然这种下滑只在重载提升起动时发生，且能顺利继续提升，但总会对设备、钢丝绳寿命以及乘车人员心理有所影响。

因此有必要找出下滑原因，并提出改善措施。

2、下滑原因分析提升时下滑，意味着内曲线油马达6（图1所示）反转，反转主要原因是液压元件内高压油泄漏。

泄漏途径有：液压泵柱塞与缸孔摩擦副存在一定程度的间隙泄漏；液压马达的柱塞与柱塞孔摩擦副会有间隙泄漏；转子内孔与配油套的配合间隙也会有泄漏。

上述三处的泄漏量，都会随油压力升高而加大。

主要泄漏途径中，第三处泄漏量相对最大，原因有以下三个方面：一是因为其高低压之间的密封面窄。

以NJM16内曲线马达为例，配油套上有16个配油窗口、配油套外径为φ200 mm，由此可计算出在高、低压油口分布圆上，其高低压孔中心距离不足26mm。

除去两配油口半径，再考虑柱塞底孔跨过配油套高压孔，将使这个起密封作用的间隔距离更短；二是液压绞车选用的内曲线马达，是按中、高转速时容积效率设计其摩擦副的，转子内孔与配油套摩擦副间隙为0.06～0.07mm，这个间隙与前述其它两个摩擦副相比为最大；三是由于负载方向垂直于转子轴线，绞车运行一段时间后，转子内孔与配油套的同轴度总会受到影响，摩擦副稍有磨损即会增大泄漏量。

钻机绞车属于石油钻机中的起升系统，它的性能直接决定了起升系统的工作效率和钻井作业效率。

因此，绞车在钻机设计过程中应进行充分合理的计算和分析。

一、绞车的设计计算1.4000米钻机的基本参数根据GB/T23505-2009《石油机和修井机》，得4000米钻机的基本参数如下：最大钩载：Pmax＝2250kN名义钻深范围：2500～4000m(4-1/2”钻杆)2000～3200m(5”钻杆)钻井绳数：Z=8最大绳数： Zmax=10钢丝绳公称直径：d=32钻柱重量：Q柱==1200kN2.绞车的基本参数计算（1）快绳拉力。

绞车快绳拉力分正常工况和事故工况两种，分别用P和Pmax表示，主要用于疲劳强度计算和静强度计算。

正常工况下绞车的快绳拉力为：其中：游η为游动系统的总效率；η为单滑轮的效率，其值为0.97。

事故工况下的绞车快绳拉力为：其中：游η′为绞车事故工况下游车的总效率。

（2）滚筒尺寸。

绞车滚筒基本尺寸主要包括滚筒直径D筒，和滚筒长度L筒。

合理选择这两个尺寸，既能得到合理的缠绳容量，又能够满足滚筒的强度要求。

根据实践经验，滚筒的直径D筒=（18～24）d绳，滚筒长度约为L 筒=（2.2～1.8）D筒，钢丝绳直径为32mm，取D筒=20d绳，L筒=2D筒，得滚筒直径和滚筒长度分别为：D筒=20d绳=20x32=640mm　L筒=2D筒=2x640=1280mm（3）滚筒每层缠绳圈数。

每层缠绳圈数关系到钢丝绳缠绳的层数，由于钢丝绳直径和滚筒长度已经确定，所以每层的缠绳数也是一定的, 根据公式，得滚筒每层的缠绳圈数为：其中：n为每层缠绳圈数；∆为缠绳间歇，一般取1～2mm。

3.绞车滚筒的设计计算（1）缠绳层数。

绞车的缠绳层数是指绞车在正常工作条件下，大钩起升到最高点时缠绕在绞车滚筒上总的缠绳层数，可根据标准选择相应的多层缠绕系数A。

在4000m钻机中，绞车大多使用带槽滚筒。

出于安全起见和实际生产需要，滚筒在工作过程中必须留8～10圈的缠绳余量。

液压绞车原理
液压绞车是一种利用液压原理来传递力量，实现起重和牵引的机械设备。

它通
常由液压系统、液压缸、绞车机构和控制系统等部分组成。

在使用液压绞车之前，我们需要了解其原理和工作方式，以便更好地使用和维护液压绞车。

液压绞车的原理主要是利用液压系统传递压力，通过液压缸产生推拉力，驱动
绞车机构进行起重和牵引操作。

液压系统由液压油箱、液压泵、液压阀、液压缸和液压管路等组成。

当液压泵启动时，液压油被泵入液压缸内，使活塞产生推力或拉力，从而驱动绞车机构进行工作。

液压绞车的工作原理可以简单描述为，当液压泵启动时，液压油被泵入液压缸内，使活塞产生推力或拉力，从而驱动绞车机构进行工作。

控制系统通过控制液压阀的开关来控制液压油的流动方向和流量大小，从而实现对液压绞车的控制。

液压绞车的工作方式可以分为起重和牵引两种。

在起重操作中，液压缸产生推力，驱动绞车机构上升或下降，从而实现货物的起重和放下。

在牵引操作中，液压缸产生拉力，驱动绞车机构前进或后退，从而实现货物的牵引和移动。

液压绞车具有结构简单、工作稳定、起重力大、牵引力大等优点，广泛应用于
工矿企业、港口码头、建筑工地等场所。

但在使用液压绞车时，也需要注意安全操作，定期检查和维护设备，确保设备的正常工作。

总之，液压绞车是一种利用液压原理来传递力量，实现起重和牵引的机械设备。

它的工作原理是利用液压系统传递压力，通过液压缸产生推拉力，驱动绞车机构进行起重和牵引操作。

掌握液压绞车的原理和工作方式，有助于我们更好地使用和维护液压绞车，确保设备的安全运行和高效工作。