双速绞车设计本科毕业设计(编辑修改稿)

双速绞车设计本科毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

卷筒轴的设计 ................................................................................................................. 42 先对卷筒 轴进行受力分析 .......................................................................................... 42 对卷筒轴进行受力分析 .............................................................................................. 44 轴的直径的初步确定 ................................................................................................ 45 轴的疲劳强度校核 ...................................................................................................... 45 卷筒轴上轴承的寿命验算 .......................................................................................... 47 卷筒轴上卷筒与大齿圈联接螺栓的强度验算 .......................................................... 47 5 制动器的选型及设计 ............................................................................................................... 49 制动器的形式和常用安全装置 ..................................................................................... 49 常用绞车制动闸的形式 .............................................................................................. 49 绞车上应有的安全装置 .............................................................................................. 49 双速绞车制动器的作用 .............................................................................................. 49 制动器的选用和设计 ..................................................................................................... 49 制动器的确定 .............................................................................................................. 49 高速级制动设计 .......................................................................................................... 49 低速级制动设计 .......................................................................................................... 51 制动器调整 .................................................................................................................. 52 制动器的使用和维修 .................................................................................................. 52 6 电气控制系统的设计 ............................................................................................................... 53 控制电路设计的目的与要求 ......................................................................................... 53 控制电路选择 ................................................................................................................. 53 继电控制电路 ................................................................................................................. 54 继电器原理与作用 ...................................................................................................... 54 控制 电路电气元件 ...................................................................................................... 55 控制电路线路 .............................................................................................................. 56 电路保护控制原理 ......................................................................................................... 56 结 论 ............................................................................................................................................ 58 翻译部分 ....................................................................................................................................... 59 英文原文 ............................................................................................................................... 59 中文译文 ............................................................................................................................... 62 参考文献 ....................................................................................................................................... 67 致 谢 ............................................................................................................................................ 68 中国矿业大学 20xx 届本科毕业设计 第 1 页 1 绪论 双速绞车 简介 绞车概述 在人类历史上，绞盘 (windlass)是第一种用于拖曳提升重物的机器，它可使一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 11)。 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 11 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，它泛指具有一个或儿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 11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。 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。 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、汽油发动机、液压马达、气动马达等。 无论采用何种驱动方式，在绞车的驱动部分设计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 维护保养相对容易，对周围工作环境不敏感； ⑤ 制动系统工作可靠； 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。 中国矿业大学 20xx 届本科毕业设计 第 2 页 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，两者间通过液压管线、气动管线或电缆管线相联系，绞车的布置和操纵均很方便。 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，并含有对缆绳的容绳和排缆装置。 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。 绞车分类 绞车可以采用多种分类方法 ： 按绞车驱动方一式分类，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 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 (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 (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 (或堵转扭矩 )。 但是，若无独立冷却系统和专用设计，直流调速力一式不能长时间用于堵转工况 ； ③ 采用交流变频调速方式实现从零到最大速度的无级变速，可以在低速或堵转工况下提供 100%额定扭矩，调速平稳 ； ④ 设备复杂，维修、保养人员的技术水平要求较高。 3） 气动绞车 ① 需要配置压缩空气站 ； ② 气动系统工作压力较低，气动马达外形尺寸较大，气动系统总体重量较重 ； ③ 对环境条件敏感一在周围环境温度低的地方，可能有潮气凝结在气动管路和部件里 ； ④ 噪音大一需要噪音消音器。 4） 液压绞车 ① 双向实现从零到最人速度的无级变速控制，易于换向； ② 用高压溢流阀或压力补偿器双向限制有效力矩 ； ③ 输出速度范围大，负载的低速控制好，可以带载良好启动 ； ④ 系统允许长时间支持负载，双向可以限制不同力矩； 中国矿业大学 20xx 届本科毕业设计。