5噸液壓絞車設(shè)計【10張CAD圖紙及說明書全套】【YC系列】

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（2）可以實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速和穩(wěn)定的低速運(yùn)轉(zhuǎn)性能，而且能獲得很大的調(diào)速比，還容易獲得極低的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，使整個系統(tǒng)簡化； （3）能容量大，用較小的重量和尺寸的液壓件就可以傳遞較大的功率使機(jī)械結(jié)構(gòu)緊湊,體積小重量輕.礦用防暴絞車由于受井下空間尺寸的限制，就要求體積小，同時液壓系統(tǒng)的慣性小，起動快，工作平穩(wěn)，易于實(shí)現(xiàn)快速而無沖擊的變速與換向； （4）易于獲得更復(fù)雜的機(jī)械動作，以直接驅(qū)動工作裝置； （5）動力傳遞方便； （6）易于實(shí)現(xiàn)安全保護(hù),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(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，系列化，通用化； 采用專用液壓絞車進(jìn)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(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)恒力控制和離機(jī)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(jī)器都是由原動機(jī)、傳動裝置和工作機(jī)組成。原動機(jī)（電動機(jī)或內(nèi)燃機(jī)）是機(jī)器的動力源；工作機(jī)是機(jī)器直接對外做功的部分；而傳動裝置則是設(shè)置在原動機(jī)和工作機(jī)之間的部分，用于實(shí)現(xiàn)動力（或能量）的傳遞、轉(zhuǎn)換與控制，以滿足工作機(jī)對力（或力矩）、工作速度及位置的要求。 按照傳動件（或轉(zhuǎn)速）的不同，有機(jī)械傳動、電器傳動、流體傳動（液體傳動和氣體傳動）及復(fù)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(jìn)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(zhì)進(jìn)行動力（或能量）的轉(zhuǎn)換、傳遞、控制與分配的液體傳動。由于其獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢，以成為現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備與裝置實(shí)現(xiàn)傳動及控制的重要技術(shù)手段之一。 2．液壓系統(tǒng)的組成部分 液壓傳動與控制的機(jī)械設(shè)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(zhì)，通過液壓泵將驅(qū)動泵的原動機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液體的壓力能，經(jīng)過壓力、流量、方向等各種控制閥，送至執(zhí)行機(jī)器（液壓缸、液壓馬達(dá)或擺動液壓馬達(dá)）中，轉(zhuǎn)換為機(jī)械能去驅(qū)動負(fù)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(zhì)的幾部分所組成。 一般而言，能夠?qū)崿F(xiàn)某種特定功能的液壓元件的組合，稱為液壓回路。為了實(shí)現(xiàn)對某一機(jī)器或裝置的工作要求，將若干特定的基本回路連接或復(fù)合而成的總體稱為液壓系統(tǒng)。 三、絞車簡介 在起重機(jī)械中，用以提升或下降貨物的機(jī)構(gòu)稱為起升機(jī)構(gòu)，一般采用卷揚(yáng)式，而這樣的機(jī)器叫做卷揚(yáng)機(jī)又叫絞車。 卷揚(yáng)機(jī)的卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)一般由驅(qū)動裝置、鋼絲繩卷繞系統(tǒng)、取物裝置和安全保護(hù)裝置等組成。驅(qū)動裝置包括電動機(jī)、聯(lián)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(hù)裝置有超負(fù)載限制器、起升高度限位器、下降深度限位器、超速保護(hù)開關(guān)等，根據(jù)實(shí)際需要配用。 卷揚(yáng)機(jī)的驅(qū)動方式有三種，分別為內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動、電動機(jī)驅(qū)動和液壓驅(qū)動。 內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動的起升機(jī)構(gòu)，其動力由內(nèi)燃機(jī)經(jīng)機(jī)械傳動裝置集中傳給包括起升機(jī)構(gòu)在內(nèi)的各個工作機(jī)構(gòu)，這種驅(qū)動方式的優(yōu)點(diǎn)是具有自身獨(dú)立的能源，機(jī)動靈活，適用于流動作業(yè)。為保證各機(jī)構(gòu)的獨(dú)立運(yùn)動，整機(jī)的傳動系統(tǒng)復(fù)雜笨重。由于內(nèi)燃機(jī)不能逆轉(zhuǎn)，不能帶載起動，需依靠傳動環(huán)節(jié)的離合實(shí)現(xiàn)起動和換向，這種驅(qū)動方式調(diào)速困難，操縱麻煩，屬于淘汰類型。目前只有少數(shù)地方應(yīng)用。 電動機(jī)驅(qū)動是卷揚(yáng)機(jī)的主要驅(qū)動方式。直流電動機(jī)的機(jī)械特性適合起升機(jī)構(gòu)的工作要求，調(diào)速性能好，但獲得直流電源較為困難。在大型的卷揚(yáng)機(jī)中，常采用內(nèi)燃機(jī)和直流發(fā)電機(jī)實(shí)現(xiàn)直流傳動。交流電動機(jī)驅(qū)動能直接從電網(wǎng)取得電能，操縱簡單，維護(hù)容易，機(jī)組重量輕，工作可靠，在電動卷揚(yáng)機(jī)中應(yīng)用廣泛。 液壓驅(qū)動的卷揚(yáng)機(jī)，由原動機(jī)帶動液壓泵，將工作油液輸入執(zhí)行構(gòu)件（液壓缸或液壓馬達(dá)）使機(jī)構(gòu)動作，通過控制輸入執(zhí)行構(gòu)件的液體流量實(shí)現(xiàn)調(diào)速。液壓驅(qū)動的優(yōu)點(diǎn)是傳動比大，可以實(shí)現(xiàn)大范圍的無級調(diào)速，結(jié)構(gòu)緊湊，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，操作方便，過載保護(hù)性能好。缺點(diǎn)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(qū)動在建筑卷揚(yáng)機(jī)中獲得日益廣泛的應(yīng)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(jī)1帶動乳化液泵2，然后乳化液泵帶動變量液壓馬達(dá)3，液壓馬達(dá)將動力通過減速器拖動滾筒轉(zhuǎn)動。絞車的正反轉(zhuǎn)和高低轉(zhuǎn)速改變依靠馬達(dá)自身調(diào)節(jié)完成。原理圖1-1 1電動機(jī) 2主油泵 3液壓馬達(dá) 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(shè)備的安裝和拆除。 五、國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀 世紀(jì)年代后期，日本、美國又開始推廣應(yīng)用液壓—機(jī)械傳動絞車。其優(yōu)點(diǎn)是高速小扭矩液壓馬達(dá)具有制造容易、質(zhì)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(jìn)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(dá)，研制了卷簡直徑為的型液壓防爆絞車，高速液壓馬達(dá)經(jīng)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(shí)現(xiàn)無級調(diào)速。主電機(jī)采用鼠籠式電機(jī)，比繞線式電機(jī)的結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜、堅固耐用及效率較高，而且無滑環(huán)，運(yùn)行時不產(chǎn)生火花，電控系統(tǒng)易實(shí)現(xiàn)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(jī)功率。由于液壓—機(jī)械傳動絞車的優(yōu)點(diǎn)很多，在國外應(yīng)用廣泛并逐步向大型化發(fā)展[2]。 2005年國內(nèi)直徑最大的液壓防爆絞車在河南省洛陽中信重機(jī)公司試車成功，并順利發(fā)往內(nèi)蒙古大雁煤業(yè)公司。這臺液壓防爆絞車直徑達(dá)，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(diào)速性能和低速運(yùn)轉(zhuǎn)性能，節(jié)能效果明顯。由于其配置科學(xué)合理、結(jié)構(gòu)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(shù)高、安全可靠、操作簡便易學(xué)、壽命長、綜合運(yùn)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(nèi)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(shù)水平較高，井下工程機(jī)械化程度高，一般巷道和硐室較大，設(shè)備安裝方便，較早的開始推廣應(yīng)用電動防爆絞車，主要是繞線型電機(jī)轉(zhuǎn)子外接電子調(diào)速。其缺點(diǎn)為發(fā)熱嚴(yán)重，占地面積大，電控系統(tǒng)復(fù)雜，成本高，調(diào)整性差。隨著液壓技術(shù)的不斷發(fā)展，軸向柱塞式和徑向柱塞式液壓馬達(dá)系列產(chǎn)品推出，并逐漸用于井下提升設(shè)備和研制液壓防爆絞車。液壓防爆絞車具有結(jié)構(gòu)緊湊、造價便宜、起動平穩(wěn)、調(diào)速方便、過載保護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，特別是采用鼠籠式電機(jī)拖動，使電控系統(tǒng)簡單，實(shí)現(xiàn)了防爆要求。在國外，液壓防爆絞車根據(jù)結(jié)構(gòu)形式可分為兩大類：一類是采用低速大扭矩柱塞液壓馬達(dá)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(dá)經(jīng)減速器再拖動絞車卷筒的液壓—機(jī)械傳動式。 電動防暴絞車包括調(diào)度絞車和回柱絞車等。調(diào)度絞車是供井下回采工作面和掘進(jìn)工作面裝載站，調(diào)度編組礦車及中間巷道拖運(yùn)礦車，也可用于短距離運(yùn)送材料，井下廣泛使用。回柱絞車主要用于回采工作面中的回柱放頂，也可用來拖運(yùn)重物和調(diào)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(jié)構(gòu)緊湊,井下運(yùn)輸很方便。其型號為、、、，電機(jī)功率為或。采用傳力式液壓馬達(dá)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(zhì)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(fù)進(jìn)行了多種設(shè)計和改，生產(chǎn)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(yùn)轉(zhuǎn)方式。液壓控制方式與電動控制方式進(jìn)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(diào)整加減速度，易于防暴結(jié)構(gòu)，電器控制系統(tǒng)復(fù)雜，維修麻煩。 蘇聯(lián)、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(jī)的防滑、同步牽引設(shè)備。這些國家還礦泛采用液壓無極繩絞車牽引井下運(yùn)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(yùn)輸，功率有、及三檔。其采用高速軸向柱塞式液壓馬達(dá)通過安裝在滾筒內(nèi)部的行星齒輪減速箱拖動絞車運(yùn)轉(zhuǎn)，因而結(jié)構(gòu)緊湊，體積小[5]。 我國煤礦井下防暴液壓絞車的研制和應(yīng)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(shè)備。由湖南省煤炭科學(xué)研究所和湖南省煤礦專業(yè)機(jī)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(nèi)其它廠家也進(jìn)行了液壓絞車的研制工作，淮南煤機(jī)廠研制了型防暴液壓絞車，它采用高速液壓馬達(dá)通過行星減速箱驅(qū)動滾筒，洛陽礦山機(jī)械研究所研制采用高速馬達(dá)驅(qū)動的防暴液壓絞車。 液壓絞車是利用液壓馬達(dá)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(chǔ)上配上防暴電氣設(shè)備并在結(jié)構(gòu)上滿足煤礦井下使用，具有良好運(yùn)轉(zhuǎn)特性，在低速運(yùn)轉(zhuǎn)、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(jī)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(diào)整加減速度、易于設(shè)計防暴結(jié)構(gòu)、保養(yǎng)維護(hù)容易。 參考文獻(xiàn) [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(xiàn)代工程機(jī)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(jī)械設(shè)計手冊.第四版.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2002 [4]徐灝主編.機(jī)械設(shè)計手冊.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1991 [5]章日晉主編.機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1987 [6]吳宗澤主編.機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1988 [7]張利平編著.《液壓傳動系統(tǒng)及設(shè)計》.化學(xué)工業(yè)出版社,2005:8-13 [8]李強(qiáng).車載絞車滾筒的改進(jìn)設(shè)計[J].化學(xué)工程師,2001:3-6 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TrenchlessPipeline Rehabilitation. Prepared for theNational Utility Contractors Association,Arlington, VA. 指導(dǎo)教師意見 指導(dǎo)教師： 年 月 日 專業(yè)教研室審查意見 負(fù)責(zé)人： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告 課題： 5噸液壓絞車設(shè)計 所在學(xué)院： 機(jī)械與電氣工程學(xué)院 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 班 級： 12機(jī)自x班 姓 名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)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(jìn)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(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)恒力控制和離機(jī)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(shè)計，綜合所學(xué)知識鍛煉機(jī)構(gòu)設(shè)計、液壓系統(tǒng)設(shè)計的能力，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)、創(chuàng)新的精神，提高專業(yè)水平及計算機(jī)繪圖能力等。 二、設(shè)計要求 1．主要任務(wù) （1）英文翻譯：認(rèn)真查閱15篇以上專業(yè)文獻(xiàn)，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(xiàn)。 （2）畢業(yè)調(diào)研：完成文獻(xiàn)綜述、開題報告。 （3）完成5噸液壓絞車設(shè)計，編寫設(shè)計說明書1萬字以上。 （4）完成畢業(yè)設(shè)計的其它工作（完成指導(dǎo)記錄、資料上傳網(wǎng)絡(luò)設(shè)計平臺、答辯PPT準(zhǔn)備、資料裝訂整理）。 2．主要內(nèi)容與基本要求 （1）主要內(nèi)容要求： 1）選擇液壓馬達(dá)和行星減速機(jī)； 2）設(shè)計滾筒、機(jī)架和支撐軸；詳細(xì)說明設(shè)計過程； 3）完成1~3張裝配圖和10張以上零件圖設(shè)計。 4）撰寫設(shè)計說明書 （2）設(shè)計參數(shù)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(yù)期成果 1．總體思路 本文首先通過調(diào)查分析液壓絞車研究現(xiàn)狀及結(jié)構(gòu)原理，在此分析基礎(chǔ)上提出總體結(jié)構(gòu)方案；接著，對各主要零部件進(jìn)行設(shè)計與校核；然后，設(shè)計了液壓系統(tǒng) 并選定了相應(yīng)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(shè)計 本次設(shè)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(jī)1帶動乳化液泵2，然后乳化液泵帶動變量液壓馬達(dá)3，液壓馬達(dá)將動力通過減速器拖動滾筒轉(zhuǎn)動。絞車的正反轉(zhuǎn)和高低轉(zhuǎn)速改變依靠馬達(dá)自身調(diào)節(jié)完成。 1電動機(jī) 2主油泵 3液壓馬達(dá) 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(shè)計 第三章 結(jié)構(gòu)設(shè)計 第四章 液壓系統(tǒng)設(shè)計 第五章 液壓元件的設(shè)計與選擇 總 結(jié) 參考文獻(xiàn) 致謝 四、任務(wù)完成的階段內(nèi)容及時間安排 1.畢業(yè)實(shí)習(xí)與畢業(yè)設(shè)計課題調(diào)研階段 第1—2周?(?2015.10.2~2015.11.15)深入工廠，進(jìn)行畢業(yè)實(shí)習(xí)，收集畢業(yè)設(shè)計（論文）資料。 2.畢業(yè)設(shè)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(shè)計中期檢查階段；2016年1月12日。 4.畢業(yè)設(shè)計主要工作階段；第5—12周（2016.2.2~2015.4.18） 學(xué)習(xí)軟件基本知識與課題有關(guān)專題部分二周，五周用于擬定設(shè)計方案，進(jìn)行圖紙設(shè)計，撰寫設(shè)計說明書，一周總結(jié)。 ?5.畢業(yè)設(shè)計預(yù)答辯階段；第13周，2016.4.17~2015.4.18指導(dǎo)教師審定畢業(yè)設(shè)計資料。 6.答辯時間：2016年4月23日 參考文獻(xiàn)： [1]秦大同、謝里陽.液壓傳動與控制設(shè)計，化學(xué)工業(yè)出版社 [2]蔡自興.學(xué)的發(fā)展趨勢和發(fā)展戰(zhàn)略，液壓卷揚(yáng)機(jī)2001.4 [3]張建民.工業(yè)液壓卷揚(yáng)機(jī).北京理工大學(xué)出版史.1988 [4]嚴(yán)學(xué)高、孟正大.液壓卷揚(yáng)機(jī)原理.南京，東南大學(xué)出版社.1992 [5]成大先.機(jī)械設(shè)計手冊.化學(xué)工業(yè)出版社。 [6]成大先.機(jī)械設(shè)計圖冊.化學(xué)工業(yè)出版社。 [7]許福玲主編.液壓與氣壓傳動 [M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.3 指導(dǎo)教師審核意見： （手寫） 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日