3。1。2 绞盘的设计 14

3。2 主轴的设计 18

3。2。1 主轴结构设计 18

3。2。2 键的强度校核 19

3。2。3 轴的强度校核计算 19

3。2。4 主轴的刚度校核 24

3。3 轴承的选择 25

3。4 支撑结构的设计 26

3。5 插销装置和缆绳防护装置的设计 33

3。6 牵引绞车的装配图 36

3。7 重要零部件的加工工艺说明 37

3。8 牵引绞车的装配和使用说明 38

结语 39

致谢 40

参考文献 41

第一章 绪论

1。1 应用背景和现状

随着人类对海洋的开发，各种深海探测器的下潜深度不断增加，牵引缆绳的 长度也随之增加，这就对用于回收和释放探测器的绞车提出了更高的要求。目前， 深海探测器多采用光电复合缆进行牵引。光电复合缆是一种结构、材料和用途较 为特殊的缆绳，其结构有外层护套、承重层、电源线、光纤等组成，如图 1-1 所示。其中外层护套为聚乙烯、凯夫拉等高性能合成纤维材料制成，质量较轻， 并具有较强的抗拉性能、较小的应变，内部由绝缘层包裹着电源线和光纤，同时 具备承重、输电和通信的功能。这种缆绳还可以用于系留气球平台、拖曳阵列声 呐等设备，为其供电、传输数据信号，并且可以利用光电复合缆对这些设备进行 回收和释放，是这些重大工程项目中必不可少的一部分。论文网

图 1-1 光电复合缆结构图

绞车是一种利用缆绳来牵引、收放重物的常见起重设备，绞车在建筑机械、 矿山机械、船舶与海洋工程、石油工业等领域都有较广泛的应用。绞车的类型有 很多种，按驱动方式可以分为电机驱动绞车、液压驱动绞车；按卷筒的数量可以 分为单卷筒绞车、多卷筒绞车；按缆绳的张力变化可以分为减张力绞车、恒张力 绞车。其中最为常见的是单卷筒缠绕式绞车，这种绞车利用缠绕缆绳的方式牵引 负载，单卷筒用于牵引的同时也用于存储缆绳，结构简单可靠。但是由于缆绳在 卷筒上多层交替缠绕，使得外层张力较大的缆绳对内侧缆绳存在挤压，这会加剧 缆绳的磨损，不利于保护缆绳；同时由于外层缆绳的张力较大会影响排缆的整齐， 造成排缆不均、乱绳、咬绳等现象。本文所提到的光电复合缆较之于通常绞车所 使用的钢缆非常特殊，因此若采用缠绕式绞车作为牵引装置，则由于排缆张力较大，使内层缆绳收到较大的压力，容易使缆绳内包裹的电缆和光纤损坏，甚至可 能使外层缆绳切入内层，在放缆时会突然弹起造成事故。

本文所提到的摩擦驱动绞车采用不同的工作原理，将牵引与储缆功能分离， 牵引利用摩擦传动，由绞盘与电缆之间的摩擦力来牵引负载，同时将缆绳的张力 释放在绞盘上使出缆张力相比于入缆张力大大衰减并传给储缆绞车进行储缆。排 缆张力的降低使缆绳之间的挤压磨损大大减轻，很好地起到了保护缆绳的作用， 解决了单卷筒绞车在牵引重载荷时的缺陷。

摩擦驱动绞车技术早已经应用多年，发展较为成熟。荷兰 Bodewes 公司为 “Thialf”号半潜式起重铺管船研制的海洋铺管绞车是世界上最大的铺管绞车， 采用双滚筒摩擦驱动牵引绞车和储缆绞车分离的结构，所选用的钢丝绳直径 152mm ，最大拉力可达到 10000KN，容绳量 3200m，最大收放速度 40m/min，最 小收放速度速度 5m/min。国内对摩擦驱动绞车也早有研究和应用，1978 年枣庄 矿务局将一台 2БМ2500/1200 型缠绕式绞车改为单绳双槽落地摩擦式绞车，改 进后年提升能力从原来的 23 万吨提高到 76 万吨。