3。1 绞车基本设计参考参数 17

3。2 液压马达计算 18

3。2。1 计算方案一 18

3。2。2 计算方案二 19

3。3 液压泵计算 21

3。3。1 液压泵的最大工作压力计算 23

3。3。2 液压泵的最大工作流量计算 23

3。3。3 液压泵的选型规则 24

3。4  液压泵驱动电机的计算 25

3。5  液压泵，液压马达，驱动电机的最终选型 25

3。6 刹车带计算 26

3。6。1  卷筒尺寸的计算 26

3。6。2  刹车力计算 27

3。6。3  刹车钢带计算 27

3。6。4  刹车钢带强度校核 28

3。6。5 连接销轴计算及校核 28

3。6。6  液压缸设计 29

3。6。6。1 液压缸弹簧设计计算 29

3。6。6 。2  刹车系统油压和排量计算 30

3。7  离合器计算 31

3。7。1  离合器尺寸计算 31

3。7。2  离合器液压系统工作压力计算 32

第四章 液压系统设计 33

4。1 离合器系统液压控制原理图 33

4。2 刹车系统液压控制原理图 33

4。3 卷筒系统液压控制原理图 34

4。4 绞车总液压系统控制原理图 35

第五章 建模与仿真 36

5。1  刹车系统的建模 36

5。2 离合器系统的建模 37

5。3 刹车系统液压仿真 38

5。4 离合器系统液压仿真 39

5。5 卷筒系统液压仿真 40

5。6 绞车总液压系统的 PLC 控制梯形图 41

5。7 绞车总液压系统的 PLC 控制和液压原理仿真 43

5。7。1  绞车卷筒停止工况的仿真 43

5。7。2  绞车卷筒释放工况的仿真 45

5。7。3  绞车卷筒回收工况的仿真 46

第六章 总结 48

6。1  总结 48

6。2  展望 48

参考文献 50

第一章 绪论

1。1 研究的背景及意义

船用液压式双卷筒拖曳绞车，主要在海洋里面实现船舶自身的抛锚和海上拖 曳的作业，在海洋捕捞，海上救助，海上石油平台都有很大的作用。绞车的最早 发明要追溯到绞盘的发现，绞盘就是使用一个齿轮和一个盘子来实现卷动功能， 它可以实现远远超出人类自重的重物搬运。随着人类需求的发展，绞盘慢慢规范 成现在的绞车形式，即一个完整的绞车是由驱动装置，执行装置，控制调节装置， 辅助装置等部件构成。绞车可以在码头，建筑，制造业，农业，海洋业等领域作 业，它可以搬运超重的重物，如拖缆机搬运矿物等超重物质；也可以升降重物， 如在建筑业，钻井等场所的绞车可以升降重物；还可以拖曳重物，如在海洋业的 液压绞车，可以实现自身的抛锚，也可以实现拖曳作业。传统的绞车研究比较单 一，结构单一，论文网体积大，自重大，传动效率低，使用周期短。随着人类社会的发 展，传统的绞车以经无法满足人类的需要要求，传统的电气绞车，机械传动绞车 所能实现的功能重量比较小，因此液压绞车的设计更是研究的重点，由于液压技 术特有的优点；单位功率的重量轻，布局灵活方便，调速范围大，工作平稳，快 速性好，易于操纵控制并实现过载保护，易于自动化和机电液一体化，液压系统 设计，制造和使用维护方便等，以及人力对海洋资源和海洋权利的争夺日益激烈， 液压绞车的研究得到快速的发展。现在的液压绞车，一般由双速液压马达，卷筒 轴，主轴，一对大小齿轮，减速器，钢料刹车带，卷筒，排绳器，各种液压阀门， 叶片变量泵和辅助装置构成，基本已经实现了机电液一体化了。成对称性布局， 比较美观，传动效率提高很大输出的扭矩非常大，可以实现很大的重物作业，也 可以实现 PLC 智能远程控制等新型功能。不过由于液压中液体的压缩性和泄露性 等因素的影响，不能严格保证绞车的定比传动，绞车在作业时容易受到温度的影 响，不能在过高或者过低温度下工作，这对液压绞车在石油等场所工作要求很高， 在价格方面，由于液压元件制造要求精度高以防止泄露，所以造价很高，在绞车 故障中很难诊断。但是随着人类科技的快速发展，这些问题可以解决。