液压防爆提升机液压系统设计摘要改善丝间的接触状态，将线接触式钢丝绳的绳股经特殊碾压加工，使钢丝产生塑性变形，形成钢丝间呈面接触状态，然后再捻制成绳，称为面接触式钢丝绳，所有线接触钢丝绳均可制成面接触式钢丝绳。面接触式钢丝绳结构紧密，表面光滑，抗磨损和抗腐蚀性能好，寿命较长。依绳股断面形状分，种类较多，其中最常用为圆股绳，这种绳的绳股断面为圆形。此外还有异形股绳，绳股的断面形状为三角形或椭圆形，提升应用最多的三角绳股，三角绳股具有承压面积达抗磨损强度大和寿命长等优点。特种钢丝绳。除了上面介绍的些钢丝绳以外，还有些结构比较特殊的钢丝绳。在矿井提升中应用的有多层股不旋转钢丝绳，这种绳由二层或三层绳股捻成，各层捻向相反，因而克服了钢丝绳的旋转性，适用于作凿井提升绳或生产矿井提升尾绳。密封钢丝绳和半密封钢丝绳，属于单股节后，最外层是用异形钢丝彼此互相锁住，它的特点是密实表面光滑耐磨和耐腐蚀性能好不旋转弹性伸长小，但挠性差制造技术复杂，适用于作罐道绳，国外也有用作提升钢丝绳的。扁钢丝绳，这是种扁平钢丝绳，般为手工编制，生产效率低，但这种绳由很大的挠性，又不旋转，所以有些矿井用来作尾绳。钢丝绳的选择提升钢丝绳的选择计算时提升设备选型设计中的关键环节之，我国是按煤矿安全规程的规定来设计的，其原则是钢丝绳应按最大静载荷并考虑定的安全系数来进行计算，安全系数是指钢丝绳拉断力的总和与钢丝绳的静拉力之比。由于是单绳缠绕式，且用于提升物料和升降人员，故选安全系数,所选钢丝绳的破断拉力应满足下式.式中所选用钢丝绳的破断拉力，钢丝绳最大静拉力，则此外，还应考虑的因素是此钢丝绳主要用于斜井提升，采区上下山运输等，属于以磨损为主要损坏原因，所以应选用外层钢丝绳较粗的钢丝绳，如或三角股等。所以暂选用普通圆形股钢丝绳纤维芯，其钢丝绳直径.,钢丝直径.,钢丝总断面积.,每米重力.,公称抗拉强度为，钢丝破断拉力总和。钢丝绳在卷筒上的固定方式钢丝绳在卷筒上固定应保证工作时安全可靠，便于检查装拆及调整，且固定处不应使钢丝绳过分弯折。钢丝绳常用的固定方式有楔块固定和压板固定两类。楔块固定钢丝绳通过楔块固定在卷筒上。楔块的斜度通常取，以满足自锁条件。这种绳端的固定方式比较简单，但钢丝绳允许的直径不能太大。压板和螺钉绳端固定装置钢丝绳端从端侧板预留斜孔中引出至板外，通过压板和螺钉把绳端固定。为安全起见，压板数目至少为两个。这种绳端的固定方式，卷筒结构简单，对铸造卷筒及钢板焊接卷筒都适用。本设计中就采用此种固定方式。斜孔角度为，斜孔的边缘倒圆角，这样可保证钢丝绳平缓的缠绕在卷筒上，避免了钢丝绳的损伤。.卷筒尺寸的确定卷筒结构卷筒结构形式多样，可按下述方法分类按照制造方式不同可分为铸造卷筒和焊接卷筒。铸造卷筒应用广泛。绞车卷筒大多为铸造卷筒，成本低，工艺性好，但质量大，适用于中小型绞车。大吨位绞车般采用铸钢卷筒。铸钢卷筒虽然承载能力较大，但成本较高，若工艺允许，可采用钢板焊接结构。按照卷筒缠绕层数的不同可分为单层缠绕卷筒和多层缠绕卷筒。绞车主要使用多层缠绕卷筒。按照卷筒内部是否带有筋板，可分为带筋板卷筒和不带筋板卷筒。无论是卷筒内的环向筋还是纵向筋，均增加了制造难度，同时在筋板和筒壁的连接处还会引起应力集中。按照结构的整体性，卷筒可分为整体式卷筒和分体式卷筒。绞车吨位比较小时，卷筒常采用整体结构。对较大吨位的卷筒，常做成分体装配形式，这样可以简化工艺，减轻重量。按照转矩的传递方式来分，常采用端侧板周边大齿轮外啮合式和筒端或筒内齿轮内啮合式。这种卷筒的特点是卷筒轴只承受弯矩。卷筒尺寸的确定卷筒直径选择提升机卷筒直径的主要原则是使钢丝在卷筒上缠绕时所产生的弯曲应力不要过大，以保证提升钢丝绳具有定的承载能力和使用寿命。理论与实践已证明，绕经卷筒的钢丝绳，其弯曲应力的大小及其疲劳寿命取决于卷筒与钢丝绳直径的比值。我国煤矿安全规程规定，对于安装在井下的提升机，其直径与钢丝绳直径的关系如下式中提升机卷筒直径，钢丝绳直径，钢丝绳中最粗钢丝直径，。已选.，.则根据计算值，选取标准卷筒直径﹤，故取缠绕层数根据最大提升高度为，参考已有的液压防爆提升机，暂确定最大缠绕层数为层。滚筒支轮轮缘直径根据煤矿安全规程规定，绞车卷筒上缠绕两层或两层以上钢丝绳时，滚筒边缘应高出最外层钢丝绳的高度至少应为钢丝绳直径的.倍，暂取倍。.式中支轮轮缘直径，滚筒直径，钢丝绳直径，.则.故取滚筒宽度在提升机卷筒上应容纳以下几部分钢丝绳提升高度，提升钢丝绳试验长度，规定每半年剁绳头次，每次剁掉，按提升钢丝绳的使用寿命为三年计，则试验长度为为了减少钢丝绳在卷筒上固定处的拉力，钢丝绳在卷筒上松绳时，不能全部松放，应在卷筒表面保留三圈摩擦圈，则卷筒的实际容绳宽度为.其中.式中多层缠绕时，为了避免绳圈总在个地方过渡，每季度要将提升钢丝绳错动圈，根据提升钢丝绳的使用寿命可达年，故取滚筒直径，钢丝绳最大直径，.提升钢丝绳圈间的间隙，般取缠绕层数钢丝绳平均缠绕直径，。则.故取卷筒宽度为。各层提升高度计算式中不同缠绕层数时的最大提升高度，不同缠绕层数时，钢丝绳在滚筒上的缠绕圈数钢丝绳在滚筒上的缠绕节距错绳圈数，。第层提升高度第二层提升高度.第三层提升高度.液压马达主液压泵及其电机的确定.液压马达概述液压马达是将液压能转变为机械能，并连续旋转的执行元件。液压马达通入压力油后，由于作用在转子上的液压力不平衡而产生扭矩，并使转子旋转。它的结构与液压泵相似。从工作原理上看，任何液压泵都可以作液压马达使用，反之也是样，即液压泵与液压马达有可逆性。但是有时为了更好地改善它们的性能，往往分别采用特殊的结构，使之不能通用。例如采用配流盘配流的液压泵，不能作液压马达使用。另外，液压马达与液压泵技术要求的侧重点也有所不同，般液压泵要求提高容积效率，减少泄漏，而液压马达则希望有较高的机械效率，以得到较大的输出扭矩。在实际使用时，液压泵通常为单向旋转，而液压马达多为双向旋转。液压泵的工作转速都比较高，而液压马达往往需要很低的转速，这就使得它们在结构上不得不有所区别。液压马达按结构和工作特性分类如下液压提升绞车常采用的液压马达液压提升绞车常采用径向柱塞式低速大扭矩液压马达和轴向柱塞式高速液压马达。国产系列防爆液压提升绞车采用内曲线径向柱塞式低速大扭矩液压马达。其主要理由是采用低速大扭矩液压马达可以直接拖动绞车滚筒，省去减速箱，使绞车结构简化。提升绞车的工作特点为满载起动，且最大扭矩发生在加速阶段，这就对绞车用液压马达的起动特性提出了定要求。而内曲线低速大扭矩液压马达的起动效率高，它的起动扭矩与其他类型的同排量的低速大扭矩液压马达相比是最高的，它能满足绞车的起动需要。内曲线低速大扭矩液压马达为多作用式的液压马达，它运转平稳，特别是低速运转稳定，试验证明可以的低速度稳定运行，而无爬行现象，适合提升绞车使用。这种内曲线径向柱塞式低速大扭矩液压马达在采煤机牵引部中已见使用。但液压绞车与采煤机相比，其液压马达的使用转速高，每班运转时间长，工作任务繁重，同时由于液压绞车要提升人员，故安全显得很重要。所以要求液压绞车的液压马达工作要可靠，运转寿命要长，对液压马达设计和制造工艺要求高。原有国产内曲线径向柱塞式低速大扭矩液压马达都满足不了液压绞车的需要。因此，湖南省煤炭科学研究所与湖南省煤矿专用机械厂在研制系列防爆液压绞车的同时，专门研制了.和等种型号的内曲线径向柱塞式低速大扭矩液压马达，在液压马达结构设计上和制造工艺上都进行了些研究和改进，以满足液压绞车的需要。下面分别介绍下系列防爆液压绞车使用的几种液压马达。.型内曲线径向柱塞式低速大扭矩液压马达该液压马达用在．型防爆液压绞车上，直接拖动绞车滚筒运转。型液压马达如图.所示，其工作原理如图.所示。柱塞在压力油作用图.型液压马达下，紧紧抵住定子曲线段的点，此时定子内壁对柱塞产生反作用力，可以分解为两个分力和。为径向力，它与柱塞液压力平衡，为切向力，它驱图.内曲线径向柱塞式液压马达工作原理使转子顺时针旋转并产生扭矩。当柱塞运动到点时，柱塞腔处于封油区，超过点时，柱塞腔与回油相通，柱塞在曲线作用下，缩回杆塞腔。在定子内腔有若干这样的曲线，转子旋转周，使柱塞多次往复运动，所以又称多作用式。该液压马达的定子由段曲线组成，滚轮每经过段曲线，柱塞副实现次往复，转子每转转柱塞就往复次，实现次进油和次排油。这种内曲线径向柱塞式液压马达结构紧凑体积小扭矩大转速均匀低速稳定性好在的情况下没有爬行现象。但是它的结构较复杂，要求零件精度高