1.1液压传动 系统概论 1.1.1 传动类型 及液压传动 的定义 此论文仅供参考，需要全套资 料（CAD 图纸 ）的马化腾：七九八零四 八三九三 一部完备的机器都是由原动机、传动装置和工作机组成。原动机（电动机或内 燃机）是机器的动力源；工作机是机器直接对外做功的部分；而传动装置则是设置 在原动机和工作机之间的部分，用于实现动力（或能量）的传递、转换与控制，以 满足工作机对力（或力矩）、工作速度及位置的要求 按照传动件（或转速）的不同，有机械传动、电器传动、流体传动（液体传动和气体传动）及复合传动 等的要求。 液体传动又包括液力传动和液压传动是以动能进行工作的液体传动。液压传动 则是以受压液体作为工作介质进行动力（或能量）的转换、传递、控制与分配的液 体传动。由于其独特的技术优势，以成为现代机械设备与装置实现传动及控制的重 要技术手 段之一。 1.1.2 液压系统的 组成部分 液压传动与控制的机械设备或装置中，其液压系统大部分使用具有连续流动性 的液压油等工作介质，通过液压泵将驱动泵的原动机的机械能转换成液体的压力 能，经过压力、流量、方向等各种控制阀，送至执行机器（液压缸、液压马达或摆 动液压马达）中，转换为机械能去驱动负载。这样的液压系统一般都是由动力源、 执行器、控制阀、液压附件几液压工作介质的几部分 所组成。 一般而言，能够实现某种特定功能的液压元件的组合，称为液压回路。为了实 现对某一机器或装置的工作要求，将若干特定的基本回路连接或复合而成的总体称 为液压系 1.1.3液压系统的 类型 液压系统可以按多种方式进行分类 ，见表1.1。 1.1.4 液压技术的 特点 与其它传动控制方式相比较，液压传动与控制技术的特点如下。 （1）优点 1）、单位功率的 重量轻。 2）、布局灵活方 表1-1液压系统的 分类 3）、调速范围大 4）、工作平稳、快速性好。5）、易于操纵控制并实现过 载保护。 6）、易于自动化和机电一体 7）、易于操纵控制并实现过载保护。 8）、液压系统设计、制造和使用 维护方便。 （2）缺点 1）、不能保证定 比传动。 2）、传动效率低 4）、造价较高。5）、故障诊断困 1.2绞车的简 在起重机械中，用以提升或下降货物的机构称为起升机构，一般采用卷扬式，而这样的机器叫做卷扬机又叫绞车 置等组成。驱动装置包括电动机、联轴器、制动器、减速器、卷筒等部件。钢丝绳卷绕系统包括钢丝绳、卷筒、定滑轮和动滑轮。取物装置有吊钩、吊环、抓斗、电 磁吸盘、吊具挂梁等多种形式。安全保护装置有超负载限制器、起升高度限位器、 下降深度限位器、超速保护开关等，根据实际需 要配用。 卷扬机的驱动方式有三种，分别为内燃机驱动、电动机驱动和液压驱动 内燃机驱动的起升机构，其动力由内燃机经机械传动装置集中传给包括起升机构在内的各个工作机构，这种驱动方式的优点是具有自身独立的能源，机动灵活， 适用于流动作业。为保证各机构的独立运动，整机的传动系统复杂笨重。由于内燃 机不能逆转，不能带载起动，需依靠传动环节的离合实现起动和换向，这种驱动方 式调速困 难，操纵麻烦，属于淘汰类型。目前只有少 数地方应用 电动机驱动是卷扬机的主要驱动方式。直流电动机的机械特性适合起升机构的工作要求，调速性能好，但获得直流电源较为困难。在大型的卷扬机中，常采用内 燃机和直流发电机实现直流传动。交流电动机驱动能直接从电网取得电能，操纵简 单，维护容易，机组重量轻，工作可靠，在电动卷扬机中应用广 液压驱动的卷扬机，由原动机带动液压泵，将工作油液输入执行构件（液压缸或液压马达）使机构动作，通过控制输入执行构件的液体流量实现调速。液压驱动 的优点是传动 比大，可以实现大范围的无级调速，结构紧凑，运转平稳，操作方便， 过载保护性能好。缺点是液压传动元件的制造精度要求高，液体容易泄漏。目前液 压驱动在建筑卷扬机中获得日益广泛的 应用。 1.3 拟定绞车 液压系统图 系统的工作原理及其特点简要说明 如下：（见图1.1） 液压马达 的排量切换由二位四通电磁换向阀5实现，控制压力由 液压马达 阀4。另外，为了提高系统工作可靠性，以防污染和过热造成的故障，在回油路上设 冷却器8。三位四通电磁换向阀9 的中位机能 为K型，所以，绞 车停止待命时，液压泵可以中位低压卸荷，有利于节能 表1.2绞车液压系统电磁铁 动作顺序 1YA2YA 3YA 满载卷扬上 由表1.2可知：当电磁铁2 YA通电时，三位四通电 磁换向阀5 切换至右位，液压 油经过单向阀进入 液压马达2 ，驱动滚筒卷扬方向旋转 。当电磁铁1 YA通电时，负载 由平衡阀支撑的同时快速下放，当需要制动 时，电磁铁3Y A通电，制动器制动 图1.1多片式摩擦 离合器2、液压马达3 、6、溢流阀4、外控式平衡 5、三位四通电磁换向阀7 、回油过滤器 8冷却器9 、液压马达1 0、油箱 第二章卷扬机构的 方案设计 卷扬机方案设计的主要依据：机构的驱动方式；安装位置的限制条件和机型种 类与参数匹配等 2.1常见卷扬机 构结构方案 及分析 2.1.1 非液压式卷 扬机构方案 比较 根据卷扬机构原动机和卷筒组安装 相对位置不同，卷扬机构结构布置方案的基 本型有并轴式和同轴式两种。而这两种基本型中又有单卷筒和双卷筒之分。下面介 绍几种常见的卷扬机构结构 方案。 2.1所示为并轴式单卷筒卷扬机构，他们的卷筒轴与原动机轴线并列平 置，结构简单、紧凑。为了提高取物装置在空载或轻载时的下降速度，有的卷扬机构设置了重力下降 装置（图2.1b）。在卷筒上装有带式制动器和内涨式摩擦离合器。当离合器分离时， 驱动卷筒的动力源被切断，卷筒处于浮 动状态，这时可利用装在卷筒上的带式制动器 控制取物装置以重力 快速下降。 卷扬机构方案设计中一个重要问题是卷筒轴与减速器输出轴的连接方 式。图2.1 （a）、（b）所示方案，它们是把卷筒安装在减速器输出轴的延长部分上，从力学观点 看，属于三支点的超静定轴，减小了轴承受的弯矩。但是，这种结构对安装精度要 求很高，而且使的卷筒组和减速器的装配很不方便，减速器也不能独立进行装配和 试运转，更换轴承也较困难。然而，它的外形尺寸小，结构简单，适用于中小型建 筑机械的卷扬机构 图2.1（c）、（d）所示方案，卷筒组与减速器输出端均采用了补偿式连接。图2.1 （c）减速器的输出轴利用齿轮连轴节与卷筒连接，且直接把动力传递给卷 筒。图2.1 （d）是采用十字滑块联轴节将卷筒和减速器输出轴连成一体，卷筒轴的右端伸入到 减速器输出轴上的联轴节半体中心孔内，构成了轴的一个支点，输出轴和卷筒轴均 为筒支结构，构造紧凑，制造、安装均有良好的分组性 并轴布置双卷筒卷扬机构（图2.2），由一台液压马达通过二级齿轮减速器分别 驱动 装在两根平行轴上的主、副卷筒。在这两个卷筒上分别装有离合器和制动器。 通过液压操纵系统的控制可使主、副卷筒独立动作，并能实现重 力下降。 图2.2并轴布置双卷筒卷扬机 双卷筒集中驱动，可减少一套液压马达及传动装置。 2.1.2 卷筒轴与减 速器输出轴 连接方式设 计的基本原 式设计的基本原则是： 1．尽量避免采用多支点的超静定轴。因为多支承点受力复杂且轴安装精 不易保证。2．优先采用减速器输出端直接驱动卷筒的连接方式，使卷筒轴不 传递扭距， 尽可能避免卷筒轴收弯曲和扭转的复合作用，以减少轴的 直径。 3．使机构有良好的总成分组行，以利制造、安装、调试和维修 5．卷筒组与减速器输出轴优先采用补偿式连接，这样，在安装时允许总成 间有小量的轴向、径向和角度位移，以补偿安装位置误差和机件的变形 2.1.3液压卷扬机 构的分类 近年来普遍采用了行星齿轮传动的多速卷扬机构，利用控制多泵合流和液压马 达的串并联或采用变量液压马达实现卷扬机构的多种工作速度，从而实现轻 载高速、 重载低速，提高工作效率，以满足各种 使用要求。 液压传动的起升机构可分为下列几 种形式： 由于选用的液压马达的形式不同，液压起升机构可分为高速液压马达传动和低 速大扭矩马达传动两种形 高速液压马达传动需要通过减速器带动起升卷筒。减速器可采用批量生产的标准减速器，通常有圆柱齿轮式，蜗轮蜗杆式和行星齿轮式减速器。这种传动形式的 特点是液压马达本身重量轻、体积小，容积效率高，生产成本较低。但整个液压起 升机构重 量较重，体积较大。 低速大扭矩马达传动可直接或通过一级开式圆柱齿轮带动起升卷筒。虽然低速 马达本身体积和重量较大，但不用减速器，使整个液压起升机构重量减轻，体积减 小。并使传动简单、零件少，起动性能和制动性能好，对液压油的污染敏感性小。 壳转的内曲线径向柱塞式低速大扭矩马达，可以装在卷筒内部，由马达壳体直接带 动卷筒转动，结构简单紧 凑，便于布置。 图2.3液压卷扬机构布置方案 2.1.4液压式行星 齿轮传动卷 扬机构布置 方案 液压多速卷扬机构有多种布置方案 1、液压马达、制动器和行星减速器分别布置在卷筒的两侧，即对称布置（图2.3）。 2、液压马达和制动器分别 布置在 器装在卷筒 内部（图2.4）。 图2.4液压卷扬机构布置方案 图2.5液压卷扬机构布置方案 3、液压马装在卷筒内 （图2.5） 液压马达、制动器和行星减速器均装入卷筒内部（图2.6）。 图2.6 液压卷扬机构布置方案 二三方案属于同一类型，由于行星减速器装在卷筒内，所以体积小，结构较紧凑，但由于卷筒内的空间位置受到限制，要求安装精度高，零件加工工艺复杂，轴 10 承的选择较困难，维修不方便。它们的不同处是制动器的安装位置，方案二显得 方案四显然较方案二、方案三的外形尺寸更小，结构更加紧凑。但是它除了有二、三方案中的问题外，还存在制动器和液压马达的散热性极差，检修调试也 很不 方便。 图2.7 液压卷扬机构布置方案 二、三、四方案均属同轴式布置，即使液压马达和卷筒轴在同一中心线上，总 成组装时要保证规定 的同心度。 5．液压马达、制动器和行星减速器都布置在卷筒 的同一侧（图 2.7）。这种布置 形式，机构的轴向尺寸较大，维修不太方便，同时也会给总体布置带来一定困难。 但它易于加工和装配，总成分组性 较好。 2.2 本设计所采 用的方案 本设计给出的马达的排 520ml/r，工作压力为 16.5MP，因此选用低速大扭矩马 2.8）所示，多片盘式制动器安装在马达上，联轴器内置 于卷筒内。此方案整体体积小，结构较紧凑 11图2.8 本设计所采 用的方案 2.3 卷扬机构方 案设计注意 事宜 卷扬机构的方案的设计除认真考虑以上问题外，还要酌情处理好以下事 1、分配机构总传动比时，级差不宜过大，一般可采取从原动机至卷筒逐级降低传动比的 分配方法。 2、卷筒直径尽量选取最小许用值，因为随着卷筒直径的增加，扭矩和传动比也 随之增大，引起整个机构的尺寸膨胀。但在起升高度大的情况下，为了不使卷筒长 度过大，有时采用加大直径的办法来增加卷筒的容绳量 3、对于具有多种替换工作装置的机械，卷筒的构造应能提供快速换装的措施，如制成剖分组合式卷筒 4、滑轮组的倍率对机构的影响较大。因此，滑轮组的倍率不宜取得过大。 一般当起升 载荷 50 荷量更大时，倍率可取8 以上。 5、卷扬机构的制动器是确保工作安全可靠的关键部件。支持制动器一般应装在 扭矩最小的驱动轴上，这样可减少制动器的尺寸。但是若采用制动力矩大、体积小 结构简单的钳盘式制动器时，可将其装在卷筒的侧板上，以提高卷扬机构的可靠 对于起吊危险物品的卷扬机构应设置两套制动装置。 12 第三章 卷扬机构组 成及工作过 程分析 3.1 卷扬机构的 组成 根据选用的低速方案分析卷扬机由液压马达、长闭多片盘 式制动器、离 合器、卷筒、支承轴、平衡阀和机架等部件组 133.2 卷扬机构工 作过程分析 3.2.1 卷扬机构的 工作周期 卷扬机构是周期性作业。一个工作周 期为：启动加速（0a）、稳定运动（ab） 和制动减速（bc）三个过程（图2.1）。载荷由静止状态被加速到稳定工作速度（稳 定运动）时，所经历的时间称为启动 时间，从a 点的稳定运动减速到静止状态时所经历的时间成为制动时间。起动和制动时间直接影响卷扬机的工作过程，设计时可通过计算选取较为适合的 时间。 图3.1 卷扬机构工作过程曲线 载荷升降过 程的动力分 卷扬机构带载作变速运动（起动或制动）时，作用在机构上的载荷除静力外，还有作加速运动（或减速运动）质量产生的 动载荷。 1．起升起动过 的瞬时过程称为起升起动过程。此时，悬挂载荷的钢丝绳拉力 （图3.2a）为： ——由加速运动质量产生的惯性力。 在起升起动时，惯性力方向与起升载荷方向相同，使钢丝绳拉 力增加。 14 图3.2 重物升降过程的动力分 （a）起升起动；（b）起升制动；（c）下降起动；（d）下降制动2、起升制动过 卷扬机构由匀速运动制动减速到静止的过程称为起升制动过程。此时，悬挂重物的钢丝绳拉力 方向与起升载荷的方向 相反，故使钢丝绳拉力减小。 3、下降启动过 将载荷从静止状态加速下降到匀速的过程称为下降起动过程（图3.2c）。此时， 惯性为的方 方向相反，使钢丝绳拉力减小，即 卷扬机驱动悬吊载荷以匀速下降时，将制动器上闸，使载荷由匀速下降减速到静止状态的过程称为下降制动过 程（图3.2d）。此时因惯性力的方向与 方向一致，故使钢丝绳拉力增加，即 综上分析可得如下结论：起升起动和下降制动是卷扬机构最不利的两个工作过程，起升起动时原动机要克服的阻力距是静阻力矩与最大惯性阻力距之和。因此， 原动机的起动力矩必须 满足15 max ——卷扬机构驱动载荷匀速运动时的静阻力矩； max 显然，上述两种工作过程是决定卷扬机原动机和制动器性能以及对机构的零部件进行强度计算的依 第四章卷扬机卷筒 的设计和钢 丝绳的选用 4.1 卷扬机卷筒 的设计 4.1.1 卷扬机卷筒 组的分类和 特点 卷筒是起升机构中卷绕钢丝绳的部件。常用卷筒组类型有齿轮连接盘式、周边 16 大齿轮式、短轴式和内装行星齿轮 齿轮连接盘式卷筒组为封闭式传动，分组性好，卷筒轴不承受扭矩，是目前桥式起重机卷筒组的典型结构。缺点是检修时需沿轴向 外移卷筒。 周边大齿轮式卷筒组多用于传动速比大、转速低的场合，一般为开式传动，卷 受弯矩。短轴式卷筒组采用分开的短轴代替整根卷筒长 轴。减速器侧短轴采用键与过盈 配合与卷筒法兰盘刚性连接，减速器通过钢球或圆柱销与底架铰接；支座侧采用定 轴式或转轴式短轴，其优点是构造简单，调整安装比 较方便。 内装行星齿轮式卷筒组输入轴与卷筒同轴线布置，行星减速器置于卷筒内 构紧凑，重根据钢丝绳在卷筒上卷绕的层数分单层绕卷筒和多层绕卷筒。由于本设计的卷 绕层数为三层，因此采用多层卷筒。根据钢丝绳卷入卷筒的情况分单联卷筒（一根 钢丝绳分支绕入卷筒）和双卷筒（两根钢丝绳分支同时绕 入卷筒）。单联卷筒可以 单层绕或多层绕，双联卷筒一般为单层绕。起升高度大时，为了减小双联卷筒长度 ，有将两个多层绕卷筒同轴布置，或平行布置外加同步装 置的实例。 多层卷筒可以减小卷筒长度，使机构紧凑，但钢丝绳磨 损加快，工作级别M 4.1.2卷筒设计计 根据卷扬机工作状况和起升载荷确定卷扬机起升机构的工作级别，根据表查得汽车、轮胎、履带、铁路起重机，安装及装卸 用吊钩式，利用等级 式中e——卷筒直径比，由表选取; D——卷筒名义直径（卷筒槽底直 径）（mm）; ——钢丝绳直径(mm);e根据卷扬机 工作级别M 5选用e =25，根据已知得d =8mm,把数值代入 D=（25-1）*8=192mm根据所得的数据选卷筒 名义直径D =200mm 卷筒最小直径的计算： Dmin=hd 17 Dmin——按钢丝绳中心计算的滑轮的最小直 mm:d——钢丝绳直径 mm; h——系数值； 根据机构工 作级别为F Dmin=188=144 D＞Dmin 所以卷筒直径符合条件 2．卷筒长度L确定 由于采用多层卷绕卷筒 L，由下式 ——多层卷绕钢绳总长度（mm）； 根据已知卷筒容绳量为 27m，所以l =27m， 把数据代入 =195.52mm取多层卷绕 卷筒长度L =200mm 3、绳槽的选择单层卷绕卷筒表面通常切出导向螺旋槽，绳槽分为标准槽和深槽两种形式，一般 情况都采用标准槽。当钢丝绳有脱槽危险时（例如起升机构卷筒，钢丝绳向上引出 的卷筒）以及高速机 构中，采用深槽。 多层卷绕卷筒表面以往都推荐做成光面，为了减小钢丝绳磨损。但实践证明，带 螺旋槽的卷筒多层卷绕时，由于绳槽保证第一层钢丝绳排列整齐，有利于以后各层 钢丝绳的整齐卷绕。光面卷筒极易使钢丝绳多层卷绕时杂乱无序，由此导致的钢丝 绳磨损远大于有绳 槽的卷筒。 带绳槽单层绕双联卷筒，可以不设挡边，因为钢丝绳的两头固定在卷筒的两端。 多层绕卷筒两端应设挡边，以防止钢丝绳脱出筒外，档边高度应比最外层钢 丝绳高 出(1~1.5)d 据下式(0.53 18取R=0.5d 把数值代入 =d+（2～4）mm取P=8+2=10mm 绳槽深度h =（0.25～0.4）d 取h=0.35d=0.358=2.8 图4.1 大示意图（2）卷筒上有螺旋槽部分长 ，卷筒计算直径，由钢丝绳中心算起的卷 筒直径（mm）； =167.8mm由此可取 值12.5。4、卷筒壁厚 19 初步选定卷筒材料为铸铁卷筒，根据铸铁卷筒的计算式 mm把数值代入 式中有 =0.02D+8=12mm故选用 =12mm。 5、钢丝绳允许 偏角 钢丝绳绕进或绕出卷筒时，钢丝绳偏离螺旋槽两侧的角度推荐 不大于3.5。 对于光面卷筒和多层绕卷筒，钢丝绳与垂直于卷筒轴的平面的偏角推荐不大 角推荐不大于5，以避免槽口损坏和钢绳 卷筒在钢丝绳拉力作用下，产生压缩，弯曲和扭转剪应力，其中压缩应力最大。 时，弯曲和扭转的合成应力不超过压缩应力的10%~15% ，只计算压应 时，要考虑弯曲应力。对尺寸较大，壁厚较薄的卷筒还需对筒壁进行抗压稳定性验 由于所设计的卷筒直径D=200mm，L=200mm， ——卷筒壁压应力（MPa）； max ——钢丝绳最大静拉力（N）； ——应力减小系数，在绳圈拉力作用下，筒壁产生径向弹性变形，使绳圈紧 度降低，钢丝绳拉力 减小，一般取 ——多层卷绕系数。多层卷绕时，卷筒外层绳圈的箍紧力压缩下层钢丝绳，使各层绳圈的紧度降低，钢丝绳拉力减小，筒壁压应力不与卷绕层数成正 表取值；20 ——许用压应力，对铸铁[ 为铸铁抗压强度极限，对钢 为钢的屈服极限。 ，根据已知卷筒底层拉力1100k gf =121.36MP根据所计算的结果查得卷筒的材料为球墨铸铁 800 ，其抗压强度极限 ,因此材料选用合格。 4.2 钢丝绳的选 钢丝绳的选择包括钢丝绳结构型式的选择和钢丝绳直径的确定 绕经滑轮和卷筒的机构工作钢丝绳应优先选用线接触钢丝绳。在腐蚀性环境中 应采用镀锌钢丝绳。钢丝绳的性能和强度应满足机构安全和正常工 作的要求。 钢丝绳的直 径为已知d =8mm。 第五章 液压马达和 平衡阀的选 5.1液压马达的 选用与验算 5.1.1 液压马达的 分类及特点 起重机的常用液压马达分为高速液压马达和低速液压马达。高速液压马达的主 要性能特点是负载速度低、扭矩小、体积紧凑、重量轻，但在机构传动中需与相应 21 的减速器配套使用，以满足机构工作的低速重载要求，其他的特点与同类的液压泵 相同，较多应用的有摆线齿轮马达，轴向柱塞马达。低速液压马达的负载扭矩大、 转速较低、平稳性较好，可直接或只需一级减速驱动机构，但体积和重量较大。内 曲线径向 柱塞或球塞马达和轴向球塞式马达是较常用的 型式。 液压马达在使用中并不是泵的逆运转，它的效率较高，转速范围更大，可正、反向 运转，能长期承受频繁冲击，有时还承受较大的径向负载。因此，应根据液压马达 的负载扭矩、速度、布置型式和工作条件等选择液压马达的结构型式、规格和连接 根据已知液压马达的工作压力为1 6.5MP，总排量52 0ml/r，初选液压马达的型号 为JMQ—23 型低速大扭矩叶片 马达，参数见（表5—1）。 型号 排量 （ml/r） 压力 （Mp） 转速 （r/min） 效率 转矩 JMQ—23604 额定 最高 额定 最高 容积效 144016 20 75 400 0.95 0.85 表5-1 YM630 型叶片马达 参数 5.1.3 马达的验算 （1）满载起升时液压马达的 输出功率 ——起升载荷动载系数，因液压马达不具有电动机的过载能 力而马达 工作压力又受系统压力 限制，一般取 =1.15~1.3；Q——额定起升载 0.8~0.85。额定起升载荷根据下式Q计算 ——钢丝绳自由端拉力（N）； m——滑轮组倍率 =10787.7N。一般当起升 载荷 50 时，倍率取3~6，载荷量更大时，倍率可取8 以上。因此， =21575.4N 物品提升速度按下式计 =1.3，机械总效率 =0.5m/s，Q=21575 .4N，把数据代入 1.321575.4 0.5 1000 0.97 0.85 =17.009kw（2）满载起升时液压马达输 出扭矩 其余符号同以前式子。 由于已知为大排量马达，选用低速方案。因此不采用 减速器，所以i 1.321575.4 [0.2 0.970.85 合要求。（3）计算液压马达的转速和 23根据 60 0.5[0.2 =176.43r/min 计算马达的输入油量用 下式 ——液压马达的排量（ml/r）； ——液压马达容积效率。 马达的排量根据已知得 =520ml/r， ——液压马达总效率； mm ——液压马达机械效率。 根据表查得 取0.85，mm 取0.9。把数代入式 0.850.9 =0.95把所计算的数据代入式 选用的液压马达转速范围为2~400 r/min，由于计算得 =88.5r/min，所以马达的转 速符合要 5.2平衡阀的计 算与选用 5.2.1 平衡阀的功 能简介 24 平衡阀用于液压执行元件承受物体重力的液压 系统。在物体下降时，重力形成动 力性负载，反驱动液压执行元件按重力方向或重力所形成的力矩方向运动，平衡阀 在执行元件的排油腔产生足够的背压，形成制动力或制动力矩，使执行元件作匀速 运动，以防止负载 加速坠下。 5.2.2 平衡阀的选 根据已知的马达的排量、工作压力和计算所得的泵的流量选用型平衡阀32 10/ 60 FD FA 型结构见（图5.1）和（图5.2）。图5.1 型号所代表 的意义 25 图5.2 平衡阀的外 型结构 1—控制口；2—监测口；3—法兰固定螺 钉；4—盖板； 5—可选择的B 孔；6—标牌；7—O 第六章制动器的设 计与选用 6.1 制动器的作 用、特点及动作 方式 制动器是用于机构或机器减速或使其停止的装置，有时也用作调节或者限制机 构或机器的运动速度，它是保证机构或机器安全正常工作的重要部件 26为了减小制动力矩，缩小制动器尺寸，通常将制动器装在机构的高速轴上，或 减速器的 输入轴上。 按所需应用制动器的机构的工作性质和条件，对于起重机构的起升和变幅机构 都必须采用长闭式制动器。卷扬机属起重类机械的起升机构由于工作需要，因此采 用常闭式制动器 由于卷扬机应用的场合和安装制动地点的空间受限因此选用盘式制动器。盘式制动器的工作原理是利用轴向压力使圆盘或圆锥形摩擦表面压紧，实现制动。制动 轮轴不 受弯曲。其优点是： 1．制动转矩大，且可调范围大，制动平稳可靠，动作灵敏保养维修方便 2．频繁制动时，无冲击。由于制动衬块（片）与制动盘接触面积小，制动盘工作 表面积大部分暴露在大气中，散热能力强，特别是采用有通风道的制动盘，效果更显著，而且制动盘对制动衬块（片）无摩擦助势作用，无块式制动器的热衰退现象 （由于温升制动转矩下降），从而得到稳定的制动性能。从安全的角度考虑，盘式 制动器是最合适的 制动器。 3．防尘和防水性能好，制动盘上的灰尘和水等污物易被制 动盘甩掉，当浸水 时制动性能降低，出水后仅制动一、二次就能很快恢复正常 损后的制动补偿，脚踏式的踏板行程变化也较小。 5．转动惯量小 ，体积小、重量轻。 其主要缺点有：制动衬块（片）的摩擦面积小，比压大，对制动衬块 制动器按动作方式分为自动作用式、操纵式和综合式三种。常闭制动器在弹簧推力作用下经常处于制动状态，机构工作时，用松闸装置松闸或自动通电松闸。本 设计的卷扬机借于外形尺寸与价格方面原因采用自动作用式制动器。自动作用式制 动器当机构断电或油 路切断时，不依赖操作人员的意识弹簧使制动器自动抱闸；当机 构通电或油路供油时，自动松闸，自动作用式制动器保证机构有更高的安全性。制 动转矩调定后基本不变，但用于载荷变化大的机构时制动欠 平稳。 6.2 制动器的设 计计算 6.2.1 制动转矩的 计算 制动转距应满足以下要 ——制动器制动转矩( ——卷筒卷绕直径（mm）。 ——机械效率；其他各符号同以前的式 按表查得1.75， =208mm，把各数值代入到式子 21575.40.208 0.85 1.5 由此可知制动器制动转矩应大于1 430.45(