液压绞车设计

1绪论

1.1课题背景

1.1.1 研究目的和意义

总采工作面设备搬迁包括：采煤机、工作面刮板输送机、液压支架、转载机以及一些其他辅助设备的搬迁。其中液压支架的搬迁量占到总搬迁量的75，所以液压支架的搬迁效率直接影响综采工作面的工作效率。本70到%

%

设计的液压绞车主要是为了提高液压支架搬迁效率。与传统煤矿井下电动绞车相比较液压绞车有着自己独特的优点[1]：

(1)动力源由液压代替了电动，减少了电气设备可能带来的危险。

(2)可以通过液压马达自身实现高低速度调速，在带动负载时液压马达低速，没有负载时液压马达高速，这样可以提高钢丝绳的利用率。

(3)液压绞车管路采用了大量快换接头，通过高压橡胶管联接，乳化液泵站可以采用液压支架的泵站，加强了绞车的可移动性。

而且随着液压技术的迅速发展，液压传动已经在各种各样的机械上得到了广泛的应用，代替许多的机械结构。

液压传动具有很多优点：

(1)易于获得很大的力和力矩,使液压传动成为最省力的有效手段。

(2)可以实现无级调速和稳定的低速运转性能，而且能获得很大的调速比，还容易获得极低的运转速度，使整个系统简化。

(3)能容量大，用较小的重量和尺寸的液压件就可以传递较大的功率使机械结构紧凑,体积小重量轻.矿用防暴绞车由于受井下空间尺寸的限制，就要求体积小。同时液压系统的惯性小，起动快，工作平稳，易于实现快速而无冲击的变速与换向。

(4)易于获得更复杂的机械动作，以直接驱动工作装置。

(5)动力传递方便。

(6)易于实现安全保护,能只动防止过载，满足绞车安全工作的要求。

(7)液压元件能自行润滑，延长使用寿命。

(8)液压元件易于实现标准化，系列化，通用化。

采用专用液压绞车进行液压支架的搬迁可以加快搬迁速度，提高液压支架使用效率以及综采面生产效率，实现恒力控制和离机操作，对井下工作人员在搬迁液压支架时的安全起到非常大的保障。

1.1.2 国内外的发展现状

20世纪年代后期，日本、美国又开始推广应用液压—机械传动绞车。其优点是高速小扭矩液压马达具有制造容易、质量稳定、寿命长、传动效率高、噪音低、体积小等。日本三井三池制作所引进西德盖特拉马齐克公司和法国西克马菲尔公司的高速液压马达，研制了卷简直径为m

2的

.

MHW型液压防爆绞车，高速液压马达经行星减速器传动卷

1

-S

22-

2000

5

筒，用操作手柄改变变量泵斜盘的角度来实现无级调速。主电机采用鼠笼式电机，比绕线式电机的结构简单、价格便宜、坚固耐用及效率较高，而且无滑环，运行时不产生火花，电控系统易实现防爆。钢丝绳直径为mm

22.容

5

绳量为m

3.，静张力为kN

33时

40时提升速度为m/s

3

1100，最大静张力为kN

最大提升速度为m/s

160。由于液压—机械传动绞车的优4，主电机功率kW

点很多，在国外应用广泛并逐步向大型化发展[2]。

2005年国内直径最大的液压防爆绞车在河南省洛阳中信重机公司试车成功，并顺利发往内蒙古大雁煤业公司。这台液压防爆绞车直径达m

3，宽度m

1767，最大提升速度为m/s

120，最大容绳量m

4，5

2.，最大静张力为kN

具有良好的防爆性能、稳定的无极调速性能和低速运转性能，节能效果明显。由于其配置科学合理、结构紧凑、体积小，可大大节约硐室基建成本；又由于其具有性能参数高、安全可靠、操作简便易学、寿命长、综合运行成本低等优势，在井下ο

30的斜坡上，这台绞车一次可提升t

24的煤炭，其直径和提升力均称得上是国内之最矿井防爆绞车按其拖动方式可分为电动防爆和液压防爆两大类。国外由于电器技术水平较高，井下工程机械化程度高，一般巷道和硐室较大，设备安装方便，较早的开始推广应用电动防爆绞车，主要是绕线型电机转子外接电子调速。其缺点为发热严重，占地面积大，电控系统复杂，成本高，调整性差。随着液压技术的不断发展，轴向柱塞式和径向柱塞式液压马达系列产品推出，并逐渐用于井下提升设备和研制液压防爆绞车。液压防爆绞车具有结构紧凑、造价便宜、起动平稳、调速方便、过载保护等优点，特别是采用鼠笼式电机拖动，使电控系统简单，实现了防爆要求。在国外，液压防爆绞车根据结构形式可分为两大类：一类是采用低速大扭矩柱塞液压马达直接拖动绞车卷筒的全液压传动式；另一类是采用高速小扭矩柱塞液压马达经减速器再拖动绞车卷筒的液压—机械传动式。

电动防暴绞车包括调度绞车和回柱绞车等。调度绞车是供井下回采工作面和掘进工作面装载站，调度编组矿车及中间巷道拖运矿车，也可用于短距离运送材料，井下广泛使用。回柱绞车主要用于回采工作面中的回柱放顶，也可用来拖运重物和调度车辆[3][4]。

大约在60年代中期，研制出防暴液压绞车在煤矿井下使用.英国是最早研制液压绞车的国家之一。60年代就有液压绞车问世.彼克诺斯公司研制了一种适用矿井用的轻便液压绞车,结构紧凑,井下运输很方便。其型号为

H、04700

/

43

20/

30/

H，

/

/

900

/

20/

900

900

/

2150

H、2165

H、2150

30/

900

电机功率为kW

22.。采用传力式液压马达和斜盘式双向变量轴向柱

3

15或kW

塞泵,具有恒功率控制装置,工作介质可用40

60/号阻燃液。

日本三井三池制作所制造出第一台防暴液压绞车，以后反复进行了多种设计和改，生产有40和75等几种型号的防暴液压绞车，具有手动和半自动两种运转方式。液压控制方式与电动控制方式进行比较，液压控制方式能任