高空飞翔有三种提升驱动方式曳引驱动、液压驱动和强制驱动,其中强制驱动是通过卷筒卷绕钢丝绳实现的,卷筒是否满足强度要求,对高空飞翔的安全运行起着至关重要的作用。应用ANSYS有限元分析软件,建立卷筒的参数化模型,进行结构有限元分析,分析了卷筒在工作载荷下的应力分布规律,并与传统分析校核结果比较。有限元法减小了常规计算带来的设计误差,提高了设计效率和计算精度,为卷筒的设计提供了参考。

针对吊箱式水文缆道在吊箱升降过程中,高空输电索与吊箱之间的供电电缆无法规则收放而在空中随意扭曲缠绕的难题,研究设计了一种以旋转及导向机构为核心电缆收放机构。该机构以电缆拉力、悬吊索拉力、自身重力的合力为动力源,将旋转机构沿导轨的直线运动转换为电缆卷筒的旋转运动,从而实现电缆跟随吊箱升降同步收放。通过对电缆收放机构设计原理详细分析给出了机构总体设计方案,并阐述了旋转机构和导向机构的设计方案以及详细工作过程,最后给出一些重要参数的确定过程。

液压绞车是一种用途广泛的起重设备其中卷筒是关键的承力部件。为了清楚把握卷筒的力学特性建立了卷筒的三维模型研究了卷筒的应力和变形情况。研究结果表明卷筒承受的应力从中部往两边逐渐减小且内表面的应力大于外表面;由于在筒壁与侧板连接处做了圆角处理避免了应力集中;卷筒整体变形不大变形量从中部往两边变形逐渐减小最大变形出现在内表面处。研究结果可以为卷筒的设计提供一种参考方法同时为下一步的优化设计提供理论基础。