1卷扬系统简介 卷扬系统(见图1)是起重机的升降机构,它通过绕卷钢丝绳传递动力,把旋转运动变为直线运动,完成起吊重物的上升,停止,下降等工作.卷扬系统通常由液压泵,液压马达,减速器,卷筒,制动器,离合器,钢丝绳滑轮组和吊钩等组成,见图1.

该文基于对带负功率控制的闭式卷扬液压系统原理的分析,深入研究了其闭式系统与开式系统之间的相关参数的传递关系。为寻求两类系统之间的匹配方法,对其控制过程中变量的传递关系进行了分析,进一步提出功率平衡和扭矩平衡两种控制策略,并通过AMESim仿真模型验证了扭矩平衡控制策略的可行性,为最终实现该系统全闭环控制,提升系统操作性能和主机吊重能力,降低系统能耗提供了理论支持。

以载人救援提升装备大容绳量卷扬为研究对象,对卷扬系统的钢丝绳模型、卷扬模型、负载敏感泵模型、负载敏感阀模型、卷扬系统仿真模型进行了理论分析,对卷扬系统液压系统进行AMESim建模,通过设计参数输入,仿真研究了变速PID控制方法应用前后钢丝绳速度输出动态特性,在卷扬转速恒定情况下,将第1层~第8层钢丝绳速度变化率42%控制稳定到速度恒定,仅在卷扬钢丝绳换层时有0.01 m/s的速度波动,仿真结果验证了变速PID控制方法的有效性,应用该控制方法可以解决卷扬系统载人提升过程中钢丝绳速度波动问题,对研究卷扬系统有借鉴意义。

现有旋挖钻机卷扬系统是由阀控液压马达驱动。作业过程中,该系统存在非常大的节流损失;而且工作装置下放过程中,大量重力势能经控制阀节流作用转化为热能耗散掉,造成整机能效较低。为此,提出一种卷扬装置电液混合驱动系统,电动机作为主驱动,控制工作装置运动,降低节流损失;液压泵/马达与蓄能器等组合,构成能量回收单元,回收利用重力势能,辅助电动机驱动卷扬装置。分析了液压卷扬、电动卷扬与电液混合驱动卷扬系统的工作原理和运行特性,建立

卷扬系统的工作能耗占起重机整机工作能耗的37%,在卷扬下放过程中存在较大的势能损耗,针对此部分能量损耗,本文提出了卷扬势能回收和再利用系统方案。通过分析现有卷扬下降过程中的能耗损失机理,提出了一种基于卷扬-马达-同步电机机械连接的能量回收系统,建立了系统数学模型,并给出节能系统势能回收率的计算公式,分析了系统的动力耦合特性和影响能量回收率的因素（负载质量和电机功率）。最后,以某型25t越野轮胎起重机作为研究对象,搭建实验平台对势能回收率进行研究。实验结果表明,系统势能回收率约为45%-65%。

为提升工程机械卷扬系统稳定性能,以轮式起重机为例分析了当前卷扬液压系统控制原理,进行卷扬系统下降测试,明确单泵怠速下卷扬下降抖动问题;通过在平衡阀先导旁通及弹簧腔回油路设置阻尼及开关阀,同时控制器结合起重机不同工作模式及卷扬落主阀先导压力变化信息,进行开关阀的启/闭控制,以进行卷扬系统稳定及节能匹配,经过整机测试验证,该优化方案能够实现小流量工况下的稳定控制要求,同时实现大流量工况下的节能控制要求。

该文对900t轮胎式提梁机进行了简单介绍，并将理论和实际结合起来，针对在工作过程中液压系统出现的几个故障，从电液原理的角度分析了故障产生的原因，并提出了故障排除方案，对今后的类似问题具有借鉴作用。

针对旋挖钻机卷扬系统发生多次失速故障，从现场反馈和卷扬系统液压原理入手，分析故障产生原因，利用卷扬系统的数学模型进行理论分析，并通过AMESim软件建立液压卷扬系统仿真模型验证理论分析，得出诱发失速的关键因素和参数。理论分析和仿真验证显示，卷扬负载急剧变化及马达提升侧单向溢流安全阀开启后无法关闭和下放侧补油不足都将引发卷扬系统失速，主阀稳态液动力是导致液压马达提升侧单向溢流安全阀开启后无法关闭的根本原因。根据仿真分析结果，液压马达提升侧单向溢流安全阀开启压力应大于该侧最大稳定压力的1．9倍。该研究为液压卷扬系统优化设计和故障诊断提供依据。

MAP320沥青拌和设备液压卷扬系统是LINDE公司生产，采用LINDE液压系统一卷扬机一运料小车体系工作。由于液压卷扬机所带运料小车荷载较大，惯性冲击大，要求在上行或下行工作工况时运料小车速度平稳即卷扬机转速稳定，需要液压系统能够实现恒速控制；而且因工况需要，运料小车需准确定位且其启、制动作频繁，故在运行工况切换时易对液压系统产生较大的液压冲击，造成液压系统不稳定，缩短了传动元件的寿命。

由于液压式起重机很小的零部件受损而造成设备无法正常使用的故障现象，在实际工作中屡见不鲜，针对液压式起重机主吊钩的溜钩故障，讲解了相关系统的工作原理，总结出三类常见溜钩故障的排除经验，分析实际工作中的案例，运用理论指导修理中的革新过程，大幅度提高维修质量和维修速度，带来较好的经济效益。