组合式液压绞车的设计与应用

　　绞车具有提升和牵引的特性，广泛地应用于起重运输、建筑、港口码头及地质勘探等各种产业机械设备之中。根据使用要求，绞车的结构形式多种多样， 操作方式也各具特色。笔者在工厂工作期间，主持开发了铁路维护装备 SQ 型系列铁路平板车起重机。在该起重机中，设计采用了一种新型的组合式液压绞车，该绞车结构主要由棘轮机构、丝杠螺母机构、摩擦离合机构及齿轮啮合机构等组 合而成，多年来根据用户使用情况，反映良好。其特点是：结构紧凑，操作简单、灵活，维修方便，提升重物平稳，制动可靠。为此，本文将从工作原理、制动器的 设计依据及液压系统工作原理等3 个方面，介绍这种组合式液压绞车的设计原理与应用，以便有关的工程技术人员参考。组合式液压绞车主要由卷筒、制动器及液压系统等部分组成，结构简图见图 1。

　　1工作原理

　　卷筒12 左端是液压绞车的制动部分，右端马达座 14 连接低速大扭矩钢球马达，经主动轴9传递扭矩。定盘5通过键8 固定在主动轴上，棘轮 4 与摩擦片 16 铆接，再与铜套 7 装配后空套在定盘上，动盘6 是螺母与渐开线外花键的组合件,并通过梯形螺纹连接主动轴，且可以左右移动，渐开线外花键与卷筒左端的渐开线内花键啮合，将扭矩传递至卷筒。为了便于说明 直驱动式液压绞车的工作原理，假定图 1 中主动轴上的梯形螺纹螺旋方向为左旋，当钢球马达工作，主动轴逆时针方向旋转时。作用在主动轴上的力矩，迫使动盘左移，和定盘同时压紧棘轮两侧的摩擦片， 这是在接触面摩擦力作用下，棘轮随同主动轴同方向旋转，而棘爪1 在棘轮齿上打滑。此时，绞车完成提升运动。当提升动作停止，即主动轴停止旋转，重物在自重的作用下，在卷筒上产生的力矩传递至动盘，因为动盘是螺母，进而 沿主动轴左移，于是仍然使动盘、定盘与棘轮处于压紧状态，此时重物有要带动卷筒、动盘及棘轮一起向下降方向旋转的趋势，即顺时针旋转，但是，由于棘爪的阻 碍而停止。

　　当钢球马达反向工作，主动轴顺时针方向旋转，使重物下降，动盘沿左旋梯形螺纹右移，放松棘轮，致使棘轮与定盘、动盘之间的摩擦力不足以产生制动 作用，此时重物在自重的作用下，开始下降。如果重物在下降的过程中，需要停止在某一位置，这时钢球马达停止工作，则主动轴停止转动，动盘继续顺时针转，由 于主动轴上的螺纹是左旋，则动盘左移与棘轮又重新压紧并产生制动力矩，重物停止下降。倘若主动轴继续顺时针旋转，重物又将继续下降。

　　2 制动器的设计依据