拓松汽车户外网 -ML'a;\sl 引言拓松汽车户外网 -9oZ.w$zy+h"uf
拓松汽车户外网 -9S
v%e Vb1Tn 部队的现役舟桥运输车、工程保障车以及大功率推土机等均配置有液压牵引绞盘。这种液压绞盘系统采用叶片马达、液压制动器、二级行星减速器、机械式手动离合器，代表了20世纪80年代的技术水平。由于绞盘系统无排绳、压绳功能，在实际使用中钢丝绳经常发生排绳不整齐、乱绳、咬绳断丝等现象。叶片马达的固有缺陷导致绞盘系统的可靠性较差，影响了部队的正常训练和装备的战备完好性。
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Eh] 部队装有此类绞盘的装备数量较大，整个系统的换装存在许多困难。因此，在现役车辆装备上进行绞盘系统的改进和完善已势在必行。拓松汽车户外网 -y'xO7yg V
m{3P0H!f02 绞盘系统结构及工作原理
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/} r,hYjnaP0 绞盘系统由径向柱塞低速大扭矩液压马达、配流器、单向或双向平衡阀、手动或电磁换向的二位二通阀、手动或电磁换向的三位四通阀、二级行星减速器、离合器、绞盘卷筒、卷筒支架、排绳器及压绳器等部件组成。图1为绞盘系统的工作原理图。拓松汽车户外网 --P d6k6A Qo_
拓松汽车户外网 -s$U m5|u*s1V"y 当操纵手动或电磁换向阀1使绞盘工作时，液压系统的压力油通过配流器中的单向或双向平衡阀2向液压马达4提供压力油，此时液压马达4两油口间的止通阀3关闭。压力油驱动液压马达4产生旋转运动力，旋转运动通过行星减速器5的减速增扭，驱动绞盘卷筒9转动。同时通过链条8传动，带动双向丝杠7旋转，使滑块往返运动，达到强制排绳的效果。压绳器10在单作用弹簧气缸11的作用下压迫绞盘卷筒9上的钢丝绳6，使钢丝绳始终处于整齐的排列状态。改变手动或电磁换向阀1的操纵方向，可以使绞盘卷筒反向转动。当手动或电磁换向阀1处于中位时，单向或双向平衡阀2与液压马达4相对应的活塞腔处于封闭状态，起到制动作用。当进行人工拖放钢丝绳时，手动或电磁换向阀1处在中位，并打开单向或双向平衡阀2，让液压马达4的两油口相通，此时液压马达4处于自由状态，同时，操纵压绳器10的手动控制气阀12，使单作用弹簧气缸11收缩，压绳松懈。拓松汽车户外网 -p P
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拓松汽车户外网 -wZU.U*t3 系统的主要技术参数与计算方法
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Cmd0３．１ 原车辆绞盘系统的主要技术参数拓松汽车户外网 -T9E z Hx/{:l&A%h9~1e
$} Ua i7}o d@0第一层的额定拉力(kN)98
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拓松汽车户外网 -\Iqf~1C第一层的过载拉力(kN)≤125拓松汽车户外网 -7R f5Tu `1q c1| E/x.T
oOF+C*`0r P cq,j0第一层的工作速度(m/min)6～8
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拓松汽车户外网 -*w$DE%L"b&k卷筒直径(mm)240
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拓松汽车户外网 -f`.eN/m钢丝绳有效长度(m)≥40（自救）拓松汽车户外网 -RRi4VV'M3{El
拓松汽车户外网 -)x Sp8q)A?2Z4d$lQ≥80（抢救）
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拓松汽车户外网 -$]"{m3I@R钢丝绳安全系数≥2
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拓松汽车户外网 -3U8QS}/[ @!HV5c钢丝的型号拓松汽车户外网 -x(`,T/S,f[U
拓松汽车户外网 -5s#` {_*Q0Y2l6W（19）+7×7-17.5-185-特-甲 -b拓松汽车户外网 -B3hf2g B"`h+h(j
]%us"a v v*t0钢丝绳破断力(kN) 217.5
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NHG$F#EV)rW f9f X0液压系统的额定压力(MPa)16
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拓松汽车户外网 -B-Vxp&~ ^j+m7m液压系统的额定流量(L/min)75
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uJ0３．２ 原绞盘卷筒的额定扭矩和额定转速计算
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c }9J@ ~0绞盘卷筒的额定扭矩：拓松汽车户外网 -t/E]3E,B8gs a-E'm'H z
拓松汽车户外网 -5m8[7r:O8_1YＭ筒=Ｆ×ｒ
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拓松汽车户外网 -tR\K3I A,WrF=98×0.12=11 760 Nm拓松汽车户外网 -%UUq"G,c5z
拓松汽车户外网 -)v{8Ue PI9Q绞盘卷筒的额定转速：
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@ R:dme#|J＝８/（２×３．１４×０．１２）＝１０．６ ｒ/min拓松汽车户外网 -st Z2?b I3r/k
拓松汽车户外网 -?2k6bA^+Q:]8R5a式中：
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拓松汽车户外网 -4L/_:YqE３．３ 现绞盘系统主要参数计算拓松汽车户外网 -.q.v:B}/v:\ `0N
拓松汽车户外网 -Q*e j3B9lX （1）液压马达型号的确定，以及在系统额定压力、流量情况下马达输出扭矩与转速的计算拓松汽车户外网 -1|0I e*mc1~?i3w
N!~7M.z \zh,kQ0 考虑安装尺寸的紧凑，选择最小型号内较大排量的马达，确定五星液压马达的型号为INM05-170。拓松汽车户外网 -[~&QQ)[
+~ I}(]3~j%{|0 INM05-170液压马达的主要参数为：
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#N7A(d"_ v5y0额定扭矩(Nm)660拓松汽车户外网 -;`[u3m.[E,_ i*\
K&a Y^w0单位扭矩(Nm/MPa)26.4
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拓松汽车户外网 -)v'mG nTG3y8F连续转速(r/min)l～600拓松汽车户外网 -%UtAEt.{l&Z5e
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!t"D?}9M'Z'SI-kt0最大功率(kW)45拓松汽车户外网 - \9nb&{ l oa
拓松汽车户外网 -IN,[Cl+V]在系统压力16MPa、流量75L/min下，马达的输出扭矩与转速为：拓松汽车户外网 -f4]{v3x2m0`3e
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gVu%}0Ｍ马=16 × 0.9 × 26.4=380.16 Nm
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q3N8Q Bjs.J'X0ｎ马=75×0.99÷0.166拓松汽车户外网 - ]arI ]"k,V._
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s=447.3 r/min<600 r/min拓松汽车户外网 -r*s/W0L.}C5w
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O+[tO0式中：0.9为马达的机械效率，0.99为马达的容积效 率。拓松汽车户外网 - _U8\] p3O1{
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e!K&K4b0 在系统压力为25 MPa时，马达的最大输出扭矩：Ｍ =25×0.9×26.4=594 Nm
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R]*IW$b}R0 马达的最大输出转速：ｎ=600 r/min
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)R7L{,zxQ0 （2）减速机的参数计算拓松汽车户外网 -H t5se2}nRS
7R'R A xo4o P}sXA0 ①减速比
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eｉ＝Ｍ筒÷η÷Ｍ马拓松汽车户外网 -'i'}|^\w
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s~式中：二级传动的机械效率η取０．９
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H1q$X8m&{(X减速比圆整取ｉ＝３６。
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|Y4p j5|&q0 ②减速机的额定输出转速
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(Ka fyeC-J9r0＝12.4 r/min>10.6 r/min（卷筒额定转速）
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拓松汽车户外网 -F SI;E%[ ③减速机的额定输出扭矩拓松汽车户外网 -.d(LCp d
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\3H(z.e9C2sO/k k f?0Ｍ减＝Ｍ马×η×ｉ＝３８０．１６×０．９×３６拓松汽车户外网 --l K5V p4d `H/y7H
拓松汽车户外网 -*f @/a4[K1W＝１２ ３１２ Ｎｍ>１１ ７６０ Ｎｍ（卷筒的额定扭矩）
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d l6s0 ④最大输出扭矩、转速拓松汽车户外网 - v3rFXqW-N
拓松汽车户外网 - g9lt'F.t8fＭ＝Ｍ马×η×ｉ
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拓松汽车户外网 - A:g!WE)p;Q.D@yｎ＝ｎ马÷ｉ=600÷36=16.7 r/min拓松汽车户外网 - Si4Oxy%N0Wm
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O （3）绞盘最大拉力及走绳速度
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拓松汽车户外网 - nk TT1Sm/q6i 在液压系统压力为25 MPa时，绞盘的最大拉力为：拓松汽车户外网 -/Cq1d+r R*F6H5l
f$N&j1]}$L6i I0Ｆ＝Ｍ÷ｒ=19245.6÷0.12=160.38 kN拓松汽车户外网 -O tps2o,a
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拓松汽车户外网 -5F1A9}p/T7e*~C { 在液压系统最大流量为102 L/min时，绞盘的最大走绳速度为：
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拓松汽车户外网 -;fq-g!@!zT9p9} ]:N1@Ｖ=2πｒ×ｎ拓松汽车户外网 -o
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拓松汽车户外网 -^"]"h:y6la7mF&zg＝2×3.14×0.12×16.7=12.6 m/min拓松汽车户外网 -e"G I-a2O
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Hq!UK3_R 通过以上计算表明，改进后的绞盘系统主要作业参数均优于原绞盘的参数，满足使用要求。拓松汽车户外网 -"ttK
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拓松汽车户外网 -L P"?8XF4 绞盘系统的技术特点拓松汽车户外网 -lm4l o/P R wG
e Z(XO8?4w0 改进后的液压绞盘系统具有以下特点：
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n4x.t:~Ef$QX;@0 （1）由于绞盘自带阀组，它不但简化了液压系统而且提高了传动系统的工作可靠性。拓松汽车户外网 -/{e@,P#I2w/L
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3H2Hy7O,[0 （2）启动扭矩大，低速稳定性好，保证绞盘能在很低速度下稳定运转。 拓松汽车户外网 -k Z8bl'k8u
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E$sp"s.J ~0 （3）由于技术先进、性能优良的径向柱塞马达具有低噪声、高效率、高功率质量比，因而使液压绞盘具有效率高、能耗少、噪声低、尺寸紧凑、经济性好等特点。
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m0 （4）五星柱塞马达的平面配流器（专利技术）密封性能好，泄漏很少，活塞与摆缸之间用塑料活塞密封，无泄漏，因而具有很高的容积效率。
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d （5）排绳整齐有序，压绳器解决了卷筒上的钢丝绳在松懈状态下的正常卷绕。
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b!t2@S ZF xx9j%N0 （6）机械式离合器被液压式离合器取代，先进性、可靠性得到了提高。由于马达具有优良的密封性，在平衡阀支持下，即使在额定的外负荷作用下也只有微小的内泄，这种使用油腔密封的技术来达到制动的目的，既简便实用又减少了绞盘尺寸。
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A%I05 结语拓松汽车户外网 -$M`$`
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v 改进后的液压绞盘系统具有自动排绳、压绳功能，使钢丝绳有序的自动排列，避免钢丝绳的损伤。绞盘系统选择的液压元件可靠，性能稳定，结构紧凑，满足各种车辆小尺寸空间的安装要求。绞盘低速性好，使牵引救援作业更加安全。拓松汽车户外网 -x)z F}$M{*D
NU ];VIp'yC0通信地址：北京香山路西小府甲２２号 总装工程兵装备论证试验研究所（１０００９３）拓松汽车户外网 -]k;s,][
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