S\N*c w7P i0l 引言
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拓松汽车户外网 -O ?]Sh9Ig nW w 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。拓松汽车户外网 -
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拓松汽车户外网 -Q j"] ]1y:Z 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。
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m d%HsC+A02 绞盘系统结构及工作原理拓松汽车户外网 -#J/G~\q[
拓松汽车户外网 -[0Ep |iC4@ 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 -#x w["y C(QR4D G _
wn%b-\m KA;}T0 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 -u7uIGk~Aq5W"z_f7V A
拓松汽车户外网 --T)n |/V,P"B4d(h@KJ3 系统的主要技术参数与计算方法拓松汽车户外网 -C h w e X \ G)a
R4v6[ u;rk+B0３．１ 原车辆绞盘系统的主要技术参数拓松汽车户外网 -L
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"u.}/M-}y|nP0第一层的额定拉力(kN)98
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拓松汽车户外网 -A`t.u mM第一层的过载拉力(kN)≤125拓松汽车户外网 -e;F&K(g6L3] W
M~-W jT y8Q0第一层的工作速度(m/min)6～8
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拓松汽车户外网 -$b)h"B\O:q6~)n-Cy卷筒直径(mm)240拓松汽车户外网 -2h9He#i-SX
拓松汽车户外网 -:\ Yt"`b|$U7L钢丝绳有效长度(m)≥40（自救）拓松汽车户外网 -!W*q_9hE$X j
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Q J'L r&} t3Avn0钢丝绳安全系数≥2拓松汽车户外网 -,e |![7W(WgU*`
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rkM OhJ0钢丝的型号拓松汽车户外网 - oQc&BIj/B5[
拓松汽车户外网 -)MP5u)x:Qt6W（19）+7×7-17.5-185-特-甲 -b拓松汽车户外网 -5OO3g0oM2LE
8I"p,oA2D1r5[?0钢丝绳破断力(kN) 217.5拓松汽车户外网 -Tp!qO ~6\x'd$h3~;@
A:Nb2ZZ4k O A.Wu-Q'a0液压系统的额定压力(MPa)16
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0x2O9jv'J7E0液压系统的额定流量(L/min)75
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ushd%m３．２ 原绞盘卷筒的额定扭矩和额定转速计算
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y,e0绞盘卷筒的额定扭矩：拓松汽车户外网 -+N1I"^&y zgh
`oL KLI5H,Yi Ch0Ｍ筒=Ｆ×ｒ拓松汽车户外网 -)p$I M uF$Y
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]"Oz&l0=98×0.12=11 760 Nm拓松汽车户外网 -6H3F5Eyu%ZS(j
拓松汽车户外网 -].Ra4m.D'j)~"A绞盘卷筒的额定转速：拓松汽车户外网 -!t*LJ_ c y&g(m m
m3_ @cQ'^0ｎ＝Ｖ/（2πｒ）
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拓松汽车户外网 - ~r&R3h9x Y＝８/（２×３．１４×０．１２）＝１０．６ ｒ/min拓松汽车户外网 - K+wI(LO;t
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拓松汽车户外网 -1AepC$W,^ x式中：
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ic|0h`:L8e0Ｆ＝９８ ｋＮ为卷筒第一层额定拉力；
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拓松汽车户外网 -,y)k-tk3HＶ＝8 m/ｍｉｎ为卷筒第一层工作速度；拓松汽车户外网 -nF ].E t&M-?zb
拓松汽车户外网 -%V?[]6Yｒ＝０．１２ ｍ为卷筒半径。
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w0３．３ 现绞盘系统主要参数计算拓松汽车户外网 - S5F(gzr+Y6de ~w
拓松汽车户外网 -%Wx@9J/RG （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
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拓松汽车户外网 -`1dWl.{q8~fS-J 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。
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拓松汽车户外网 -^vN;_&c:_ INM05-170液压马达的主要参数为：拓松汽车户外网 -em#@b fR
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P#U2k2n N uhq!g0额定压力(MPa)25拓松汽车户外网 -m\[%^o G*b
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D1~q最大压力(MPa) 35拓松汽车户外网 -A5C%x0Bi3e4Q
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拓松汽车户外网 -Bn1ib {$O连续转速(r/min)l～600拓松汽车户外网 -|5{*x ?-F3B F&l
拓松汽车户外网 -n2z3| _P"u j最大流量(L/min)102
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g"WM`Ji3b0在系统压力16MPa、流量75L/min下，马达的输出扭矩与转速为：拓松汽车户外网 -7P a3V(t9I
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拓松汽车户外网 -I0r2O-[IPＭ马=16 × 0.9 × 26.4=380.16 Nm拓松汽车户外网 -1\&M;lv$i
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$j;NC_ f.A(I0式中：0.9为马达的机械效率，0.99为马达的容积效 率。
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l^(j+m:[0 在系统压力为25 MPa时，马达的最大输出扭矩：Ｍ =25×0.9×26.4=594 Nm拓松汽车户外网 -y#h0~f7L#ruU7^/Jz
拓松汽车户外网 -1^ i5U3n} y!G j 马达的最大输出转速：ｎ=600 r/min
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B Kn （2）减速机的参数计算拓松汽车户外网 -9q ky)R S0iw@0＝１２ ３１２ Ｎｍ>１１ ７６０ Ｎｍ（卷筒的额定扭矩）
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Yh0S n0 ④最大输出扭矩、转速
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拓松汽车户外网 -S;W3JP:MH%AY^:uMＭ＝Ｍ马×η×ｉ拓松汽车户外网 -y aM}K.c8t!F:zd
拓松汽车户外网 - o t"r fI7\＝594×0.9×36=19 245.6 Nm
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5PU9yD&l0 （3）绞盘最大拉力及走绳速度
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拓松汽车户外网 --L6l(aO(E 在液压系统压力为25 MPa时，绞盘的最大拉力为：拓松汽车户外网 -q.Y3i%x8J1}
6p|4O*M C/Hk,ld$O0Ｆ＝Ｍ÷ｒ=19245.6÷0.12=160.38 kN拓松汽车户外网 - v*g @%P4]i/c'A.g b e
nA5{#D,xNR%k;Icp0 在液压系统最大流量为102 L/min时，绞盘的最大走绳速度为：拓松汽车户外网 -Y%k:c vuA
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拓松汽车户外网 -,dmf[5y(S＝2×3.14×0.12×16.7=12.6 m/min
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拓松汽车户外网 -IR&Q:PFb9t:dp 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 -,qG v-Z7S3e ]n8M
Q.F e N0{bX04 绞盘系统的技术特点拓松汽车户外网 -!H B&m:Khx:f_A
e/X4pD^L qVwd0 改进后的液压绞盘系统具有以下特点：拓松汽车户外网 -6LCX7R7I
拓松汽车户外网 -'h%\6l0B5x8\$Z9C"C （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 -M;xI^ _x!BC J
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Rz:Cv-c y0 （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。
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拓松汽车户外网 -x!m$[n6FTxs （3）由于技术先进、性能优良的径向柱塞马达具有低噪声、高效率、高功率质量比，因而使液压绞盘具有效率高、能耗少、噪声低、尺寸紧凑、经济性好等特点。拓松汽车户外网 -3b-Z;HT Cw
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拓松汽车户外网 -3R#?A?b,F L S （4）五星柱塞马达的平面配流器（专利技术）密封性能好，泄漏很少，活塞与摆缸之间用塑料活塞密封，无泄漏，因而具有很高的容积效率。拓松汽车户外网 -Oy @H l.E Zb
拓松汽车户外网 - p*B Q-l.ux U5ef$YE （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。拓松汽车户外网 -5Vj@ {^q~~hk pM
| Q2AJd Z0 （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。拓松汽车户外网 -_*Cf"k
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o ]4i\05 结语拓松汽车户外网 -Q0EtkB?
Z mY:wY5u0 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 -R-w#]`/A EL/G
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}0T0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）
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