同步液壓絞車(chē)研究

1、https:/同步液壓絞車(chē)研究同步液壓絞車(chē)研究摘要：同步液壓絞車(chē)是通過(guò)對(duì)液壓絞車(chē)進(jìn)行控制，從而達(dá)到液壓絞車(chē)和運(yùn)動(dòng)部件主動(dòng)或者被動(dòng)同步的一種液壓控制系統(tǒng)。同步液壓絞車(chē)是不壓井修井設(shè)備中提升下放油管的主要工具，在不壓井修井設(shè)備中要求液壓絞車(chē)能從地面將油管主動(dòng)提升至工作臺(tái)面，然后油管連接至提升下放裝置。文章對(duì)同步液壓絞車(chē)進(jìn)行了研究。關(guān)鍵詞：不壓井修井設(shè)備；同步液壓絞車(chē)；同步運(yùn)動(dòng)；液壓原理；液壓控制系統(tǒng) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A1 概述在不壓井修井設(shè)備中，要求液壓絞車(chē)同時(shí)具備主動(dòng)提升油管和被動(dòng)跟隨提升下壓裝置同步運(yùn)動(dòng)。根據(jù)這種工況要求的需要設(shè)計(jì)出了同步液壓絞車(chē)。同步液壓絞車(chē)是一種能跟隨其他運(yùn)動(dòng)物體進(jìn)行同步運(yùn)動(dòng)的

2、液壓絞車(chē)，即同步液壓絞車(chē)的運(yùn)動(dòng)速度和其他運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)速度相同。同步液壓絞車(chē)既可以在運(yùn)動(dòng)負(fù)載的作用下運(yùn)動(dòng)同步運(yùn)動(dòng)，也能自主的提升重物。2 結(jié)構(gòu)組成同步液壓絞車(chē)由液壓馬達(dá)、聯(lián)軸器、鋼絲繩滾筒、鋼絲繩、支架等組成。2.1 馬達(dá)同步液壓絞車(chē)的液壓馬達(dá)根據(jù)扭矩、轉(zhuǎn)速的需要可選用葉片馬達(dá)、齒輪馬達(dá)、內(nèi)擺線馬達(dá)等多種結(jié)構(gòu)形式的液壓馬達(dá)。2.2 聯(lián)軸器聯(lián)軸器是連接液壓馬達(dá)和鋼絲繩滾筒的傳動(dòng)件，根據(jù)同步液壓絞車(chē)的扭矩和轉(zhuǎn)速的要求選擇。2.3 鋼絲繩鋼絲繩一段固定在鋼絲繩滾筒上，另一端懸掛重物。2.4 支架支架用于固定液壓馬達(dá)和鋼絲繩滾筒，并安裝在工作臺(tái)面上。液壓馬達(dá)安裝在支架上，依靠液壓馬達(dá)的外圓在支架上定位

3、；液壓馬達(dá)通過(guò)聯(lián)軸器和鋼絲繩滾筒連接在一起，鋼絲繩滾筒安裝在支架上；鋼絲繩一端固定在鋼絲繩滾筒上，另一端連接主動(dòng)運(yùn)動(dòng)物體或者重物。https:/3 液壓控制系統(tǒng)原理液壓控制系統(tǒng)由液壓源、安全閥、溢流閥、遠(yuǎn)控溢流閥、單向閥、手動(dòng)換向閥、單向節(jié)流閥等組成。圖 1 液壓控制系統(tǒng)原理3.1 液壓源液壓源為同步液壓絞車(chē)的液壓系統(tǒng)提供壓力油，驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)。3.2 安全閥安全閥調(diào)整整個(gè)同步液壓絞車(chē)的液壓控制系統(tǒng)的最高工作壓力。3.3 溢流閥溢流閥調(diào)整整個(gè)同步液壓絞車(chē)的液壓控制系統(tǒng)的工作壓力。3.4 遠(yuǎn)控溢流閥遠(yuǎn)控溢流閥遠(yuǎn)程調(diào)整溢流閥的設(shè)定壓力。3.5 單向閥單向閥防止液壓馬達(dá)反轉(zhuǎn)時(shí)，液壓油進(jìn)入溢流閥。3.6

4、 手動(dòng)換向閥手動(dòng)換向閥控制液壓馬達(dá)的正反轉(zhuǎn)。3.7 單向節(jié)流閥單向節(jié)流閥調(diào)整液壓馬達(dá)的正轉(zhuǎn)速度。液壓源通過(guò)安全閥調(diào)節(jié)整個(gè)液壓控制系統(tǒng)的最高工作壓力后進(jìn)入手動(dòng)換向閥；控制手動(dòng)換向閥的手柄供給液壓馬達(dá)兩端液壓油；遠(yuǎn)控溢流閥控制溢流閥的調(diào)節(jié)壓力，從而調(diào)節(jié)供給液壓馬達(dá)的液壓油的壓力；因此液壓馬達(dá)一端供給了有一定壓力的液壓油，而另一端連接液壓源的油箱，從而液壓馬達(dá)兩端產(chǎn)生了壓力差，迫使液壓馬達(dá)旋轉(zhuǎn)；而單向節(jié)流閥則調(diào)節(jié)供給液壓馬達(dá)的液壓油的流量，從而調(diào)節(jié)液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度。4 參數(shù)計(jì)算根據(jù)經(jīng)濟(jì)性選擇同步液壓絞車(chē)的液壓控制系統(tǒng)的最大工作壓力。P 同步液壓絞車(chē)的液壓控制系統(tǒng)的最大工作https:/壓力同步液壓

5、絞車(chē)的鋼絲繩滾筒和馬達(dá)的計(jì)算、選擇。4.1 鋼絲繩滾筒設(shè)計(jì)鋼絲繩滾筒時(shí)，根據(jù)同步液壓絞車(chē)的最大負(fù)載選擇合適的鋼絲繩；根據(jù)工作需要確定鋼絲繩滾筒的容繩量，容繩量的大小需大于重物的最高工作位置減去最高工作的距離；確定好鋼絲繩滾筒的容繩量后，根據(jù)安裝空間的要求確定鋼絲繩滾筒最小繞繩直徑和鋼絲繩滾筒長(zhǎng)度。G 同步液壓絞車(chē)的最大負(fù)載d 鋼絲繩直徑L 鋼絲繩滾筒的容繩量D 鋼絲繩滾筒最小繞繩直徑l 鋼絲繩滾筒的長(zhǎng)度a 鋼絲繩滾筒的纏繞層數(shù)鋼絲繩滾筒的第一層容繩量：L1=D*l/d鋼絲繩滾筒的第二層容繩量：L2=（D+d）*l/d鋼絲繩滾筒的第 n 層容繩量：La=D+（a-1）d*l/d4.2 液壓馬達(dá)的

6、計(jì)算和選擇根據(jù)實(shí)際工作時(shí)負(fù)載的最大運(yùn)動(dòng)速度，再根據(jù)該速度計(jì)算液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速。V 負(fù)載的最大運(yùn)動(dòng)速度n 液壓馬達(dá)最大轉(zhuǎn)速B 液壓馬達(dá)的扭矩q 液壓馬達(dá)的排量Q 液壓馬達(dá)的流量mv 液壓馬達(dá)的容積效率mm 液壓馬達(dá)的機(jī)械效率https:/m 液壓馬達(dá)的總效率Tm 液壓馬達(dá)的扭矩m=mv*mmn=Qv/qTmmm根據(jù)計(jì)算的到液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速和扭矩即可選擇合適的液壓馬達(dá)。5 操作控制同步液壓絞車(chē)有兩種功能：一個(gè)是主動(dòng)提升重物，另一個(gè)是跟隨運(yùn)動(dòng)物體同步運(yùn)動(dòng)。5.1 主動(dòng)提升下放重物的工作原理液壓絞車(chē)是用卷筒纏繞鋼絲繩提升或牽引重物的輕小型起重設(shè)備。同步液壓絞車(chē)主動(dòng)提升下放重物有三個(gè)工況。液壓絞車(chē)提升工況：調(diào)節(jié)

7、遠(yuǎn)控溢流閥到最小，啟動(dòng)液壓源，操縱換向閥，使換向閥的閥桿處于右端，液壓油進(jìn)入液壓馬達(dá)，調(diào)節(jié)遠(yuǎn)控溢流閥，使供給液壓馬達(dá)的液壓油的壓力增大，使液壓馬達(dá)兩端產(chǎn)生壓差。當(dāng)該壓差作用在液壓馬達(dá)上的扭矩大于重物產(chǎn)生的扭矩時(shí)，液壓馬達(dá)旋轉(zhuǎn)，重物上升；當(dāng)該壓差作用在液壓馬達(dá)上的扭矩小于重物產(chǎn)生的扭矩時(shí)，液壓馬達(dá)旋轉(zhuǎn)，重物自動(dòng)下放；當(dāng)該壓差作用在液壓馬達(dá)上的扭矩等于重物產(chǎn)生的扭矩時(shí)，液壓馬達(dá)不旋轉(zhuǎn)，重物懸停。液壓絞車(chē)下放工況：調(diào)節(jié)遠(yuǎn)控溢流閥到最大，啟動(dòng)液壓源，操縱換向閥，使換向閥處于左端，液壓油進(jìn)入液壓馬達(dá)，調(diào)節(jié)遠(yuǎn)控溢流閥，使控制供給液壓馬達(dá)的液壓油的壓力減小，使液壓馬達(dá)兩端產(chǎn)生壓差。直到液壓馬達(dá)兩端產(chǎn)生壓差產(chǎn)

8、生的扭矩小于重產(chǎn)生的扭矩時(shí)，重物下落；逐漸壓油的壓力，重物下落速度加快，重物下落速度最快為自由落體時(shí)產(chǎn)生的速度。剎車(chē)工況：操縱換向閥，使換向閥處于中位，切斷液壓馬達(dá)的供油，重物即停止運(yùn)動(dòng)。5.2 在運(yùn)動(dòng)負(fù)載的作用下同步運(yùn)動(dòng)的工作原理。運(yùn)動(dòng)負(fù)載拉動(dòng)同步液壓絞車(chē)運(yùn)動(dòng)：調(diào)節(jié)遠(yuǎn)控溢流閥到最小，啟動(dòng)液壓源，控制運(yùn)動(dòng)物體向下運(yùn)動(dòng)時(shí)即可拉動(dòng)液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使液壓馬達(dá)和運(yùn)動(dòng)物體同步運(yùn)動(dòng)。https:/同步液壓絞車(chē)跟隨運(yùn)動(dòng)負(fù)載運(yùn)動(dòng)：調(diào)節(jié)遠(yuǎn)控溢流閥到最小，啟動(dòng)液壓源，控制運(yùn)動(dòng)物體向上運(yùn)動(dòng)，這時(shí)液壓馬達(dá)不運(yùn)動(dòng)；調(diào)節(jié)遠(yuǎn)控溢流閥逐漸加大，直到同步液壓絞車(chē)運(yùn)動(dòng)速度等于運(yùn)動(dòng)負(fù)載的運(yùn)動(dòng)速度，這時(shí)同步液壓絞車(chē)跟隨運(yùn)動(dòng)負(fù)載同步運(yùn)動(dòng)。6 結(jié)語(yǔ)同步液壓絞車(chē)是通過(guò)對(duì)液壓絞車(chē)進(jìn)行控制，從而達(dá)到液壓絞車(chē)和運(yùn)動(dòng)部件主動(dòng)或者被動(dòng)同步的一種液壓控制系統(tǒng)。同步液壓絞車(chē)是一種能跟隨其他運(yùn)動(dòng)部件進(jìn)行同步運(yùn)動(dòng)的液壓絞車(chē)，即同步液壓絞車(chē)的運(yùn)動(dòng)速度和其他運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)速度相同，根據(jù)調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)壓力，使鋼絲繩保持適當(dāng)?shù)膹埦o力，進(jìn)而保證液壓絞車(chē)正常工作。同步液壓絞車(chē)是一種在特殊工況下即可作為起重設(shè)備也可跟隨運(yùn)動(dòng)負(fù)載同步運(yùn)動(dòng)的起重設(shè)備。參考文獻(xiàn)2 成大生.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第五版）M.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008.3