液压马达与电机混合驱动的运输绞车设计与研究

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1、硕士学位论文液压马达与电机混合驱动的运输绞车设计与研究DesignandResearchonTransportWinchDrivenbyHydraulicMotorandMotor作者：曹晋民导师：徐桂云教授中国矿业大学二〇一五年五月中图分类号TD524学校代码10290UDC密级公开中国矿业大学硕士学位论文液压马达与电机混合驱动的运输绞车设计与研究DesignandResearchonTransportWinchDrivenbyHydraulicMotorandMotor作者曹晋民导师徐桂云（教授）申请学位工学硕士

2、培养单位机电工程学院学科专业机械设计及理论研究方向矿山机械答辩委员会主席王洪欣评阅人二○一五年五月论文审阅认定书研究生在规定的学习年限内，按照研究生培养方案的要求，完成了研究生课程的学习，成绩合格；在我的指导下完成本学位论文,经审阅，论文中的观点、数据、表述和结构为我所认同，论文撰写格式符合学校的相关规定，同意将本论文作为学位申请论文送专家评审。导师签字：年月日致谢时光如水，岁月如梭，师从三载，收获颇丰。首先真挚地感谢我的导师徐桂云教授。本论文是在导师徐桂云教授的悉心指导下完成的，没有徐教授的指导、鼓励及大力支持，论

3、文是不可能得以顺利完成的。徐教授优秀的做人品质，严谨的治学态度，开拓创新的精神，高屋建瓴把握全局的能力，忘我的工作精神给学生树立了潜移默化的典范作用，这也是导师给学生最宝贵的财富。在此，谨向我的导师致以深深的敬意！感谢张晓光教授在读研的过程中，给予的热心鼓励和无私帮助，提供了很多的实践机会，使我能够将理论知识用于生产实践，丰富了经验，锻炼了能力。在此向张老师致以深深的感谢！感谢王洪欣教授，在三年的求学期间王老师以他渊博的知识，严谨的治学态度，对问题敏锐的洞察力，给了我很深的启发，同时论文完成期间王老师给予了许多建设性

4、建议。在此向王老师致以真挚的感谢！感谢机械加工厂的荣世德，在实践中得到了他的指导，在一些产品的设计中他提出过不少宝贵的意见。感谢徐州金达矿山设备有限公司的胡慧新，他丰富的机械加工经验使得样机制作顺利完成，也使我受益良多。感谢平煤集团一矿各位领导，他们为绞车样机的制作和试车提供了设备、场地和人员的支持。感谢所有参与试验的煤矿工人们，在此过程中有着他们辛勤的汗水！感谢课题组的同学卢彬、袁世鹏、刘超、田宝来以及师弟刘力、户硕、严治威的热心帮助，和他们的大量交流使我获益匪浅。感谢我的家人对我的关心、理解和支持，他们无私的奉献

5、和默默的辛苦是我前行的动力和勇气，在未来的日子里我仍将怀着一颗感恩的心，用我的一切去报答他们，在此，谨向我的家人致以最崇高的敬意和最诚挚的谢意！感谢三年来所有关心、帮助和支持过我的人，谢谢你们！曹晋民2015年5月于南湖校区摘要矿用运输绞车作为煤矿轨道运输的牵引设备，应用面极为广泛，它的安全运行关系到整个煤矿辅助运输环节。针对现有煤矿运输绞车普遍采用电机驱动和差动调速所带来的调速性能差、操作困难、刹车易磨损等问题进行综合分析，本课题设计一种液压马达与电机混合驱动运输绞车，能够代替传统运输绞车的使用，并有效改善其弊端。

6、首先对绞车的整体方案进行了设计，包括驱动方案，机械传动方案，液压系统方案，制动系统方案。在确定绞车整体方案后，对绞车的传动系统进行详细的理论设计计算，对关键受力构件进行ANSYS静力学分析，对液压系统元器件进行选型计算。然后对绞车系统（主要是液压系统）的稳定性进行评价，建立液压系统数学模型，做出系统传递函数方框图，分析其稳定性。运用AMESim软件对绞车液压机械调速系统进行仿真分析，验证其无级调速性能，转速特性，制动力矩特性，以及响应速度与系统稳定性。对绞车的无级调速机构的效率特性进行了理论研究，通过离散图法分析机构

7、功率流，绘制绞车无级调速机构总效率关于液压马达转速的曲线，并结合曲线对绞车无级调速机构的工作特性、是否自锁进行分析。最后对绞车进行样机制作与简单的现场试验，通过现场试验，初步验证绞车各项性能参数。理论分析与试验表明，本课题绞车设计合理，满足设计要求。本文共有图80幅，表13个，参考文献87篇。关键词：运输绞车；混合驱动；无级调速；AMESim仿真；效率特性IAbstractAsthemaintractionequipmentinminerailtransport,theapplicationofminetranspo

8、rtwinchisextremelyextensive,andthesafeoperationisrelationaltothemineauxiliarytransportation.Accordingtocomprehensiveanalysisofproblemswhichpresentminetransportwinchisexistin