目前，摩擦驱动绞车的结构多为双绞盘结构，每个绞盘上平行的开设若干环 槽，缆绳在两个绞盘上交替缠绕，通过绞盘旋转产生摩擦力来牵引缆绳，绞车多 为卧式结构，绞盘的布置方式有平行安装和绞盘偏角两种结构。

绞车的动力选择通常有两种方案，电机驱动和液压驱动。液压驱动采用液压 马达作为动力，液压马达的重量相对于电机轻很多，安装相对方便，并且易于实 现无级变速，但缺点是需要专门设计液压站。采用电机驱动可以省去液压回路， 但电机的尺寸重量较大，使结构变得复杂，电机驱动的调速方式多采用变频调速。

双绞盘摩擦驱动绞车的驱动方式目前有单驱动和双驱动两种方式。单驱动采 用一台电机驱动，即一个绞盘作为主动绞盘，通过绞盘旋转提供摩擦力牵引缆绳， 而另一个绞盘则作为从从动绞盘，只对缆绳起过渡河导向作用，不提供摩擦力。 双电机驱动采用两台电机分别驱动两个绞盘，两个绞盘均可以提供摩擦力缆绳张 力的衰减范围可以更大，当所需要的摩擦力相同时双电机驱动可以将缆绳的张力 分摊在两个绞盘上，避免了主动绞盘承受过大的扭矩。另外也有一些大功率、重 载荷的摩擦驱动绞车采用两台以上的多台电机驱动。

在传动方案上，单电机或双电机驱动的轻型绞车绝大多数采用主轴直接与减速器相联接的方案，由电机通过减速器驱动主轴，主轴带动绞盘旋转来牵引缆绳。 而由多台电机驱动的重型摩擦驱动绞车则绝大多数采用齿轮传动方案，将大齿轮 与绞盘相联接，电机驱动小齿轮通过齿轮啮合驱动大齿轮和绞盘绕主轴旋转，主 轴只起支撑作用而并不旋转。

使用光电复合缆的摩擦驱动绞车主要应用在船舶与海洋工程领域，例如有缆 水下机器人、深海无人潜水器、舰艇上的拖曳阵列声呐等，这些设备均需要由光 电复合缆为其提供电力并和搭载平台、控制中心之间通信，可以使用摩擦驱动绞 车进行收放。基于光电复合缆的摩擦驱动绞车也可以作为系留气球平台的收放装 置，利用系留气球平台搭载雷达可实现对低空目标的监控，弥补地面雷达的探测 盲区

1。2 本课题主要研究内容

本课题主要的研究内容有：1、摩擦传动原理；2、绞盘和绳槽结构设计，确 定摩擦系数、牵引速度、设计绞盘直径等主要尺寸；3、光电复合缆的张力计算 计算牵引功率，选择电机型号，计算减速比，选择减速器型号；4、设计双绞盘 减张力摩擦驱动绞车，设计绞盘、主轴的结构，选择轴承型号，设计支撑结构确 定电机和减速器安装方案、绞盘的布置方式；5、 设计安全插销装置和缆绳防护 装置；6 三维建模、二维装配图和零件图设计；7、校核计算，利用计算或有限 元分析的方法对绞盘和主轴的强度、刚度进行校核，校核轴承、键的强度等，根 据校核结果并考虑工艺性对结构进行改进。

1。3 主要设计参数

本设计的主要参数要求如下表 1-1 所示：

表 1-1 主要设计参数

设计参数 参数值

缆绳直径 20mm

缆绳额定张力 40000N

收放速度 0-1。5m/s

绞盘绳槽圆弧半径 10。5mm 绞盘绳槽个数 6 个

第二章 总体方案设计

2。1 基于光电复合缆的绞车收放系统

基于光电复合缆的绞车系统由牵引绞车、储缆绞车和排缆器共同组成，如图 2-1 所示。牵引绞车只起牵引作用，但并不能存储缆绳，必须和储缆绞车共同工 作。缆绳的绝大部分张力由牵引绞车承担，储缆绞车只起到储缆的作用，采取恒 扭矩控制的方法，使储缆绞车一端的缆绳始终有一定的张力以便于排缆。储缆筒 采用双折线绳槽，可以增大储缆容量，减轻缆绳磨损。排缆器由导缆轮和丝杠组 成，丝杠的转速与储缆筒相适应，以便于排缆整齐。本设计承担的是摩擦驱动牵 引绞车的结构设计。文献综述