牵引绞车是一种重要的机械装备,在海洋石油、船舶运输、矿山工程、建筑等诸多领域都发挥着重要作用。大多牵引绞车都工作在恶劣环境下,如矿井提升,这种工况不仅对绞车的可靠性有很高的要求,对绞车缆绳张力的控制有更高的要求。绞车的驱动的形式有很多,液压技术相对于其他驱动形式的优点有:功率重量比高、结构紧凑、启动平稳、调速方便、驱动力矩大、使用安全可靠等等,但对于负载变化较大的时候张力的控制性能还有待提高。张力的控制无论是闭环控制还是开环控制绞车的运行速度与稳定性都需要依赖操作人员的经验。本文在某公司设计开发的液压绞盘测试平台的基础上,结合AMESim仿真软件,对恒张力控制液压绞车的液压系统、张力控制部分、马达调速方面给出了较为全面的分析和设计过程。首先针对绞车的工况设计要求对其液压系统进行分析和设计,并对其中重要元件进行了计算与选型。张力的开环控制中由于诸多因素的存在压力的输入与张力的输出不完全呈线性关系,需要对其中关键元件液压马达的转矩输出特性进行建模与仿真分析,进而得到其输出特性会受到背压以及负载变化的影响。最后结合绞车系统进行建模仿真与分析,同时进行绞车实验并验证了其模型的准确性,从而也证明了论文中液压绞车的设计工作的意义和液压绞车张力开环控制系统的研究价值。针对上述问题,论文主要内容如下:(1)首先介绍了绞车功能与分类,液压绞车的牵引机构及其液压系统,概述了液压牵引绞车张力控制相关技术的国内外研究现状,最后提出了论文的研究意义和主要研究内容。(2)针对液压绞车不同工况下分析了张力的控制要求,并对绞车的液压动力系统、液压控制系统进行分析与设计。(3)因为张力控制系统采用开环控制,液压马达的转矩输出特性对张力的控制会有一定的影响,缆绳在释放和回收工况中,液压马达的输出也会发生变化,即缆绳的张力与溢流阀控制的马达进出口压差调节关系不一致,所以对张力控制系统中的关键元件斜轴式轴向柱塞液压马达进行转矩特性分析,并应用AMESim软件对其进行仿真并给出实现过程。(4)对张力控制系统进行建模,得到液压绞车在不同负载及工况下基于电比例溢流阀的张力控制曲线,分析其在缆绳回收工况、缆绳释放工况时与电比例溢流阀的压力控制与输出张力的关系。(5)在AMESim中建立恒张力液压绞车仿真模型以及仿真结果。并设计恒张力液压绞车的实验,选用不同型号的液压绞盘的模拟恒张力绞车负载,绞车与被试绞盘以“对拉”的方式实现对液压绞车的测试与实验分析。验证了恒张力液压绞车系统理论的正确性并且能够达到张力的可控性。最后,在对全文的工作总结的基础上,提出整体工作的欠缺与不足,以及需要改进的方面和未来的优化方向。