气动葫芦作为一种起吊运输设备广泛用于易燃易爆的危险区域,例如采矿和运输,石化和汽车制造。在这些危险情况下,它们已逐渐取代了常用的电动式葫芦和手动式葫芦。通过查阅分析国内外对气动葫芦的研究现状和对气动葫芦产品的实际调研,发现我国生产的气动葫芦仍存在着链轮承载能力低,制动性能差,没有限位保护以及气路控制不平稳等问题,影响了企业的安全生产。针对现有气动葫芦存在的上述问题,本文的主要研究工作有:(1)首先,本文根据气动葫芦的工作原理,对限位式气动葫芦进行总体设计,建立限位式气动葫芦的三维模型,并对设计的气动葫芦的链轮轴的承载能力和提升速度的进行相关的计算,介绍了气动马达的工作原理和结构特点,并建立马达内部压力变化的数学模型和转矩平衡方程。设计了限位式气动葫芦的行星齿轮减速机构,选取了合适的行星齿轮机构并进行了相关的计算。(2)其次,设计了一种气动葫芦的新型限位结构和制动器,并介绍了限位机构的工作原理和优点。介绍了制动器的特性并设计了本文使用的制动器,介绍了制动器的工作原理,并完成了制动缸的选择和计算。(3)然后,基于ANSYS Workbench分析软件,对限位型气动葫芦承载机构链轮轴进行相应的静态分析,保证气动葫芦链轮轴在承载情况下的强度和刚度要求;并对气动葫芦壳体在限位的情况下,制动杆对壳体的撞击情况,查看葫芦壳体受到撞击带来的影响,校核其强度和刚度是否满足设计的要求。在制动的情况下,对制动器进行瞬态分析,查来制动时制动器的受力和变形情况是否满足设计的要求,为提高制动器的制动性能提供设计依据。(4)最后,使用AMESim仿真和建模软件为本文设计的气动系统建立气动系统仿真模型。在气动系统中对制动缸的响应速度,制动缸的压力和气动马达的扭矩特性进行了分析和研究,以确保该系统可以在安全的时间快速达到制动效果。同时,搭建了一个气动系统控制平台,并通过实验进一步验证该气动控制系统的可行性和稳定性。本文通过对限位式气动葫芦机械结构的设计、相关的理论计算推导以及对气动控制系统的仿真研究,对气动葫芦的进一步设计和研究起到了一定的指导意义和积极的作用。图[62]表[16]参[68]