近年来,随着经济高速发展,各行各业对电力的需求渐渐提高,国家现阶段大力加强了输变电电网建设工作。张力放线是电网建设过程中的核心工序,其核心设备牵引机的性能对电网建设的高效、安全运行起着十分关键的作用。然而随着张力放线时间的增加,在放线张力及野外工作环境下,牵引机核心部件牵引卷筒会产生严重的磨损,影响着放线工作安全地运行。针对上述问题,本文以90kN液压自行驶式牵引机牵引卷筒为研究对象,借助理论分析、数值模拟及试验研究,开展牵引卷筒摩擦磨损性能研究,为牵引卷筒减磨及寿命预估提供理论支撑,具有重要的理论价值和工程意义。论文针对张力放线作业的关键设备——牵引机其牵引卷筒进行了摩擦磨损行为分析及磨损机理研究。借助手持便携式放大镜和COXEM-EM-30扫描电镜对报废卷筒绳槽底部、侧壁磨损区域进行了宏观和微观形貌检测与分析,表征了其划痕、凹坑、凸起及裂纹等形貌;结合张力放线工况,对牵引卷筒磨损行为进行了分析,探讨其磨损成因,同时基于摩擦学原理,分析其磨损机理,明确了导致牵引卷筒报废的主要磨损类型为疲劳磨损。考虑编织钢丝绳特殊结构,以及其与卷筒绳槽存在多种接触状态,进行牵引卷筒与编织钢丝绳不同接触状态下的数值模拟,获得了不同接触状态下卷筒绳槽应力、变形等分布规律;在此基础上选取应力、变形值最大的接触状态,建立了单绳槽卷绕编织钢丝绳模型,探讨不同参数下卷筒绳槽应力、变形变化规律。结果表明,绳槽应力、变形与“绳-轮”间的摩擦系数和钢丝绳的牵引力大小成正比,与两者间相对滑动速度成反比。结合张力放线工况,从“绳-轮”缠绕微段分析入手,探讨钢丝绳所受张力变化,推导出钢丝绳出入口张力关系表达式,总结出牵引卷筒所受摩擦力及其挤压力分布规律;在此基础上分析由于钢丝绳张力变化导致其产生不同的弹性变形而引起的“绳-轮”间相对滑动,获得了表征相对滑动速度的表达式;分析卷筒绳槽所受接触压力关系式,基于赫兹接触理论,构建了其接触应力模型;借助N·B·克拉盖尔斯基固体疲劳磨损理论,建立了牵引过程卷筒理论磨损模型,为卷筒减磨及寿命预估提供理论支撑。模拟张力放线工况,设计试验原理及试样,基于响应面分析法设计试验方案,借助CFT-1摩擦磨损试验机进行了不同接触面状态、相对速度、载荷下的摩擦磨损试验;将试样磨痕微观形貌与牵引卷筒实际磨损形貌进行比对,验证了摩擦磨损试验设计的合理性;采用超景深显微镜观测试样磨损深度,借助响应面分析软件拟合磨损深度函数模型,并与理论磨损模型进行比对,验证了理论磨损模型的可靠性,并进行磨损深度与影响因素的关联性分析。