0 引言

往复绳索滑车牵引系统在工业中应用较多，现有各种往复式牵引运送机构都需要用绳索进行牵引，在环形封闭式绳索往复牵引过程中，由于绳索长度随时变化而带来运送载物车不能平稳运行。例如，用于轮船之间相互转移物资的轨道运输载物车，就需要随着水面的起伏和船位的移动而不断调整导轨的长度和角度，牵引载物车的绳索需要时刻保持一定的张力才能平稳运行。

现有技术一种是采用遥控恒压泵＋比例溢流阀＋检测卷筒钢丝层数的电限位开关＋计算或实测处每层钢丝恒张力时对应的压力在PLC中预设。另一种是通过采用以恒功率油马达作为执行元件的液压控制系统来控制卷取机的驱动功率为恒功率，从而使卷取机形成恒张力。以上两种技术措施都存在结构复杂，成本高昂以及故障率较高的缺点。

为了向患者提供更加专业化、精细化的医疗服务，医院开设了专病门诊与症状门诊。如开设眩晕门诊，使患者在同一诊室即可由不同专科的医生给予治疗和建议，避免多科奔波。专病门诊数量从16年的18个增加到17年1季度的48个。近年试点推行4个知名专家团队门诊，实现院内层级诊疗服务模式，引导患者有序就医，提高医疗服务资源的利用率与社会效益。

本文提供一种结构简单，成本低，安全可靠的用于环形封闭式绳索往复牵引的恒张力补偿机构。

1 恒张力补偿机械设计

1.1 机械系统

本恒张力补偿机构的目的是这样实现的：一种用于环形封闭式绳索往复牵引的恒张力补偿机构，包括液压绞车和两端固定于液压绞车上的闭环绳索，闭环绳索上固定有载物车并绕过一远端定滑轮，其特征在于：在液压绞车与远端定滑轮之间固定一恒张力补偿油缸和一绞车端定滑轮，在恒张力补偿油缸的活塞端头安装有油缸活塞滑轮，闭环绳索从固定在液压绞车的任一端开始，先绕过油缸活塞滑轮再通过绞车端定滑轮后，再绕过定滑轮后回到液压绞车固定于另一端。

分时度假不同于共时度假，要求更长时间的度假体验，时间成本较高。基于其“分时”的属性，分时度假一般以时间段为单位，这就要求消费者在享有不定期的至少三天以上的时间的基础上才有进行分时度假的可能性。而纵观我国现有的115天的节假日，其中80%的假期集中在周末双休，不具备分时度假的条件，剩余的23天休假时间中，除春节和国庆节放假7天以外，元旦、清明节、劳动节、端午节、中秋节的休假均不超过三天，集中的假期制度就导致了分时度假对国人来说成为“奢侈品”。

独立学院是我国教育改革发展中出现的办学新模式，是我国高等教育办学体制改革创新的重要成果，近年来独立学院发展迅速，截止2012年5月，教育部发文批准设置或备案的独立学院共298所（不含军事院校和港澳台高校），其中在校生规模达一万人以上的已不在少数。独立学院的创办为发展我国民办高等教育事业、促进高等教育大众化做出了积极贡献。2008年《独立学院设置与管理办法》（教育部令第26号）的颁布与实施，部分独立学院经教育部批准成功转设为民办普通高校，标志着我国独立学院的发展进入了一个新的历史阶段。独立学院的师资队伍建设仍然任重道远。

控制系统是为往复绳索滑车牵引系统实现机电液一体化控制的高可靠性运行的设备。主要有配电单元、检测控制单元和控制台组成。配电单元主要有继电器、交流接触器、电源变压器和开关、按钮等组成，安装在控制台内，为液压系统和检测控制单元供电；检测控制单元主要有ARM9嵌入式控制器、位置传感器、比例操作遥杆、输出放大器等组成，控制平台翻转、轨道伸缩补偿、滑车运行、提升释放等操作平滑启停，启停斜率可以在系统调试时调整到最佳输出状态和有效的防止误操作等功能。

  

图1 恒张力补偿机构示意图Fig.1 Schematic diagram of constant tension compensation mechanism

  

图2 恒张力补偿机构封闭环形牵引示意图Fig.2 Closed loop traction diagram of constant tension compensation mechanism

1.2 液压系统

在不同舷差条件下或波浪作业下，导轨角度发生变化时，牵引绳索的长度也同样发生变化，为了保证滑车牵引的平稳性和安全性，就需要牵引绳索保持一定的张力。恒张力补偿油缸油路并联于液压主油路，并在主油路上设置一低压溢流阀。

操控台采用组装式结构，结构组成如图4所示。底部装有四个减振器，通过减振器、隔振器的使用，可以达到减振和隔冲的效果。

该绞车的电控部分采用嵌入式控制技术。通过ARM9控制器对系统进行闭环控制，可以自动调节牵引索的张紧力，使滑车一直在良好的工况下运行。另外，该控制系统还能对油温过高、油压超限等一系列故障进行报警和显示，大大提高了安全可靠性。

绞车采用5.5kW电机驱动，电机转速1450r/min，工作电压380V，绝缘等级为F级。卷筒缠绕钢丝绳3层，容绳量35m，平均绳速0.43m/s，最小牵引力3kN。可用于各种工况的环形封闭式绳索往复牵引。

1.3 电控系统

该机构采用使牵引绳索通过一个浮动式液压油缸活塞顶端的滑轮，并在主油路上设置一个低压溢流阀（设定一定的溢流压力值，保证恒张力）。

本机构将液压绞车1装于水平导轨2端部，绞车卷盘装绳索的一头系固于滑车9的A端，另一端绳索5过固定在水平导轨2的恒张力补偿油缸4及绞车端定滑轮3系固于滑车的B端，形成闭环式绳索双向往复牵引运动。水平导轨通过支架7与伸缩导轨8铰接，两导轨之间拐角处采用柔性导轨6链接，伸缩导轨在波浪升沉作用下，与水平导轨的铰接角度不断变化时，绳索的长度也相应不断变化，利用液压回路中加装一低压溢流阀，见图3，驱动恒张力油缸对绳索实时进行恒张力补偿，解决了在不同舷差和波浪作用下，滑车往复牵引系统的安全、平稳和可靠的作业。

本结构解决了往复式牵引运送机构由于绳索长度随时间变化而带来运送载物车不能平稳运行的问题，实现载物车往复牵引系统的安全、平稳和可靠的作业。

通过分析各指标的相互关系，建立递阶层次的评价指标体系。评价指标体系建立后，上下层次指标间的隶属关系就被确定了，对同一层次指标，进行两两比较，并建立各自的判断矩阵。其比较结果如表2所示。

2 恒张力补偿试验效果分析

  

图3 恒张力补偿机构液压原理图Fig.3 Hydraulic schematic diagram of constant tension compensation mechanism

在恒张力补偿油缸压力控制系统中，设定油缸的压力Constant=0.27MPa，从图 5得到补偿油缸压力控制系统的性能指标：延迟时间为0.26s；从稳态值0上升到100%的上升时间为0.42s；峰值时间为0.50s；最大超调量为11.1%；误差为2%的调整时间为0.85s。

由于系统简单、故障率大为降低，成本也相应很低，经过各项性能试验证明，该机构性能良好。

  

图4 操控台结构组成图Fig.4 Diagram of the structure of the console

3 结论

在环形封闭式绳索往复牵引恒张力补偿机构设计中，利用液压系统的回油压力建立一个恒张力控制系统，解决了在不同舷差和波浪作用下的滑车牵引系统的安全性、平稳性和可靠性问题，具有体积小、结构简单、无需任何控制等优点。

  

图5 低压补偿油缸控制性能Fig.5 Control performance of low voltage compensated oil cylinder

参考文献：

[1]鄢华林，等.收放系统恒张力研究[J].机床与液压，2012，17.

[2]张阳，等.新型机电液自控张紧绞车的设计[J].煤矿机械，2007，1.

[3]张竺英，等.潜水器恒张力收放绞车系统的建模与仿真[J].机床与液压，2006，6.

[4]鄢华林，等.恒张力绞车的应用研究[J].液压与气动，2011，7.

[5]姚竞红.一种恒张力转矩控制的液压传动装置[J].液压与气动，2003，5.

[6]王文斌.机械设计手册[M].北京：机械工业出版，2004.