《畢業(yè)論文_機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、輪式起重機(jī)伸縮臂液壓和電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)鄒　勇[摘要]　起重臂是輪式起重機(jī)主要的受力構(gòu)件,一般設(shè)計(jì)制作為箱形結(jié)構(gòu),起重臂內(nèi)裝有伸縮缸或伸縮系統(tǒng)和伸縮用滑塊而具有伸縮功能，它的設(shè)計(jì)是否合理直接影響著起重機(jī)的整機(jī)自重、承載能力、整機(jī)穩(wěn)定性,同時(shí)決定著起重機(jī)的發(fā)展。起重臂伸縮控制技術(shù)取決于伸縮機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式,起重機(jī)的單缸插銷式伸縮機(jī)構(gòu)采用單個(gè)油缸來推動(dòng)各節(jié)臂的伸縮，采用機(jī)電液相結(jié)合的綜合控制技術(shù)來實(shí)現(xiàn)單個(gè)伸縮油缸自動(dòng)進(jìn)行起重臂伸縮目標(biāo)的控制。本設(shè)計(jì)主要研究內(nèi)容如下：(1)通過對多種伸縮臂控制機(jī)理的優(yōu)缺點(diǎn)的比較,選出一種

2、代表先進(jìn)研究方向的伸縮臂控制機(jī)理,并對其進(jìn)行詳細(xì)分析研究與設(shè)計(jì)計(jì)算。(2)設(shè)計(jì)伸縮臂動(dòng)作的液壓控制回路,并對主要元件的主要參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算,對系統(tǒng)一些主要靜態(tài)指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算。(3)設(shè)計(jì)出伸縮臂電氣控制系統(tǒng)的控制流程圖,并用西門子編程軟件編制出伸縮臂動(dòng)作的自動(dòng)和手動(dòng)控制程序,并進(jìn)行仿真驗(yàn)證。關(guān)鍵詞：伸縮臂；單缸插銷；輪式起重機(jī)；液壓；電氣控制系統(tǒng)18輪式起重機(jī)是工程機(jī)械產(chǎn)品中重要組成部分，由于它的機(jī)動(dòng)性好而被廣泛應(yīng)用于礦山、建筑、港口、油田等領(lǐng)域。輪式起重機(jī)主要有3種基本類型:汽車起重機(jī)、輪胎起重機(jī)、全路面起重機(jī)。

3、隨著世界經(jīng)濟(jì)和吊裝技術(shù)的發(fā)展，輪式起重機(jī)在國際國內(nèi)市場銷量都在不斷提高，可以說市場巨大。第1章多種伸縮臂控制機(jī)理起重機(jī)伸縮控制技術(shù)取決于伸縮機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式，而伸縮機(jī)構(gòu)的技術(shù)直接影響起重臂的自重、整機(jī)的性能，也是制約起重臂乃至起重機(jī)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。因而國外知名企業(yè)對伸縮機(jī)構(gòu)的研究都很重視，都研制出了自己的專利技術(shù)。在輪式起重機(jī)各個(gè)部件中，吊臂是其中一個(gè)主要部件，其最大伸縮長度決定著起重機(jī)的最大工作幅度及最大起升高度。一般輪式起重機(jī)吊臂的伸縮節(jié)數(shù)為2－3節(jié)，每節(jié)臂長度一般為3m左右，這樣其工作幅度大約在12m以下，

4、但有時(shí)用戶需要在更大的工作幅度或高度作業(yè)，為滿足這種需求，吊臂必須采用多節(jié)伸縮。下面介紹幾種典型的伸縮臂結(jié)構(gòu)和動(dòng)作順序，并對他們之間的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行比較，并選擇其中的一種進(jìn)行具體分析設(shè)計(jì)。1.1多節(jié)伸縮臂結(jié)構(gòu)和控制原理1.1.1伸縮臂的總體結(jié)構(gòu)圖1.1伸縮臂結(jié)構(gòu)示意圖1.固定臂2.一節(jié)伸縮臂3.二節(jié)伸縮臂4.三節(jié)伸縮臂5.四節(jié)伸縮臂6.頂節(jié)臂7.伸縮油缸五節(jié)伸縮臂的結(jié)構(gòu)如圖1.1所示，伸縮油缸的組裝示意圖如圖1.2所示。伸縮油缸放置在吊臂的內(nèi)部，這使得吊臂外形簡單，結(jié)構(gòu)緊湊。一級缸的缸筒與二級缸的活塞桿鉸接，二級缸

5、的缸筒與三級缸的活塞桿鉸接。伸縮缸上的A,B,C,D分別與固定臂、一節(jié)伸縮臂、二節(jié)伸縮臂、三節(jié)伸縮臂鉸接，當(dāng)一、二、三級伸縮缸按順序伸出時(shí)，帶動(dòng)一、二、三節(jié)伸縮臂按順序依次伸出。四節(jié)伸縮臂及頂節(jié)臂是靠鋼絲繩帶動(dòng)與三節(jié)伸縮臂同步伸縮的。油缸縮回時(shí)順序則相反，三節(jié)伸縮臂在油缸的帶動(dòng)下首先回縮，四節(jié)伸縮臂及頂節(jié)臂在鋼絲繩的帶動(dòng)下同步縮回。然后，二節(jié)伸縮臂、一節(jié)伸縮臂在油缸帶動(dòng)下依次縮回?？梢姷醣鄣纳炜s基本上為順序伸縮，即伸出時(shí)截面大的臂先伸，回縮時(shí)截面小的臂先回，這樣有利于使伸出后吊機(jī)的起升載荷與起重特性相適應(yīng)。18

6、圖1.2油缸組裝示意圖1.一級伸縮缸2.二級伸縮缸3.三級伸縮缸1.1.2油缸順序伸縮的原理圖1.3油缸順序伸縮液壓原理圖1.手動(dòng)換向閥2.平衡閥3.固定套4.中心套5，7，9，10單向閥6.固定套8.撞塊18如圖1.3所示，手動(dòng)換向閥手把向前推，一級伸縮缸Al口進(jìn)油，經(jīng)過中心管、單向閥5進(jìn)入一級伸縮缸的活塞腔，由于一級伸縮缸的活塞桿與固定臂相連是固定的，在壓力油的作用下一級伸縮缸的缸筒外伸，活塞桿腔回油經(jīng)過B1口回到多路換向閥，此時(shí)中心管跟隨缸筒一起外伸，外伸到一定長度后，當(dāng)中心管左端的固定套與活塞碰上時(shí)，中

7、心管被迫停止，如缸筒繼續(xù)伸，則中心管右端的固定套將單向閥7打開，并使缸筒也停止運(yùn)動(dòng)。此時(shí)高壓油通過單向閥7、油管到達(dá)二級伸縮缸的A2口，并通過中心管進(jìn)入到二級伸縮缸的缸底。這時(shí)一級缸已停止運(yùn)動(dòng)，由于二級伸縮缸的活塞桿與一級伸縮缸的缸筒相連接，因此二級伸縮缸的活塞桿是不動(dòng)的。這樣在壓力油的作用下二級伸縮缸的缸筒外伸，回油經(jīng)B2,Bl回到換向閥。與一級伸縮缸同樣的原理，二級伸縮缸伸到一定程度，打開單向閥4，并停止運(yùn)動(dòng)。高壓油繼而進(jìn)入三級伸縮缸的A3口到達(dá)缸底，三級伸縮缸外伸。這樣一、二、三級伸縮缸依次外伸，就完成了

8、順序伸出。手動(dòng)換向閥手把向后拉，一級伸縮缸的B1口即活塞桿腔進(jìn)油，由于B2,B3在結(jié)構(gòu)上與BI是相通的，因此二級缸和三級缸的活塞桿腔也同時(shí)有高壓油。由于單向閥5,9是關(guān)閉的，一、二級缸的回油路不通。而單向閥10,7是打開的，三級缸活塞腔的油路可經(jīng)過A3、單向閥10,A2口、單向閥7,A1口回到換向閥。因此三級缸首先回縮。當(dāng)三級缸縮到規(guī)定的長度，缸筒上的撞塊撞擊二級缸上的撞塊及推桿將單向