2023年孙宁彬液压式货物提升机总体设计开题报告3.14.doc

毕业设计〔论文〕开题报告 设计〔论文〕题目: 100KN_5m液压式货物提升机 院 系 名 称: 机电工程学院 专 业 班 级: 机械设计及其自动化 学 生 姓 名: 孙宁彬 导 师 姓 名: 金大桥 开 题 时 间: 2023.03.15 指导委员会审查意见： 签字： 年 月 日 1．课题研究目的和意义： 液压技术作为现代化机械设备实现传动与控制的重要技术手段，在国民经济各领域得到了广泛的用。与其他控制技术相比，液压技术具有能量密度比高，配置灵活方便，调速范围大、工作平稳且快速性好、易于控制并能实现过载保护、易于实现自动化和机电液一体化整合、系统设计制造和使用维护方便等多种显著的技术优势，因而其实成为现代机械工业的根底技术工程和现代控制工程的根本技术要素。 目前液压提升机存在位置控制精度不高、驱动与制动协同性欠佳等一系列问题，影响液压提升机的运行工作效率和工作可靠性。通过本设计对其液压系统和总体结构进行设计计算，掌握根本的设计原理和方法，并找到存在上述现象的主要原因，实现液压提升机的准确运行，并完成所需要的动作。 2．文献综述〔课题研究现状及分析〕： 当今世界，作为一种垂直交通运输工具的电梯，其生产情况和使用数量已成为衡量一个国家现代化程度的标志之一是现代都市建筑中不可缺少的升降设备。 随着电梯功能和用途越来越广泛。其分类也越来越细如果根据电梯传动结构形式的不同，目前最为广泛的的电梯可分为两大类：一种是曳引电动机直接驱动的曳引电梯；另一种是液压传动的液压电梯对于前者，电梯轿厢的升降靠钢丝绳与曳引轮槽之间产生的摩擦力驱动：对于后者，利用油缸直顶支撑轿厢，或者侧置支撑轿厢〔需要借助钢丝绳通过滑轮组与轿厢连接〕，通过油缸柱塞〔活塞〕杆的伸缩来驱动轿厢的升降 液压电梯是通过液压动力源，把油压入油缸使柱塞作直线运动，直接或通过钢丝绳间接地使 轿厢运动的电梯。 液压电梯是机、电、电子、液压一体化的产品，由以下相对独立但又相互联系配合的系统组成。泵站系统、液压系统、导向系统、轿厢、门系统、电气控制系统、安全保护系统。液压油从油泵经各种阀流入油缸,由柱塞动轿厢上升,当油缸内的液压油返回油箱时轿厢便下降。适合用于提升高度小载重量大，速度小且要求下置机房的场合。 液压电梯是由液压传动的电梯, 通过液压动力源(泵站) 把油压入油缸, 使柱塞向上, 直接或间接地作用在轿厢上, 使轿厢上升。轿厢的下降一般靠轿厢自重使油缸内的油返回油箱中。液压电梯分为由柱塞直接顶升轿厢的柱塞直顶式和在绳索式电梯的提升机构中使用油缸或在单柱塞式中使用油缸的间接柱塞侧顶式两种。 2.1国外液压电梯的开展概况与现状 1867 年在巴黎的万国博览会上, 首次展出手动钢丝绳操纵的水压间接式的液压电梯。不久, 油压直接式的液压电梯也问世了, 并且从1870 年始, 到19 世纪末逐步得到开展。液压电梯的开展比曳引式电梯晚, 真正大规模推广使用是从50 年代末开始, 60 年代进入持续稳定增长期, 70 年代, 液压电梯进入了迅猛开展阶段, 80 年代, 液压电梯技术更加成熟, 其市场占有率逐步增加 　 2.2我国液压电梯的开展前景 当前我国生产的电梯85% 以上是用于建筑高度低于30m 的中低层建筑, 均可用液压电梯覆盖。由于液压电梯不仅具有运行平稳、舒适性好、故障率低、安装灵活等特点, 而且能到达整体协调、豪华和重载的要求, 因此液压电梯首先可以用作商场、宾馆、高级饭店、体育场、娱乐场所等豪华建筑和古典建筑中的观光电梯与重载电梯。随着人民生活水平的提高, 住房制度的改革、安居工程的实施、城市旧房改造工程的启动, 液压电梯的潜在市场十分巨大。市场需求必将推动液压电梯的开展, 使液压电梯进入大规模批量生产阶段。随着这局部市场的启动与开展又会带动办公楼、图书馆、医院、实验楼、地下工程等建筑第二类市场的启动, 推动液压电梯生产规模的进一步扩大, 本钱进一步降低。巨大的企业经济效益使生产厂家有能力投入更多资金提高其产品性能, 形成一种良性循环, 而将生产本钱大幅度地降低, 从而使液压电梯无论在性能上还是在本钱上都具有更大的竞争力。目前国内液压电梯的需求量在逐渐增大,其需求开展趋势也将和国外开展过程类似, 今后液压电梯需求量将会猛增。但由于生产缺乏,尚不能满足市场的需要。为适应这种形势, 并提高液压电梯的国产化水平, 这不仅需要对电梯行业加强宏观调控和结构调整, 形成专业化大产和合理的经济规模, 解决管理混乱、体制不顺、售后效劳跟不上等一系列问题, 还需要投入必要的资金, 开发元件及配套技术, 采用微机控制, 并将CAD 技术、可靠性分析技术、故障诊断技术广泛应用于液压电梯的设计、制造以及运行管理之中, 同时还将加强人员培训和管理,积极开展国际国内合作, 不断提高液压电梯控制系统的性能和质量, 大幅度降低生产本钱, 以促使液压电梯在国内大规模推广应用, 并推动国产液压电梯进入工业化批量生产阶段, 以满足建筑业开展的需要。 3.根本内容、拟解决的主要问题 液压电梯是通过液压动力源．把油压入油缸使柱塞作直线运动，直接或通过钢缝绳间接地使轿厢运动的电梯，是机、电、电子、液压一体化的产品。由泵站系统、液压系统、导向系统、轿厢、门系统、电器控制系统、和安全保护系统组成。 现有的液压电梯产品中，主要用来驱动的元件都是单级柱塞缸。液压电梯的液压系统属于开环控制系统，该系统由同步调节控制系统和加、减速系统组成。同步调节控制系统为主控制系统，通过电液动换向阀来控制电梯的上行或下行，并利用电气行程开关来控制上行减速停止或下行减速停止。PLC控制系统主要用来控制电梯的上行停止或下行停止及加，减速。 液压系统的设计是整个机器设计的一局部，它的任务是根据机器的用途、特点和要求，利用液压传动的根本原理，拟定出合理的液压系统图，再经过必要的计算来确定液压系统的参数，然后按照这些参数来选用液压元件的规格和进行系统的结构设计。 3.1液压系统的设计步骤大体如下： 3.1.1液压系统的工况分析 在开始设计液压系统时，首先要对机器的工作情况进行详细的分析，一般要考虑下面几个问题。 1〕 确定该机器中那些运动需要液压传动来完成。 2〕 确定各运动的工作顺序和各执行元件的工作循环。 3〕 确定液压系统的主要工作性能。例如： 执行元件的运动速度、调速范围、最大行程以及对运动平稳性要求等。 4〕 确定各执行元件所承受的负载及其变化范围。 3.1.2拟定液压系统原理图 拟定液压系统原理图一般要考虑以下几个问题。 1〕 采用何种型式的执行机构。 2〕 确定调速方案和速度换接方法。 3〕 如何完成执行机构的自动循环和顺序动作。 4〕 系统的调压、卸荷及执行机构的换向和安全互锁等要求。 5〕 压力测量点的合理选择。 根据上述要求选择根本回路，然后将各根本回路组合成液压系统。当液压系统中有多个执行部件时，要注意到它们相互间的联系和影响，有时要采用防干扰回路。 在液压系统原理图中，应该附有运动部件的动作循环图和电磁铁动作顺序表。 3.1.3液压系统的计算和选择液压元件 液压系统计算的目的是确定液压系统的主要参数，以便按照这些参数合理选择液压元件和设计非标准元件。具体计算步骤如下： 1〕 计算液压缸的主要尺寸以及所需的压力和流量。 2〕 计算液压泵的工作压力、流量和传动功率。 3〕 选择液压泵和电动机的类型和规格。 4〕 选择阀类元件和辅助元件的规格。 3.1.4对液压系统进行验算 必要时，对液压系统的压力损失和发热温升要进行验算，但是有经过生产实践考验过的同类型设备可供类比参考，或有可靠的试验结果，那么也可以不再进行验算。 3.2液压电梯的PLC控制系统设计 1)PLC控制系统主要由信号控制系统和拖动控制系统组成，硬件包括PLC主机及扩展、机械系统、轿厢操纵盘、厅外呼梯盘、指层器、门机、调速装置与主拖动系统等。系统控制核心为PLC主机，操纵盘、呼梯盘、井道及安全信号都是通过PLC输入接L]送入PLC，存储在存储器及召唤指示灯等发出显示信号，向拖动和门机控制系统发出控制信号。 2)电梯信号控制系统通过PLC软件实现，其根本组成如图1： 3)PLC机型的选择 3.3待解决的问题： 目前液压提升机存在位置控制精度不高、驱动与制动协同性欠佳等一系列问题，影响液压提升机的运行工作效率和工作可靠性。通过本设计对其液压系统和总体结构进行设计计算，掌握根本的设计原理和方法，并找到存在上述现象的主要原因，实现液压提升机的准确运行，并完成所需要的动作 4.技术路线或研究方法； 1、在图书馆和网络上查询相关的书籍，了解相关的知识。 2、与指导老师和同学多交流相关的知识 3、制定出详细的设计的电动螺旋千斤顶设计目标。 4、计算电动螺旋千斤顶以及各个零件的详细数据。 5、通过Auto CAD软件进行电动螺旋千斤顶的装配图以及零件图的绘制。 6、通过对千斤顶的设计与计算，总结出产品开发与设计的流程和思路。 5.进度安排； 2.27—3.15 熟悉题目，查找资料，文献综述，准备开题； 3.16—4.15 熟悉相关技术，初步的原理图及结构设计，零部件设计，进行中期自检； 4.16—5.15 绘制装配图及系统原理图，相关零件设计计算，进行中期检查； 5.16—6.15 编写设计报告，修改完成毕业论文，归纳总结，准备毕业辩论。 6. 主要参考文献。 [1]吴辉海, 液压绞车 煤炭工业出版社. [2]彭佑多, 刘德顺 ,胡燕平. 大惯量液压提升机液压系统. [3]岳利明. 液压系统动态分析. [4]刘常年 .液压伺服系统分析与设计. [5]王占林. 近代液压控制 机械工业出版社. [6]雷天觉. 新编液压工程手册 北京理工大学出版社. [7]彭佑多, 张永忠 ,叶笑洋.液压提升机的起动与制开工作协同性分析. [8]高钦和 ,黄先祥 .基于SIMULINK的重物举升液压系统建模与仿真. [9]杨好强 ,孙秀如, 程彩霞. 小型自动提升机的设计. [10]徐 灏 .机械设计手册(第4卷). 机械工业出版社 1991. [11]许尚贤. 机械零部件的现代设计方法. 国防工业出版社1993. [12]彭佑多,张永忠,刘德顺,郭迎福,文西芹.  液压提升机驱动系统冲击特性分析[J]. 矿山机械. [13]彭佑多,刘德顺,张永忠,陈艳屏.  基于计算机控制系统的液压提升机综合性能研究[J]. 矿山机械. [14]周正武,丁同梅.  机床主轴结构优化设计[J]. 吉林工程技术师范学院学报. [15]贺风华,潘志勇,任卫红.  液压提升机最大提升加速度的控制[J]. 煤矿机械. [16]冯新军,王丽格,李跃鹏,王进才,王海涛.  矿井提升机液压制动系统优化改造[J]. 煤矿安全. [17]彭佑多,刘德顺,胡燕平,张可,叶笑洋,汪湘君,陈艳屏.  提升机起闭过程中液压主回路压力变化规律分析[J]. 煤矿机械. [18]盛忠,毕昌虎,李扬.  PLC在提升机电控系统中的应用[J]. 煤矿机械. [19]孙时建,田敬刚,石明.  液压缸结构设计探讨[J]. 山东冶金. [20]尚增温,张雷.  机械和液压复合控制的往复运动系统[J]. 液压与气动. [21]郝云鹏.  液压提升机液压系统的设计[J