欢迎来到人人文库网! | 帮助中心 人人文库renrendoc.com美如初恋!
人人文库网
首页 人人文库网 > 资源分类 > DOC文档下载

GKZ高空作业车液压和电气控制系统设计说明书.doc

  • 资源大小:1.92MB        全文页数:44页
  • 资源格式: DOC        下载权限:游客/注册会员    下载费用:35
游客快捷下载 游客一键下载
会员登录下载
下载资源需要35

邮箱/手机:
温馨提示:
支付成功后,系统会根据您填写的邮箱或者手机号作为您下次登录的用户名和密码(如填写的是手机,那登陆用户名和密码就是手机号),方便下次登录下载和查询订单;
特别说明:
请自助下载,系统不会自动发送文件的哦;
支付方式: 微信支付    支付宝   
验证码:   换一换

 
友情提示
2、PDF文件下载后,可能会被浏览器默认打开,此种情况可以点击浏览器菜单,保存网页到桌面,既可以正常下载了。
3、本站不支持迅雷下载,请使用电脑自带的IE浏览器,或者360浏览器、谷歌浏览器下载即可。
4、本站资源下载后的文档和图纸-无水印,预览文档经过压缩,下载后原文更清晰   

GKZ高空作业车液压和电气控制系统设计说明书.doc

太原理工阳泉学院本科生毕业设计 GKZ 高空作业车液压和电气控制系统 1 目 录 摘要 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 3 第一章 绪论 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 3 1.1 高空作业车的的现状和发展趋势 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 6 1.2 课题的来源和意义 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 8 第二章 液压系统设计 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 9 2.1 本参数及主要技术性能指标 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 9 2.1.1 行驶状态主要技 术参数 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 9 2.1.2 作业状态主要技术参数 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 9 2.1.3 作业车平台作业工作状态图 „„„„„„„„„„„„„„„„„ 9 2.1.4 机构简述 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 11 2.2 液压系统的构成 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 13 2.3 各系统工作原理简述 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 13 2.4 主要机构液压回路的设计与分析 „„„„„„„„„„ „„„„„„„„ 14 2.4.1 升机构的回路设计 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 14 2.4.2 伸缩机构回路设计 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 16 2.4.3 回转机构回路设计 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 17 2.4.4 变幅机构回路设计 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 17 2.4.5 整体液压回路设计 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 18 2.5 主要液压元气件的选择与计算 „„„„„ „„„„„„„„„„„„„„ 20 2.5.1 液压泵的确定 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 20 2.5.2 上下臂液压缸确定 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 21 2.5.3 液压马达选择 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 23 2.5.4 换向阀的选择 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 24 2.5.5 油箱有效容的积确定 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 25 第三章 电气控制系统设计 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 26 3.1 电气控制方案的确定 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 26 3.1.1 高空作业机构的电气控制电路 „„„„„„„„„„„„„„„„ 26 3.1.2 通讯装置 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 27 3.1.3 选择开关装置 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 27 3.1.4 总的控制电路 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 27 3.2 电气元器件的选择 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 28 3.2.1 按钮的选用 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 28 3.2.2 行程开关的选用 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 30 3.2.3 热继电器的选用 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 30 3.2.4 熔断器的选用 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 30 3.2.5 电线的选择 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 31 3.2.6 照明电器选择 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 31 3.2.7 变压器的选择 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 32 第四章 电气控制面板的操作 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 33 4.1 转台处控制箱操作面板及其操作件介绍 „„„„„„„„„„„„„„„ 33 4.2 平台(吊篮)控制箱操作面板及操作元件 „„„„„„„„„„„„„„ 34 4.3 高空作业电气部分操作方法 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 35 4.4 高空作业操作中注意事项 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 35 太原理工阳泉学院本科生毕业设计 GKZ 高空作业车液压和电气控制系统 2 附录 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ „„„„„„„„„„„„„„ 37 附录 1 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 37 附录 2 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 37 附录 3 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 39 附录 4 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 39 附录 5 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 40 结 论 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 42 后记 „„„„„„„„ „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 43 参考文献 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 44 太原理工阳泉学院本科生毕业设计 GKZ 高空作业车液压和电气控制系统 3 GKZ高空作业车液压和电气控制系统及 PLC设计 摘 要 高空作业车广泛用于建筑、市政、机场、工厂、园林、住宅等场所,从事消防、抢 险救灾、安装、维护等工作。本文针对徐州海伦哲工程机械有限公司 GKZ14 型高空作业 车,进行了大量的理论研究和实验测试。 本设计是对该车的重要组成部分 ----液压系统和电气控制系统及 PLC进行设计和研 究,其 液压系统由上车液压系统和下车液压系统组成。两者之间由中心回转接头连接 垂 直升降式高空车除外 ,上车液压系统由变幅系统、伸缩系统和回转系统三个基本系统组 成。在整个液压系统设计中,采用制动器控制克服了液压马达存在内泄而平衡阀不能锁 住停在空中的重物,使重物可靠地停在空中。制动器采用恒压外控,可以进一步降低平 衡阀的开启压力,提高回路效率。 从安全性、可靠性角度看,高空车不同于一般的工程机械 , 其特点是作业频率不高 , 负荷较小 , 但要求安全性 , 可靠性较高。因此 , 高空车应具备紧急停止装置。高空车在 各执行机构动作的终 点位置设限位装置 , 尤其是对于折叠臂式及混合臂式的高空车应 设中臂限位装置 , 以确保整车的稳定性。高空车的变幅系统和伸缩系统的速度必须加以 控制 , 以防止产生“超速”现象。 因此,为保证高空作业车的工作稳定、可靠、安全,作业灵活,效率高,设计出优 良的液压系统和电气控制系统及 PLC 就显得尤为重要。 [关键词 ] 高空作业车;制动器;内泄;恒压外控;限位装置。 太原理工阳泉学院本科生毕业设计 GKZ 高空作业车液压和电气控制系统 4 Hydraulic and electricity control system design of the high-altitude working machine Abstract The high-altitude working machine has been widely used in architecture, city planning, airport, factory, garden, house and other place. It plays an important role in fire protection, dealing with an emergency, construction, installation, maintenance and so on. Aiming at the GKZ14 high-altitude working machine of XhZhou HaiLun machinery Group, It does a lot of theoretical research and experiment test. This design is carries on the design and the research to this vehicleimportant constituent ---- hydraulic system and the electricitycontrol system, its hydraulic system by boards the hydraulic systemand alights the hydraulic system to be composed. Two between verticalfluctuation type upper air vehicle is an exception by the centerswivel joint connection, boards the hydraulic system by the amplitudesystem, the expansion and contraction system and the rotary systemthree basic systems is composed. In the entire hydraulic systemdesign, used the brake control to overcome in the oil motor existenceto release but the by-pass valve not to be able to lock in stops inthe airborne heavy item, caused the heavy item reliably to stop inairborne. The brake uses outside the constant pressure to control, mayfurther reduce the by-pass valve to open the pressure, enhances thereturn route efficiency. From the security, the reliable angle looked that, the upper airvehicle is different with the general project machinery, it scharacte ristic is the work frequency is not high, load smaller, butthe request security, the reliability is higher. Therefore, the upperair vehicle should have the urgent stop device. The upper air vehiclesupposes the spacing installment in each implementing agency movementend position, regarding folds the arm type and the mix arm -like upperair vehicle in particular should suppose the arm spacing installment,guarantees the entire vehicle the stability. The upper air vehicleamplitude system and the expansion and contraction system speed mustperform to control, prevents the production overspeed thephenomenon. Therefore, for guaranteed work high above the ground vehicle workstable, reliable, safe, 太原理工阳泉学院本科生毕业设计 GKZ 高空作业车液压和电气控制系统 5 work nimble, the efficiency is high, designs the fine hydraulic system and the electricity control system appears especially importantly. Keywords The high-altitude working machine; braker, iternal leakage;external control with constant voltage;The installment limits the position. 太原理工阳泉学院本科生毕业设计 GKZ 高空作业车液压和电气控制系统 6 第一章 绪 论 1.1 高空作业车的现状和发展趋势 我国高空作业机械的生产于 20 世纪 70 年代末开始起步,发展较快,目前生产经营 企业已由原来的几家迅速增加到 40 余家,其中与国外合资或合作生产的企业有 5 家。 根据 2004 年和 2005 年中国工程机械年鉴, 2003 年高空作业机械工业总产值为 32139 万元,生产各类高空作业平台。 1906 年,高空作业车 740 台, 2004 年高空作业机械工业总产值为 36340 万元,生 产各类高空作业平台 2500 台,高空作业车 800 台。行业几个骨干企业通过近几年的技 术改造,其生产规模不 断扩大,形成了各自特色的产品系列,基本能满足国内市场高空 作业机械的需要,企业的各项主要经济指标逐步上升,经济效益也逐年提高。 我国高空作业机械行业的一些骨干企业利用自己的技术和设备优势,通过学习引进 和消化国外先进技术开发了许多新产品,其产品的技术水平和产品质量都不断提高,达 到和接近了国际同类产品的水平,推动了高空作业机械行业的技术进步,在国内市场中 竞争力强,市场销路好,产量增加较快。 一些企业利用自身的优势,在原有产品的基础上根据国内底盘品种的发展和基础零部件 的更新,不断加大新产品的开发力度,走企业横向联合 多种经营的综合开发道路,不但 使企业自身的生产和销售步入了良性循环轨道,还带动了附属企业和国内相关产品的销 售发展。 高空作业行业作为城市建设的新型产业,必须调整产品结构。要抓好供电用高 空作业机械产品、建筑用自行式登高作业机械及带电绝缘高空作业机械产品的开发,室 内外轻型作业平台和 25M 以上消防救援高空作业车的开发和应用。总的发展趋势是致 力于扩大高空作业机械的作业范围,满足不同作业的需要;确保使用人员的作业安全; 提高操纵和使用性能。高空作业平台产品以往国内大多以手推式为主,体积大、质量重, 更换工作场地非常困 难,给用户使用带来不便,而发达国家在产品上早已更新。因此, 开发轻便的铝合金平台和自行式平台有着广阔的前景,从国内近几年开发的铝合金平台 销量来看也证明了这一点。应该优先进行高空作业机械的自动控制和安全保护技术、室 内外轻型作业平台及自行式作业平台和大作业幅度平台及新型多功能高空作业车的研 究、开发。 太原理工阳泉学院本科生毕业设计 GKZ 高空作业车液压和电气控制系统 7 要提高我国高空作业车的技术水平,首先必须解决工程车辆底盘问题。我国目前正 在努力提高汽车工业的整体水平,走集团化规模道路,并积极引进国外资金及技术,但 还只限于轻型底盘。汽车制造厂家应该在此基础上根据高空作业车的具体要求 ,专门设 计轻型、中型和重型的工程车底盘以供高空作业车的改装之用。 我国高空机械的使用范围还比较窄,使用较多的主要有路灯、道路交通、园林部门、 国内大多厂家把用户集中在车站、地铁、商店、工厂、供电、路灯等部门,其市场远远 没有挖掘和培育出来。高空作业机械在有发展前途的电力、电信及有线电视系统使用较 少,究其原因是国内产品技术性能及参数还不能完全满足上述三大系统使用的要求,在 产品用途和功能上还需更新。如将高空作业机械用在建筑施工中以替代某些脚手架施 工、建筑物外墙表面的装饰、清洗和维护等;绝缘架线和维修;消防救援及大型 物体(船 舶、飞机)维护检查等,但开发以上这些产品需要从产品的适应性、技术性能上进行较 大的突破。 随着我国经济的发展,停电对工农业生产和人民生活带来的损失不可估量,国家已 经开始实行电力法对供电可靠性要求越来越高,在电力系统创一流企业活动中要求 供电可靠率达到 99.9所以如何解决不停电检修 ----带电作业的问题已经非常突出。这就 要求不但能登高作业,还要具有绝缘性能好的高空作业车。这种新型高空作业车要打破 常规的格局,工作斗,臂架要采用非金属的高性能绝缘材料,工作斗对整个作业的控制 不能采用一般的电控和液控,还要 具有起吊能力。并有更可靠的安全性、平稳性、微调 性。电信和有线电视系统使用的高空作业车要求小巧灵活,能走街穿巷,操作方便、乘 坐舒适。这就要求设计小型先进的汽车底盘,并解决动力输出问题。应该特别注意的是, 高空作业车新产品的开发不能限制在汽车上,应该考虑它是一种工程机械,以适应用户 的需要为前提,行走方式可以采用电动自行式、液控自行式、轮胎自行式、履带自行式 等。我国船舶行业对轮胎液控自行式高空作业车的需求量很大,建筑行业对履带自行式 产品也将产生需求,室内装修、清洗行业大量需要电机自行式高空作业车。随着高速公 路、高架 桥的出现,逐步需要具有负低空作业性能的高空作业车,以解决高架路桥的维 修问题,这种特殊的高空作业车在国外早已出现,但在我国还刚刚起步。 [1] 1.2 课题的来源和意义 本课题以徐州海伦哲工程机械有限公司研制开发 “ GKZ14型高空作业车” 为研究太原理工阳泉学院本科生毕业设计 GKZ 高空作业车液压和电气控制系统 8 对象,对该车高空作业机构的液压电气系统进行设计。 此型号高空作业车除高空作业机构外还设有起重装置,一机多用。液压系统在高空 作业车里占重要地位,如起重工件装置主要由起升,变幅,吊臂升缩和回转等机构组成, 这些机构都靠液压系统驱动,实现作业要求。随着经济技术的快速发展,国内外 起重机 市场和高空作业车市场对这两种产品的需求越来越大,我国近年来通过实行积极的财政 政策和内需拉动等手段,加强和改善宏观调控,集中液压系统设计在整个高空作业车的 设计里具有重要的意义,它使整个机必要力量建设一批大型工程, “ GKZ14 型高空作业 车”将有广阔的应用前景,将产生巨大的社会经济效益。 太原理工阳泉学院本科生毕业设计 GKZ 高空作业车液压和电气控制系统 9 第二章 液压系统设计 2.1 GKZ 高空作业车 基本参数及主要技术性能指标 2.1.1 高空作业车 行驶状态主要技术参数(表一) (表一) 类别 项目 单位 数值 江铃(五十铃) 跃进 尺寸 参数 总长 mm 7170  总宽 mm 1942 1952 总高 mm 2860  质量 参数 乘坐人数(含驾驶员) 人 6  总质量 kg 4370 5020 轴荷 前桥 kg 1720 1980 后桥 kg 2650 3040 行驶 参数 最高行驶速度 hkm/ 90 80 纵向通过角 27  横向通过角 17  最小离地间隙 mm 190  接近角 22 30 离去角 12 13 2.1.2 高空作业车作业状态主要技术参数(见表二) (表二) 类 别 项目 单位 数据 平台额定载荷 kg 200 平台最大作业高度 m 14 太原理工阳泉学院本科生毕业设计 GKZ 高空作业车液压和电气控制系统 10 主 要 性 能 参 数 平台最大作业高度时作业幅度 m 1.9 平台最大作业幅度 m 5.6 平台最大作业幅度时作业高度 m 7.7 项目 单位 数据 最大起重量 kg 1300 最大起升高度 m 9 回转速度 min/r 02 支腿收放时间 收 S  80 放 S  80 下臂变幅时间 S  40 上臂变幅时间 S  40 伸缩臂全伸时间 S  30 单绳起升速度 min/m 0--40 2.1.3 高空作业车平台 作业工作状态图 太原理工阳泉学院本科生毕业设计 GKZ 高空作业车液压和电气控制系统 11 图 2.1 高空作业车平台作业工作状态图 2.1.4 主要机构简述 ( 1).高空作业工作臂 高空作业工作臂包括上臂和下臂。行使状态时,两节工作臂折叠在一起,进行高空 作业时,两节工作臂分别有上下臂油缸举升至一定高度,将工作人员送至工作位置。上 臂和下臂、下臂和转台铰接处均设有专门的滑动轴承,保证工作臂转动时阻力小,运动 平稳。 ( 2).起重工作臂 起重工作臂由基本臂和伸缩臂组成。高空作业工作下臂兼做起重基本 臂。伸缩臂由 伸缩油缸控制,不工作时,回缩至基本臂内部,进行起重作业时,伸缩臂根据需要的起太原理工阳泉学院本科生毕业设计 GKZ 高空作业车液压和电气控制系统 12 重幅度和起升高度进行伸缩。 ( 3).工作平台(工作吊 篮 ) 工作平台的作用是将高空作业人员和必要的工具送至空中,并作为工作人员空中作 业的场所。 GKZ 系列车型的工作平台采用钢管焊接框架结构,周围设有护拦,右侧护 拦开有侧门,方便人员进出,平台底版采用防滑的花纹铝板,平台周圈下部设有护围, 防止工具或其它物品掉落。 ( 4).回转机构 回转机构由液压马达、回转减速机以及回转小齿轮、回转支承等组成。进行回转时, 液压马达输出动力,通过回 转减速机减速后带动输出轴上的小齿轮旋转,小齿轮与回转 支承的的齿圈啮合,由于回转支承的齿圈与车架刚性连接,因而回转减速机带动与之相 连的转台回转。 ( 5).起升机构 起升机构由液压马达和起升减速机组成。其工作原理是起升液压马达驱动 起升减速机旋转,带动滚筒将钢丝绳收进或放出,实现重物的提升和下降。 ( 6).动力系统 GKZ 系列作业车高空作业和起重作业动力源为底盘发动机,其动力由取力器从底 盘变速箱取出。取力器和变速箱之间的动力传递由机械式操纵系统控制,平时取力器与 变速箱取力齿轮处于断开状态,当进行高空作 业或起重作业时,操纵拉杆使取力器的滑 移齿轮与变速箱的输出取力齿轮啮合,取力器输出轴带动油泵工作,从而将发动机的机 械能转为液压能,为系统提供动力。 ( 7).中心回转接头 中心回转接头由导电滑环、液压滑环两部分组成,它的作业是当作业车进行回转动 作时,作业车转动部分与固定部分的电路及液压油路始终保持畅通。 ( 8).液压系统 液压系统采用定量齿轮泵供油,系统工作压力为 16MPa,油路中设有安全溢流阀, 保证系统安全。 液压系统通过电液比例流量阀对工作臂油缸、回转马达和卷扬马达供油,供油量大 小由比例阀控制,输出流量与负 荷变化无关,可使系统达到稳定的工作速度,并且能够 实现无级调速。系统工作压力由溢流阀调定。 支腿的收放由下车多路换向阀控制,下车多路换向阀可对各支腿的进回油油路分别太原理工阳泉学院本科生毕业设计 GKZ 高空作业车液压和电气控制系统 13 控制,因此各支腿的伸缩量均可单独调节,使作业车能够适应不同的路面状况。 为了增加液压系统的安全性,在下车附设了手动泵作为应急液压源,当主动力源发 生故障时,可用手动泵压杆操纵手动泵收回工作臂。 ( 9).电气系统 电气系统包括示廓灯、警示灯、照明灯(可选件)等灯具、上臂限位系统、下臂限 位系统、上下车互锁系统、蜂鸣器、转台控制箱和吊篮控制箱等部分。 示 廓灯与汽车行车灯并联,表示该车的轮廓。警示灯为夜间工作时 显示吊蓝的 位置,提醒过往车辆与行人。照明灯在夜间工作时起照明作用。 当支腿油缸支起,下臂离开原始位置后,系统自动切断支腿油缸的回油油路,确保 高空作业时支腿油缸不会因误操作而收回。 上、下臂限位行程开关限制上、下臂最大的仰角,当工作臂举升至最大仰角时,行 程开关动作接通蜂鸣器,提醒操作者注意,同时系统切断油缸进油路,使工作臂不能继 续举升,但工作臂的下落不受影响。 蜂鸣器受蜂鸣器按钮和上、下臂限位行程开关控制,在作业车开始作业及工作臂处 于极限位置时起警示 作用。 2.2 液压系统的构成 GKZ 系列车型有底盘(简称下车)和起重工作装置、高空作业装置(简称上车) 两大部分。 整个高空作业车工作装置由以下几部分构成 ( 1) 支腿 是汽车轮胎离开地面,架起整个车,不使载荷压在轮胎上,同时调整 整机平衡 ( 2) 回转机构 使上下臂回转 ( 3) 伸缩机构 用以改变吊臂的长度 ( 4) 变幅机构 用以改变上下臂的倾角 ( 5) 起升机构 使重物升降 2.3 各系统工作原理简述 GKZ 系列车型采用折叠式工作臂结构,工作装置为液压驱动, 3600 全回转。该系 列车分为底盘(简称下车)和起重工作装置、高空作业装置(简称上车)两大部分在此 次液压系统设计过程中,将构成作业车主要工作机构的液压回路分成起升机构、变幅机太原理工阳泉学院本科生毕业设计 GKZ 高空作业车液压和电气控制系统 14 构、回转机构、吊臂伸缩机构和支腿收放这几部分。其中起升机构和回转机构由液压马 达控制,吊臂伸缩机构和上下吊臂的动作由液压缸控制 ,在此次设计中主要是对这两部分 进行液压设计,而支腿是用于支撑整机,同时调整整机平衡,支腿收放部分在此次设计 中不予考虑。重点对上车液压系统进行分析,各主要回路功能如下 ( 1)起升回路 液压马达和起升减速机组成。起升 液压马达驱动起升减速机旋转,带动滚筒将钢 丝绳收进或放出,实现重物的提升和下降。在液压马达的回油路上设有平衡回路,以 防止重物自由下落,此外采用马达制动器控制,考虑到由于液压马达存在内泄,平衡 阀不能锁住停在空中的重物,必须靠制动器使重物可靠地停在空中。 ( 2)伸缩回路 起重吊臂有基本臂和伸缩臂组成,伸缩臂套在基本臂之中,用一个由三位四通手 动换向阀控制的伸缩液压缸来改变驱动吊臂的伸出和缩回。为防止因自重而使吊臂下 落,油路中设有平衡回路。 ( 3)回转机构 回转机构采用液压作为执行元件,液压马达通过蜗轮蜗杆 减速箱和一对内啮合的齿 轮来驱动转盘。系统中一个由三位四通手动换向阀控制转盘的正转、反转和不动三种工 况。 ( 4)变幅回路 变幅就是用液压缸来改变上下臂的角度。变幅液压缸由三位四通电磁换向阀来控 制,为防止在变幅作业时因自重而使吊臂下落,在油路中设有平衡回路。 ( 5)支腿回路 关于支腿回路这里省略。 2.4 主要机构液压回路的设计与分析 2.4.1 起升机构的回路设计 太原理工阳泉学院本科生毕业设计 GKZ 高空作业车液压和电气控制系统 15 图 2.2 起升机构的回路 1-液压泵 2-油缸 3-换向阀 4-梭阀 5-平衡阀 6-制动器液压缸 7-液压马达 1 动作分析 如图 3.1所示开始分析动作控制过程 换向阀 3 置于右位 液压泵  单向阀  换向阀  梭阀 4 液压缸 6 制动器松开 平衡阀 7 液压马达  吊重起升 换向阀 3 置于左位 液压泵  单向阀  换向阀  梭阀 4 液压缸 6 制动器松开 液压马达 换向阀 3 置于中位 马达不工作,整个回路卸荷,制动器锁紧实现空中可靠悬停或就位。 ( 2)性能分析 本回路采用制动器恒压外控,如果马达制动器控制采用的为内控,制动器压力随负载变化而变化,在负载压力小于制动器开太原理工阳泉学院本科生毕业设计 GKZ 高空作业车液压和电气控制系统 16 启压力时,起升会出现抖动现象。另一方面,为了弥补回路的开启压力。这种回路特别在空钩时会出现抖动现象。在回路上增加 背压阀解决抖动现象会使系统效率降低。采用制动器恒压外控方法,这样还可以进一步降低平衡阀的开启压力,提高回路效 率。 吊重放下此时,平衡阀 5 的远控口受到压力油的作用,推动平衡阀的阀芯,调节 其开度,使吊重平稳下落。 但这种液压回路只能靠调节发动机转速和换向阀开度的节流作用来调速,调速范 围小,能耗大,但它简单,容易配置,适宜用于这种中小型起重车。 2.4.2 伸缩机构回路设计 图 2.3 伸缩机构回路 1 动作分析 换向阀置于左位 液压泵  单向阀  换向阀  液压缸(伸缩臂伸出)  平衡阀  油箱 换向阀置于右位 液压泵  单向阀  换向阀  平衡阀中的单向阀  液压缸  油箱 换向阀置于中位 伸缩臂不伸缩工作 ( 2)性能分析 该高空作业车工作下臂兼做起重基本臂,伸缩臂由伸缩油缸控制,不工作时,回 缩至基本臂内部,进行起重作业时,伸缩臂根据需要的起重幅度和起升高度进行伸缩。 该伸缩臂式起重机采用单液压缸 . 伸出时,平衡阀的远控口受到压力油的作用,推动 平衡阀的阀芯,调节其开度,使伸出平稳。 2.4.3 回转 机构回路设计 太原理工阳泉学院本科生毕业设计 GKZ 高空作业车液压和电气控制系统 17 图 2.4 回转机构回路 ( 1)动作分析 换向阀置于左位 液压泵  换向阀  梭阀  液压缸  制动器松开 左节流阀  液压马达 换向阀置于右位 液压泵  换向阀  梭阀  液压缸  制动器松开 右节流阀  液压马达 换向阀置于中位 整个回路卸荷,制动器液压缸在自 身弹簧的作用下迅速刹住液压马达。 ( 2)性能分析 进行回转时,液压马达输出动力,通过回转减速机减速后带动输出轴上的小齿轮旋 转,小齿轮与回转支承的齿圈啮合,由于回转支承的齿圈与车架刚性连接,因而回转减 速机带动与之相连的转台回转。 如图 3.3所示, 换向阀处在中位时,整个回路卸荷,制动器液压缸在自身弹簧的 作用下迅速刹住液压马达。这样,即使液压马达有内泄露也能保证吊臂被迅速制动住 , 保证了安全性。 太原理工阳泉学院本科生毕业设计 GKZ 高空作业车液压和电气控制系统 18 2.4.4 变幅机构回路设计 图 2.5 变幅机构回路 1 动作分析 由于上下臂机构相似,所以只需要分析其中之一即可。 当电磁换向阀置于左位 液压泵  换向阀  左向节流阀  左平衡阀  液压缸  右平衡阀  右节流阀  换向阀  油箱 当电磁换向阀置于右位 液压泵  换向阀  右向节流阀  右平衡阀  液压缸  左平衡阀  左节流阀  换向阀  油箱 当电磁换向阀处于中位时,液压缸不运动。 ( 2)性能分析 行驶状态时,两节工作臂折叠在一起,进行高空作业时,两节工作臂分别由上下臂 油缸举升升展至一定高度,将工作人员送至工作位 置。上臂和下臂、下臂和转台铰接处 均设有专门的滑动轴承,保证工作臂转动时阻力小,运动平稳。 2.4.5. 整体液压回路设计 结合以上能满足起升机构、回转机构、伸缩机构、变幅机构、动作要求的液压回路 , 完成整体液压回路设计。如下图所示 太原理工阳泉学院本科生毕业设计 GKZ 高空作业车液压和电气控制系统 19 支 腿 部 分 省 略 图 2.6 整体液压回路 ( 1)系统分析 系统中只有当单向阀的电磁线圈 Y1 接通,变幅机构和回转机构才能进行工作 .回转 机构和卷扬机构的马达外控口都与油箱直接相连,起到一定的保护作用,在每 个液压 缸的进回油回路中都设节流阀调速,在整个系统中安全阀作为系统的安全保证。整个 系统设置合理,采用模块设计。 ( 2)性能分析 太原理工阳泉学院本科生毕业设计 GKZ 高空作业车液压和电气控制系统 20 系统的设计除应满足主机要求的功能和性能外,还考虑符合质量轻、体积小、成 本低、效率高、结构简单、使用维护方便等一般要求及工作可靠这一特别重要的要求。 系统设计的出发点,可以是充分发挥其组成元件的工作性能,也可以是着重追求其工 作状态的绝对可靠。前者着眼于效能,后者着眼于安全;实际的设计工作则常常是这 两种观点不同程度的组合。 在整个液压系统设计中,考虑到由于液压马达存在内泄,平衡阀不能锁住 停在空 中的重物,必须靠制动器使重物可靠地停在空中。在开式回路中再次提升重物时,当 制动器打开先与系统建立起负载压力或制动器开启虽与系统建立起负载同步,但流向 马达的流量如小于马达的泄露流量,会产生二次下滑。采用压力记忆回路虽可保证制 动器开启与系统建立起负载压力同步,但系统复杂。采用负荷传感回路,可使制动器 打开的同时系统压力也建立起来,有效地消除因马达内泄产生的二次下滑现象。 马达制动器控制采用的为内控,制动器压力随负载变化而变化,在负载压力小于 制动器开启压力时,起升会出现抖动现象。另一方面,为了弥补回路的开启压 力。这 种回路特别在空钩时会出现抖动现象。在回路上增加背压阀解决抖动现象会使系统效 率降低。最好的解决办法是制动器采用恒压外控。这样还可以进一步降低平衡阀的开 启压力,提高回路效率。 [4] 2.5 主要液压元气件的选择与计算 2.5.1 液压泵的确定 根据泵的压力和流量选取适合的液压泵 1.确定液压泵最大工作压力 pP PPPp  1 1 pP --液压泵最大工作压力 --液压缸的最大工作压力, MpaP 161  P --管路损失。取 MpaP 5.0 则 M p aPPP p 5.165.0161  2.确定液压泵的流量 Qp m ax QKQ P 2 太原理工阳泉学院本科生毕业设计 GKZ 高空作业车液压和电气控制系统 21 K --系统泄漏系数,取 2.1K ;  maxQ --同时动作液压缸最大总流量,取 m in/113m a x LQ  m ax QKQ P m in/6.1 3 51 1 32.1 L 系统中有溢流阀等,取溢流量等总和 3 min/L 。 即 1 . 2 1 1 3 3 1 3 8 . 6 PQ    min/L 根据以上求得的 pP 和 Qp ,按系统中拟定的确液压泵形式,从产品样本选择 CBF-E 型外啮合单级齿轮泵,它的额定压力为 16Mpa,额定转速为 11800/ . m inr  。 2.5.2 上下臂液压缸确定 设计液压缸时,要在分析液压缸系统工作情况的基础上,根据液压缸在机构中所要 完成任务来选择液压缸的结构形式,然后按负载、运动要求、最大行程来确定主要尺寸。 ⑪ 上臂液压缸确定 [5] ①液压缸内径 D 的确定 根据载荷力的大小和选定的系统压力来计算液 压缸内径 D 计算公式 3.57 210 p F 3 D --液压缸内径( m) F --液压缸推力( kM) p --选定的工作压力 16MP SFSGFh  121 G --上臂自重 ,由计算为 7.53 105 N S --上臂长度,为 5.950m 1F --高空作业车吊篮最大承受力,由计算知为 2.0 610 N h --为力距,由计算得 h 1.796m。 可得 F N61087.7  太原理工阳泉学院本科生毕业设计 GKZ 高空作业车液压和电气控制系统 22 所以 M P a kND 16 1087.71057.3 32   m79.0 按 机械设计手册 4表 23.6-33 给出的缸筒内径尺寸系列圆整 D 成标准值 即取 mmD 80 ② 活塞 杆直径 d 的确定 根据速度比的 要求来计算活塞杆直径   1 Dd 4 d --活塞杆直径 m ; D --液压缸直径 m ;  --速度比 液压缸的往复运动速度比,一般有 1.46 1.33 1.25 和 1.15 等几种,这里取  为 1.25, 由 机械设计手册 4表 23.6-57P23-191查得 0.45dD 将 mmD 80 代入式 4 得 36d mm 查 机械设计手册 4表 23.6-34 液压缸活塞杆外径尺寸系列 取液压缸活塞杆外径尺寸 36d mm ③ 液压缸行程 S 的确定 由于上下臂工作状态最大夹角为 0752 时,上臂油缸伸出为最大。代入相关数据 可求出此长度为 022 150495.0859.12495.0859.1 C O Sab  m3.2 油缸的最大行程一般取此长度的一半 ,参照 GB23491980如下 25 50 80 100 125 160 200 250 320 400 太原理工阳泉学院本科生毕业设计 GKZ 高空作业车液压和电气控制系统 23 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3200 4000 取 1250S mm ④液压缸结构参数的确定 [5] a 缸筒壁厚的确定   2 Dpy 5  --液压缸缸筒厚度 m ; yp --试验压力 MPa 。取 1.25 ypp ,即, 1 . 2 5 1 . 2 5 1 6 2 0 yp p M P a    。 D --液压缸内径( m);  --刚体材料的许用应力( MPa ),取   MPa100 。 代入式( 5)式,得 2 0 8 0 82 1 0 0M P a m m mmM P a  代入相关数据计算最后得 8mm b 缸体外径的确定 21  DD 1 8 0 2 8 9 6D m m    代入数据得 96 查 机械设 计手册 4表 23.6-60P23-192圆整液压缸外径 1D 为 105mm 。 2 下臂油缸的相关尺寸设计计算 [5] 与上臂液压缸计算类似 过程省略 ① 液压缸内径 D 取 mmD 160 ② 活塞杆直径 d 取 mmd 90 ③ 液压缸行程 S mmS 800 ④ 液压缸结构参数的计算 [5] a 缸筒壁厚 19mm b 缸体外径 取液压缸外径为 200mm 。 2.5.3 液压马达选择 [5] 太原理工阳泉学院本科生毕业设计 GKZ 高空作业车液压和电气控制系统 24 选择液压马达时需要考虑的因素较 多,如转距,转数,工作压力,排量,容积 效率,总效率等。 这里采用转距计算 Ff 1 Gf 2 --平台最大载荷; --上臂和下臂总重。 摩擦系数取 002.0 力 F 对支架中心点取矩,得 2.06.59 5 0.50 0 2.0/10102 0 0 311 mmmkgNkgSfM  mN  3102.2 力 G 对支架中心点取矩,得 2.026.5106 0 9.10 0 2.0 6222  NSfM mN  31037.8 由 此 转矩 ,结合 机械设计手册 4表 23.6-3(见附录 2) 各种液压马达的适 用工况和应用范围 ,最后选取内曲线径向马达技术规格,此型号一般适用于挖掘机、 拖拉机、起重机、采煤机等。 2.5.4 换向阀的选择 换向阀利用阀芯相对阀体的相对运动,使油路接通、关断,或变换油液的方向,从 而使液压执行元件启动、停止或变换运动方向。 对换向阀的主要要求是 1、油液流过阀时的压力损失要小 2、互不相通的油口间的泄漏要小 3、换向要平稳、迅速且可靠 电磁换向阀的主要性能,主要包括下面几个方面 ( 1)工作可靠 性 工作可靠性指电磁通电后能否可靠地换向,而断电后能否可靠太原理工阳泉学院本科生毕业设计 GKZ 高空作业车液压和电气控制系统 25 地复位。工作可靠性主要取决于设计和制造,且和使用也有关系。液动力和液压卡紧里 的大小对工作可靠性影响很大,而这两个力与通过阀的流量和压力有关。所以电磁阀也 只有在一定的流量和压力范围内才能正常工作。这个工作范围的极限称为换向极限。 ( 2)压力损失 由于电磁阀的开口很小,故液流流过阀口时产生较大的压力损失。 一般的说,阀体铸造流道中的压力损失比机械加工流道中的损失小。 ( 3)内泄漏量 在各个不同的工作位置,在规定的工作压力下,从高压腔漏到低 压腔的 泄漏量为内泄漏量。过大的内泄漏量不仅会降低系统的效率,引起过热,而且还 会影响执行机构的正常工作。 ( 4)换向和复位时间 换向时间指从电磁铁通电到阀心换向终止的时间;复位时 间是指从电磁铁断电到阀心回复到初始位置的时间。减小换向和复位时间可提高机构的 工作效率,但会引起液压冲击。 一般来说,交流电磁阀的换向时间约为 0.03~ 0.05S,换向冲击较的大,而直流电 磁的换向时间为 0.1~ 0.3S,换向冲击小。通常复位时间比换向时间稍长。 ( 5)换向频率 换向频率是在单位时间内阀所允许的换向次数。目前单电磁铁 的电 磁阀的换向频率一般为 60 次 /min ( 6)使用寿命 使用寿命指电磁阀用到它某一零件损坏,不能进行正常的换向 或复位动作,或者用到电磁阀的主要性能指标超过规定指标是经历的换向次数。电磁阀 的使用寿命主要取决于电磁铁。湿式电磁铁的寿命比干式的长,直流电磁铁的寿命比交 流的长。 选用型号为 4WE6E60/SG24N9K4/V,其最大压力为 35MPa,最大流量 80L/min,通径 6mm。该换向阀为三位四通型,通过控制两端的电磁铁的通断电,实现控制油液的开启、 停止和方向。在未通电的状态下,控制阀芯由复位弹簧保持在中 间,处于中位截至。 [2] 2.5.5 确定油箱的有效容积 [5] 油箱在液压系统中除了储油外,还起着散热、分离油液中的气泡、沉淀杂质等作用。 油箱中安装有很多辅件,如冷却器、加热器、空气过滤器及液位计等。 油箱的有效容积 Vaqv 所选泵的总流量为 135.6L/min,这样每分钟排出来压力油的体积为 0.15 3m 参照 机械设计手册 4表 23.4-11 取 a5, 算得有效容积为 V 33 75.0515.0 mm  太原理工阳泉学院本科生毕业设计 GKZ 高空作业车液压和电气控制系统 26 第三章 电气控制系统设计 3. 1 电气控制方案的确定 电气控制方案的合理性直接影响机械设备工作的可靠性、易维修性以及经济性。 设计电气控制系统时必须综合考虑,在保证机械设备要求的工作可靠性和易维修性的 前提下,应采用简单、经济的电气控制方案。 3.1.1 高空作业机构的电气控制电路 (上、下臂、回转) 上臂控 制 下臂控 制 回转控 制 图 3-1 如图所示,上车采用置位开关进行控制,分别在吊篮和平台上装有控制柜, SA1, SA3, SA5,装在小车上的开关,人在小车里对其进行拨动实现动作, SA2, SA4, SA6 装在平台上,人在平台上进行操作。 SA1 打在左位  电磁阀 Y2 得电  上臂升高 SA1 打在右位  电磁阀 Y3 得电  上臂下降 同理在平台上操纵 SA2,实现同 样的效果。 拨动 SA3 和 SA5 实现下臂的变幅操作。拨动 SA4 和 SA6 实现上下臂的回转。 ①.下臂起落开关。开关拨至上位时,下臂起升;拨至下位,下臂下落;不拨动开 关时,开关自动复位至中间位置,下臂不动作。 ②.回转开关。开关拨至上位时,转台左转(逆时针);拨至下位,转台右转(顺 时针);不拨动开关时,开关自动复位至中间位置,转台不动作。 ③.上臂起落开关。开关拨至上位时,上臂起升;拨至下位,上臂下落;不拨动开 关时,开关自动复位至中间位置,上臂不动作。 太原理工阳泉学院本科生毕业设计 GKZ 高空作业车液压和电气控制系统 27 3.1.2 通讯装置 有了通讯装置,人在车上操作时可与地面上的 人进行紧密的沟通,对一些指导性和 地空合作的工作尤为重要。如图 4-3 所示。 图 3.2 3.1.3 选择开关装置 档位 接点 档位 接点 图 3.3 采用选择开关之后,接线变得更为方便,控制电路更有条理。 3.1.4 总的控制电路 太原理工阳泉学院本科生毕业设计 GKZ 高空作业车液压和电气控制系统 28 通讯装置 照明插座 警示仪 表灯 熄火按 钮 起动按 钮 电笛按钮、限位报 警 回转控 制 下臂控 制 上臂控 制 选择开 关 保险丝 导电 滑环 仪表牌 照灯 支腿警示灯 熄火控制 至燃油电磁阀 至起动保险丝 至小灯开关 开关 端 档位 接点 档位 接点 3.2 主要电气元件的 选择 3.2.1 按钮的选用 图 3-- 4 太原理工阳泉学院本科生毕业设计 GKZ 高空作业车液压和电气控制系统 29 按钮通常是用来短时接通或断开小电流控制电路的开关。按钮在结构上有多种形式 的旋钮式一用手钮动旋转进行操作;指示灯式 按钮内可装入信号显示灯; 紧急式 装有蘑菇形钮帽,以表示紧急操作。 按钮是用于人工操作瞬间接通和断开控制电路的开关。它有不同的结构型式和颜 色。一般情况下,起动按钮选用绿色,停止按钮选用红色,紧急停止按钮选用红色蘑菇 头型式;需要显示按钮操作状态时选用带指示灯的按钮;大多数按钮的触头为一常开和 一常闭,如果需要一个按钮控制两个或两个以上的回路,则选用多对触头的按钮。 按 钮内部结构图如下所示 图 3-1 按钮的种类 较为常用的 LA101P 型 按钮有一下几种 表 3-1 常用的 LA101P 型 按钮 型号 名称 说明 LA101P-P 平钮 普通型 LA101P-DJ 大紧急式按钮 大蘑菇形钮头,用于急停 LA101P-LZ 拉式自锁开关 拉杆能自锁在拉起后的位置上,推动拉杆即可复位 根据使用场合所需要的触点数,接触型式及颜色选用 LA101P-P 型作为启动按扭, LA101P-DJ 型作为停止按钮, LA101P-LZ 型作为轮廓和警示灯的按钮,查 简明电工手 册表 6-111。 太原理工阳泉学院本科生毕业设计 GKZ 高空作业车液压和电气控制系统 30 3.2.2 行程开关的选用 查简明电工手册表 6-121, LX19 系列行程开关适用于交流 50Hz或 60Hz、电压 至 380V 或直流电压至 220V 的控制电路中,将机械信号转换为电气信号,作控制运动 机构行程和变换运动方向或速度用。 LX19 系列行程开关采用双断点瞬动式结构,安装在金属外壳内构成防护式,在外 壳上配有各种方式的机械部件,组成单轮、双轮转动及无轮直线移动等型式的行程开关。 主要技术参数见附录 3 根据使用场合所需要,选用 LX19-222B作为本次设计所用。 3.2.3 热继电器的选用 热继电器用于对异步电动机进行过载保护的热继电器有双金属片时和电子式两种。 电子式热继电器保护性能好,适用于重要电动机的保护。如果电气控制系统已经采用自 动开关,不必再采用热继电器;对负载恒定、过载可能性很小的电动机,如冷却泵电机, 可不设热继电器。 选择热继电器时,要根据电动机的额定电流来确定其额定电流及热元件的电流等 级。对星形连接电动机,可使用两相或三相结构的热继电器,对三角形连接的电动机可 采用断相保护的热继电器。 3.2.4 熔断器的选用 熔断器是在电 力电子技术设备中用来对短路、严重过电流等故障进行保护,以防事 故扩大化的一种器件。熔断器分为普通熔断器和快速熔断器两类。普通与快速是针对过 载或短路后,熔断器中熔体熔化而分断电路的时间长短而言的。 熔断器主要类型有插入式、螺旋式、填料封闭管式等。常用的有 RL6 系列。在选择熔 断器时,主要考虑以下几个主要技术参数 1.额定电压 这是从灭弧角度出发,规定熔断器所在电路工作电压的最高极限。 如果熔断器的实际工作电压超过该额定电压,一旦熔体熔断时,可能发生电弧 不能及时熄灭的现象。 2.熔体额定电流 这是指熔 体长期通电而不会熔断的最大电流。 3.熔断器额定电流 这是熔断器长期工作所允许的由温升决定的电流值。 选择熔断器时,应根据电流的特点及参数求出熔体电流,再根据熔体电流大小选择 熔断器的额定电流并确定其型号。 对负载电流稳定的电气设备,如照明灯、电阻炉等,可按额定电流选用,这里我们太原理工阳泉学院本科生毕业设计 GKZ 高空作业车液压和电气控制系统 31 选用 RL6 系列螺旋式熔断器,,外形和安装尺寸见附录 4。 RL6 系列螺旋式熔断器适用于交流 45~ 62Hz、额定电压至 500V 及以下、额定电流 至 200A 的电路中,作输配电设备、线路及系统的过载和短路保护用。 该系列熔断器由载熔体、熔 断体及底座三部分组成。熔断体内装有熔体并填充石英 砂,底座中设有非互换性的限位装置,可防止误用大于预定值的熔断体。熔断体具有熔 断指示器,易于观察。该系列熔断器还备有附加的防护罩取代保护圈( 200A 除外),便 于更换熔断体。此外,该系列熔断器还具有分断能力高、限流特性好、功率损耗小、工 作稳定、安全可靠等特点。 工作条件环境温度为 -5℃~ 40℃,相对湿度为 40℃时不超过 50; 25℃时不超过 90海拔不超过 2000m。 3.2.5 电线的选择 控制线路的电线选择聚氯乙烯绝缘电缆(电线),它适用于交流及直流日用电 器、 电信设备、动力和照明线路固定敷设。 常用型号及名称见附录 5 主要技术参数 聚氯乙烯绝缘电线的使用特性 额定电压 U0/U 为 450V/750V 或 300V/500V 。 其中 U0电缆设计用的导体与屏蔽或金属套之间的额定工频电压; U电缆设计用的导体之间的额定工频电压 选用 BV- 105 型聚氯乙稀电线 BV- 105 型聚氯乙稀电线规格及技术数据见表 4-5 工作条件环境温度 BV-105 不超过 105℃;其余型号产品不超过 70℃。 3.2.6 照明电器选择 选用 XDJ1 系列信号灯适,它用于 交流 50Hz、额定工作电压至 380V 及直流电压至 220V 的电气线路中,作为各种灯光指示信号、预告信号、报警信号及其他指示信号用。 XDJ1 系列信号灯是将不同数量的发光二极管焊接于线路中,采用电阻、电容式降压。 灯体采用工程塑料制造,为积木式结构,变换灯头部分可组合成不同形式的品种。各种太原理工阳泉学院本科生毕业设计 GKZ 高空作业车液压和电气控制系统 32 灯罩均有折光散射功能,颜色鲜艳、光线柔和。该系列信号灯寿命长,耐振动,不需更 换发光元件,工作可靠,节电效果显著。 3.2.7 变压器的选择 由于控制变压器是用于交流 50 或 60HZ,电压 220、 380、 420、 660V 电路中做为 机械 设备的控制电器、指示灯、信号灯电源和工作照明电路,故选其 BK-300 型控制变 压器,其额定容量为 300V/A,电压组合初级为 380V,次级为 110V。 太原理工阳泉学院本科生毕业设计 GKZ 高空作业车液压和电气控制系统 33 第四章 电气控制面板的操作 作业车通过上、下臂的起升、下落和转台的回转将工作人员和必须的物品送至空中 指定位置进行高空作业。 GKZ 系列在转台和工作平台两处均设置了控制箱,上、下臂 的起升、下落和转台的回转在两个操纵部位都可进行。 4.1 转台处控制箱操作面板及其操作件介绍 转台处控制箱操作面板如图 2 所示。 各操作件 及作用为 ①.下臂起落开关。开关拨至上位时,下臂起升;拨至下位,下臂下落;不拨动开 关时,开关自动复位至中间位置,下臂不动作。 ②.回转开关。开关拨至上位时,转台左转(逆时针);拨至下位,转台右转(顺 时针);不拨动开关时,开关自动复位至中间位置,转台不动作。 ③.上臂起落开关。开关拨至上位时,上臂起升;拨至下位,上臂下落;不拨动开 关时,开关自动复位至中间位置,上臂不动作。 ④.喊话器插座。将喊话器插头插入喊话器插座,在转台和作业平台出的操作人员 即可进行对话。 ⑤.伸缩臂操作手柄。操作此手柄可实现伸缩臂的伸缩 ,从而改变起重机作业幅度。 警告当吊钩靠近伸缩臂头时,严禁进行伸缩臂的伸缩动作。 ⑥.起升机操作手柄。操作此手柄可实现吊钩的升降,从而实现重物的起吊和下降。 ⑦.电源开关。电源开关控制上车部分控制电路是否有电,同时对转台处操作和平 台处操作起互锁作用。当开关旋至“关断”位置,上车电路失电,上车部分所 有操作(上臂、下臂、回转、起重)均不能进行;开关旋至“转台”位置,转 台控制箱处控制电路接通,平台控制箱处控制电路被切断,只能在转台处操纵 上车;开关旋至“吊篮”位置,吊篮(平台)控制箱处控制电路接通,转台控 制箱处控制 电路被切断,只能在吊篮处操纵上车。注意作业完毕,各工作臂 收到位后,电源开关必须处于“关断”位置。 ⑧.蜂鸣器按钮。按下此按钮,蜂鸣器鸣响;松开按钮,蜂鸣器声音停止。蜂鸣器 按钮在电源开关处于“吊篮”或“转台”位置时起作用,电源开关处于“关断” 位置时不起作用。 ⑨.照明开关。此开关控制转台处照明灯电路的通断。 太原理工阳泉学院本科生毕业设计 GKZ 高空作业车液压和电气控制系统 34 ⑩.速度的调节器。速度调节器用来调节上车各动作的速度,当调节器逆时针旋至 极限位置时,工作速度最小(不动作),顺时针旋转旋钮,动作速度加大。 照 明 速 度 调 节 警 示 照 明 蜂 鸣 器 低 高 伸 出 上 升下 臂 起 左 回 转 上 臂 起 喊 话 器 下 臂 起 左 回 转 上 臂 起 关 断 吊 篮 转 台 1 2 3 4 5 6 7 8 9 7 图 4-1 4.2 平台(吊篮)控制箱操作面板及操作元件 平台处控制箱操作面板如图 3 所示 . 平台处控制箱不设电源开关,设置了警示灯开关和发动机熄灭、起动开关。当夜间 进行工作开关。当夜间进行工作时,按下警示灯开关,警示灯亮,表明工作人员正在工 作,提醒周围车辆及人员注意。当工作平台到达工作位置,需要进行较长时间的工作时, 按下熄火按钮,发动机熄火,需要重新启动时,按下启动按钮。警告在发动机运转时, 不得按下启动按钮,否则会造成其动机损坏。 平台控制箱处其余操作件及操作方法与转台处控制箱完全 相同。 太原理工阳泉学院本科生毕业设计 GKZ 高空作业车液压和电气控制系统 35 启 动 速 度 调 节 蜂 鸣 器 低 高 下 臂 起 左 回 转 上 臂 起 喊 话 器 下 臂 起 左 回 转 上 臂 起 1 2 3 4 3 4 5 1 照 明熄 灭 7 8 警 示 灯 0 图 4-2 4.3 高空作业电气部分操作方法 ( 1).选择电源开关位置至将要操作的位置(“转台”或“吊篮”)。 ( 2).按下蜂鸣器按钮,使蜂鸣器鸣响,提箱周围人员注意。 ( 3).检查速度调节器位置,使之位于最小速度位置。 ( 4).扳动将要进行的动作对应的钮子开关(例如要起升下臂,则将下臂起落开关拨 至下臂起的位置),缓慢旋转速度调节器,使动作速度慢慢增加,直至速度合 适。 ( 5).按步骤( 4)的操作方法分别操作上臂、 下臂、回转,使工作平台到达工作位 置。 ( 6).工作完毕,按步骤( 4)、( 5)的操作方法分别操作上臂、下臂、回转(动作选 择开关位置与起升相反),使工作平台(吊篮)回到初始位置,尤其注意下臂 落下后,应与臂支架配合好,不得悬空。 4.4 高空作业操作中注意事项 ( 1).只有当工作平台处于初始位置时,工作人员方可进出工作平台,进出平台只能 通过侧门。 ( 2).人员进入平台后,及时插好插销,系好安全带。 ( 3).每次操作只能进行上臂、下臂、回转、起重中一个动作,不允许同时按下两个太原理工阳泉学院本科生毕业设计 GKZ 高空作业车液压和电气控制系统 36 选择开关。 ( 4).上下臂及回转动作时 ,先按下动作选择开关,再将速度调节器从低速逐渐调节 至较高速度;动作停止时,先将速度调节器从高速调至低速,再松开动作选择 开关。不得在速度时起动、停止, 尤其是上下臂下落时,更应平缓起动,否 则可能造成动作不稳。 ( 5).调节速度时,应缓慢转动速度调节器,不得急剧改变工作速度。 ( 6).为延长作业车寿命,应尽量避免作业车在各种极限工作状态下工作,这种极限 状态主 要包括 a 工作平台满载时在最大作业幅度或最大作业高度状态下工作; b 先将某一工作臂举升至极限仰角,然后再举升另一工作臂 。 ( 7).只有当下臂完全脱离臂支架后,才能进行回转。 ( 8).作业车油温超过 70C时,应停机休息,降温后再使用。 太原理工阳泉学院本科生毕业设计 GKZ 高空作业车液压和电气控制系统 37 附 录 附录 1 各种泵的比较 齿轮泵 叶片泵 轴向柱塞泵 径向柱塞泵 外啮 合 式 内啮合式 单 作 用 式 双 作 用 式 斜盘式 斜 轴 式 配 流 式 阀 式 通轴式 非通 轴式 隔块 式 摆线 式 定 量 定量 变量 定 量 定 量 变 量 定量 变 量 定 量 结 构 最 简 较 简 简 较 简 较 简 复 杂 复 杂 最复 杂 最复 杂 较复 杂 尺 寸 重 量 小 小 小 较小 较小 大 大 最大 最大 较大 寿 命 短 短 短 较短 较短 较长 较长 长 长 较短 价格 最 廉 较 廉 廉 较 廉 较 廉 昂 贵 昂贵 最昂 贵 最昂 贵 较昂 贵 流量 脉动 最大 小 小 较小 最小 小 小 小 小 大 抗污 染能 力 强 强 强 较弱 较弱 弱 弱 弱 弱 较弱 耐冲 击能 力 较弱 较强 较弱 较弱 弱 弱 最 强 最 强 附录 2 太原理工阳泉学院本科生毕业设计 GKZ 高空作业车液压和电气控制系统 38 液压马达的 比较 马 达 类 型 适用工况 应用范围 齿 轮 马 达 结构简单 ,制造简单 ,但转速脉动性较大 ,齿轮马达 负载转矩不大 ,速度平稳性要求不高 ,噪声限制不 严 ,适用于高转速低转矩情况下。 钻床,通风设备 叶 片 马 达 结构紧凑,外型尺寸小,运动平稳,噪声小,负载 转矩较小。 磨床回转工作台,机 床操纵机构 摆 线 马 达 负载速度中等,体积要求小 塑料机械、煤矿机械、 挖掘机 轴 向 柱 塞 马 达 结构紧凑,径向尺寸小,转动惯量小,转速较高负 载大,有变速要求,负载转矩小,低速平稳性要求 高。 起重机、铰车、铲车、 内燃机车、数控机床 行走机械 径 向 柱 塞 马 达 负栽转矩较大,速度中等,径向尺寸大 塑料机械,行走机械 等 太原理工阳泉学院本科生毕业设计 GKZ 高空作业车液压和电气控制系统 39 内 曲 线 径 向 马 达 负载转矩很大,转速低,平稳性高的场合 挖掘机、拖拉机、起 重机、采煤机等 附录 3 行程开关选择 型号 触头数量 额定电压 V 额定工作 电流 A 约定 发热 电流 A 触头 接触 时间 s 动作力 N 动作 行程 mm (或 角 度) 常开 常闭 交流 直流 交流 直流 LX19K-B 1 1 380 220 0.8 0.1 5 0.04 < 9.8 1.5~ 3.5 LX19-001B < 1.5 1.5~ 4 LX19-111B < 20 30 LX19-121B LX19-131B LX19-212B 60 LX19-222B 附录 4 熔断器的规格尺寸 太原理工阳泉学院本科生毕业设计 GKZ 高空作业车液压和电气控制系统 40 附录 5 常用电线规格 型号 名称 BV 铜芯聚氯乙烯绝缘电缆(电线) BLV 铝芯聚氯乙烯绝缘电缆(电线) BVR 铜芯聚氯乙烯绝缘软电缆(电线) BVV 铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套圆型电缆(电线) BLVV 铝芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套圆型电缆(电线) BVVB 铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套平型电缆(电线) BLVVB 铝芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套平型电缆(电线) BV-105 铜芯耐热 105℃聚氯乙烯绝缘电线 熔断体 额定电流 A 外形及安装尺寸 mm L φ d1 φ d2 2 49 22.5 6 6 49 22.5 6 10 49 22.5 8 20 49 22.5 12 50 49 28 18 80 56 38.5 5 100 56 38.5 7 125 56 52 5 200 56 52 9 太原理工阳泉学院本科生毕业设计 GKZ 高空作业车液压和电气控制系统 41 标称截 面 mm2 线芯结构 根数 直径 mm 电线参考数据 最大外径 mm 重量 kgkm-1 20 ℃ 时 导 体 电 阻 Ω km-1≤ 0.5 1/0.80 2.7 9.5 36 1.0 1/1.13 3 15.1 18.1 2.5 1/1.78 3.9 32.0 7.41 4 1/2.25 4.4 47.1 4.60 太原理工阳泉学院本科生毕业设计 GKZ 高空作业车液压和电气控制系统 42 结 论 目前高空作业车有四种基本形式 , 即伸缩臂式、折叠臂式、垂直升 降式及混合式。 其液压系统由上车液压系统和下车液压系统组成。两者之间由中心回转接头连接 垂直 升降式高空车除外 , 发动机带动油泵作为液压系统的动力源。上车液压系统由变幅系 统、伸缩系统和回转系统三个基本系统组成。对于采用液压式工作斗调平的高空车有工 作斗调平系统。有的高空车还有工作斗卷扬系统及工作斗摆动系统。 高空车液压系统有如下特点 ,从油路形式上看目前我国高空车液压系统广泛采用定 量系统开式循环油路较多。有单泵串联系统、双泵双回路系统和多泵多回路系统。对于 小型高空车一般用单泵串联系统 , 中型高空车多用双泵回路系统 , 而大型高空车一般 用多泵多回路系统。国外高空车大多也采用定量系统 , 但有的也采用变量液压系统 , 如 美国 Vickers 公司采用动力匹配的负荷传感系统。 从控制方式上看 ,小型高空车一般采用手动换向阀控制 , 中型高空车一般采用手动 先导阀控制或电磁阀控制 , 大型高空车基本上采用电液比例复合阀控制。电液比例复合 阀与电控器配套使用 , 可以实现连续控制 , 远程控制。 “操千曲而后晓声,观千剑而后识器”,通过系统地参加了一个液压和电气控制系 统的整个设计过程,我们学会了充分利用图书馆的资源,查阅了大量相关书籍,使我们 开拓了视野,巩固了学过的知识,还让我们加深了对许多概念的理解。通过有关书中掌 握的液压电气系统设计的一般步骤和方法,使我们对液压系统设计的基本原理和步骤有 了很好的帮助。 通过这次毕业设计不但使我巩固和重温了大学四年来我所学的专业理论知识,而且 使其有机融合的一个过程,我的设计题目是高空作业车液压电气控制系统及 PLC 设计, 通过老师的耐心指导,同学之间的相互讨论,查阅大量的相关资料,所碰到的问题都一 一迎刃而解。 这次的毕业设计也很好地锻炼了我独立思考问题、分析问题、解决问题 的能力。关键是掌握了独立思考问题的方法,在 指导老师的指导下独立进行项目设计的 全过程以及设计过程中如何解决碰到的难题。在设计过程中经常会碰到书本上推荐的理 论数据与工厂里实际应用不符合,这时候就必须理论联系实际综合考虑实际的应用性进 行合理的选择,而为以后走上工作岗位成为一名优秀的工程技术人员奠定了坚实的基 础。 真理不可穷尽,知识不会终结,进步没有止境,我们的设计还有待于进一步提高。太原理工阳泉学院本科生毕业设计 GKZ 高空作业车液压和电气控制系统 43 望指导老师给予批评和指教,我们将不胜感激 后 记 本次毕业设计是在蒋红旗老师的精心指导和悉心关怀下完成的。他以其渊博的知识、 严谨的治学态度、开拓进取的精神和高度的责任心, 给了我许多有建设性的意见和建议, 每次都是不厌其烦地耐心指导,给我的学习、生活以很大的影响,使我终生难忘,并将 永远激励我奋发向上。值此毕业设计完成之际,谨向敬爱的蒋红旗老师表示衷心的感谢, 并致以崇高的敬意 我们在学校领导的关爱下,在您悉心的教育指导下,顺利完成了课程设计内容。我 们组全体同学在此向您致以最诚挚的感谢 在本次设计过程中,我也得到了徐州师范大学机电学院机械系领导和老师的大力支 持,在此表示衷心的感谢 同时,感谢徐州海伦哲工程机械有限公司给我们毕业设计的大力支持 感谢我们小组的其他同学在毕业设计 时给予我的帮助 感谢给予我帮助的老师和同学们 感谢大学四年来,所有教导过我、鼓励过我、帮助过我的老师和同学们 现在我们即将完成设计内容了,我们组全体同学向时刻关爱我们的老师说声感谢, 我们内心深处充满了对您的敬仰和敬意。从此之后我们将时刻为您而自豪,我们将记住 与您共同度过的每一个朝朝暮暮。光阴易逝,情感难舍;教育之恩,难以回报。我们将 以毕业设计的好成绩来证明一切现在,我们充满信心地说 “今日,我们以徐州师范大 学为荣;明朝,徐州师范大学将以我们为荣今天,我们为您而自豪;明日,您将因我 们而骄傲 ” 四 年的大学生活即将结束,感谢各位老师四年来的精心栽培。踏入社会后,会谨记 各位老师的谆谆教会,一步一个脚印,以积极向上的态度走好人生的每一步。 太原理工阳泉学院本科生毕业设计 GKZ 高空作业车液压和电气控制系统 44 参考文献 1 柏红专 ,罗亮平 .国内高空作业机械行业现状及发展方向 .建筑机械 ,2006年 2 王积伟等 .液压与气压传动第二版 .机械工业出版社 ,2005 年 3 凌学俭 . 高空作业车液压系统分析 .建筑机械 ,1997年 4 魏宏宇 .起重机起升液压系统 .工程机械 ,1994 年 5 机械设计手册编委会 .机械设计手册 4.机械工业出版社 ,2004 年 6 西北工业大学机械 原理教研室编 .机械设计 .高等教育出版社 ,1984 年 7 何存兴 .液压元件 .机械工业出版社 ,1984 年 8 黎启柏等 .液压元件 .手册机械工业出版社 ,2000 年 9 机械工程师手册 .机械工业出版社 ,2000 年 10 周秋等 .现代工程机械应用技术 .国防科技人学出版社 ,2001 年 11 陈强业 ,苗臻光 .工程机械 机械工业出版社 ,1993 年 12 唐经世 .工程机械 .中国铁道出版社 ,1996 年 13 刘希平 .工程机械构造图册 .机械工业出版社 ,1990 年 16 机械设计手册编委会 .机械设计手册 3.机械工业出版社 ,2004 年 17 邱宣怀主编 .机械设计(第四版) .高等教育出版社 ,2004 年 18 GRITFIN M J.Evaluation of vibration with respect to human response.SAE860047 19 Mike Gunderloy, Mary Chipman.SQL Server7In Record Time

注意事项

本文(GKZ高空作业车液压和电气控制系统设计说明书.doc)为本站会员(wotuwang)主动上传,人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知人人文库网(发送邮件至[email protected]或直接QQ联系客服),我们立即给予删除!

温馨提示:如果因为网速或其他原因下载失败请重新下载,重复下载不扣分。

关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服客服 - 联系我们

网站客服QQ:2846424093    人人文库上传用户QQ群:460291265   

[email protected] 2016-2018  renrendoc.com 网站版权所有   南天在线技术支持

经营许可证编号:苏ICP备12009002号-5