基于机电液一体化的可控软启动系统的研究

发布时间：2020-06-18 21:53

【摘要】： 启动冲击是造成带载启动机械设备损坏或缩短其使用寿命的主要原因。软启动是指机械设备在重载的工况下能够可控制地逐步克服整个系统的惯性而平稳地启动。软启动不仅能够极为有效地减小启动时传动系统对工作机械的破坏性冲击,同时还能大大缩短电动机启动电流的冲击。 本课题设计的基于机电液一体化的可控软启动系统,采用周转轮系配合液压湿式离合器的结构,通过控制离合片间液体粘滞力的逐渐增大来使周转轮系的自由度由2逐渐变为1,从而使输出轴柔性加载。整个软启动系统设计过程复杂,因此借助三维平台UG建立了软启动系统的数字样机,为物理样机的精确运行提供保证,并通过结构分析模块和运动分析模块对该系统进行了分析。本文对液体粘性传动机理进行了理论分析,并设计了液压系统。为实现对液压系统电磁阀的控制,设计了基于PLC的控制系统。为验证软启动系统的启动效果、评价设计的优劣、并求得最优化的启动参数,利用基于LabVIEW开发平台的虚拟仪器技术对软启动系统进行数据采集、实时显示、数据存储。最后,利用Matlab对实验数据进行了相关处理,得出了实验结论。 通过理论分析和实验数据,表明了所研制的基于机电液一体化的可控软启动系统较好的满足了运动要求。在重载的情况下能够可控制地逐步克服整个系统的惯性而平稳地启动,能够减轻传动系统本身所受到的启动冲击,实现柔性加载,还能减小电动机启动电流的冲击,并且在过载时具有过载保护功能。
【学位授予单位】：河北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TH-39
【图文】：

第二章 基于虚拟样机技术软启动设计与仿§2-1 软启动装置设计的总体思路液控式软启动系统总体设计的原理如图 2.1 所示。软启动装置的工作过程 型行星轮系的太阳轮 1，起动之初，电磁换向阀处于中位，工作活塞不施片 4 和动摩擦片 5 之间的液体粘滞力极小而彼此独立，内齿圈 2 基本处于为 2，因此行星架 3（与输出轴相连）基本处于静止状态。电机启动平稳后控制电液比例流量阀的阀口开度来调整活塞压力大小，活塞的压力的增大 之间的液体粘滞阻力逐渐增大，自由度逐渐变为 1，使得内齿圈 2 的转速与输出轴相连）转速平稳升高，达到柔性加载的目的，减少了负载的冲击

图 2.2 RQD-1 型软启动装置Fig. 2.2 RQD-1 soft starting device-1 行星轮系设计行星齿轮传动是一种具有动轴线的齿轮传动，一般由太阳轮、行星轮、环齿轮和行星架组成。轮传动的形式按齿轮啮合方式不同分NGW、NW、NN、WW、NGWN等类型，本装置采用典型的NGW型内啮合齿轮副、外啮合齿轮副和公用行星机构组成的行星传动机构。和普通的齿轮传动相比，紧凑、运动平稳、承载能力强、传动比较大，可用于各种工作条件，因此在机械领域得到了广[11]。本装置与普通行星轮系不同之处，是在运转过程中固定不同的部分得到逐渐变化的运动输出，.3 所示。运动一开始，环齿轮和太阳轮一起自由旋转，由于负载的原因输出轴固定不动，当液逐渐给湿式离合器(动片)加压时，连接离合器动片的环齿轮速度逐渐减慢，与此同时，输出轴转，通过控制离合器动静片之间的距离，使得环齿轮的速度线性下降，而输出轴的速度则呈线趋势，从而达到了逐步加载的目的，保证了系统的软启动。

【引证文献】

相关硕士学位论文 前2条

1 马化海;大型皮带运输机软启动装置设计与性能研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

2 吴淑梅;月面巡视探测器驱动协调及路径跟踪控制方法研究[D];大连理工大学;2012年

本文编号：2719886