“地壳一号”万米大陆科学钻探钻机排管机电液控制系统仿真分析

发布时间：2017-04-04 22:06

  本文关键词：“地壳一号”万米大陆科学钻探钻机排管机电液控制系统仿真分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：作为“地球入地望远镜”的深部地球探测计划，由于资源和环境等问题，变得越来越急迫。本文正是基于中国深部大陆探测计划，着重探测装备的研制。伴随着进入新世纪的脚步，自动化和智能化等要求在装备制造领域日渐高涨，本文研制的全液压自动排管机正满足了这一趋势，为科学钻探的全自动化钻进提供了重要的装备之一。 本文的主要研究内容是排管机液压系统图的设计和AMESim液压仿真，现将本文的研究成果总结如下： （1）分析起下钻过程中的主要摆排管动作，从而由排管机的功能来确定其结构。根据确定的排管机六大机构及其工作要求，设计了排管机的液压系统。并根据液压系统图及排管机所受载荷情况，计算各液压缸的结构尺寸、工作压力和流量，蜗杆马达的扭矩、排量等参数。初步选定驱动电机、油箱和蓄能器等液压辅助元件。接着确定了排管机的电液比例系统的控制方案，并编制了控制程序。 （2）运用液压仿真软件AMESim对排管机液压系统的六个回路进行仿真分析，通过分析仿真结果，详细的掌握了执行机构的运动情况，并对液压系统的设计计算进行反馈优化，得到了六个液压回路的工作参数。 （3）通过在工厂参加排管机的加工制造与调试，掌握了排管机的加工流程，并对排管机的液压系统进行了调试，验证了液压系统设计的可行性。 综上所述，本论文研究的排管机液压系统，通过设计和仿真分析，有力的支持了排管机的数字化建模，，为自动排管机的设计提供了一种良好的理念。
【关键词】：排管机 电液比例控制 PLC AMESim 仿真分析
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH763.5;TP271.31
【目录】：

• 中文摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 绪论9-20
• 1.1 课题来源、背景及研究意义9-11
• 1.1.1 课题来源及背景9-10
• 1.1.2 课题研究意义10-11
• 1.2 排管机的国内外现状及应用情况11-14
• 1.2.1 排管机的国外研究现状11-13
• 1.2.2 排管机的国内研究现状13-14
• 1.3 电液比例控制技术概述14-17
• 1.3.1 电液比例控制技术及其发展14-15
• 1.3.2 电液比例控制系统的组成15-16
• 1.3.3 电液比例控制系统的特点16-17
• 1.4 液压仿真分析技术的发展现状17-18
• 1.5 论文研究内容及方法18-20
• 1.5.1 研究内容18
• 1.5.2 研究方法18-20
• 第2章 排管机液压系统方案设计20-36
• 2.1 排管机液压设计要求及设计参数20-21
• 2.2 拟定液压系统的工作方案并绘制液压系统原理图21-28
• 2.2.1 排管机的工作程序21-24
• 2.2.2 排管机液压回路分析24-26
• 2.2.3 拟定排管机液压系统图26-28
• 2.3 液压缸载荷及液压马达力矩计算28-29
• 2.3.1 液压缸外部载荷计算28-29
• 2.3.2 旋转机构和平移机构工作扭矩计算29
• 2.4 液压系统主要参数确定29-32
• 2.4.1 初选液压系统工作压力29-30
• 2.4.2 液压缸主要结构尺寸计算30-31
• 2.4.4 各执行元件的实际工作压力和工作流量31-32
• 2.5 液压元件选择32-35
• 2.5.1 液压泵选择32
• 2.5.2 驱动电机选择32-33
• 2.5.3 液压辅助元件选择33-35
• 2.7 本章小结35-36
• 第3章 排管机液压系统的控制方案及技术36-42
• 3.1 排管机液压系统控制方案的确定36-38
• 3.1.1 开环控制系统37
• 3.1.2 闭环控制系统37-38
• 3.2 PLC 控制技术在排管机液压系统中的应用38-41
• 3.3 本章小结41-42
• 第4章 基于 AMESim 软件的液压回路仿真分析42-58
• 4.1 AMESim 软件简介42-43
• 4.1.1 AMESim 软件概述42-43
• 4.1.2 AMESim 软件特点43
• 4.2 排管机液压系统 AMESim 建模仿真43-57
• 4.2.1 排管机液压系统 AMESim 仿真建模过程43-48
• 4.2.2 排管机各支路仿真结果分析48-57
• 4.4 本章小结57-58
• 第5章 排管机加工制造与调试58-65
• 5.1 排管机加工制造与调试59-64
• 5.1.1 排管机加工59-61
• 5.1.2 排管机液压系统调试61-64
• 5.2 本章小结64-65
• 第6章 结论及展望65-67
• 6.1 结论65-66
• 6.2 展望66-67
• 参考文献67-70
• 作者简介及科研成果70-71
• 致谢71

【参考文献】

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