Powerlift8000履带起重机控制系统的设计

发布时间：2017-07-25 21:00

  本文关键词：Powerlift8000履带起重机控制系统的设计

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【摘要】：履带起重机(crawler crane)是以履带及其支承驱动装置为行走部分的流动式起重机。Powerlift8000型(360T)履带起重机属中大型履带起重机,由于接地面积大、接地比压小、转弯半径小、可适应恶劣地面、爬坡能力大、起重性能好、可带载行驶、臂长组合多、作业高度和幅度大等特点,越来越受到建设市场的青睐。本产品由先进的多PLC协同控制系统、全液压系统、CAN总线数据通讯等构成。该系统采用的电液比例控制、闭式回转系统、负荷传感技术、功率极限控制及GPS/GPRS全球定位与通讯等技术,很好的完成了产品的设计要求。本论文从设计研发的角度,主要阐述了：1.起重机发展史,目前行业国内外现状,履带起重机整机功能及特点介绍。给定了Powerlift8000型(360T)履带起重机主要性能参数；2.履带起重机传动及动力系统介绍,描述了起升、行走、回转等主要机构的组成和运行原理。3.对主要机构进行了选型并根据设计要求进行了设计计算。4.采用电液比例及复合传感等技术,对整个液压系统进行了设计。并根据控制系统的要求,对整个电气控制系统进行了优化设计。5.建立了整个控制系统的全液压控制及电气控制系统的控制策略,并在PLC控制器中编写了控制系统程序。最后,该设计产品经第三方检测专家对样机各项主要功能如发动机控制系统、液压系统、结构受力等测试,实际证明该产品的设计合理,控制精确,达到了预期的设计要求。
【关键词】：360T履带起重机 PLC控制系统 负荷传感技术 Can总线技术 电液比例控制
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH213.7;TP273
【目录】：

• 摘要10-11
• ABSTRACT11-13
• 第1章 绪论13-19
• 1.1 履带起重机发展史13
• 1.2 我国履带起重机发展概况13-14
• 1.3 履带起重机分类及结构特点14-16
• 1.3.1 履带起重机分类14-15
• 1.3.2 履带起重机结构特点15-16
• 1.3.2.1 起重臂15-16
• 1.3.2.2 回转平台16
• 1.3.2.3 下车16
• 1.4 本课题设计任务(Powerlift8000型履带起重机性能参数)16-19
• 1.4.1 总括16-17
• 1.4.2 动力系统17
• 1.4.3 卷扬系统17
• 1.4.4 回转系统17-18
• 1.4.5 行走系统18
• 1.4.6 控制系统18
• 1.4.7 环境温度18
• 1.4.8 设计及产品标准18-19
• 第2章 履带起重机传动及动力系统19-25
• 2.1 履带起重机机构组成19-23
• 2.1.1 起升机构20
• 2.1.2 变幅机构20-21
• 2.1.3 回转机构21-22
• 2.1.4 行走机构22
• 2.1.5 顶升机构22-23
• 2.2 动力及驱动系统23-25
• 第3章 Powerlift8000履带起重机主要控制机构设计计算25-42
• 3.1 发动机的选型及计算25-27
• 3.1.1 功率计算25-26
• 3.1.2 扭矩计算26-27
• 3.1.3 发动机参数及计算结论27
• 3.2 主起升机构选型及计算27-30
• 3.2.1 主起升卷筒计算27-28
• 3.2.2 主起升减速机及马达选型及计算28-29
• 3.2.3 主起升速度计算29-30
• 3.3 副起升机构选型及计算30-32
• 3.3.1 副起升卷筒计算30
• 3.3.2 副起升减速机及马达选型及计算30-31
• 3.3.3 副起升速度计算31-32
• 3.4 回转系统选型及计算32-34
• 3.4.1 回转机构选型及计算32-33
• 3.4.2 回转速度计算33-34
• 3.5 变幅系统选型及计算34-35
• 3.5.1 主变幅卷筒计算34
• 3.5.2 主变幅减速机选型及计算34-35
• 3.5.3 主变幅起升速度计算35
• 3.6 行走系统选型及计算35-37
• 3.6.1 行走机构选型及计算35-36
• 3.6.2 行走速度计算36-37
• 3.7 支腿油缸选型及计算37-42
• 3.7.1 油缸受力计算37-38
• 3.7.2 油缸设计38-39
• 3.7.3 活塞杆的稳定性校核39-40
• 3.7.4 缸筒壁厚验算40-42
• 第4章 液压控制系统设计42-53
• 4.1 起升机构液压原理设计42-46
• 4.1.1 卷扬起升42-43
• 4.1.2 卷扬降落43
• 4.1.3 卷扬马达变量调节43
• 4.1.4 压力切断43-45
• 4.1.5 溢流保护45-46
• 4.2 回转系统液压原理设计46
• 4.3 行走系统液压原理设计46-47
• 4.4 顶升系统液压原理设计47-48
• 4.5 负荷传感控制系统的工作原理与应用48-53
• 4.5.1 何谓负荷传感48
• 4.5.2 负荷传感系统的工作过程48
• 4.5.3 负荷传感系统的优点48
• 4.5.4 负荷传感系统使用时的注意要点48-49
• 4.5.5 LUDV负荷传感阀的工作原理49-53
• 第5章 电气控制系统的设计及原理53-71
• 5.1 发动机控制系统(ECS)53-58
• 5.1.1 ADM2控制单元54-57
• 5.1.2 PLD-MR控制单元57-58
• 5.2 力矩限制器系统(LMI)58-59
• 5.2.1 拉力传感器59
• 5.2.2 角度传感器59
• 5.2.3 高度限位开关59
• 5.3 PLC控制系统59-67
• 5.3.1 博士力士乐RC6-9、RC12-4控制器介绍60-63
• 5.3.2 PL8000控制系统电气原理图及介绍63-67
• 5.4 操作部分(OS)67
• 5.5 交互系统(HMI)67-68
• 5.6 其它常用电器系统68-69
• 5.7 CAN总线通讯系统69-71
• 第6章 PLC可编程控制器程序的编写71-78
• 6.1 BODAS-design软件71-73
• 6.1.1 编程语言介绍71
• 6.1.2 编译环境介绍71-73
• 6.2 Powerlift8000履带起重机控制程序的编写73-78
• 6.2.1 初始化75
• 6.2.2 错误处理75-76
• 6.2.3 逻辑运算76-78
• 第7章 Powerlift8000履带起重机的调试与试验78-87
• 7.1 Powerlift8000履带起重机性能测试78-82
• 7.2 Powerlift8000履带起重机发动机测试82-84
• 7.3 Powerlift8000履带起重机液压系统测试84-87
• 附录87-96
• 样机部分PLC程序87-93
• 样机部分测试照片93-96
• 参考文献96-99
• 致谢99-100
• 学位论文评阅及答辩情况表100

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