全液压钻机液压系统设计与plc控制_毕业论文.doc

目 录 第一章 引言 1 1.1问题分析及其对策 1 1.1.1 国家制造业的发展状况 1 1.1.2 提出问题 1 1.1.3 分析相关的问题及制定解决方案 1 1.2 本课题主要设计内容与目标 2 第二章 全液压钻机的工作原理与基本构成 3 2.1 全液压钻机自身的基本组成 3 2.2 全液压钻机的工作原理 4 第三章 设计要求及工况分析 5 3.1 任务及要求 5 3.2 原始参数值 5 第四章 拟定液压系统原理图 6 4.1 确定液压执行元件的类型 6 4.1.1 运动和负载分析 6 4.1.2 液压缸的选定 7 4.2 选择液压基本回路 8 4.2.1 调压回路 8 4.2.2 调速回路 8 4.2.3 支承油缸锁紧回路 8 4.2.4 行走系统 8 4.3 液压回路的合成 9 第五章 液压系统性能参数的确定 11 5.1 液压泵的选用 11 5.2 电动机的选用 11 5.3 液压阀的选用 12 5.3.1 单向阀的选择 12 5.3.2 换向阀的选用 13 5.3.3 压力阀的选择 13 5.3.4 流量控制阀的选用 14 5.4压力表开关的选择 14 5.5 液压油的选择 14 5.6 联轴器的选择 15 5.7 油箱的设计 16 5.7.1油箱的大致外形尺寸及有效容积的确定 16 5.7.2 滤油器的选择 17 5.7.3 空气滤清器的选择 18 5.7.4 液位计的选择 18 5.7.5 确定油箱各板尺寸和附件安装位置 19 5.8 设计液压机的油管 24 5.8.1 设计确定钢管的管径 24 5.9 胶管的选择 25 第六章 液压系统性能的验算 27 6.1 液压系统的压力验算 27 6.2 系统的温升验算 27 6.3 液压系统的效率的检查 28 第七章 液压钻机的PLC控制系统的设计 30 7.1 PLC的特点及应用 30 7.2全液压钻机的PLC控制系统的方案设计 30 7.3液压钻机的控制电路与PLC型号选定 31 7.3.1液压钻机的控制电路设计 31 7.3.2 PLC型号选定 33 7.4 关于液压PLC本身控制程序的设计 34 7.4.1整个系统的基本设计 34 7.5液压钻机PLC的运行程序、调试及监控 37 7.5.1液压钻机PLC的程序运行 37 7.5.2液压钻机PLC系统的动态调试工作 37 总结 38 参考文献 39 致谢 40  摘要 随着社会的发展与人类生产的不断提高，越来越多的机械装备被运用到了生产领域。使得机械装备逐渐走进大众视野，众所周知在这个知识爆炸的大时代，国与国之间的竞争归根到底是生产力的竞争，即生产力是当今竞争的核心。生产力的发展决定每一个企业甚至于国家的命运。伴随科学技术的进步越来越多的科学知识被不断运用到生产实践当中，液压系统由于其无与伦比的优越性也渐渐被用在众多领域。液压系统由于其稳定可靠及功率大等因素在机械设备的日常生产中的到了迅猛的发展。 生产效率是一个企业赖以生存的重要指标，一个企业的发展速度与其生产效率是密不可分的，由于工业化的发展许多的执动化设备运用到工业当中去代替传统的人工体力劳动。PLC系统以其可操作性强使用方便简单、安全可靠逐渐走进众多新兴领域，因此液压系统与PLC控制系统的结合使用在工程机械领域得到发展。 此次进行的毕业设计课题正是关于这个方面的紧跟社会生产力的步伐。课题为全液压钻机液压系统设计与PLC控制，着重体现了PLC控制理论在机械生产中的应用。该设计课题当中传动系统有液压系统统一进行控制，液压系统的差异直接影响到最后设计的成败与否，而控制系统则有PLC系统进行全部操作，该部分直接决定了其在生产领域的市场，生产率也在自动化方面的得以体现。其基本设计参数为：钻杆一次推进行程为600mm，最大推力30KN，最大起拔力为60KN，回钻头要求为：转速10-100r/min，最大转矩为2000N。选择全液压钻机的液压系统设计与PLC控制量布分为设计对象。 本课题着重是运用液压传动知识与PLC控制系统方面的知识，体现了机械与液压传动知识以及电气控制的结合。在设计中需要完成以下几点：液压原理图设计、工作要求分析、工况分析、工艺参数的确定、全液压钻机的结构原理、液压元件的选择、性能的演算、动态性能的仿真、控制方案的选择、PLC选型、PLC硬件电路设计、梯形图设计与仿真及其在液压试验台的验证等。由上述的几点可知首先需要对全液压钻机的基本工作原理及其基本组成有一个基本的认识，在设计时要充分考虑在实际当中的工作情况。其次要分析每个机构的工作状况及受载情况。进而为我们下一步的液压系统的分析与设计奠定基础提供理论的依据。根据前面的分析结果来综合考虑液压元器件的选择，由元器件的确定去决定设计。最后由整体性