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液压举升工作平台设计设计.pdf
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液压举升工作平台设计
摘要
本设计为液压举升工作平台的一种,即液压施工升降机。施工升降机是一种用吊
笼(或平台、料斗等)载人、载物沿导轨作上下运输的施工机械。它主要应用于建筑工
程施工时使用,尤其是高层建筑工程的施工或维修时使用更为广泛。
本课题在现有机型的基础上通过优化和改进,设计出的一台综合使用性能好的载
货式液压施工升降机,其提升形式采用钢丝绳式,额定起重量为 800 千克,提升高度
为 48 米。在总体设计方案的基础上,完成液压控制系统的设计,具体具有液压执行元
件——液压马达载荷力矩的组成与计算、马达排量和流量的计算与马达的选型;制定液
压系统基本方案和绘制液压系统图;液压元件——液压泵、液压阀、管道以及油箱容
量的计算与选择;液压系统性能验算;PLC 的选型,控制方案,梯形图等。
关键词
:
施工升降机;液压;PLC;S7-200
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Hydraulic Lifting Working Platforms
ABSTRACT
The design of a hydraulic lifting platform, hydraulic construction hoist.
Construction elevator is a kind of cage (or platform, hopper) manned, carrying
along the rail transportation of construction machinery. It is mainly used
in the building construction, particularly in high-rise building construction
or repair is more widely used for.
The optimization and improvement of the existing models, designs a
comprehensive performance good truck hydraulic construction hoist, which form
the wire rope type, rated lifting weight of 800 kg, lifting height of 48
meters. Based on the integrated design, completed the design of the hydraulic
control system, with the selection of specific hydraulic actuator --
Calculation and motor hydraulic motor load torque and calculation, motor
capacity and flow; to formulate the basic scheme of hydraulic system and draw
the diagram of hydraulic system; hydraulic components--hydraulic pump,
hydraulic valve, pipeline and oil tank capacity calculation and selection;
the hydraulic system performance checking; PLC selection, control scheme, the
trapezoidal chart etc.
Key words
: Construction lifts;Hydraulic; PLC;S7-200
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目录
1 .绪论 .................................................................. 1
1.1 升降机发展历史............................................................................................................................... 1
1.2 课题研究的目的和意义................................................................................................................... 1
1.3 施工升降机国内外研究现状........................................................................................................... 2
1.3.1 电液比例技术的发展概况.................................................................................................... 2
1.3.2 我国施工升降机发展中存在的不足.................................................................................... 4
1.3.3 我国施工升降机今后的发展方向........................................................................................ 6
1.3.4 我国液压施工升降机的发展................................................................................................ 6
1.4 本课题的主要研究内容................................................................................................................... 7
2.液压施工升降机的总体设计 ............................................... 8
2.1 概述 .................................................................................................................................................. 8
2.1.1 国内施工升降机的分类方法................................................................................................ 8
2.2 总体方案设计................................................................................................................................. 10
2.2.1 技术指标.............................................................................................................................. 10
2.2.2 导轨架的结构形式...............................................................................................................11
2.2.3 吊笼的结构形式.................................................................................................................. 12
2.2.4 传动装置.............................................................................................................................. 12
2.2.5 安全保护装置...................................................................................................................... 12
3.液压施工升降机的总体设计 .............................................. 14
3.1 吊笼的结构设计与计算................................................................................................................. 14
3.1.1 吊笼结构受力计算.............................................................................................................. 14
3.1.2 吊笼总重量计算.................................................................................................................. 15
3.2 导轨架的结构设计与计算............................................................................................................. 15
4.施工升降机液压系统的设计 .............................................. 18
4.1 液压传动的主要优、缺点............................................................................................................. 18
4.1.1 优点 ..................................................................................................................................... 18
4.1.2 缺点 ..................................................................................................................................... 18
4.2 升降机对液压传动系统的要求..................................................................................................... 19
4.3 液压传动系统设计......................................................................................................................... 19
4.3.1 负载分析.............................................................................................................................. 19
4.3.2 初选系统工作压力.............................................................................................................. 20
4.3.3 液压马达的选取.................................................................................................................. 21
4.3.4 液压泵的选取...................................................................................................................... 21
4.3.5 电动机的选取...................................................................................................................... 22
4.3.6 液压阀的选取...................................................................................................................... 22
4.3.7 管道尺寸的计算.................................................................................................................. 23
4.3.8 油箱的容量确定.................................................................................................................. 23
4.4 液压系统性能验算......................................................................................................................... 24
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4.4.1 液压管路系统压力损失的计算.......................................................................................... 24
4.4.2 系统发热温升验算.............................................................................................................. 25
4.5 液压系统图 .................................................................................................................................... 26
4.6 液压系统工作原理......................................................................................................................... 26
5.PLC 控制系统的设计 .................................................... 27
5.1 电气控制系统在液压升降平台中的应用..................................................................................... 27
5.2 控制方案 ........................................................................................................................................ 28
5.3 硬件设计 ........................................................................................................................................ 29
5.3.1 PLC 简介 .......................................................................................................................... 29
5.4 软件设计 ........................................................................................................................................ 30
5.4.1 PLC 程序设计 .................................................................................................................. 31
5.4.2 PLC 编程 .......................................................................................................................... 32
参考文献 ................................................................ 39
致谢 .................................................................... 40
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1 .绪论
1.1 升降机发展历史
升降机同电梯、起重机一样,是完成输送和起重任务中不可缺少的机电设备,但
是他们的种类和承担的具体任务并不相同。
从人类食用升降机械的历史来看,最先使用的是简单机械—绞车;后来是复杂一
点的机械—升降机;再后来出现了机电一体化的设备—电梯和起重机。现在已发展到
使用计算机、应用智能控制的现代电梯和起重机阶段了。升降机械发展史大体上可分
为四个阶段:13 世纪前的绞车阶段,19 世纪末叶以前的升降机阶段,19 世纪末叶以后
的电梯和起重机阶段,现代电梯和起重机阶段。
1.2 课题研究的目的和意义
施工升降机是利用吊笼或平台将人、物沿导轨上下运输的施工机械,它在建筑施
工中是不可缺少的,同塔式起重机共同承担着建筑施工中载人、载物的任务。它主要
应用于建筑施工与维修,还可以作为仓库、码头、船坞、高塔等长期使用的垂直运输
机械。
自 1973 年第一台国产齿轮齿条式施工升降机诞生以来,历经 30 多年的不断发
展,升降机在结构形式、功能、用途、安全装置等多个方面都有了很大的变化和发
展。
施工升降机主要用于城市高层和超高层的各类建筑中,这主要因为这样的建筑高
度对使用井子架、龙门架来完成作业时是十分困难的。今年来,随着建筑高度的不断
增加,架设高度大的施工升降机的需求量也在不断增加。建筑施工升降机除了应用在
高层建筑中还可以应用在大桥的建设中,此外,它还可以应用在大型化工厂冷却塔、
发电成的烟囱、广播电视塔以及煤矿等多种施工场合下,施工升降机已成为建筑行业
中一种必不可少的机械设备。
本课题的最终目的是研制出一台高性能、高效率、低成本的新型机、电、液一体
化的液压施工升降机,以弥补国内施工升降机市场的不足。同时,为该施工升降机设
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