泵房制动与控制装置设计文档格式.docx
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对比各种制动装置的工作原理,设计一台制动装置及其控制方法。
参数:
泵房20吨;
坡度20°
;
工作时需要制动力1吨;
制动器开口(行程)5mm;
1.根据相关参数完成泵房制动与控制装置设计的总体设计
2.完成液压系统设计,泵,阀等液压元件及传感元件的选择
3.完成主要传动组件,零件的工作图设计
4.完成油箱工作图设计
5.完成制动系的控制系统
6.编写完成整机设计计算说明书
摘要
本设计方案在水泵车上加制动装置,泵车上的盘式制动器成对安装于轨道两侧,盘式制动器所需压力油用在泵车安装的液压站供给,采用液压打开,无压时碟形弹簧制动,采用抱轨制动方式。
这种制动方式属于事故安全型,即无论什么原因造成液压系统失压(断电、电磁阀不动作等等),制动器都可以在碟形弹簧力作用下使泵车安全制动。
本设计制动系统使用盘式制动器,可以在有限的设备布置空间内,尽可能多设置制动单元,使得泵房提升系统的制动失效概率降至最小。
采用对称式管路布置,以均衡各制动器之间的动作时间,保证制动的同时性和可靠性。
另外,液压泵站采用了的中高压液压驱动设计和较小的工作流量,以减少液压系统的沿程阻力损失和局部压力损失,减少管路内部油液撞击。
以上各个特性可以表明:
液压盘式制动系统是一套常闭制动系统,较之块式制动器的系统具有制动原理简洁可靠,上闸响应快,多点制动同时性好等特点。
由于泵房提升前,必须先使制动器松闸。
泵房在运行时,遇到特殊原因(如断绳)时需紧急制动。
故此次设计中设置了压力继电器和P606型重力传感器。
以先检测系统压力和泵房牵引状态并把检测值送入PLC。
实现自动控制,并能在遇到突发状况。
如:
牵引设备故障产生溜车、钢丝绳断绳或系统断电时,制动器应自动上闸,紧急制动。
关键词:
泵房提升系统盘式制动器碟型弹簧液压系统自动化控制
ABSTRACT
Thisdesignproposaladdsthearrestinggearonthewaterpumpvehicle,onthepumpvehicle'
sdiscbrakepairedmountingintheorbitalbothsides,thediscbrakeneedsthepressureoiltousethehydraulicpressurestationsupplieswhichinstallsinthepumpvehicle,usesthehydraulicpressuretoopen,notwhenpressurethesmalldishshapespringappliesthebrake,touseholdstheaxlebrakeway.Thisbrakewaybelongstotheaccidentsecurity,namely,regardlessofanyreasoncausesthehydraulicsystemtolosepresses(powerfailure,solenoidvalvenottoactandsoon),thebrakemaycausethepumpvehiclesafetyarrestmentunderthesmalldishshapespringactionofforce.
Thisdesignbrakingsystemusediscbrake,mayinthelimitedarrangementofequipmentspace,themulti-establishmentbrakeunit,causethepumphouseliftsystem'
sbrakefadeprobabilitytodroptoasfaraspossibleissmallest.Usesthesymmetricalexpressionpipelinearrangement,bythebalancedvariousbrakes'
betweenoperatingtime,guaranteedappliesthebrakesynchronyandreliability.Moreover,thehydraulicpressurepumpingstationhasusedtheNeutralhighhydraulicpressureactuationdesignandthesmallworkcurrentcapacity,reducesthehydraulicsystemalongtheregulationresistancelossandthelocalpressureloss,reducesthepipelineinteriorfatliquorhit.Aboveeachcharacteristicmayindicate:
Thehydraulicpressuredisctypebrakingsystemisasetoftenshutsthebrakingsystem,hasthebrakeprinciplesuccinctlycomparedwithblockbrake'
ssystemreliable,onthefloodgaterespondsquickly,Trayshapebrakesynchronygoodandsooncharacteristics.
Becausebeforethepumphousepromotion,mustmakethebrakeloosefloodgatefirst.Pumphousewhenmovement,meetsthespecialreason(forexamplebreaksrope)whenneedstheemergencybrake.ThereforeinadesignhasestablishedthepressureswitchandtheP606gravitysensor.ByexaminesthesystempressureandthepumphousehaulingconditionandsendsintheexaminationvaluefirstPLC.Realizestheautomaticcontrol,andcanmeetthesuddenoutbreak.Forexample:
Thetowingdevicebreakdownproduceswhentheaccelerating-coasting,thesteelwirebreaktheropeorthesystempowerfailure,thebrakeshouldontheautomaticfloodgate,theemergencybrake.
Keywords:
Pumphouseliftsystem;
Discbrake;
Dishshapespring;
Hydraulicsystem;
Automatedcontrol
1绪论
1.1选题的背景和意义
1.1.1选题背景
由于现在使用的一级活动式缆车泵站是1997年以前设计建造的,受当时的技术水平、认知能力和设计能力的限制,当初设计建成的一级缆车泵站在使用过程中出现了许多问题:
先是当时水泵的选型余地小,当时的水泵现在已经不合适。
当时选择的水泵对泥沙含量高的水质不适应,在使用出现叶轮磨损快,密封结构和密封件损坏快,使得水泵在使用不久即变得效率低下,泄漏严重,维护工作量大。
其次是泵车在设计时安全性考虑不足。
当初在设计中使用一根钢丝绳加滑轮组进行牵引,用一个挂钩装置做后备保护,对于动作次数较多的泵车来说,每次手工摘挂钩的劳动强度非常大,而且由于设计的不合理,挂钩的调节距离小,调节螺丝锈蚀快,失去了调节作用,造成挂钩松弛或者是连接不上。
如果挂钩有100mm的松弛量,则断绳时在挂钩和连接装置内产生的动负荷就是静负荷的10倍以上,所以这种保护只是一个样子而已,已经为现场弃之不用。
第三是控制系统落后。
1997年时可编程序控制(PLC)已经在新控制系统中成为主流,但在此处没有被采用。
如此一来,所有的控制都要用人并凭着经验进行控制。
如泵车升降时,按下启动按钮,泵车上升,到位后按下停止按钮,但对于管径为φ720的大型水管,其连接时的位置误差不允许超过2mm,否则就无法穿螺栓进行连接。
这时就要通过喊话,多次“点动上行,松闸下行”来进行管路接口的对位工作,费时费力。
第四是设计时对钢丝绳的塑性伸长和热胀冷缩认识不足。
本身温差大,钢丝绳要热胀冷缩,而且钢丝绳在泵车的拉紧作用下本身也在缓慢地发生塑性变形。
这种热胀冷缩和塑性变形导致泵车产生很小的相对位移,但因为泵车和管路的连接是刚性的,管路要阻止泵车的移动,结果就在管路中引起很大的应力,导致管路变形。
表现为管路在安装时与固定管路的各个接口都是平的,但过一段时间后,泵车移动到另一个接口时,由于管口不平造成连接困难,给操作工人造成很大的麻烦,致使工作劳动强度大,连接时间长。
泵车自重加上泵车内的设备总重量超过20T,泵车以是处在一个20°
的坡度上工作,而这20T重量仅靠缠绕在绞车两个滚筒上的单根钢丝绳牵引,钢丝绳常年暴露在外,风吹日晒雨淋,锈蚀、老化、断丝在所难免,在泵车上没有断绳后备保护装置,万一发生断绳事故泵车将直接冲入河中,而且因为在运动时的动负荷要大于静负荷,所以在泵车移动过程中发生断绳的可能性更大,这时操作工人多,更容易造成人身伤害。
此外,由于泵车地处野外,冬天冷夏天热,工作环境恶劣,如果不采取相应的保温隔热措施,在严冬将会冻坏泵车内的水泵和管路等设备。
所以需要采取相应保温隔热措施来改善泵车内的工作环境。
1.1.2意义
一级缆车泵站主要有牵引装置,制动装置和取水装置组成,而在移动式泵车上有控制装置,抽水泵房,工作人员,因此制动装置的重要性是不言而喻的。
随着社会的发展,人口的递增,取水量也将大大提高,取水设备向大功率发展,水位也将下降很快,显然泵车的移动频率也会增大,同时社会大力提倡以人为本,安全第一,因此泵车的安全性变得极为重要,任何的故障,都将直接影响取水的正常运行,同时可能造成重大的人员伤亡。
另外如果泵车的制动装置不出现明显的故障,人们是无法察觉的,因此实现对制动系统的自动化监测具有重要意义。
综合以上对此泵站可以概括为以下几个特点:
(1)常年暴露野外,环境条件恶劣。
(2)随着取水量的增加,泵车移动频率增加,危险系数增大。
(3)制动系统没有监测系统。
(4)制动装置在安全方面担负着不可替代的作用,如果制动装置发生故障,损失较大。
因此适应泵车工作的环境特点,研究其自动监测制动系统和控制方法是安全性的迫切要求。
由于制动装置在整个系统中特殊地位,设计时根据当时的理论基础和技术条件,都开发了制动装置。
然而由于当时技术条件的限制,目前现场制动装置已经不起作用,不能满足安全的需要。
由于上述原因
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- 关 键 词:
- 泵房 制动 控制 装置 设计