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2 20 01 15 5 屆屆學(xué)學(xué)士士論論文文畢畢業(yè)業(yè)答答辯辯全液壓鉆機液壓系統(tǒng)設(shè)計報 告 人：汪締洪指導(dǎo)教師：胡波2015年5月29日核技術(shù)與自動化工程學(xué)院成都理工大學(xué)核技術(shù)與自動化工程學(xué)院主要內(nèi)容：單擊此處添加文字內(nèi)容 選題背景單擊此處添加文字內(nèi)容 調(diào)查分析單擊此處添加文字內(nèi)容 液壓系統(tǒng)自動化改造單擊此處添加文字內(nèi)容 液壓系統(tǒng)設(shè)計1243單擊此處添加文字內(nèi)容 結(jié)論5成都理工大學(xué)核技術(shù)與自動化工程學(xué)院選題背景1（）成都理工大學(xué)核技術(shù)與自動化工程學(xué)院選題背景1課題背景論文題目來自教師的科研課題。主要用于解決生產(chǎn)企業(yè)中部分問題，具有較強的理論研究意義和較大的工程實踐價值。鉆機背景12中國是全球最大的煤炭生產(chǎn)國，也是世界上礦產(chǎn)資源較為豐富的國家，無論是在煤礦安全生產(chǎn)中還是在其他地質(zhì)鉆探中，都離不鉆機。而現(xiàn)在鉆機的功能逐漸增強，傳統(tǒng)機械傳動方式在鉆機使用中已經(jīng)越來越不合適。（）成都理工大學(xué)核技術(shù)與自動化工程學(xué)院選題背景1液壓傳統(tǒng)優(yōu)勢3易于操縱控制并實現(xiàn)過載保護，工作安全可靠布局靈活方便，調(diào)速范圍大，工作平穩(wěn)易于實現(xiàn)自動化成都理工大學(xué)核技術(shù)與自動化工程學(xué)院調(diào)查分析2（）成都理工大學(xué)核技術(shù)與自動化工程學(xué)院總體狀況在我國，液壓傳動地質(zhì)鉆探設(shè)備主要分為兩類：一類是全液壓動力頭鉆機，一類是液壓立軸式鉆機。調(diào)查分析2兩類鉆機主要特性對比分別讓鉆機在相同的鉆進工藝和鉆進條件下，通過比較兩類鉆機的鉆進時間以及鉆進后鉆孔的質(zhì)量甚至是施工成本方面來對其進行分析和對比。12（）成都理工大學(xué)核技術(shù)與自動化工程學(xué)院2調(diào)查分析鉆孔深度（m）鉆進施工時間（h）動力頭鉆機比立軸式鉆機節(jié)省時間動力頭鉆機立軸式鉆機50051062021.7%10001152131313.8%1500191620828.7%2000282529193.3%鉆機鉆進2000以下深度鉆進施工時間對比（）成都理工大學(xué)核技術(shù)與自動化工程學(xué)院調(diào)查分析2比較結(jié)果3從施工效率上說，全液壓動力頭鉆機施工效率更高，鉆進相同的深度，動力頭鉆機所消耗的時間更少。從施工質(zhì)量上來說，全液壓動力頭鉆機給進行程長，無須重復(fù)次的倒桿，鉆進過程平穩(wěn)，無論在鉆孔質(zhì)量和巖心取樣上都高于立軸式鉆機。從施工成本上來說，動力頭鉆機購置成本都雖然較高，但是施工效率更高，反過來也會使得鉆機的施工成本下降。在購置一段時間后，動力頭鉆機成本可以和立軸式鉆機相持平甚至是更低?？偨Y(jié)：動力頭鉆機優(yōu)勢更加明顯，也更適合在未來的發(fā)展，是未來鉆機的主要發(fā)展方向。成都理工大學(xué)核技術(shù)與自動化工程學(xué)院液壓系統(tǒng)設(shè)計3（）成都理工大學(xué)核技術(shù)與自動化工程學(xué)院液壓系統(tǒng)設(shè)計3液壓系統(tǒng)設(shè)計過程1全頭鉆機在未來發(fā)展中具有絕對的優(yōu)勢，因此有必液壓動力要對其液壓系統(tǒng)進行了解，根據(jù)鉆機上的主要技術(shù)參數(shù)，通過反求證方式，進行液壓系統(tǒng)設(shè)計。（）成都理工大學(xué)核技術(shù)與自動化工程學(xué)院液壓系統(tǒng)設(shè)計3液壓系統(tǒng)原理圖2根據(jù)液壓鉆機主要技術(shù)參數(shù)和所設(shè)計的原理圖，得到了和說明書上相似的結(jié)果，表明，液壓系統(tǒng)的設(shè)計是合理可行的。（）成都理工大學(xué)核技術(shù)與自動化工程學(xué)院3液壓系統(tǒng)設(shè)計3當(dāng)前液壓系統(tǒng)存在的問題和不足之處鉆機整體操作閥全是手動閥，手動閥換向時瞬間沖擊力過大，液壓系統(tǒng)容易發(fā)生故障。不能滿足自動化控制要求，根據(jù)經(jīng)驗來判斷給進行程來確定鉆機是否倒桿等此液壓系統(tǒng)中卡盤夾持器和給進液壓缸間采用了聯(lián)動控制，使得液壓系統(tǒng)的難度加大，控制出現(xiàn)故障的幾率也越大。在回油路中，液壓系統(tǒng)運行過程中油液中會產(chǎn)生雜質(zhì)，堵塞回油過濾器，使系統(tǒng)壓力損失增大，系統(tǒng)效率降低。成都理工大學(xué)核技術(shù)與自動化工程學(xué)院4液壓系統(tǒng)自動化改造（）成都理工大學(xué)核技術(shù)與自動化工程學(xué)院液壓系統(tǒng)自動化改造4對原液壓系統(tǒng)中存在的問題進行改進將原系統(tǒng)中手動閥替換為電磁閥，既能改善手動閥控制時產(chǎn)生的瞬間沖擊力，也能通過PLC進行控制。鉆機的液壓系統(tǒng)設(shè)計過程中在滿足要求的同時要盡可能使液壓系統(tǒng)簡單，將聯(lián)動控制出獨立出來，既可以使液壓系統(tǒng)變得簡單易懂，也能夠通過簡單編程進行自動化控制1在回油濾油器旁并聯(lián)一個單向閥，可起旁通作用，當(dāng)過濾器堵塞達到一定壓力損失時，單向閥打開通油。（）成都理工大學(xué)核技術(shù)與自動化工程學(xué)院改進后液壓系統(tǒng)原理圖4液壓系統(tǒng)自動化改造2（）成都理工大學(xué)核技術(shù)與自動化工程學(xué)院液壓系統(tǒng)自動化改造43自動化控制為了能夠達到自動化控制要求，需要在液壓系統(tǒng)基礎(chǔ)上添加PLC控制系統(tǒng)，以滿足目前各生產(chǎn)企業(yè)對高生產(chǎn)效率的要求。根據(jù)液壓系統(tǒng)要求，方案設(shè)計。確定輸入輸出設(shè)備，進行I/O口分配。根據(jù)設(shè)計繪制出電路圖。根據(jù)控制要求，編寫程序（）成都理工大學(xué)核技術(shù)與自動化工程學(xué)院液壓系統(tǒng)自動化改造4自動化控制I/O口分配4PLC軟元件元件元件文字符號元件文字符號元件名稱元件名稱控制功能控制功能數(shù)字量數(shù)字量輸入入I0.0SB1點動開關(guān)準備I0.1SB2點動開關(guān)鉆孔I0.2SB3點動開關(guān)升鉆具I0.3SB4點動開關(guān)降鉆具I0.4SB5點動開關(guān)擰緊鉆桿I0.5SB6點動開關(guān)拆卸鉆桿I0.6SB7點動開關(guān)復(fù)位I0.7KP1壓力繼電器卡盤高壓松開I1.0KP2壓力繼電器夾持器高壓松開I1.1SQ1行程開關(guān)油缸前進終點I1.2SQ2行程開關(guān)油缸后退終點I1.3SB8點動開關(guān)急停模模擬量量輸入入AIW12壓力變送器馬達正轉(zhuǎn)油路壓力AIW14壓力變送器給進油缸前進油路壓力數(shù)字量數(shù)字量輸出出Q0.1YV1電磁閥切換到卡夾油路Q0.2YV2電磁閥切換到進轉(zhuǎn)油路Q0.3YV3電磁閥控制馬達正轉(zhuǎn)Q0.4YV4電磁閥控制馬達反轉(zhuǎn)Q0.5YV5電磁閥控制油缸前進（）成都理工大學(xué)核技術(shù)與自動化工程學(xué)院液壓系統(tǒng)自動化改造4PLC控制線路接線圖5根據(jù)上表中I/O口分配，可以繪制出如圖所示電路簡圖。（）成都理工大學(xué)核技術(shù)與自動化工程學(xué)院4液壓系統(tǒng)自動化改造PLC程序流程圖6成都理工大學(xué)核技術(shù)與自動化工程學(xué)院結(jié)論5（）成都理工大學(xué)核技術(shù)與自動化工程學(xué)院結(jié)論5改造實物圖片1（）成都理工大學(xué)核技術(shù)與自動化工程學(xué)院結(jié)論4取得成果通過相關(guān)調(diào)研，將全液壓動力頭鉆機和立軸式鉆機兩類鉆機進行性能比較，由于動力頭鉆機比立軸式鉆機優(yōu)勢更加明顯，發(fā)展?jié)摿Ω泳薮蟆θ簤簞恿︻^鉆機進行液壓系統(tǒng)研究根據(jù)鉆機機身上所提供技術(shù)參數(shù)，對液壓系統(tǒng)進行反向求證設(shè)計，得到與鉆機說明書類似的結(jié)果。2（）成都理工大學(xué)核技術(shù)與自動化工程學(xué)院結(jié)論分析4取得成果所設(shè)計的液壓系統(tǒng)是符合要求的，為了滿足相關(guān)企業(yè)要求，將PLC控制融入液壓系統(tǒng)控制中，完成了相關(guān)改造，也滿足了生產(chǎn)企業(yè)的需求。2成都理工大學(xué)核技術(shù)與自動化工程學(xué)院謝謝！謝謝！