液壓驅(qū)動金屬打包機(jī)設(shè)計(jì)【含CAD圖紙、說明書】

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PLC 控制的液壓打包機(jī)在鋁加工行業(yè)的應(yīng)用探析J. 科協(xié)論壇，2013 年 09 期5 陳輝. 廢紙板打包機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)J. 液壓氣動與密封，2013 年 08 期6 郭銳，石玉，趙靜一. 液壓泵可靠性短時試驗(yàn)方法研究J. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報，201 6 年 03 期7 劉保杰； 楊清文，吳翔. 液壓系統(tǒng)故障診斷技術(shù)研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢J. 液壓氣動與密封，2016 年 08 期8 王琳 高壓大流量液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵因素J. 鍛壓技術(shù)，2016 年 08 期9 羅才君，楊洪波. 主鏡液壓支撐系統(tǒng)性能優(yōu)化分析J. 計(jì)算機(jī)仿真，2016 年 04期10 陳麗君，姚建勇. 機(jī)載液壓系統(tǒng)故障診斷與健康管理J. 航空精密制造技術(shù)，2 016 年 02 期11 周貴花，李傳鐸，孫松林，王書磊. 液壓傳動機(jī)構(gòu)在金屬打包機(jī)改造中的應(yīng)用J. 山東冶金，2011 年 01 期12 楊芳，楊閩，毛武榮. 預(yù)壓打包機(jī)組液壓原理及液壓系統(tǒng)維護(hù)M. 機(jī)電設(shè)備，200413 劉延俊.液壓與氣壓傳動M. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，201214 張立勛，黃筱調(diào)，王亮. 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)M. 北京：高等教育出版社，2007 15XINDe-zhong ， CHEN Song-ling ， WANG Qing-feng. Technologyof load-sensitivity used in the hydraulic system of an all-hydraulic core rigJ. Journal ofCoal Science & Engineering(China)，200916 Yongjun Bai， Feng Gao， Weizhong Guo. Design of mechanical press driven by multi-servomotorJ. Journal of Mechanical Science and Technology，201117 Deliang Gu，Kuisheng Chen，Xinbo Qian，Congchang Zhan. Reliability Analysis of Drilling Mud Pump Pressure Cylinder Hydraulic SystemJ. 2016 Third International Conference on Trustworthy Systems and their Applications(TSM)，201618 曹少泳，李雄華. 基于 PLC 打包機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)J.硅谷,2011 年 21 期附：文獻(xiàn)綜述或報告金屬打包機(jī)作為一種廢金屬回收器械目前已廣泛應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中，是現(xiàn)階段實(shí)現(xiàn)降低污染、金屬資源重復(fù)利用的一種重要工具。金屬打包機(jī)的發(fā)展，也反映出各個國家現(xiàn)如今的科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平與工業(yè)生產(chǎn)水平。一、金屬打包機(jī)主要是由壓縮板頭，壓縮室，驅(qū)動系統(tǒng)，控制系統(tǒng)等部分組成。工作時，金屬廢料先進(jìn)入壓縮室，然后壓縮板頭通過驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動，對金屬廢料進(jìn)行壓縮，最后打包成塊，推出壓縮室。現(xiàn)階段大部分金屬打包機(jī)還是采用傳統(tǒng)的繼電控制，設(shè)備自動化程度不高。而新式打包機(jī)由 PLC 控制，設(shè)備自動化程度高，降低了人為操作帶來的失誤等。二、根據(jù)驅(qū)動方式的不同，目前國內(nèi)擁有并使用的金屬打包機(jī)大致分為絲桿傳動驅(qū)動和液壓傳動驅(qū)動兩大類。絲桿傳動驅(qū)動的金屬打包機(jī)，主要由電動機(jī)、減速器、絲桿及螺母進(jìn)行傳動，人工取包或是機(jī)械頂住包塊。這類金屬打包器械，其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，易于制造。但是其缺點(diǎn)也很明顯，絲桿傳動的功率損耗大，磨損大，體積大， 所以在金屬打包機(jī)發(fā)展過程逐漸被液壓傳動式所替代。而液壓驅(qū)動金屬打包機(jī)，采用液壓系統(tǒng)作為打包機(jī)的驅(qū)動系統(tǒng)，相對絲桿傳動式金屬打包機(jī)來說，占地面積稍小， 結(jié)構(gòu)與之相比更為緊湊，更容易獲得大的壓力。兩種打包機(jī)的驅(qū)動方式雖然不同，但是其主機(jī)的結(jié)構(gòu)基本都相同。打包機(jī)的具體運(yùn)動基本都為：（1）合蓋封閉料箱， 形成壓縮室。即預(yù)壓過程（2）第一極壓頭加壓X 向加壓（3）第二級加壓Y 向加壓。即最終加壓，形成密度較高的束塊。（4）開側(cè)門，推出束塊，（5）回位主、側(cè)壓頭退回，側(cè)門關(guān)閉，機(jī)蓋啟開。等待下一工作循環(huán)加料。三、液壓驅(qū)動式金屬打包機(jī)的核心部分便是液壓系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)的性能直接影響到打包機(jī)的工作性能。打包機(jī)的液壓系統(tǒng)主要由動力裝置：液壓泵；執(zhí)行裝置：液壓缸；控制調(diào)節(jié)裝置：手動方向閥、壓力控制閥；輔助裝置：油箱、油管、接頭、密封件、壓力表等組成。液壓金屬打包機(jī)對液壓系統(tǒng)的要求為：（1） 合理的動力裝置。液壓泵和電機(jī)的選擇直接關(guān)系到動力源的利用率，因此，選擇液壓泵和電機(jī)時應(yīng)選擇最合理最節(jié)能的。液壓泵的基本參數(shù)為：壓力、轉(zhuǎn)速、流量、效率，一般應(yīng)該根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際工況來選取。選擇液壓泵的另外因素就是泵的流量或者是排量，液壓泵的流量與實(shí)際工作狀況有關(guān)，選擇的液壓泵流量需大于液壓系統(tǒng)工作時候的最大流量。最后結(jié)合液壓泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性能來確定型號，一般需要達(dá)到液壓泵變量機(jī)構(gòu)慣性小、工作壓力高、結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、成本較低等特點(diǎn)。需要注意的是，為了使液壓泵工作安全可靠，應(yīng)使液壓泵的額定壓力大于工作壓力，通常高 0.250.60，而液壓泵的額定流量與實(shí)際流量相當(dāng)，不需要超過太多。（2） 執(zhí)行裝置的可靠性。執(zhí)行裝置液壓缸的選擇，首先需要根據(jù)設(shè)計(jì)的實(shí)際要求，計(jì)算參數(shù)，經(jīng)過強(qiáng)度校核后，確定其是否符合實(shí)際生產(chǎn)要求，才能夠確定液壓缸的型號。通常，液壓金屬打包機(jī)需要用到 3 個或以上的液壓缸，主要用途為：（a） 機(jī)蓋啟開或預(yù)壓（b）主壓力缸（c）側(cè)壓力缸等（3） 方便的控制裝置。液壓控制元件選擇。考慮打包機(jī)的運(yùn)動工作循環(huán)，在壓縮過程中，應(yīng)保持穩(wěn)定狀態(tài)，不允許受到各種干擾，同時要求各個液壓缸只能單獨(dú)動作，不能同時動作，主缸、側(cè)缸、蓋缸都能在任意位置停止運(yùn)動，基于此來選擇液壓油路。而選擇的各種控制閥應(yīng)保證液壓系統(tǒng)的安全可靠性，同時考慮各個液壓缸的互鎖機(jī)制，結(jié)合控制閥的中位機(jī)能，達(dá)到減少系統(tǒng)的功率損失，便于卸荷的效果。（4） 輔助元件選擇。由于液壓系統(tǒng)工作時會產(chǎn)生一系列因素，如油液可壓縮性以及油液升溫等，此類因素在系統(tǒng)靜止時不會對系統(tǒng)系能產(chǎn)生影響，但是在工作時這一系列因素會導(dǎo)致液壓系統(tǒng)性能無法達(dá)到設(shè)計(jì)的要求，所以需要選擇一系列輔助元件，如在液壓系統(tǒng)的回油路裝冷卻器，調(diào)節(jié)油溫：在主壓缸的加載缸進(jìn)油口裝壓力表和安全閥等，讓液壓金屬打包機(jī)滿足工作循環(huán)中各種壓力、流量變化的要求。四、打包機(jī)的控制系統(tǒng)，市面上常見的金屬打包機(jī)控制系統(tǒng)大致也分為兩種，通過繼電器控制，和采用 PLC 作為控制軟件控制系統(tǒng)。（1）傳統(tǒng)的繼電器控制方式， 雖然控制形式簡單，但是有的控制全都是采用電氣元件來完成，接線較為麻煩，在系統(tǒng)發(fā)生問題時，查找起來非常困難，并且通過人工操縱桿實(shí)現(xiàn)打包機(jī)的運(yùn)動控制，不能達(dá)到控制精確，甚至可能導(dǎo)致操作失誤而帶來不必要的損失。所以這種控制方式終將被淘汰（2）新式打包機(jī)通過運(yùn)用 PCL 控制系統(tǒng)，作為新一代可編程控制器的 PLC， 在生產(chǎn)過程中的自動控制和順序邏輯控制可根據(jù)要求和加工流程來實(shí)現(xiàn)，通過計(jì)算機(jī)收集數(shù)據(jù)信息，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與處理，再進(jìn)行系統(tǒng)的總體控制，控制相對精確， 所以在控制現(xiàn)場中 PLC 不僅被廣泛應(yīng)用，同時也取得了很好的控制效果。并且采用PLC 控制，在檢查系統(tǒng)問題時也相對簡單。五、液壓系統(tǒng)的故障檢測。隨著液壓技術(shù)與微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、傳感技術(shù)等新技術(shù)的緊密結(jié)合，使得液壓系統(tǒng)向著復(fù)雜化、精密化和自動化的方向快速發(fā)展，而且用途越來越多，涉及的領(lǐng)域也越來越廣。在機(jī)、電、液一體化的耦合系統(tǒng)中， 液壓系統(tǒng)發(fā)生的故障具有隨機(jī)性、隱蔽性和復(fù)雜性等特點(diǎn)，所以開展針對液壓系統(tǒng)的故障診斷的研究顯得尤為重要。依據(jù)液壓系統(tǒng)的故障診斷技術(shù)特點(diǎn)，可分為以下三個發(fā)展階段：（1） 原始診斷階段。該階段由于機(jī)器裝備比較簡單，故障診斷主要依靠專家或維修人員通過感官、經(jīng)驗(yàn)和簡單儀表，對故障進(jìn)行診斷并排除。通常采用的方法有感官診斷法、邏輯分析法、圖論法和儀器檢測法。每種方式方法的應(yīng)用時機(jī)，需要視具體的應(yīng)用場合與故障發(fā)生狀況而定。該發(fā)展階段的故障診斷方法，其優(yōu)點(diǎn)是建模簡單， 分析過程和結(jié)果易于理解。但它過于依賴檢修人員的判斷能力和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，只能對故障進(jìn)行簡單的定性分析，做不到定量分析。另外，當(dāng)系統(tǒng)復(fù)雜時，使用此類診斷方法將會變得非常困難，費(fèi)時費(fèi)力，而且診斷正確率不高，滿足不了現(xiàn)代液壓系統(tǒng)的要求。（2） 基于傳感器與計(jì)算機(jī)技術(shù)診斷階段。這個階段由于傳感器技術(shù)和動態(tài)測試技術(shù)的發(fā)展，使得對液壓系統(tǒng)個中診斷新號（壓力、流量、振動等）的測量變得容易和快捷，微機(jī)和信號處理技術(shù)的快速發(fā)展，使數(shù)據(jù)處理的效率大大提高，從而出現(xiàn)了各種狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷方法。主要是時域分析法、頻域分析法、時頻分析法、狀態(tài)空間分析法、動態(tài)過程分析法、參數(shù)估計(jì)法等。該階段的診斷方法，需要建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型或者提取系統(tǒng)的特征參數(shù)，而液壓系統(tǒng)是一個非線性時變系統(tǒng)，具有強(qiáng)耦合、滯后、參數(shù)時變等非線性特征，導(dǎo)致液壓系統(tǒng)故障特征參數(shù)提取困難，數(shù)學(xué)模型極其復(fù)雜甚至數(shù)學(xué)模型無法建立的情況，很難得到較準(zhǔn)確的在線狀態(tài)估計(jì)或參數(shù)估計(jì)。（3） 智能化診斷階段。這一階段的特點(diǎn)是將人工智能的研究成果（專家經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)、模糊邏輯和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等）應(yīng)用到液壓系統(tǒng)故障診斷領(lǐng)域中，它以常規(guī)信號處理和診斷技術(shù)為基礎(chǔ)，以人工智能技術(shù)為核心，構(gòu)建智能化故障診斷模型和系統(tǒng)。此時，故障診斷過程由以知識處理為核心取代了以數(shù)據(jù)處理為核心。目前，基于人工智能的液壓系統(tǒng)故障診斷法主要有基于模糊邏輯的診斷法、基于專家系統(tǒng)的診斷法和基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的診斷法以及它們之間的融合等?；趯＜蚁到y(tǒng)的診斷法，是根據(jù)人們在長期的實(shí)踐中積累起來的大量故障診斷經(jīng)驗(yàn)和知識設(shè)計(jì)出的一套計(jì)算機(jī)程序，其診斷結(jié)果直觀、形象，易于理解，并且克服了模型診斷法對模型的依賴性。但是，專家系統(tǒng)存在知識獲取比較困難；當(dāng)規(guī)則較多時，推理中存在匹配沖突、組合爆炸等問題，導(dǎo)致推理速度變慢、效率低下?；谏窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)的診斷法，是利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有高度的自適應(yīng)性、較強(qiáng)的自學(xué)習(xí)能力和容錯性以及分布式并行信息處理功能等，較好地解決了專家系統(tǒng)中出現(xiàn)的無窮遞歸、組合爆炸及匹配沖突等問題，并使計(jì)算速度大大提高。但是，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)故障診斷存在學(xué)習(xí)算法收斂速度慢，訓(xùn)練樣本獲取困難，不能解釋推理過程和推理結(jié)果等問題。結(jié)合目前的人工智能、只能計(jì)算、信息處理等計(jì)算機(jī)等相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展，將相關(guān)學(xué)科和領(lǐng)域的新技術(shù)、新理論不斷引入并與現(xiàn)有的故障診斷技術(shù)相融合，必將促進(jìn)液壓系統(tǒng)故障診斷技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。