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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(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào) 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(dòng)化工程學(xué)院成都理工大學(xué)核技術(shù)與自動(dòng)化工程學(xué)院主要內(nèi)容：?jiǎn)螕舸颂幪砑游淖謨?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(dòng)化改造單擊此處添加文字內(nèi)容 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(dòng)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(dòng)化工程學(xué)院選題背景1課題背景論文題目來(lái)自教師的科研課題。主要用于解決生產(chǎn)企業(yè)中部分問(wèn)題，具有較強(qiáng)的理論研究意義和較大的工程實(shí)踐價(jià)值。鉆機(jī)背景12中國(guó)是全球最大的煤炭生產(chǎn)國(guó)，也是世界上礦產(chǎn)資源較為豐富的國(guó)家，無(wú)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(jī)。而現(xiàn)在鉆機(jī)的功能逐漸增強(qiáng)，傳統(tǒng)機(jī)械傳動(dòng)方式在鉆機(jī)使用中已經(jīng)越來(lái)越不合適。（）成都理工大學(xué)核技術(shù)與自動(dòng)化工程學(xué)院選題背景1液壓傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)3易于操縱控制并實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)，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(shí)現(xiàn)自動(dòng)化成都理工大學(xué)核技術(shù)與自動(dòng)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(dòng)化工程學(xué)院總體狀況在我國(guó)，液壓傳動(dòng)地質(zhì)鉆探設(shè)備主要分為兩類：一類是全液壓動(dòng)力頭鉆機(jī)，一類是液壓立軸式鉆機(jī)。調(diào)查分析2兩類鉆機(jī)主要特性對(duì)比分別讓鉆機(jī)在相同的鉆進(jìn)工藝和鉆進(jìn)條件下，通過(guò)比較兩類鉆機(jī)的鉆進(jìn)時(shí)間以及鉆進(jìn)后鉆孔的質(zhì)量甚至是施工成本方面來(lái)對(duì)其進(jìn)行分析和對(duì)比。12（）成都理工大學(xué)核技術(shù)與自動(dòng)化工程學(xué)院2調(diào)查分析鉆孔深度（m）鉆進(jìn)施工時(shí)間（h）動(dòng)力頭鉆機(jī)比立軸式鉆機(jī)節(jié)省時(shí)間動(dòng)力頭鉆機(jī)立軸式鉆機(jī)50051062021.7%10001152131313.8%1500191620828.7%2000282529193.3%鉆機(jī)鉆進(jìn)2000以下深度鉆進(jìn)施工時(shí)間對(duì)比（）成都理工大學(xué)核技術(shù)與自動(dòng)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(shuō)，全液壓動(dòng)力頭鉆機(jī)施工效率更高，鉆進(jìn)相同的深度，動(dòng)力頭鉆機(jī)所消耗的時(shí)間更少。從施工質(zhì)量上來(lái)說(shuō)，全液壓動(dòng)力頭鉆機(jī)給進(jìn)行程長(zhǎng)，無(wú)須重復(fù)次的倒桿，鉆進(jìn)過(guò)程平穩(wěn)，無(wú)論在鉆孔質(zhì)量和巖心取樣上都高于立軸式鉆機(jī)。從施工成本上來(lái)說(shuō)，動(dòng)力頭鉆機(jī)購(gòu)置成本都雖然較高，但是施工效率更高，反過(guò)來(lái)也會(huì)使得鉆機(jī)的施工成本下降。在購(gòu)置一段時(shí)間后，動(dòng)力頭鉆機(jī)成本可以和立軸式鉆機(jī)相持平甚至是更低。總結(jié)：動(dòng)力頭鉆機(jī)優(yōu)勢(shì)更加明顯，也更適合在未來(lái)的發(fā)展，是未來(lái)鉆機(jī)的主要發(fā)展方向。成都理工大學(xué)核技術(shù)與自動(dòng)化工程學(xué)院液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)3（）成都理工大學(xué)核技術(shù)與自動(dòng)化工程學(xué)院液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)3液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程1全頭鉆機(jī)在未來(lái)發(fā)展中具有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)，因此有必液壓動(dòng)力要對(duì)其液壓系統(tǒng)進(jìn)行了解，根據(jù)鉆機(jī)上的主要技術(shù)參數(shù)，通過(guò)反求證方式，進(jìn)行液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)。（）成都理工大學(xué)核技術(shù)與自動(dòng)化工程學(xué)院液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)3液壓系統(tǒng)原理圖2根據(jù)液壓鉆機(jī)主要技術(shù)參數(shù)和所設(shè)計(jì)的原理圖，得到了和說(shuō)明書(shū)上相似的結(jié)果，表明，液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是合理可行的。（）成都理工大學(xué)核技術(shù)與自動(dòng)化工程學(xué)院3液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)3當(dāng)前液壓系統(tǒng)存在的問(wèn)題和不足之處鉆機(jī)整體操作閥全是手動(dòng)閥，手動(dòng)閥換向時(shí)瞬間沖擊力過(guò)大，液壓系統(tǒng)容易發(fā)生故障。不能滿足自動(dòng)化控制要求，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來(lái)判斷給進(jìn)行程來(lái)確定鉆機(jī)是否倒桿等此液壓系統(tǒng)中卡盤(pán)夾持器和給進(jìn)液壓缸間采用了聯(lián)動(dòng)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(yùn)行過(guò)程中油液中會(huì)產(chǎn)生雜質(zhì)，堵塞回油過(guò)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(dòng)化工程學(xué)院4液壓系統(tǒng)自動(dòng)化改造（）成都理工大學(xué)核技術(shù)與自動(dòng)化工程學(xué)院液壓系統(tǒng)自動(dòng)化改造4對(duì)原液壓系統(tǒng)中存在的問(wèn)題進(jìn)行改進(jìn)將原系統(tǒng)中手動(dòng)閥替換為電磁閥，既能改善手動(dòng)閥控制時(shí)產(chǎn)生的瞬間沖擊力，也能通過(guò)PLC進(jìn)行控制。鉆機(jī)的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中在滿足要求的同時(shí)要盡可能使液壓系統(tǒng)簡(jiǎn)單，將聯(lián)動(dòng)控制出獨(dú)立出來(lái)，既可以使液壓系統(tǒng)變得簡(jiǎn)單易懂，也能夠通過(guò)簡(jiǎn)單編程進(jìn)行自動(dòng)化控制1在回油濾油器旁并聯(lián)一個(gè)單向閥，可起旁通作用，當(dāng)過(guò)濾器堵塞達(dá)到一定壓力損失時(shí)，單向閥打開(kāi)通油。（）成都理工大學(xué)核技術(shù)與自動(dòng)化工程學(xué)院改進(jìn)后液壓系統(tǒng)原理圖4液壓系統(tǒng)自動(dòng)化改造2（）成都理工大學(xué)核技術(shù)與自動(dòng)化工程學(xué)院液壓系統(tǒng)自動(dòng)化改造43自動(dòng)化控制為了能夠達(dá)到自動(dòng)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(duì)高生產(chǎn)效率的要求。根據(jù)液壓系統(tǒng)要求，方案設(shè)計(jì)。確定輸入輸出設(shè)備，進(jìn)行I/O口分配。根據(jù)設(shè)計(jì)繪制出電路圖。根據(jù)控制要求，編寫(xiě)程序（）成都理工大學(xué)核技術(shù)與自動(dòng)化工程學(xué)院液壓系統(tǒng)自動(dòng)化改造4自動(dòng)化控制I/O口分配4PLC軟元件元件元件文字符號(hào)元件文字符號(hào)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(diǎn)動(dòng)開(kāi)關(guān)準(zhǔn)備I0.1SB2點(diǎn)動(dòng)開(kāi)關(guān)鉆孔I0.2SB3點(diǎn)動(dòng)開(kāi)關(guān)升鉆具I0.3SB4點(diǎn)動(dòng)開(kāi)關(guān)降鉆具I0.4SB5點(diǎn)動(dòng)開(kāi)關(guān)擰緊鉆桿I0.5SB6點(diǎn)動(dòng)開(kāi)關(guān)拆卸鉆桿I0.6SB7點(diǎn)動(dòng)開(kāi)關(guān)復(fù)位I0.7KP1壓力繼電器卡盤(pán)高壓松開(kāi)I1.0KP2壓力繼電器夾持器高壓松開(kāi)I1.1SQ1行程開(kāi)關(guān)油缸前進(jìn)終點(diǎn)I1.2SQ2行程開(kāi)關(guān)油缸后退終點(diǎn)I1.3SB8點(diǎn)動(dòng)開(kāi)關(guān)急停模模擬量量輸入入AIW12壓力變送器馬達(dá)正轉(zhuǎn)油路壓力AIW14壓力變送器給進(jìn)油缸前進(jìn)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(jìn)轉(zhuǎn)油路Q0.3YV3電磁閥控制馬達(dá)正轉(zhuǎn)Q0.4YV4電磁閥控制馬達(dá)反轉(zhuǎn)Q0.5YV5電磁閥控制油缸前進(jìn)（）成都理工大學(xué)核技術(shù)與自動(dòng)化工程學(xué)院液壓系統(tǒng)自動(dòng)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(jiǎn)圖。（）成都理工大學(xué)核技術(shù)與自動(dòng)化工程學(xué)院4液壓系統(tǒng)自動(dòng)化改造PLC程序流程圖6成都理工大學(xué)核技術(shù)與自動(dòng)化工程學(xué)院結(jié)論5（）成都理工大學(xué)核技術(shù)與自動(dòng)化工程學(xué)院結(jié)論5改造實(shí)物圖片1（）成都理工大學(xué)核技術(shù)與自動(dòng)化工程學(xué)院結(jié)論4取得成果通過(guò)相關(guān)調(diào)研，將全液壓動(dòng)力頭鉆機(jī)和立軸式鉆機(jī)兩類鉆機(jī)進(jìn)行性能比較，由于動(dòng)力頭鉆機(jī)比立軸式鉆機(jī)優(yōu)勢(shì)更加明顯，發(fā)展?jié)摿Ω泳薮?。?duì)全液壓動(dòng)力頭鉆機(jī)進(jìn)行液壓系統(tǒng)研究根據(jù)鉆機(jī)機(jī)身上所提供技術(shù)參數(shù)，對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行反向求證設(shè)計(jì)，得到與鉆機(jī)說(shuō)明書(shū)類似的結(jié)果。2（）成都理工大學(xué)核技術(shù)與自動(dòng)化工程學(xué)院結(jié)論分析4取得成果所設(shè)計(jì)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(dòng)化工程學(xué)院謝謝！謝謝！