TLK21型高空作业车电液控制系统研究

GKZ高空作业车液压系统设计徐州师范大学开题报告及工作实施计划院系专业年级、班级姓名指导教师开题报告日期一、毕业设计（论文）开题报告二、毕业设计（论文）工作实施计划（一）毕业设计（论文）的理论分析与软硬件要求及其应达到的（二）毕业设计（论文）工作进度与安排三、对开题报告的审阅意见（论文）立题卡（理工类）院（系）专业班级说明：（1）空格内打"√"或填上数字等负责指导教师日期（2）本卡一式3份，指导教师、院（系）和教务科各一份教研室主任日期教学院长日期目录摘要 (1)Abstract (2)前言 (3)第1章绪论 (4)1.1 高空作业车的发展状况 (4)1.2 课题的来源和意义 (4)1.3 基本参数及主要技术性能指标 (5)第2章液压系统设计 (8)2.1 液压系统的构成 (8)2.2 液压系统设计概述 (8)2.3 设计依据 (8)2.4 主要机构简述 (9)2.5 主要工作机构液压回路设计 (10)2.5.1 高空作业车起升机构的液压回路设计 (10)2.5.2 高空作业车吊臂伸缩机构液压回路设计 (12)2.5.3 高空作业车回转机构液压回路 (12)2.5.4 高空作业车变幅机构液压回路设计 (13)2.6 整体液压回路设计 (14)第3章高空作业部分液压系统的设计计算 (18)3.1 上臂油缸的设计 (18)3.1.1 确定液压缸类型和安装方式 (18)3.1.2 确定液压缸的主要性能参数和主要尺寸 (18)3.2 下臂油缸的设计计算 (23)3.2.1 确定液压缸类型和安装方式 (23)3.2.2 确定液压缸的主要性能参数和主要尺寸 (23)3.3 回转机构液压马达设计 (28)3.3.1 转矩计算 (28)第4章起重机构的液压部分设计 (31)4.1 伸缩机构液压缸设计 (31)4.1.1 确定液压缸类型和安装方式 (31)4.1.2 确定伸缩液压缸的主要性能参数和主要尺寸 (31)4.2 起升机构液压马达设计计算 (34)第5章液压泵的确定 (36)5.1 液压泵的主要技术参数 (36)5.1.1 主要技术参数 (36)5.1.2 各种泵的比较 (36)5.2 液压泵的确定 (37)5.3 油箱的选择 (39)第6章支腿液压回路简介 (40)总结 (41)后记 (42)参考文献 (43)摘要高空作业车是将高空作业人员和必要的工具送至空中，并提供工作人员空中作业场所的机械。

液压传动系统三级项目题目：21米高空作业车液压驱动系统设计学院：机械工程学院年级专业： 2013级机电控制2班小组成员：李坤坤、张佳其、曲春晓指导教师：赵静一完成时间： 2016年6月目录1高空作业车发展综述 (2)1.1高空作业车概况 (2)1.2高空作业车发展现状 (3)2.液压系统设计计算 (6)2.1高空作业车驱动方案选择 (6)2.2马达传动方案的选择 (7)2.3液压闭式系统分析 (8)2.4变量泵控马达的调速控制 (9)2.5高空作业车的差力差速控制 (10)2.5.1驱动轮受力分析 (10)2.5.2驱动马达差力控制 (11)2.5.3驱动马达差速控制 (13)3.拟定液压系统图 (15)3.1二维图 (15)3.2系统工作原理 (15)3.3三维图 (16)4.液压元、辅件的选择 (17)4.1选择液压泵、液压马达及其驱动电机 (17)5.关键回路搭建 (18)6.液压系统主要性能的验算 (19)6.1系统压力损失计算 (19)6.2系统效率计算 (20)6.3系统发热与温升计算 (20)7.总结 (21)8.参考文献 (21)1高空作业车发展综述1.1高空作业车概况工程机械广泛应用于经济建设的各部门，并且在整个经济发展中占有十分重要的地位。

建国以来，我国的机械工业在十分薄弱的基础上，经过五十多年的艰苦努力，从小到大，从修配到制造，从仅仅仿造一般机械产品到能制造大型、中型精密设备，从制造单机到制造重大成套设备，逐步形成了一个门类比较齐全，具有较大规模，较先进技术水平和成套水平不断提高的工业体系。

高空作业机械(高空作业车)作为工程机械领域的一个重要分支，现在广泛应用在船舶、建筑、市政建设、消防、港口货运等行业，是新兴的技术产业，有着广阔的发展前景。

我国高空作业机械只有二十几年的发展历史，发展初期由于经济环境和技术水平限制，没有得到很好的发展。

而这一时期，国外高空作业机械行业伴随着新技术的不断应用取得了长足的发展，涌现出一批国际知名的专业生产制造企业。

本科毕业设计题目高空作业车举升臂机构设计及液压控制系别工程技术系专业机械设计制造及其自动化学生姓名学号指导教师职称教授2013年04月18日摘要随着国家经济的不断发展，交通运输等基础行业发生着日新月异的变化。

高空作业车作为专用起重运输汽车的一种，它可以将工作人员和工作装备运送到达指定现场并进行作业的专用汽车。

高空作业车主要用于邮电通讯、市政建设、消防救护、建筑装饰、高空摄影以及造船、石油、化工、航空等行业。

它具有机动灵活、转移迅速、覆盖面广、便于接近、到达作业地点后能迅速投入工作等优点。

而且折叠臂式高空作业汽车结构比较简单，改装比较容易，因而发展比较快。

本设计主要内容是选择合适的二类底盘，在此基础上对高空作业车的主要工作装置进行设计。

通过对支腿机构、举升机构和回转机构的设计，进行各个应用元件布置，并采用液压系统对各个元件进行控制以实现举升和回转运动功能。

同时，还对高空作业车的附件进行了简单的设计，并对高空作业车的稳定性进行了计算分析，结果表明基本达到国家对改装车的标准要求。

关键词：高空作业车；支腿机构；举升机构；回转机构；设计AbstractWith the country's economic development, transportation and so on the basis of an ever-changing industry. Folding-arm high above the ground as a dedicated car lifting of a transport vehicle, which can be the work of staff and equipment arrived at the designated on-site delivery and operation of the Special Purpose Vehicle. Folding-arm high above the ground the main vehicle for posts and telecommunications, municipal construction, fire rescue, building decoration, high-altitude photography, as well as shipbuilding, petroleum, chemical, aviation and other industries. It has a flexible, rapid transfer, coverage for close to reach the sites quickly after getting a work of the advantages. And arm-folding high above the ground vehicle structure is relatively simple, relatively easy modification, and therefore faster development.The main content of this design is to choose a suitable chassis in the second category, on this basis of arm-folding work high above the main work of the car plant design. The outrigger body, lifting and turning the body design, layout components for various applications. And the use of the hydraulic system to control the various components in order to achieve lift and rotary motor function. At the same time, also folded-arm high above the ground Annex cars were simple design, and folded-arm high above the ground vehicle for the stability of the calculation and analysis, results showed that the modification of the basic national standards of vehicles.Key words:Folded-arm high above the ground vehicles。

工程机械电液控制系统工程机械电液控制系统是工业自动化中非常重要的一个分支，主要用于各种工程机械设备中对电液传动系统进行控制和调整。

本文将从以下几个方面介绍工程机械电液控制系统的原理、组成、应用以及发展方向，以期帮助读者更好地了解和应用这一技术。

一、原理电液控制系统的基本原理是通过传感器或者人为输入信号将所需的动作等信息转化为电信号，经过信号放大处理后控制液压系统中的各种液压动作。

通俗地讲，它是通过将电能转化为液压能实现各种液压元件的动作，进而控制机器的运动、作业和负载变换等。

其中，电液比例控制调整是控制系统精度和灵敏度的关键，一般用于传动机构中，可以实现电信号和机械运动的比例，使机器动作更加稳定、准确。

二、组成工程机械电液控制系统的组成大致可以分为以下几个部分。

1. 信号输入部分它是系统的输入端，负责将人工或者传感器采集的信号转化成电信号，为后续的处理和控制提供数据。

常见的信号传感器包括接近开关、光电开关、压力传感器、温度传感器、位移传感器等，通过这些传感器获得相关信息，为控制系统提供数据。

2. 信号处理部分完成信号放大、滤波、限幅等处理，保证信号的准确性和稳定性。

此外还需要对机器运动进行模型分析和反馈控制等算法设计。

3. 电液转换部分将处理好的电信号转变成液压信号，驱动液压元件实现运动。

包括电液放大器、比例伺服控制阀等部件，可分为单向阀、双向阀、堵阀等类型。

4. 液压元件部分负责将液压信号转换成液压能，实现机器的运动和作业。

常用的液压元件有液压缸、油泵、电动机、液压阀、切换阀等。

5. 控制器部分负责管理各子系统之间的协调、数据处理和通信等要求，可结合现代控制理论和计算机技术，实现全面自动化和灵活性的控制。

三、应用工程机械电液控制系统广泛应用于各个领域，特别是在建筑、采矿、冶金、港口、航天等重型机械行业得到了广泛的应用。

以下是一些常见的应用场景：1. 特种机械比如工程车、挖掘机、钻井平台、铲车、推土机、打桩机等。

目录摘要 (3)第一章绪论 (3)1.1 空作业车的的现状和发展趋势 (6)1.2 课题的来源和意义 (8)第二章液压系统设计 (9)2.1 本参数及主要技术性能指标 (9)2.1.1 行驶状态主要技术参数 (9)2.1.2 作业状态主要技术参数 (9)2.1.3 作业车平台作业工作状态图 (9)2.1.4 机构简述 (11)2.2 液压系统的构成 (13)2.3 各系统工作原理简述 (13)2.4 主要机构液压回路的设计与分析 (14)2.4.1 升机构的回路设计 (14)2.4.2 伸缩机构回路设计 (16)2.4.3 回转机构回路设计 (17)2.4.4变幅机构回路设计 (17)2.4.5整体液压回路设计 (18)2.5 主要液压元气件的选择与计算 (20)2.5.1 液压泵的确定 (20)2.5.2 上下臂液压缸确定 (21)2.5.3 液压马达选择 (23)2.5.4 换向阀的选择 (24)2.5.5 油箱有效容的积确定 (25)第三章电气控制系统设计 (26)3.1 电气控制方案的确定 (26)3.1.1 高空作业机构的电气控制电路 (26)3.1.2 通讯装置 (27)3.1.3 选择开关装置 (27)3.1.4 总的控制电路 (27)3.2 电气元器件的选择 (28)3.2.1 按钮的选用 (28)3.2.2 行程开关的选用 (30)3.2.3 热继电器的选用 (30)3.2.4 熔断器的选用 (30)3.2.5 电线的选择 (31)3.2.6 照明电器选择 (31)3.2.7 变压器的选择 (32)第四章电气控制面板的操作 (33)4.1 转台处控制箱操作面板及其操作件介绍 (33)4.2 平台（吊篮）控制箱操作面板及操作元件 (34)4.3 高空作业电气部分操作方法 (35)4.4 高空作业操作中注意事项 (35)附录 (37)附录1 (37)附录2 (37)附录3 (39)附录4 (39)附录5 (40)结论 (42)后记 (43)参考文献 (44)GKZ高空作业车液压和电气控制系统设计摘要高空作业车广泛用于建筑、市政、机场、工厂、园林、住宅等场所，从事消防、抢险救灾、安装、维护等工作。

工程机械变速箱电液控制系统分析摘要：随着用户对工程机械舒适，性要求的提高，电液控制变速箱以其操作简单省力等优点在国内工程机械行业已经开始批量装配。

现国内 50 系列工程机械变速箱的电液控制系统主要有 2种控制方式。

一种为 4 个电磁阀控制．另一种为5 个电磁阀控制。

关键词：变速箱；电液控制；系统分析引言：随着我国科学技术的发展，用户对机械工程的要求也在不断提升，尤其是对工程机械变速箱的电液控制系统的要求更是有提升。

该变速箱在运行时比较便利，而且它的操作简单，在工程机械的应用中比较广泛。

除此之外，工程机械变速箱电液控制系统在操作时还比较省力，在实际应用中意义重大。

当前我国许多的工程机械变速箱的电液控制系统的控制方法相似，一般情况下都会有两种控制方式。

第一中控制方式主要是由四个电磁阀来实现，第二种则是通过五个电磁阀来实现。

1 工程车辆自动换档变速箱自动变速技术已经被广泛地应用在各种汽车上诸如高级小客车～超重型自卸汽车要求高通过性的军用越野汽车以及城市的大型公共汽车等车型 0 近年来又被引入工程车辆中工程车辆自动变速器具有下列显著的优点 Z010 大大提高发动机和传动系的使用寿命；020 具有良好的自适应性；030 改善了实用性能其操纵轻便大大减轻了驾驶员的劳动强度；040 提高了工程机械的使用效率及作业质量 0因此自动变速技术作为一项关键技术被应用于工程机械中是必然趋势。

2 液压控制分析在液压系统的控制中主要是在 4 个电磁阀基础上建立了 5 个电磁阀液压控制方法，这种系统控制效果更为显著，压力调节更加方便，在很大程度上提高了粗调和精调的控制效果，整体控制操作更加简便。

液压控制主要是通过控制系统的改善进行调节，通过减压阀和控制压力阀控制压力。

在进行控制的过程中，液压控制通过加强排油阀 7 换向阀 8 以及 2 级阀 9 使整个系统换档效果，有效提高了换挡过程中的操作效率。

上述操作有效改变了变档过程中油路的转换速度，确保油迅速回到变速箱壳体，减少了油路出现滞后的可能性。

高空作业车电液比例调平系统仿真分析摘要：该文以高空作业车电液比例调平系统为研究对象，基于ADAMS建立系统机械模型，分别采用常规PID和模糊PID控制，通过ADAMS和MATLAB联合实现高空作业车调平系统的仿真，对系统在不同臂架变幅速度下的响应作了详细分析，验证出模糊PID在高空作业车中有更好的控制特性。

关键词：模糊PID 高空作业车电液比例调平系统高空作业车是工程中常见的大型机械设备，工作台调平技术是它的一项关键技术指标。

由于电液比例调平系统动态响应快，调平性能好，且控制精度比较高，广泛应用于大高度高空作业车。

常规PID控制的三个参数整定完毕后就不再变化，控制精度高，但只能固定用于一种工况。

模糊控制是一种反应人类智慧思维的智能控制方法，它无需知道被控对象数学模型，采用了定性的、不精确的控制规则。

若将模糊控制和常规PID控制结合起来，可以汲取两者优点，即控制精度高，控制灵活且适应性强。

1 调平系统组成及原理电液比例调平系统组成如(图1)所示，主要包括控制器6、倾角传感器5、电液比例换向阀4、调平油缸3等几部分。

当作业车臂杆幅度变化时，倾角传感器检测出工作台与水平面的夹角并输出相应电信号给控制器，经控制器比较、放大、方向判断后，信号由电路输入给电液比例换向阀，促使阀芯移动，输出的压力油使调平油缸活塞杆伸长或缩短，从而控制工作平台产生与原倾斜方向相反的转动。

2 模糊PID控制器设计模糊PID控制系统原理图如(图2)所示。

(1)确定输入变量和输出变量模糊PID控制器设计为两输入三输出结构，工作平台的角度偏差e和偏差变化率ec为两个输入变量，控制参数△Kp、△Ki、△Kd为三个输出变量。

(2)模糊化定义输入和输出变量的模糊子集为：{NB，NM，NS，ZO，PS，PM，PB}。

设置输入量论域：e={-0.5，-0.3，-0.l，0，0.l，0.3，0.5}；ec={-20，-12，-4，0，4，12，20}。