10T塔吊电气控制系统设计(完成品)(毕业设计 CAD图纸).doc
《10T塔吊电气控制系统设计(完成品)(毕业设计 CAD图纸).doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《10T塔吊电气控制系统设计(完成品)(毕业设计 CAD图纸).doc(53页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、 毕业设计(论文)院 系:XX学院姓 名:专 业:机械设计学 号:4200209320XXX指导教师:XX老师XX大学X学院2016年9月毕业设计(论文)任务书(应由学生本人按指导教师下达的任务认真誊写)姓名 专业 机械设计 指导教师 XXX 学号 4200209320194 入学时间 2014.09 网站(院系) 机械学院 一、课题名称二、课题内容三、课题任务要求四、同组设计者五、主要参考文献1 陈绍龙,刘怀平.从选粉浓度解读高效转子选粉机技术:文献,盐城:科行建材环保公司,20042 许林发.建筑材料机械设计(一).武汉:武汉工业大学出版社,19903 潘孝良.硅酸盐工业机械过程及设备.武
2、汉:武汉工业大学出版社,1993 4 叶达森.粉碎与制成.北京:中国建筑工业出版社,19925 .6 7 8 9 刘景洲.水泥机械设备安装、修理及典型实例分析.10 刘铁忠.TLS系列组合式选粉机的开发.水泥技术,1999(1):1916 数字化手册编委会.机械设计手册(软件版)R2.0.17 .浙江:浙江大学出版社,200218 武汉建筑材料工业学院等学校.建筑材料机械及设备.北京:中国建筑工业出版社,198019 徐锦康.机械设计.第2版.北京:机械工业出版社,200220 吴一善主编.粉碎学概论.武汉:武汉工业大学出版社,199321 沈世德.机械原理.北京:机械工业出版社,2002指导
3、教师签字 教研室主任签字 年 月 日(此任务书装订时放在毕业设计报告第一页)摘 要随着改革开放的不断发展,现代化建设进入了一个全新阶段,塔式起重机需求量不断增多。50年代初,我国塔机由仿制开始起步。20世纪60年代,由于高层、超高层建筑的发展,广泛使用了内部爬升式和外部附着式塔式起重机,并在工作机构中采用了比较先进的技术,如直流电机调速、可控硅调速、涡流制动器,在回转和运行机构中安装液力偶合器等。在此时期,中国开始进入了自行设计与制造塔式起重机的阶段。本文是以满足塔式起重机的各个动作而设计的电气控制系统。从塔式起重机的变幅动作、回转动作、起降动作和各个动作中的变速入手,根据继电接触控制器原理和
4、三相异步电机的变速原理设计的电气控制电路。与加入PLC控制器的控制系统相比只由继电接触控制器组成的电气控制系统比加入PLC控制器的控制系统抗干扰性强,但是对塔式起重机的钢铁结构冲击较大适合用于小型塔式起重机。此次毕业设计题目为塔式起重机电气控制系统设计,主要包括起升机构的控制,三速变化的设计,回转机构的绕线电机变速设计,小车变幅双速电机的控制设计,电器元件的选型,控制柜安装布置图,电气接线图的设计等。关键词:塔式起重机 变幅 起升 回转AbstractAs the ceaseless development of reforming and opening, modernization has
5、 entered a new stage, demand increased for tower crane. At the beginning of 50 time, our country started by imitation of tower crane. Nineteen sixties, due to high buildings, development, extensive use of internal climbing type and external attached tower crane, and in the working mechanism adopts a
6、 more advanced technology, such as the speed of the DC motor, the silicon controlled speed, eddy current brake, in a rotary and a running mechanism installed in hydrodynamic coupling. During this period, China began to enter its own design and manufacture of tower crane s stage.This paper is to meet
7、 the needs of each action and design of tower crane electrical control system. From the tower crane luffing motion, rotary motion, and action and each action in the transmission of relay contact control, according to the principle of three-phase asynchronous motor and transmission principle of elect
8、rical control circuit design.With the accession to the PLC controller of the control system of relay - contact compared to only by the controller of the electrical control system than the accession to the PLC controller control system anti interference is strong, but the impact of large tower crane
9、steel structure suitable for small tower crane.The graduation design for the tower crane electrical control system design, including the lifting mechanism control, three speed change rotary mechanism design, the motor winding gear design, trolley double speed motor control design, electrical compone
10、nts selection, control cabinet arranged diagram, wiring diagram design.Key Words: Tower crane luffing hoisting slewing目录摘 要1Abstract2目录3第一章 绪论51.1 塔式起重机设计概述5塔机的发展5传统的塔式起重机的控制现状5起升机构的工作原理6第二章 塔机总体方案设计72.1 设计要求72.2 设计任务7 塔机基本结构图7第三章 塔式起重机机构设计及其选择9起重机冶金用电动机9电动机的选择方法9起升机构10起升机构电动机的选择10起升机构制动器的选择16起升机构减速
11、器的选择16变幅机构16变幅机构电动机的选择16变幅机构制动器的选择18变幅机构减速器的选择18旋转机构18旋转机构电动机的选择18旋转机构减速器的选择20第四章 PLC的选择与课题介绍214.1 PLC的控制原理214.2 用PLC控制塔机的优越性214.3 塔机的电气控制设计内容224.4 PLC的选型22塔式起重机PLC控制系统原理25第五章 塔式起重机电气控制的硬件设计26塔机电动机控制电路设计265.2 PLC的输入输出接线设计27流程图28第六章 塔式起重机控制的软件设计29进退机构工作设计29左、右行机构工作设计31起升机构工作设计336.5 回转机构35声光指示控制设计376.
12、6 限位保护闭锁及复位操作设计37总 结38参考文献39致 谢40第一章 绪论1.1 塔式起重机设计概述 近年来,随着我国经济建设的高速增长,基本建设规模不断扩大,特别是高层建筑施工的不断增多,塔式起重机的应用愈来愈广泛,并已成为建筑施工中的一种主要水平运输和垂直运输机械。此次毕业设计的题目为塔式起重机电气控制系统设计,主要内容包括塔机的回转机构设计,塔机的小车牵引系统设计,塔机的起升机构设计。完成所有图纸的绘制,其中包括电气控制原理图,施工图,电器元件接线图等。塔式起重机简称塔机,亦称塔吊,起源于西欧。20世纪末20余年国外塔机技术发展的主要特点是:(1)组合塔机(Combination c
13、rane)或称模块塔机(Modular tower crane)得到迅速发展。(2)一些超重型塔机相继问世(3)适应都市改建需要的城市塔机(City Crane)应运而生并得到发展。(4)安装架设速度快,450900kN*m级塔机借助液压伸缩臂汽车起重机作为安装辅机,在46小时内可以安装完毕。(5)采用较完善的调速,操控系统和电子仪表。进入20世纪90年代以后,我国塔机行业随着全国范围建筑任务的增加进入了一个新的全盛时期,年产量连年猛增,全国塔机总拥有量截至2000年约为6万台,塔机出口业务始于1988年曾一度极为兴旺,据统计19931997年出口共创汇近8400万美圆。至此,无论从生产规模,
14、应用范围和塔机总量等角度来衡量,我国均堪称世界首号塔机大国。塔机的学名为塔式回转起重机,属于一种非连续性搬运机械 塔式起重机是我们建筑机械的关键设备在建筑施工中起着重要作用,我们只用了五十时间走完了国外发达国家上百年塔机发展的路程,如今已达到发达国家水平并跻身于当代国际市场随着高层建筑发展,对施工机械提出了新的要求.于是,160TM附着式、45TM内爬式、120TM自升式等都由我国自己设计并制造;八十年代,国家建设突飞猛进,建筑用最大的250TM塔机也应运而生.进人九十年代,现代化进程不断加快,国内外市场对塔机要求越来越高,众多城市大型建筑、水利、电力、桥梁等不断增加,市场的要求加快了新产品发
15、的力度,先后有400TM900TM水平臂和300TM动臂式塔机,叩年代开发生产的塔机产品技术性能均显著提高,起升机构采用三速电机驱动、涡流制动、电动换挡减速箱,变幅回转采用双速电机液力联轴节驱动,或采用变频调速,有多种速度,工作平稳生产效率高.安全装置齐全,动作灵敏可靠,装有防止误操作和野蛮操作装置,可杜绝安全事故。随着 功 率 电子技术的发展,早在六十年代后期,国外就开始致力于晶闸管定子调压调速技术的开发研究目前,该技术己进入了成熟稳定的发展应用阶段.可编程序控制器P砚引人到交流电气传动系统后,使传动系统性能发生了质的变化.在塔式起重机实现了抓斗的自动控制和故障诊断、检侧显示等,达到了新的技
16、术高度。由变 频 器 构成的交流调速系统可取代直流调速系统,是随着计算机技术特别是大规模集成电路制造技术的不断发展的必然结果,符合起重机的发展趋势.适合发展大起重重量的起重机。起升采用全程磁通矢量电流控制、速度变频调速线路,使起升机构在上升、下降时可获得稳定的速度,其调速比一般大于10。动力电源通过开关和继电设备进入变频器,在变频器内由整流单元整流,将交流电变成直流电。经过逆变单元将直流电变为交流电,逆变单元的输出频率全程可控,电动机可获得不同频率的交流电源。当电动机的转速超过同步转速(变频器的频率值)时,电动机进入回馈状态,其电能返回变频器,变频器制动单元自动将这些能量释放在制动电阻器上,使
17、电动机获得制动转矩。装置具有过压、过流、超速、缺相等保护功能。抓斗采用电动液压系统,液压泵由l台电动机驱动。当主控开关上电后,在PLC指令控制下,开动作接触器闭合,电动机正向转动抓斗打开;闭动作接触器闭合,电动机反向转动抓斗闭合。抓斗开闭由触摸屏和主令控制器控制。采用主令控制器控制,控制器的挡位为10一l,2个方向对称。第二章 塔机总体方案设计2.1 设计要求最大载重 10t最高速度 30m/min最小/最大工作幅度 4m/70m2.2 设计任务(1) 完成塔吊电气控制系统总体方案设计;(2) 重要零部件的设计、校核计算;(3) 绘制总装图、零部件图纸,折合A0图纸不少于2.5张;2.3 塔机
18、基本结构图图2.1 塔机基本机构11-固定基础;2-固定支腿;3-附着装置; 4-顶升机构; 5-下支座; 6-上支座; 7-回转机构; 8-回转塔身; 9-司机室; 10-变幅机构;11-载重小车;12-吊钩;13-起重臂;14-起重臂拉杆;15-塔顶;16-平衡臂拉杆;17-平衡臂;18-平衡重;19-起升机构;20-电控柜;21-塔身第三章 塔式起重机机构设计及其选择起重机的工作特点是:反复短时运行;频繁的起动和逆转;频繁的电气和机械制动;经常地过负荷;显著的机械震动和冲击;工作环境多灰尘,有的还有金属粉尘;环境温度范围大(-40度+70度);等等。尤其是冶金用电动机的工作条件更为恶劣。
19、为了满足起重机的工作要求,起重及冶金用电动机与一般工业用电动机相比,有它自己的特点:1.这种电动机一般按反复短时工作制制造。不同的接电持续率下电动机的功率不同。基准的接电持续率由JC25%和JC40%两种。此外还派生有带强迫通风电动机,其基准接电持续率为JC100%,用于接电持续率较高的场合;2.这种电动机的最初起动转矩倍数和最大转矩倍数大,以适应频繁的重负载下起动、制动和逆转,满足减少起动时间和经常过载的要求;较小,转子长度与直径的比(L/D)较大,以得到较小的加速时间和较小的起动损耗;4.这种电动机允许的最大安全转速超过额定转速的倍数较高;5.其防护型式为封闭型,并且在机械机构上适当加强。
20、考虑了使用于多灰尘场合,电动机的密封性较好;6.为了适应高温工作环境,还制造工作环境温度+60度的电动机。电动机的选择应满足生产机械的要求(如速度、加速度、起动、过载能力和调速等),也应能满足电网的要求和使用环境条件的要求,并按技术经济合理的原则进行选择。选定的电动机应对其起动能力、过载能力、温升等方面进行校验。起重机上使用的电动机有交流和直流两大类型,根据之前选择的电气传动方案,在这选用交流电动机。交流异步电动机又分为鼠笼型和绕线型两种。绕线型电动机是起重机使用最广泛的一种电动机,也是本次设计所选用的电动机类型。交流起重及冶金用电动机的功率在250千瓦以下,一般都选用380伏电动机。在减速器
21、速比允许的情况下,应尽量选用转速较高的电动机,这样,同功率的电动机重量可以轻一些,尤其是对无底脚的端盖有凸缘的安装方式,更要求电动机重量轻。但是高速电动机的起动损耗比较大,当每小时起动次数较多时,应考虑选用高速电动机是否合理。起重机用电动机最常用的安装型式是机座带底脚卧式安装,带一端轴伸或两端轴伸。但为了合理布置机构、缩小安装尺寸,有时也要求机座无底脚的端盖有凸缘的卧式或立式的安装型式。1电动机静功率计算 (3.1)=10(吨),v=30米/分起升机构采用封闭式齿轮传动式,取,则单位(每吨)静功率约为 (3.2)所以,经过计算得:,对于抓斗起重机,满载抓斗由起升绳与开闭绳共同提升,由于司机操作
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 10T塔吊电气控制系统设计完成品毕业设计 CAD图纸 10 塔吊 电气控制 系统 设计 完成 毕业设计 CAD 图纸
限制150内