（终稿）全液压静压桩机的电气控制系统设计（全套完整有CAD）

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中间继电器选用中间继电器在控制电路中起信号放大作用或将信号同时传输给数个有关控制元件，起增加控制回路数的作用。本次设计的选用型中间继电器，其具体参数见下表表.中间继电器型号型号吸引线圈额定电压触电额定电流触电数量机械寿命电寿命常开常闭万次万次其它元件的选择在控制回路中电源的接通，电机的起停都由按钮来实现，选择合适的按钮可使操作更方便。这里选用型按钮，额定电压交流，额定电流，按钮带有指示灯。其中四个电源接通按钮指示灯都为蓝色，停止按钮无指示灯，为红色。泵泵的启动停止同样。吊机的升降按钮为蓝色和绿色的指示灯，停止按钮同样无指示灯，为红色。.照明及驾驶室线路系统.照明及吹风为了使静压桩机能在晚上或者照明条件不好时工作，机器设置了照明系统。首先，驾驶室的照明应保证能看清控制面板与工作资料，但又不能过亮，过亮使驾驶员感觉不适，且不能看清外面的工作现场，所以选择的荧光灯，型号为。驾驶室外工作环境为露天，对照明要求较高，不仅需照度达标，而且要对环境适应能力要强，选用高压汞灯，因为高压汞灯表面亮度较大，耐震性能好，受环境温度的影响较小。对机身工作平台的照明选用型荧光高压汞灯对机身下面，桩与地面接触区也需照明，选用型荧光高压汞灯。此外，还需在压桩架顶悬挂照明灯，以照亮整个压桩架，选用型高压钠灯，采用投射方式。高压钠灯比高压汞灯亮度更高，可给工作场提供充足的照明。所选灯的具体技术参数见下表表.灯的型号型号功率额定电压额定电流平均寿命因压桩机的工作场所为室外，工作条件受温度影响大，为给工作人员提供较好的工作条件，并考虑经济性因素，将驾驶室设计为简单安静型。天气热时，采用打开门窗自然通风或装置小型风扇强制通风，风扇为外购型直径的吊扇。而天气寒冷需采暖时，则可使热油液经过驾驶室来散发热量。另外，在驾驶室内还设置了交流插座，以方便些需临时使用。.其它元件的选择旋转开关对风扇电灯调平系统的启动震冲系统的启动，都只需开关两种位置，且控制的容量较小，无需按钮与交流接触器，且操作简单明了。工程应用较多的是塑料外壳式自动开关又称装置式自动开关。其主要产品有等系列。在般情况下，保护电动机选用系列，可根据电流负载大小进行选取，如塔式起重机选用的保护变压器及配电线路选用系列。本控制系统所选用的空气开关型号见附图明细表。按钮的选择按钮是种专门发号施令的电器，用以接通或断开控制回路中的电流。下图所示是按钮开关的结构示意图与图形符号。按下按钮，使触头闭合而使触头断开，从而同时控制了两条电路松开按钮，则在弹簧的作用下使触头恢复原位。按钮开关的文字符号用表示。按钮可用于电动机的“启动”和“停止”以及“正反停”的控制。为了便于识别各个按钮的作用，避免误操作，将按钮做成不同的颜色．以示区别，般常以红色表示“停止”按钮，绿色或黑色表示“启动”按钮。常用的按钮有等型号。本次设计，选用型按钮。熔断器熔断器是种结构简单，使用方便，价格低廉的保护电器。它常同所保护的电路串联，当电路发生过载或短路故障时，通过熔体的电流达到或超过定值，熔体发热，致使熔体熔断，切断电路，起到保护电器设备的作用。电器设备的电流保护有过载延时保护和短路瞬时保护两种形式。过载保护需要反时限制性，短路保护则需要瞬时保护特性。过载保护要求熔化系数小，发热时间常数大，但也不同于热继电器的过载保护短路保护要求较大的电流系数，较小的发热时间常数，较高的分断能力和较低的工作电压。过载动作过程主要是热熔化过程，而短路主要是电弧的熄灭过程。在熔断器的选用上当只有台电动机负载时，考虑到电动机启动时也不应熔断，所以计算式为熔体的额定电流电动机的额定电流当用于照明或电热设备，以及般的控制电路时，因此类负载电流比较平稳，所以，熔体的额定电流应等于或稍大于负载的额定电流，即.本系统两台电动机的额定电流分别为电动机控制电路中驱动线圈继电器的额定电流多为。工程实际中常用的降压起动方法通常有星三角降压起动定子串电阻降压起动和自耦变压器降压起动等。由于以上的三相笼式异步电动机定子绕组在正常工作时都接成三角形，因此可以采用星三角降压起动。考虑到星形直接起动的电流仍然很大，在星形起动过程中进步采用自耦变压器进行降压起动。起动时，电源电压加在自耦变压器的次绕组上，电动机的定子绕组与自耦变压器的二次绕组相连，当电动机的转速接近额定值时，将自耦变压器切除，电动机直接与电源相连，在正常的三角形方式下运行。在电机星三角起动过程中需要进行延时切断，传统电路般采用时间继电器进行控制，而本系统的弱电控制系统采用了可编程控制器，因此可以直接利用的软件延时继电器来进行控制，从而省去了传统的控制元件，节省了安装空间，也提高了控制的可靠性。另方面，在星三角转换起动中，为了防止交流接触器同时通电的意外情况发生，系统不仅在中采用了星三角转换互锁，而且在硬件上交流接触器的辅助触头也采用了互锁控制，以保证电器系统工作的可靠性。系统的控制电路采用西门子，控制信号电压为，因此系统中增加个开关电源，以满足各数字量模拟量以及伺服放大板的需要。根据上述设计方案可绘制出系统的控制原理图，见毕业设计附图。．电动机及吊机选择电动机的选择根据液压系统的要求可计算出油泵电机的相关参数，参数主要包括电机功率转速和供电电源等，同时考虑到电动机的安装大小尺寸，查机械设计手册第五册得泵用电机选用型电动机，泵选用型电动机，其具体参数见下表表.电动机型号型号额定功率满载时堵转电流额定电流堵转转矩额定转矩噪声重量转速额定电流效率功率因数吊机的选择吊机作用是用来完成把压入土层中的桩吊起的动作。本次设计的静压桩机的吊机是外购广东力士通机械股份有限公司生产的型压桩吊。粤工牌型起重机，是全回转伸缩动臂式液压起重机。最大起重量为,最大起重力矩为。吊臂采用级伸缩臂，可任意伸缩，作业效率高。使用最长臂工作时的起重量为,最大起升高度为。详细信息见附录。．控制元件的选择根据实际选用低压断路器。低压断路器主要用于若有少量桩确实不能下沉到设计标高，如相差不多可截除桩头，继续慧础承台的施工。压桩接近设计标高时，应注意严格掌握停压时间。停压过早，补压阻力加大停压过迟，则沉桩超过要求深度。压桩时，特别是压桩初期要注意桩的下沉情况，有无走位或偏斜，是否符合桩位中心位置，以便及时进行校正。如无法校正时，应拔出后重新下沉。如迢有障碍时，应予清除后重行插桩施压。多甘桩施上时，接桩面应距地面以上，以便于操作。尽量避免压桩中途停歇，停歇时间较长，重新起动阻力增大。压桩中，桩身倾斜或下沉速度突然加快时，多为桩接头失效或桩身破裂。般可在原桩位附近补压新桩。当压桩阻力超过压核能力，或者由于配重调整不当，而使压桩机发生较大倾斜时，应立即采取停压措施，以免造成断桩或压桩架倾倒事故。压桩机行走时，长短船形轨道和水平坡度不可超过。纵向行走时，不可单向操作个手柄，应两个手柄起动作。作业完毕．应将短船运行至中间位置，停放在乎整地面上，其余液压缸应全部回程缩进，起重机吊钩应升至最上部，并应使各部制动生效，最后应将外露活塞杆擦干净。作业后，应将各控制器故在“零位”，并依次切断各部电源，锁闭门宙，冬季应放尽各部积水。转移工地时，应按规定程序拆卸后，用汽车装运。所有油管接头处应加闷头螺栓，防止尘土进入。液压软管不得强行弯曲。．压桩机的控制系统两个电动机通过自动电控延时起动后，分别带动两个液压泵同时工作。此时，各执行机构并不动作，集成油路系统为常开式和各路相通，使液压泵输出的压力油经集成油路系统无负荷流回油箱，实现电动机空载起动。当需要任何个执行机构的液压缸工作时，只要操纵相应的电开关，使集成油路系统小电液阀通电后动作，此时变常开式回路为闭合回路状态。油压升到大于额定工作压力时，由集成油路系统中的近十多年来，由于石油工程及桥梁工程的需要，大型振动桩锤有了新的发展，如系列振动桩锤，最大激振力达，电机功率为，起动力矩为，对电网的冲击很小。国外振动桩锤主要向液压振动桩锤的方向发展，如美国的系列，德国的系列。液压振动桩锤可以改变振动频率，可使振锤适应桩土壤体系的振动频率，使桩与土壤产生共振，加大力幅，使沉桩速度加快。用柴油锤和振动桩锤沉桩会产生相当大的噪声，在城市居民密集区施工时对环境影响极大。近年来，液压锤和静压桩机悄然兴起，静压桩机使用液压油顶，将桩压入土中，工作过程基本无噪声。最近常用于大城市中心地区沉桩作业。国内目前最大的静压桩机为上海生产的静压桩机。随着新技术，新设备的发展，就地灌注桩最近几十年得到了飞速发展，灌注桩的成孔有挤土和取土两种方法。目前应用较广的反循环钻机，套管钻机，回转斗钻机，旋转钻机，潜水钻机，潜水冲击锤等。另类就地灌注桩是稳定液施工法的就地灌注桩，这类桩的成孔机械为回转斗与端螺旋钻。静力压桩机是以压桩机的自重克服沉桩过程中的阻力，当静压力超过桩周上的摩阻力时，桩就沿着压梁的轴线方向下沉，静力压桩具有无振动无噪声的特点，适用于高压缩性的粘土或砂性较轻的亚粘上层中，在人口密集的居民点城市地区尤为适宜。．部分系列静力压桩机主要组成系列静力压桩机主要由夹持机构底盘平台横向行走及回转机构纵向行走机构液压系统和电气系统等部分组成。．静力压桩机的主要特点压桩机采用步届式行走机构，整机重心低，行动灵活，操纵方便。有辅桩工作机吊桩就位，不用另配起重机吊桩，它和主机装在个底盘上，可随整机起行走。压桩机施工时无噪声适用于市区内，尤其是医院学校办公楼等压桩施工。无振动无空气污染。消除般打桩机连续冲击荷载所引起的桩头和桩身的破坏。机上有起重机构．操作方便，减少高空作业的不安全因素。静力压桩施工对桩身产生的应力小，可以减少混凝土顶制桩的钢筋需用量，降低工程造价。由于静力压校机具有以上特点，已被广泛应用于软土地区的工业和民用建筑港湾码液压,静压,电气,控制系统,设计,毕业设计,全套,图纸摘要本次设计是全液压静压桩机的电气控制系统总体设计。其主要分为以下几大部分液压泵和吊机的电器控制。电器系统要为液压系统提供动力，对电机进行控制。因为压桩机是工程机械，不论白天晚上，都要能保证其工作，所以电器系统要为驾驶室及工作区提供照明。为了使驾驶室环境的舒适，电器系统设计时还要考虑到吹风以及为整个系统提供报警等。设计时通过参观实习，并阅读大量资料，理论结合实际设计出了压桩机的电器控制系统，基本上符合设备的要求。关键词全液压静压桩机电器控制概述.桩工机械产生的必要条件建筑物的全部载荷都要通过基础传给地基。具有足够的强度稳定性和耐久性的基础，才能保证建筑物的安全和正常使用。根据地基的地质地形水文等特点，建筑物的基础大体上可分为直接基础桩基础和沉箱基础等，其中桩基础是基础工程中应用员广泛，发展最迅速的种基础形式。这是因为桩基础比其他形式的基础具有承载力高，适应性强，沉降量小，抗震性能好，以及施工方便等优点。加之土地使用日趋紧张的情况厂，些工厂房屋或其他设施，不得不建造在海边河滩等软弱的地基上。此外，修建海上井台大型港口和深水码头高速公路和铁路，桥梁也都对桩基校的发展提出了新的课题。另方面，由于桩工机械性能不断改善，品种型号增多，又为桩基础的发展提供了有利条件。当前，桩基础正在向大型化方向发展，教大型的桩直径达，极限承载能力达左右。桩工机械是用来完成预制桩的打人沉入压入拔出或灌柱桩的成孔等作业的机械。．桩工机械的发展简述解放前，我国没有自制桩工机械，建国初期基本建设的基础施工全部使用旧中国从国外进口遗留下的蒸气打桩机和笨重的自由落锤，桩工机械和施工方法都非常落后。