研究目的： 设计多功能液压抽油机的液压系统，驱动抽油机完成多功能作业。与山河智能机械股份有限公司校企合作。学生在生产现场做设计，全面提高综合设计能力，工程实践能力。 主要内容： 1、对抽油机进行结构分析。 2、设计抽油机工作装置的液压系统。 3、绘制抽油机的液压系统原理图。 目录 1前言………………………………………………………………………………………1 1.1可急回抽油机简介……………………………………………………………………1 1.2国内外研究现状及发展动态…………………………………………………………2 1.3本设计的研究内容……………………………………………………………………5 第二章系统组成及控制要求……………………………………………………………6 2.1系统简介………………………………………………………………………………6 2.2系统组成………………………………………………………………………………6 2.3控制要求及技术指标…………………………………………………………………6 2.4变频器的技术参数……………………………………………………………………7 第三章控制系统设计……………………………………………………………………8 3.1确定控制方案…………………………………………………………………………8 3.2主电路设计……………………………………………………………………………10 3.3PLC的接线图………………………………………………………………………… 11 3.4控制电路图……………………………………………………………………………11 3.5程序设计………………………………………………………………………………11 4液压系统的设计…………………………………………………………………………21 4.1液压系统方案及参数确定……………………………………………………………21 4.2执行元件液压缸及系统压力的初循………………………………………………22 4.3计算工作装置铲斗液压缸的主要尺寸………………………………………………23 4.4液压系统原理图的制定………………………………………………………………26 5液压元件的选择与专用件的设计………………………………………………………31 5.1液压泵的选择和泵的参数的计算……………………………………………………31 5.2柴油发动机的选择……………………………………………………………………33 5.3液压阀的选择…………………………………………………………………………33 5.4其他液压元件的选择…………………………………………………………………36 5.5油箱容量的确定………………………………………………………………………36 6压系统性能验算…………………………………………………………………………37 6.1液压系统压力损失……………………………………………………………………37 6.2液压系统的发热温升计算……………………………………………………………37 小结……………………………………………………………………………………38 参考文献……………………………………………………………………………………39 致谢……………………………………………………………………………………40 本设计的研究内容 可急回抽油机系统方面的技术多种多样，本文主要通过国外几种知名品牌的抽油机液压系统为参考对象，对其现有的关键技术和控制方式进行比较和研究，为抽油机的液压系统设计提供一定的参考信息。 (1)可急回抽油机液压系统技术发展动态的分析研究 大量搜集国内外抽油机液压系统方面的相关技术资料，系统了解可急回抽油机液压系统的发展历史。分析总结抽油机液压系统方面的研究现状和技术发展动态。 (2)可急回抽油机液压系统设计要求 对液压抽油机一个工作循环中的四种工况一挖掘工况、满斗举升回转工况、卸载工况和卸载返回工况进行了详细的分析，总结了每个工况下各执行机构的主要复合动作。根据液压抽油机的主要工作特点，系统地总结了抽油机液压系统设计要求:动力性要求和操纵性要求。 (3)可急回抽油机液压系统的设计 分析了传统可急回抽油机液压系统中的单泵定量系统、双泵定量系统和双变量泵液压系统，详细分析了其主要优点和存在的问题。本文在分析研究了抽油机液压系统的基础上，根据抽油机液压系统的设计要求，设计了一套适合我国生产制造的单斗抽油机液压系统。本设计旨在采用通用的多路阀系统，配以专用控制阀和简单的伺服控制系统[7]。 第二章系统组成及控制要求 2.1系统简介 为改善生产环境，某公司投资清洁水技改工程并建成一座日产水2.5万顿的供水系统，分别建设了抽水泵系统、加压泵系统和高位水池。根据公司用水需求特点，从抽水泵系统过来的水一部分直接供给生产用水部门，一部分则需通过加压泵输送到高位水池，而供给生产用水部门的水压与供给高位水池的水压相差较大。同时高位水池距抽水泵房较远达十多公里，高位水池的液位高低和加压泵系统的设计以及如何与抽水泵系统“联动”也是较难解决的。 鉴于以上特点，从技术可靠和经济实用角度综合考虑，我们设计了用PLC控制与变频器控制相结合的自动恒压控制供水系统，同时通过主水管线压力传递较经济地实现了加压泵系统与抽水泵系统“远程联动”的控制目的 2.2系统组成 系统主要由电动机，变频器，PLC控制器，软起动器，电机保护器数据采集及其辅助设备组成。 2.3控制要求及技术指标 1：供水压力要求恒定，波动一定要小，尤其在换泵时。 2：三台泵根据压力的设定，采用“先开先停”的原则。 3：为了防止一台泵长时间运行，需设定运行时间。当时间到时，自动切换到下一抬泵，以防止泵长时间不用而锈死。 4：要有完善的保护和报警功能。 5：为了检修和应急要设有手动功能。 6：需要有水池防抽空功能。 技术指标 ●供水扬程： 4120 m ●供水流量： 22000 m3/h ●水泵功率： 0.5575 KW ●平均节电率： 3060 ●压力调节精度：0.01Mpa ●预定压力设定数：第1、2压力。其中第2压力设定值为消防用水压力。 ●水泵数量及功率可根据用户实际情况来选定。 2.4变频器的技术参数 ABB ACS400是具有多种功能的变频器，在本例中由于已选PID调节器，因此就不用变频器的内部PID调节，而只用变频器的工厂宏FACTORY（0）就可以了。压力传感器将压力信号传给PID调节器，PID调节器根据压力设定，输出4~20MA给变频器以调节电机的速度，变频器的运行要根据可编程序控制器输出Q1.0（DCOM1-DI2）是否闭合来确定，变频器的停止要根据编程序控制器输出Q0.7（DCOM1-DI1）是否闭合来确定。将变频器 内部可编程继电器RO1，RO2设定成频率到达。相关参数设定如下： 代码功能设定值代码功能设定值 9902 APPLIC MACRO 0 2102 STOP FUNCTION 1 1001 EXICOMMANDS 3 3201 SUPERV1 PARAM 0103 1003 DIRECTION 1 3202 SUPERV1 LIMLO 15HZ 1102 EXT1/EXT2 6 3203 SUPERV1 LIMHI 50HZ 1103 EXT REF1 SEL 0 3204 SUPERV1V2PARAM0103