液壓連續(xù)升降系統(tǒng)關鍵技術研究.pdf

1、本論文來源于上海市教育委員會重點學科資助項目“液壓同步連續(xù)提升(下降)機器人技術研究” 。在大型構件同步升降的工程中，變間歇式升降方式為連續(xù)式，可縮短作業(yè)時間，提高生產效率，保證大型構件以較恒定的速度升降，改善在此過程中構件的受力狀況，避免間歇式運作時的停頓，消除大型構件因頻繁啟停產生的附加慣性載荷和沖擊，使施工的安全可靠性進一步得到保證。此課題的研究成果對于提高液壓整體提升技術的總體水平，增強我國在該技術應用領域內的競爭力，有著十分

2、重要的現(xiàn)實意義。 論文綜合了國內外大型構件整體液壓提升方面的文獻和工程實踐，以間歇式液壓提升器為基礎，首先從運動學、動力學角度對連續(xù)式液壓提升器實現(xiàn)連續(xù)升降的機理進行了深入的研究。指出間歇式提升器在負載轉換時，由于結構和控制的原因不可避免地存在著停頓和下降過程中的復雜動作；連續(xù)式提升器有兩個主液壓缸，利用兩者的速度差，靠計算機控制技術實現(xiàn)不停頓的負載轉移，同時可減少下降過程中的操作環(huán)節(jié)，從而進一步提高工作效率和安全可靠性。

3、 連續(xù)式液壓提升器由上、下穿心式主液壓缸和各自的錨具機構組成。其中，頂錨機構的脫錨方式和主液壓缸與錨具液壓缸活塞桿之間的安裝定位方法至關重要。將錨具結構設計成錨片加套筒式改善了錨片的受力狀況，有利于錨片均勻脫離錨環(huán)；錨具液壓缸活塞桿利用定位銷和卡鍵與主液壓缸固定，克服了螺紋聯(lián)接定位不準確、容易松動的缺點。本文用有限元方法對兩個重要的承載零件錨環(huán)和頂板進行了強度和剛度的設計，利用APDL開發(fā)的宏文件不但可以完成復雜結構的建模，還可以對主

4、要尺寸進行調整。 負載轉換行程△L的大小對主液壓缸的工作性能——速度穩(wěn)定性和有效行程利用率有很大的影響。當主液壓缸總行程一定時，負載轉換的速度差與負載轉換行程之間相互約束。運用多目標函數(shù)的最優(yōu)化方法，以提升速度穩(wěn)定和提高有效行程長度為雙重目標，在優(yōu)先保證前者重要性的前提下，協(xié)調兩者數(shù)量級關系，用加權組合法得出了實用的運動參數(shù)和結構參數(shù)的最佳值。 有效的控制策略左右著連續(xù)提升方法的實現(xiàn)。電液比例調速系統(tǒng)能完成升降和負載轉換

5、的功能，運用數(shù)字控制理論建立的比例控制系統(tǒng)的數(shù)學模型，反映了新型提升器閥一缸一傳感系統(tǒng)在一定的控制算法下的動態(tài)性能，通過仿真，得出了連續(xù)式液壓提升器實現(xiàn)同步和連續(xù)運行的可能性。 最后，設計以MSP430單片微機為核心的硬件電路，通過組態(tài)王軟件與VB之間的動態(tài)數(shù)據(jù)交換建立上位機與單片機的通信聯(lián)系，利用泵站液壓系統(tǒng)和傳感裝置，采用PID歸一參數(shù)整定算法，編寫控制軟件，對連續(xù)式液壓提升器進行臺架試驗，得出了連續(xù)升降和雙缸同步的位移曲線