具有负载敏感特性的旋挖钻机回转定位系统的研究

论文摘要

旋挖钻机是一种大功率桩基础施工设备,用于完成深基础桩的钻孔作业,孔深可达几十米。上车回转在施工中使用最频繁的动作之一,而其回转定位的精度直接关系到钻孔成桩的质量;上车回转主要由启动、回转、制动三个阶段构成,回转负载变化大,系统参数调节与动作控制设计关系到系统安全性、稳定性、节能、工作效率及定位精度的提高。本文针对回转动作的基本特点,通过对具有负载敏感特性的回转定位系统的分析,利用仿真软件AMESim对液压系统进行建模仿真,分析影响系统性能的主要原因,并提出改进方案。采用蓄能器吸收制动能量实现系统的节能控制需要,对系统性能有一定改善作用。对上车回转电液比例闭环控制系统进行分析,利用PID控制方法,实现自动回转定位的精度要求。

论文目录

• 提要
• 第1章 绪论
• 1.1 旋挖钻机简介
• 1.1.1 旋挖钻机的技术特点
• 1.1.2 旋挖钻机的优点
• 1.2 旋挖钻机发展历史及发展趋势
• 1.2.1 旋挖钻机的发展历史
• 1.2.2 国内旋挖钻机的现状
• 1.2.3 国外旋挖钻机的现状
• 1.2.4 旋挖钻机的发展趋势
• 1.3 本课题的意义和研究内容
• 1.3.1 本课题的意义
• 1.3.2 论文研究的主要内容
• 第2章 旋挖钻机回转定位系统分析
• 2.1 旋挖钻机整体结构概述
• 2.2 旋挖钻机液压系统分析
• 2.2.1 选挖钻机液压系统总体方案
• 2.2.2 旋挖钻机回转定位液压系统分析
• 2.3 旋挖钻机自动回转定位控制系统分析
• 2.4 本章小结
• 第3章 回转定位液压系统理论分析
• 3.1 数学建模的基础概念
• 3.1.1 数学模型、数学建模及其过程
• 3.1.2 液压系统建模常用方法
• 3.2 负载敏感系统数学模型建立及分析
• 3.3 基于AMESim 的液压元件建模仿真及分析
• 3.3.1 负荷敏感阀模型的建立及分析
• 3.3.2 压力切断阀模型的建立及分析
• 3.3.3 变量油缸模型的建立及分析
• 3.3.4 变量泵和传递函数模型的建立及分析
• 3.3.5 梭阀模型的建立及分析
• 3.3.6 工作装置模型的建立及分析
• 3.4 本章小结
• 第4章 回转定位液压系统仿真分析
• 4.1 回转定位液压系统仿真
• 4.1.1 负载对液压系统的影响及分析
• 4.1.2 换向节流阀对系统的影响及分析
• 4.1.3 泵转速对系统的影响及分析
• 4.2 回转系统仿真结果的讨论与分析
• 4.3 节能装置对回转定位系统的影响及分析
• 4.4 本章小结
• 第5章 旋挖钻机自动回转定位控制算法研究
• 5.1 自动回转定位系统控制原理
• 5.1.1 控制器算法简介
• 5.1.2 电气控制程序流程设计
• 5.2 自动定位控制系统建模仿真与分析
• 5.3 本章小结
• 第6章 总结
• 6.1 研究工作总结
• 6.2 局限性与展望
• 参考文献
• 致谢
• 摘要
• ABSTRACT