汽车维修液压升降同步平台系统设计的说明书.doc

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摘要

摘　　要

本文主要介绍了在汽车维修行业中，为了提高汽车维修的效率，对其所用到的液压同步升降平台系统的研究和设计。

该设计主要通过理论设计的研究进行液压同步系统的设计、升降平台机械结构的设计以及液压升降平台的电气控制部分的设计。

为了满足升降平台在汽车维修中所能够实现的同步精度和实现两前轮、两后轮、两左轮、两右轮及汽车整体分别实现同步升降一定的功能要求，该系统在液压系统的设计采用的是电液比例方向阀，通过位移检测，利用西门子PLC的PID控制，稳定快速的消除升降缸的位移差值来控制电液比例阀的开口大小，并通过一定的液压系统和机械系统实现升降平台四缸的相应功能和同步精度。

为了保证液压升降系统的特殊功能，液压系统还采用了分流集流阀的特殊忧点，来实现一定精度的两缸同步升降。

本次设计的机械结构完全采用的是Pro/E三维软件进行建模，通过三维机械结构造型的设计，体现了三维设计建模的优点，使得机械结构更为直观。

液压系统部分通过重力的动力提供，在下降时是通过蓄能器提供的压力，使得液控单向阀接通油路，直接利用重力实现平台的下降，实现了节能的效果。

关键词：

液压同步升降平台；Pro/E三维建模；电液比例控制；PLC

I

Abstract

Abstract

Inthispaper,inordertoimprovetheefficiencyofvehiclemaintenanceintheautomotiverepairindustry,theuseofitshydraulicsystemofsynchronousliftingplatformanddesign.Thedesignismainlyconductedthroughthetheoreticaldesignofthehydraulicsynchronizationsystemdesign,mechanicalstructuredesignofliftingplatformandhydraulicliftplatform,electricalcontroldesign.Inordertomeettheliftingplatformintheautomotiverepaircanbeachievedintherealizationofsynchronizationaccuracyandthetwofront,tworear,tworevolvers,two-wheelvehiclesandtherighttosynchronizethewholeweredowncertainfunctionalrequirements,thesystemusedinthehydraulicsystemdesigntheelectro-hydraulicproportionaldirectionalcontrolvalve,throughthedisplacementdetection,theuseofSiemensPLC,PIDcontrol,asteadyandrapideliminationofthedifferencebetweenliftingcylinderdisplacementhydraulicproportionalvalvetocontrolthesizeoftheopening,andthroughsomeofthehydraulicsystemandmechanicalsystemstoachieveliftThecorrespondingfour-cylinderplatformfeaturesandsyncaccuracy.Inordertoensurethatthespecialfeaturesofhydraulicliftsystem,hydraulicsystemalsousesashuntvalvesetpointofthespecialconcerntoachieveacertainprecisionofsynchronizedmovementsofthetwocylinders.ThedesignofthemechanicalstructureisfullyimplementedPro/Ethree-dimensionalsoftwareformodeling,throughmodelingthree-dimensionalmechanicalstructuredesign,modelingshowstheadvantagesofthree-dimensionaldesign,makingthemechanicalstructureismoreintuitive.Hydraulicsystemtoprovidesomemomentumbygravity,inthefallwhenprovidedbyaccumulatorpressure,makingtheoilcheckvalveconnecteddirectlytothedeclineintheuseofgravitytoachieveplatformtoachievetheenergysavingeffect.

KeyWords：

Hydraulicsynchronousliftingplatform；Pro/Ethree-dimensionalmodeling；Electro-hydraulicproportionalcontrol；PLC

IV

目录

目　　录

摘　　要 I

Abstract II

1绪论 1

1.1汽车维修液压升降平台的概述 1

1.1.1液压升降平台在汽车维修的应用发展 2

1.2课题设计的主要内容和设计方法 3

1.2.1液压升降平台设计的主要内容 3

1.2.2液压升降平台设计的主要方法 3

2液压升降同步系统的液压系统方案设计 5

2.1液压系统要求的总体简述 5

2.2液压同步升降平台的液压系统原理图设计 6

3液压系统元件的计算与选取 11

3.1液压平台的运动与负载分析 11

3.2四柱内液压缸的设计计算与选取 11

3.2.1四柱内液压缸设计参数的确定 11

3.2.2四柱升降时液压平台的运动与负载分析 11

3.2.3四柱中四个液压缸的设计计算与选取 11

3.3平板上两个液压缸的设计计算与选取 14

3.3.1平板上两个液压缸设计参数的确定 14

3.3.2平板上两个液压缸升降时的运动与负载分析 14

3.3.3平板上两个液压缸的计算与选取 15

3.4液压泵的计算与选取 16

3.4.1确定液压泵的最大工作压力 16

3.4.2确定液压泵的最大流量 17

3.4.3确定液压泵选取型号 17

3.5电动机的参数及其型号的选取 17

3.6液压阀的参数及其型号的选取 18

3.6.1液控单向阀的选型 18

3.6.2电磁换向阀的选型 18

3.6.3电液比例换向阀的选型 20

3.6.4溢流阀的选型 21

3.6.5分流集流阀的选型 21

3.7油管管径的确定 21

3.8蓄能器的选择 23

3.9压力表的选择 23

3.10液压系统油箱的设计计算 23

3.11液压系统性能验算 24

3.11.1液压系统压力损失的计算 24

3.11.2液压系统发热温升的计算 25

4液压同步升降平台的机械结构设计 26

4.1液压升降平台机械结构的设计理念 26

4.2液压升降平台机械结构的Pro/E三维模型的设计 26

5液压升降平台的电气控制部分的设计 31

5.1液压平台的电气控制系统 31

5.1.1电液比例阀的位置控制系统 31

5.1.2液压控制系统的设计 32

5.1.3PLC的选择 33

5.2液压平台的电气控制梯形图 37

5.2.1控制系统的I/O分配 37

5.2.2电气控制的梯形图 38

结论 45

参考文献 46

致谢 47

附录A 液压升降平台的设计图纸 48

1绪论

1绪论

1.1汽车维修液压升降平台的概述

液压升降平台是一种多功能起重升降设备，广泛应用于工厂、码头、建筑、交通、体育馆、设备检修等高空作业及维修。

现有的液压升降平台有很多种，大体可分为：

四轮移动式升降平台、手推式升降平台、汽车装载式升降平台、固定式升降平台、剪叉式升降平台，四柱举升机，两柱举升机等等。

近年来，随着汽车的使用量迅速增加，我国汽车业蓬勃发展，尤其是轿车行业。

这使得汽车维修行业的不断壮大，汽车维修设备的需求迅速扩大，同时也要求在汽车的维修工具和设备的要求上越来越高，汽车举升机是维修厂必备的，也是最重要的维修机械设备。

汽车举升机的作用是将需要维修的汽车，平稳提升到合适的高度，以便于维修工人在汽车底盘下方对汽车进行维修和检查。

汽车举升机一般分为立柱式和剪叉式。

无论哪一种，都要求可以满足将汽车同步升降，不可以发生侧偏，并且要求汽车底盘下方为空的，用以方便维修工人进行维修作业这就要求升降平台同步升降，平稳运行。

所以维修汽车的升降平台设备一般采用液压系统进行驱动。

随着维修行业的不断扩大，以及自动化水平的进一步发展，为减轻维修人员的劳动强度，使得方便维修，并且能够更好的提高汽车维修的工作效率，以及汽车维修的服务质量，所以对液压升降平台的自动化要求也在不断提高。

当前为满足汽车维修所要求的同步控制，升降平台的升降系统主要是靠液压系统以及电气系统进行控制和驱动的，但目前所拥有的升降平台普遍存在着外漏、内漏、寿命短、操作不灵活、同步运行低等缺点。

为了避免以上缺点，要求更加精确地保证液压升降平台的同步升降精度，现在大多数液压同步升降平台逐步淘汰了各种传统的液压阀，采用更为精确控制的新型电液伺服阀、电液比例阀以及电液数字阀等来控制液压系统，实现同步精度高。

由于电液比例阀具有形式种类多样、容易组成使用电气及计算机控制的各种机电液系统、控制精度高、安装使用灵活以及抗污染能力强等多方面优点，因此应用领域日益拓宽。

当前在汽车维修中所使用的液压同步升降平台在汽车的维修方面发挥着重要的作用，通过对同步升降平台的各种液压阀、液压缸、液压泵站的创新改进，使得液压同步升降平台拥有运行平稳、噪声低、响应速度快、同步精度高等优点，对在汽车的维修与保养中起到至关重要的作用。

1.1.1液压升降平台在汽车维修的应用发展

随着液压升降平台在汽车维修行业的进一步应用和改进创新，在维修汽车的液压升降平台已经可以实现更多更复杂的功能，在平台的结构上，驱动上，以及各种的控制系统上，都有了很大的改进。

当前升降平台的升降系统主要是靠液压系统驱动的，当然不光靠液压，还有柴油机电动两用旋转式升降平台，目前又出现了电瓶驱动升降平台，可以实现无级变速具有更安全、更方便、低噪音等优点。

目前升降平台普遍存在着外漏、内漏、寿命短、操作不灵活、同步运行低等缺点。

为了避免以上缺点，要求更加精确地保证液压升降平台的同步升降精度，现在大多数液压同步升降平台逐步淘汰了各种传统的液压阀，采用更为精确控制的新型电液伺服阀、电液比例阀以及电液数字阀等来控制液压系统，实现同步精