圆筒形反应釜升降翻转设备分析与设计

摘要

本文针对大型反应釜物料转运的需求,为了降低工人的劳动强度,提高设备的通用性,设计开发了一套升降翻转设备,包括机械结构和控制系统。
　　首先,通过对设备的功能分析,提出了具体的设计目标,确定了总体设计方案。在此基础上,设计出定位、升降和翻转机构,并对系统的传动链进行设计计算,对系统的关键承重部件进行了有限元分析。
　　其次,以翻转三个不同规格反应釜的最大输入扭矩为最小建立目标函数,其中,翻转机构转轴位置和翻转角度为函数自变量,翻转过程平稳无冲击、翻转角度范围和翻转架高度范围为约束条件。求解目标函数,得到最大输入扭矩与翻转架高度的最优解。在此基础上,确定出驱动翻转的气动马达功率,选择气动马达型号。
　　然后,按照反应釜运动控制、工位控制和系统防爆要求,提出了现场全气动和远程PLC相结合的控制方案。通过控制多位气缸实现不同规格反应釜的工位切换。通过控制气动马达实现反应釜升降和翻转运动。采用电磁阀、气控阀、梭阀等气动元件,设计出各自的气动控制回路,并分析了气动控制回路的工作原理和总体构成。并根据远程PLC控制方案,设计出PLC控制系统。
　　最后,根据设计优化结果研制设备,完成了机械结构、气动控制系统和PLC控制系统的制造、安装、调试和性能测试。测试结果表明:该系统满足所有设计要求。目前该设备已投入实际使用,运行状况良好。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

1 绪论

1.1课题研究目的和意义

1.2国内外升降翻转相关设备研究概况

1.3论文研究内容与主要工作

2 升降翻转设备总体设计与分析

2.1系统功能分析

2.2总体方案设计

2.3传动计算与关键部件有限元分析

2.4本章小结

3 翻转的优化设计与分析

3.1引言

3.2翻转机构优化问题提出

3.3翻转机构数学模型建立

3.4结果分析

3.5小结

4 控制系统设计与分析

4.1控制系统功能分析

4.2控制系统方案分析

4.3气动控制回路设计与分析

4.4气动系统构成

4.5 PLC控制系统设计

4.6小结

5 升降翻转设备系统调试与测试

5.1设备运行调试

5.2设备性能测试

5.3小结

6 总结与展望

6.1总结

6.2展望

致谢

参考文献

附录 攻读学位期间科研成果