機(jī)械專(zhuān)業(yè)畢業(yè)論文--隧道除渣機(jī)的測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　?。?008屆）</b></p><p>　　本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)</p><p>　　隧道出碴裝載機(jī)測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　2008年5月</b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p&

2、gt;　　第1章 緒 論1</p><p>　　1.1裝載機(jī)簡(jiǎn)介（loader）1</p><p>　　1.2裝載機(jī)發(fā)展概況1</p><p>　　1.3輪式裝載機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)2</p><p>　　1.4輪式裝載機(jī)的市場(chǎng)前景2</p><p>　　1.4.1國(guó)際市場(chǎng)2</p><p&

3、gt;　　1.4.2國(guó)內(nèi)市場(chǎng)3</p><p>　　1.5隧道出渣裝載機(jī)改進(jìn)的必要性3</p><p>　　1.6電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程3</p><p>　　第2章 裝載機(jī)電氣系統(tǒng)4</p><p>　　2.1電氣系統(tǒng)概述4</p><p>　　2.1.1機(jī)電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理4</p><

4、;p>　　2.1.2裝載機(jī)的電子技術(shù)及應(yīng)用4</p><p>　　2.1.3電控系統(tǒng)的基本組成與設(shè)計(jì)4</p><p>　　2.1.4典型ZL50型裝載機(jī)電氣系統(tǒng)6</p><p>　　2.2傳感器與儀表9</p><p>　　2.2.1傳感器9</p><p><b>　　2.2.2儀表9

5、</b></p><p>　　2.2.3電子顯示裝置9</p><p>　　2.3裝載機(jī)外型的改進(jìn)9</p><p>　　第3章 裝載機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)11</p><p>　　3.1控制目標(biāo)11</p><p>　　3.2控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)11</p><p>　　3.2.1計(jì)算

6、機(jī)控制模塊結(jié)構(gòu)框圖11</p><p>　　3.2.2液壓系統(tǒng)的改造13</p><p>　　3.2.3特點(diǎn)15</p><p>　　第4章 裝載機(jī)整機(jī)電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)16</p><p>　　4.1電氣負(fù)荷圖和供電設(shè)備的選擇16</p><p>　　4.1.1電氣負(fù)荷圖16</p><p

7、>　　4.1.2發(fā)電機(jī)容量選擇17</p><p>　　4.1.3蓄電池容量選擇18</p><p>　　4.2主要電氣設(shè)備選擇18</p><p>　　4.3導(dǎo)線(xiàn)選擇及線(xiàn)束連接與包扎19</p><p>　　4.3.1導(dǎo)線(xiàn)的選擇19</p><p>　　4.3.2線(xiàn)束的連接和包扎19</p&g

8、t;<p>　　4.4裝載機(jī)電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)20</p><p>　　第5章 控制電路的設(shè)計(jì)22</p><p>　　5.1控制電路簡(jiǎn)介22</p><p>　　5.1.1電路原理圖22</p><p>　　5.1.2繼電器22</p><p>　　5.1.3常用的幾種自動(dòng)控制技術(shù)24</

9、p><p>　　5.2系統(tǒng)電路分析25</p><p>　　5.2.1變壓整流系統(tǒng)25</p><p>　　5.2.2控制電路分析30</p><p>　　5.2.3電路系統(tǒng)總體方案的確定30</p><p>　　5.3電氣操作過(guò)程分析31</p><p>　　5.3.1系統(tǒng)安全指示燈3

10、1</p><p>　　5.3.2制動(dòng)燈與制動(dòng)喇叭31</p><p>　　5.3.3電磁閥動(dòng)作順序31</p><p>　　5.3.4空調(diào)系統(tǒng) 照明系統(tǒng) 音樂(lè)播放器等設(shè)備的控制31</p><p>　　5.3.5操作要點(diǎn)31</p><p>　　5.4照明與信號(hào)系統(tǒng)的故障診斷與排除32</p>

11、<p>　　5.4.1照明裝置故障診斷與排除32</p><p>　　5.4.2信號(hào)裝置故障診斷與排除33</p><p>　　5.5儀表系統(tǒng)的故障診斷與排除33</p><p>　　5.6 智能裝載機(jī)的故障服務(wù)與診斷系統(tǒng)34</p><p>　　第6章 電纜卷筒機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算及選擇36</p><p

12、>　　6.1卷筒設(shè)計(jì)要求36</p><p>　　6.2卷筒形式的確定36</p><p>　　6.2.1電纜動(dòng)力源的確定37</p><p>　　6.2.2設(shè)計(jì)37</p><p>　　6.3電纜的選擇39</p><p>　　結(jié) 論40</p><p><b&

13、gt;　　參考文獻(xiàn)41</b></p><p><b>　　致 謝42</b></p><p><b>　　附錄143</b></p><p><b>　　附錄244</b></p><p><b>　　第1章 緒 論</b>

14、</p><p>　　1.1裝載機(jī)簡(jiǎn)介（loader）</p><p>　　往車(chē)輛或其他設(shè)備裝載散狀物料的自行式裝卸機(jī)械。裝載機(jī)也可進(jìn)行輕度的鏟掘工作，通過(guò)換裝相應(yīng)的工作裝置，還可進(jìn)行推土、起重、裝卸木料及鋼管等作業(yè)。廣泛應(yīng)用于建筑、鐵路、公路、水電、港口、礦山、農(nóng)田基本建設(shè)及國(guó)防等工程中。</p><p>　　1.1.1裝載機(jī)的用途  裝載機(jī)是在底

15、盤(pán)的前方鉸裝以由動(dòng)臂、連桿機(jī)構(gòu)和裝載斗組成的工作裝置，在行進(jìn)中鏟裝、運(yùn)送、卸載和平整作業(yè)的自走式土方機(jī)械。若換裝相應(yīng)的工作裝置，還可以進(jìn)行推土、起重、裝卸木料及鋼管等作業(yè)，是一種用途十分廣泛的工程機(jī)械。1.1.2裝載機(jī)的分類(lèi)    （1）按發(fā)動(dòng)機(jī)功率分：可分為大中小型。發(fā)動(dòng)機(jī)功率小于74千瓦（100馬力），稱(chēng)為小型裝載機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)功率為74～147千瓦（100～200馬力），稱(chēng)為中型裝載機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)功率為147～51

16、5千瓦（200～700馬力），稱(chēng)為大型裝載機(jī)。   （2）按行走機(jī)構(gòu)分：可分為輪胎式和履帶式兩種。輪胎式裝載機(jī)是以輪胎式專(zhuān)用底盤(pán)為基礎(chǔ)，配置工作裝置及其操縱系統(tǒng)而構(gòu)成的。履帶式裝載機(jī)是以專(zhuān)用履帶底盤(pán)或工作拖拉機(jī)為基礎(chǔ)，裝上工作裝置及操縱系統(tǒng)而構(gòu)成的。輪胎式裝載機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是重量輕、速度快、機(jī)動(dòng)靈活、效率高、行走時(shí)不破壞路面。特別是在工程量不大，作業(yè)點(diǎn)不集中，轉(zhuǎn)移較頻繁的情況下，生產(chǎn)率超過(guò)履帶式裝載機(jī)，在工程及農(nóng)田基本建

17、設(shè)中被廣泛使用，是本節(jié)介紹的重點(diǎn)。   （3）按車(chē)架結(jié)構(gòu)型式及轉(zhuǎn)向方式分：可分為鉸接車(chē)架折腰轉(zhuǎn)向和整體車(chē)架偏轉(zhuǎn)車(chē)輪</p><p>　　1.2裝載機(jī)發(fā)展概況</p><p>　　我國(guó)現(xiàn)代輪式裝載機(jī)起始于20世紀(jì)60年代中期的Z435型。該機(jī)為整體機(jī)架、后橋轉(zhuǎn)向。經(jīng)過(guò)幾年的努力，在吸收當(dāng)時(shí)世界最先進(jìn)的輪式裝載機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)成功了功率為162KW的鏟接式輪式裝載機(jī)，

18、定型為Z450（即后來(lái)的ZL50），并于1971年12月18日正式通過(guò)專(zhuān)家鑒定。就這樣誕生了我國(guó)第一臺(tái)鉸接式輪式裝載機(jī)，從而開(kāi)創(chuàng)了我國(guó)裝載機(jī)行業(yè)形成與發(fā)展的歷史。我國(guó)輪式裝載機(jī)主要是20世紀(jì)70年代初期發(fā)展起來(lái)的。1978年，天工所根據(jù)機(jī)械部的要求，制訂出以柳工Z450為基型的我國(guó)輪式裝載機(jī)系列標(biāo)準(zhǔn)。制訂標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，保留用Z代表裝載機(jī)，用L取代“4”代表輪式，改Z450為ZL50，就這樣制訂出了以柳工ZL50型為基型的我國(guó)ZL輪式裝載機(jī)系列

19、標(biāo)準(zhǔn)，這是我國(guó)裝載機(jī)發(fā)展鳴上的重大轉(zhuǎn)折點(diǎn)。該標(biāo)準(zhǔn)制訂出來(lái)后按當(dāng)時(shí)的行業(yè)分工，柳工、廈工制造ZL40以上的大中型輪式裝載機(jī)，成工、宜工制造ZL30以下的中小型輪式裝載機(jī)，逐步形成了柳工、廈工、成工和宜工當(dāng)時(shí)的裝載機(jī)四大骨干企業(yè)。到目前為止，我國(guó)輪式裝載機(jī)已經(jīng)發(fā)展到了第三代，但最基本的結(jié)構(gòu)仍然是由Z450（ZL50）演變而來(lái)。第二代變化不很大，第三代變化稍大一些。以ZL</p><p>　　我國(guó)裝載機(jī)行業(yè)的自主品牌通

20、過(guò)十幾年的發(fā)展，在跨國(guó)公司強(qiáng)勢(shì)品牌的重重包圍之下，摸爬滾打，走出了一條自主發(fā)展的道路，并逐漸發(fā)展壯大，牢牢控制了國(guó)內(nèi)90%以上的市場(chǎng)份額。國(guó)內(nèi)裝載機(jī)市場(chǎng)的營(yíng)業(yè)額近年來(lái)一直約占我國(guó)整個(gè)工程機(jī)械行業(yè)總營(yíng)業(yè)額的半壁江山，其行業(yè)地位十分重要。同時(shí)國(guó)產(chǎn)裝載機(jī)產(chǎn)品以其出色的性?xún)r(jià)比優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)開(kāi)始在國(guó)際市場(chǎng)上嶄露頭腳，呈現(xiàn)出較好的發(fā)展勢(shì)頭。2001年我國(guó)裝載機(jī)全行業(yè)總銷(xiāo)售量已突破3萬(wàn)臺(tái)，居世界裝載機(jī)市場(chǎng)的前列。因此，目前我國(guó)已經(jīng)成了世界上裝載機(jī)產(chǎn)銷(xiāo)大國(guó)

21、。</p><p>　　1.3輪式裝載機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　輪式裝載機(jī)與其它工程機(jī)械一樣，發(fā)展至今，大致經(jīng)歷了以下4個(gè)階段：① 以滿(mǎn)足減輕勞動(dòng)強(qiáng)度為目的的機(jī)械驅(qū)動(dòng)階段。該階段的主要特點(diǎn)是以機(jī)械傳動(dòng)為主，設(shè)備結(jié)構(gòu)笨重，功能單一，作業(yè)效率低下。② 以提高設(shè)備生產(chǎn)率為目的的液壓傳動(dòng)階段。這一階段工程機(jī)械設(shè)備由于采用了液壓傳動(dòng)，其作業(yè)效率大大提高。③工程機(jī)械的電子控制階段。由于電子控制

22、技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用，使工程機(jī)械的控制精度、作業(yè)效率等都得到了更進(jìn)一步的提高。④進(jìn)入21世紀(jì)以后，工程機(jī)械的發(fā)展進(jìn)入第四個(gè)發(fā)展階段?！耙匀藶楸尽焙汀叭恕C(jī)與自然相協(xié)調(diào)”的設(shè)計(jì)理念成為這一階段的主導(dǎo)思想，環(huán)保、安全、舒適等要求進(jìn)一步受到重視，人性化設(shè)計(jì)得到了充分的體現(xiàn)。</p><p>　　1.4輪式裝載機(jī)的市場(chǎng)前景</p><p><b>　　1.4.1國(guó)際市場(chǎng)</b>

23、</p><p>　　世界交通、能源和其他基礎(chǔ)建設(shè)事業(yè)發(fā)展迅速，每年投資額都在數(shù)千億美元。目前世界各國(guó)裝載機(jī)年總產(chǎn)量已達(dá)到15萬(wàn)臺(tái)，美國(guó)、日本和西歐是裝載機(jī)主要生產(chǎn)國(guó)家和地區(qū)，年產(chǎn)量均在萬(wàn)臺(tái)以上，其中美國(guó)4.6萬(wàn)臺(tái)，日本2.9萬(wàn)臺(tái)。世界工程建設(shè)機(jī)械銷(xiāo)售額已達(dá)到450億美元，預(yù)計(jì)到2000年將達(dá)到500億美元。其中美國(guó)占40%，日本占35%，其余為歐盟及其他國(guó)家。</p><p><b

24、>　　1.4.2國(guó)內(nèi)市場(chǎng)</b></p><p>　　受?chē)?guó)家政策和投資方向的影響，今后5～10年內(nèi)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的發(fā)展趨勢(shì)為：</p><p>　　1.從地區(qū)看，安徽、河南、江西等市場(chǎng)需求在上升，國(guó)家向中西部投資的政策也將使該地區(qū)的市場(chǎng)具有廣闊前景。</p><p>　　2.從用戶(hù)看，國(guó)家鼓勵(lì)多種經(jīng)濟(jì)形式并存，私營(yíng)經(jīng)濟(jì)和個(gè)體用戶(hù)市場(chǎng)需求仍然上升；國(guó)家大型

25、工程建設(shè)對(duì)大噸位裝載機(jī)等工程建設(shè)機(jī)械需求量增加。</p><p>　　1.5隧道出渣裝載機(jī)改進(jìn)的必要性</p><p>　　在隧道掘進(jìn)工程中，鉆爆法施工后的裝碴作業(yè)一直是影響工程進(jìn)度的一道關(guān)鍵工序?，F(xiàn)有的裝碴設(shè)備有立爪裝碴機(jī)、挖掘裝載機(jī)、短臂挖掘機(jī)和普通裝載機(jī)等，這些設(shè)備存在諸如作業(yè)效率低、作業(yè)面窄、造價(jià)昂貴、部件磨損嚴(yán)重和作業(yè)區(qū)空氣質(zhì)量差等缺點(diǎn)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)就是利用現(xiàn)有的裝載機(jī)，保留其底

26、盤(pán)結(jié)構(gòu)和工作裝置，但要將動(dòng)力換成三相交流電動(dòng)機(jī)，以滿(mǎn)足隧道作業(yè)區(qū)對(duì)于空氣質(zhì)量的要求。在設(shè)計(jì)候，除了考慮產(chǎn)品的性能、功用、質(zhì)量等指標(biāo)外，還要注重產(chǎn)品在“方便”、“舒適”、“可靠”、“價(jià)值”、“安全”、“效率”和“環(huán)保”等方面的評(píng)價(jià)。以心理為圓心，生理為半徑，以建立人與物之間和諧關(guān)系的方式，最大限度地挖掘人的潛能，綜合平衡地發(fā)揮人的機(jī)能，保護(hù)人體健康，從而提高生產(chǎn)率。</p><p>　　1.6電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程&l

27、t;/p><p>　　1、在液壓圖設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，按照液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)的控制方式和控制意圖，選用合適的控制方式、控制回路和控制元件。</p><p>　　2、由于是屬于改裝，所以，原機(jī)上的電氣系統(tǒng)如照明系統(tǒng)、音樂(lè)播放系統(tǒng)以及空調(diào)冷氣的控制系統(tǒng)（暖氣系統(tǒng)省略，詳細(xì)情況見(jiàn)正文部分的電氣控制系統(tǒng)中的敘述）等無(wú)須再進(jìn)行設(shè)計(jì)回路，直接采用原機(jī)上的控制回路即可。</p><p>　　

28、3、因?yàn)楸拒?chē)上使用的電源是通過(guò)電纜輸送的高壓交流電，不是安全電壓，所以必須使用一個(gè)變壓（降壓）整流回路，將電壓降為24v，然后加以采用；但是設(shè)計(jì)時(shí)必須為安全用電做好充分的考慮。</p><p>　　4、根據(jù)電動(dòng)機(jī)功率、電流等要求選擇合適的電纜，然后根據(jù)線(xiàn)型、線(xiàn)長(zhǎng)、繞轉(zhuǎn)速度，設(shè)計(jì)相配的電纜轉(zhuǎn)筒。</p><p>　　第2章 裝載機(jī)電氣系統(tǒng)</p><p><b

29、>　　2.1電氣系統(tǒng)概述</b></p><p>　　2.1.1機(jī)電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理</p><p>　　由于裝載機(jī)特殊的工作性質(zhì)和惡劣的工作環(huán)境，尤其是隧道出渣裝載機(jī)，使裝載機(jī)整機(jī)電氣系統(tǒng)有別于汽車(chē)電氣系統(tǒng)。在設(shè)計(jì)時(shí)要注意他們的不同之處。裝載機(jī)的電子技術(shù)及應(yīng)用</p><p>　　現(xiàn)代裝載機(jī)越來(lái)越多的采用智能控制（電子控制）和電子監(jiān)控與故障診斷系

30、統(tǒng)。智能控制可以使過(guò)去純機(jī)械式操縱難以實(shí)現(xiàn)的精細(xì)操縱及自動(dòng)化得以實(shí)現(xiàn)。而且使既復(fù)雜又需要高度熟練操縱的作業(yè)或工人操縱的作業(yè)簡(jiǎn)單化。電子監(jiān)控裝置通過(guò)分析相應(yīng)信息，進(jìn)行故障診斷和預(yù)測(cè)，判斷故障和潛在故障部位，做出相應(yīng)處理，由此大大提高裝載機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)率。</p><p>　　2.1.2裝載機(jī)的電子技術(shù)及應(yīng)用</p><p>　　夠成電子控制和電子監(jiān)控系統(tǒng)的主要元件有控制器、傳感器、輸入信號(hào)采集卡、

31、A/D轉(zhuǎn)化模塊、顯示裝置、鍵盤(pán)等，由它們構(gòu)成相應(yīng)電路實(shí)現(xiàn)控制和監(jiān)控。</p><p>　　目前，應(yīng)用在裝載機(jī)上的電子技術(shù)有以下幾個(gè)方面。</p><p>　　1）工作裝置的電子控制。包括動(dòng)臂舉升自動(dòng)限位電子控制、鏟斗自動(dòng)平放控制、工作裝置行駛減振電子控制系統(tǒng)和裝載機(jī)有效載荷測(cè)量系統(tǒng)等。</p><p><b>　　2）故障診斷系統(tǒng)。</b>&l

32、t;/p><p>　　3）隨機(jī)自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)。包括發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)熄火電子控制系統(tǒng)、防滑控制系統(tǒng)等。</p><p>　　4）動(dòng)力與傳動(dòng)系統(tǒng)的電子控制。包括發(fā)動(dòng)機(jī)極限負(fù)載調(diào)節(jié)電子控制系統(tǒng)、自動(dòng)變速器電子控制系統(tǒng)及整個(gè)柴油機(jī)的電控系統(tǒng)等。</p><p>　　5）電子轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)。</p><p>　　6）裝載機(jī)微機(jī)集成控制系統(tǒng)。</p>&

33、lt;p>　　7）裝載機(jī)衛(wèi)星控制技術(shù)。包括GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)、利用衛(wèi)星通信對(duì)裝載機(jī)進(jìn)行監(jiān)控與管理。</p><p>　　2.1.3電控系統(tǒng)的基本組成與設(shè)計(jì)</p><p>　　電控系統(tǒng)主要由傳感器、電控裝置執(zhí)行部分三部分組成。</p><p><b>　?。?）傳感器</b></p><p>　　傳感器的作用是將有

34、關(guān)部位運(yùn)行狀況的各種非電物理量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)。</p><p><b>　　（2）電控裝置</b></p><p>　　它的主要作用是接受來(lái)自傳感器或其他裝置的信息并進(jìn)行處理，產(chǎn)生相應(yīng)的輸出控制信號(hào)。它是控制系統(tǒng)的核心，要求具有較強(qiáng)的抗干擾能力和良好的可靠性。</p><p>　　圖2.1為電控系統(tǒng)框圖</p><p>　

35、　圖2.1 電控系統(tǒng)框圖</p><p>　　裝載機(jī)控制系統(tǒng)的電控系統(tǒng)所完成的功能如下。</p><p>　?、俳邮芸刂菩畔ⅰＶ饕遣僮魅藛T的各種控制指令。</p><p>　?、跔顟B(tài)參數(shù)的采集及處理。利用單片機(jī)的接口，采集柴油機(jī)的工況信號(hào)和狀態(tài)參數(shù)，例如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、定時(shí)器活塞位置、冷卻水溫度、燃油溫度、油門(mén)位置溫度等，根據(jù)采集的信號(hào)進(jìn)行處理。</p>

36、<p>　?、弁瓿筛鞣N控制功能。</p><p><b>　?、茌敵鲵?qū)動(dòng)功能。</b></p><p>　?、菥邆湎到y(tǒng)自診斷功能。</p><p>　?、夼c監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行及時(shí)通信功能。</p><p>　　系統(tǒng)主要包括電源電路、系統(tǒng)電路、輸入信號(hào)采集接口電路、驅(qū)動(dòng)電路等。</p><p>

37、;<b>　　1）電源電路</b></p><p>　　利用電源電路將蓄電池電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換，為傳感器、主控制板和輸入輸出接口電路提供穩(wěn)定的電壓。</p><p><b>　　2）系統(tǒng)電路</b></p><p>　　系統(tǒng)電路以單片機(jī)為核心，包括時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、存儲(chǔ)器擴(kuò)展電路等。</p><p>　

38、　3）輸入信號(hào)采集接口電路</p><p>　　主要將傳感器采集的各種信號(hào)進(jìn)行放大、濾波、整形、轉(zhuǎn)換等處理，保證及時(shí)，準(zhǔn)確地為CPU提供柴油機(jī)的各種參數(shù)，以便CPU進(jìn)行處理。</p><p><b>　　4）驅(qū)動(dòng)電路</b></p><p>　　驅(qū)動(dòng)電路主要將CPU根據(jù)柴油機(jī)運(yùn)行狀態(tài)和操作人員的要求計(jì)算得到的控制信號(hào)放大處理，以實(shí)現(xiàn)對(duì)柴油機(jī)控制

39、機(jī)構(gòu)和定時(shí)機(jī)構(gòu)的控制。</p><p><b>　　5）控制系統(tǒng)</b></p><p>　　監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)通信接口電路建立ECU與控制室微機(jī)之間的通信，及時(shí)顯示和存儲(chǔ)柴油機(jī)的各種狀態(tài)信息。</p><p><b>　?。?）執(zhí)行部分</b></p><p>　　它將電控裝置的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換成機(jī)械控制裝

40、置的運(yùn)動(dòng)，完成控制的功能。</p><p>　　2.1.4典型ZL50型裝載機(jī)電氣系統(tǒng)</p><p>　　整個(gè)電氣系統(tǒng)可分為充電系統(tǒng)、啟動(dòng)系統(tǒng)、照明及信號(hào)燈系統(tǒng)、儀表系統(tǒng)、輔助電器裝置等。電氣路線(xiàn)為并聯(lián)單線(xiàn)制，負(fù)極搭鐵，工作 電壓為24V。</p><p><b>　　充電系統(tǒng)</b></p><p>　　交流發(fā)電機(jī)充

41、電系統(tǒng)通常由交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器及蓄電池等組成。發(fā)電機(jī)和蓄電池正極相連，負(fù)極搭鐵。啟動(dòng)時(shí)由蓄電池給啟動(dòng)機(jī)供電；在發(fā)電機(jī)正常工作時(shí)，主要由發(fā)電機(jī)向用電設(shè)備供電；當(dāng)蓄電池存電不足時(shí)，由發(fā)電機(jī)與相應(yīng)的調(diào)節(jié)器配合使用，向蓄電池充電。</p><p>　　采用24V系統(tǒng)的裝載機(jī)一般采用兩個(gè)12V蓄電池串聯(lián)而成，由電源總開(kāi)關(guān)3（蓄電池繼電器）控制蓄電池的充放電的通斷。</p><p>　　發(fā)電機(jī)是采

42、用帶中性點(diǎn)的六管硅整流發(fā)電機(jī)，調(diào)節(jié)器8可為電磁振動(dòng)式，也可為電子調(diào)節(jié)器?，F(xiàn)一般采用后者。</p><p>　　交流發(fā)電機(jī)充電系統(tǒng)基本線(xiàn)路連接見(jiàn)圖2.3 所示。主要可分為充電電路和勵(lì)磁電路。</p><p>　　充電電路為：發(fā)電機(jī)“+”→電流表“+” →電流表“-” →保險(xiǎn)→啟動(dòng)機(jī)開(kāi)關(guān)主接線(xiàn)柱→蓄電池正極→蓄電池負(fù)極→電源總開(kāi)關(guān)→搭鐵→發(fā)電機(jī)“-”。</p><p>

43、　　勵(lì)磁電路分為兩情況的電路：</p><p>　　①他勵(lì)電路：蓄電池正極→啟動(dòng)機(jī)開(kāi)關(guān)主接線(xiàn)柱→保險(xiǎn)→電流表“-” →電流表“+”→調(diào)節(jié)器“+”接線(xiàn)柱→調(diào)節(jié)器“F”接線(xiàn)柱→發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)繞組→搭鐵→蓄電池負(fù)極</p><p>　　圖2.2為典型ZL50裝載機(jī)電氣系統(tǒng)原理圖</p><p>　　1蓄電池； 2啟動(dòng)電機(jī) ；3電源總開(kāi)關(guān)； 4電鑰匙； 5電流表 ；6啟動(dòng)按鈕

44、 ；7發(fā)電機(jī) ；8調(diào)節(jié)器 ；9熔斷合 ；10喇叭繼電器； 11液壓制動(dòng)開(kāi)關(guān)；12喇叭 ；13喇叭按鈕；14右轉(zhuǎn)向指示燈； 15前右轉(zhuǎn)向燈； 16后右轉(zhuǎn)向燈 ；17右前小燈； 18左轉(zhuǎn)向指示燈； 19前左轉(zhuǎn)向燈 ；20后左轉(zhuǎn)向燈； 21左前小燈 ；22液壓制動(dòng)燈 ；23車(chē)牌燈； 24前燈、后燈、儀表燈、車(chē)牌燈開(kāi)關(guān) ；25儀表燈 ；26變光開(kāi)關(guān)；27左右前大燈 ；28倒車(chē)燈開(kāi)關(guān) ；29左右倒車(chē)燈 ；30手柄行程開(kāi)關(guān)；31鏟斗行程開(kāi)關(guān) ；32

45、起高行程開(kāi)關(guān) ；33，34電磁閥</p><p>　　圖2.3交流發(fā)電機(jī)充電系統(tǒng)基本線(xiàn)路連接圖</p><p>　　1電源總開(kāi)關(guān)；2蓄電池；3總保險(xiǎn)；4電流表；5調(diào)節(jié)器；6發(fā)電機(jī)；7啟動(dòng)電機(jī)</p><p>　?、谧詣?lì)電路：發(fā)電機(jī)“+” →電流表“+” →調(diào)節(jié)器“+”接線(xiàn)柱→調(diào)節(jié)器“F”接線(xiàn)柱→發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)繞組→搭鐵→發(fā)電機(jī)“-”。</p><p&

46、gt;<b>　　啟動(dòng)系統(tǒng)</b></p><p>　　啟動(dòng)系統(tǒng)由啟動(dòng)開(kāi)關(guān)、啟動(dòng)惦記、蓄電池等組成。</p><p>　　如圖2.2所示，啟動(dòng)系統(tǒng)電路由電鑰匙4和啟動(dòng)按鈕6控制。啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)可采用強(qiáng)制嚙合式或電樞移動(dòng)式直流串勵(lì)式電動(dòng)機(jī)。</p><p>　　啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)的作用是將電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪旋轉(zhuǎn)，使發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)。</p>

47、<p>　?。?）照明及信號(hào)燈系統(tǒng)</p><p>　　照明及信號(hào)燈系統(tǒng)主要包括前大燈、轉(zhuǎn)向燈、轉(zhuǎn)向指示燈、車(chē)牌燈、制動(dòng)燈、儀表燈、倒車(chē)燈及相關(guān)電路。如圖2.2所示。</p><p>　　前后轉(zhuǎn)向燈、轉(zhuǎn)向指示燈均并聯(lián)連接。</p><p>　　前大燈27為兩燈制雙絲燈泡，通過(guò)變光開(kāi)關(guān)26來(lái)變換遠(yuǎn)、近光。</p><p>　　前小燈、

48、前大燈及儀表燈、車(chē)牌燈都由開(kāi)關(guān)24的不同擋位控制。</p><p>　　制動(dòng)指示燈由制動(dòng)開(kāi)關(guān)控制，倒車(chē)燈29由倒車(chē)燈開(kāi)關(guān)控制。</p><p><b>　?。?）信息顯示</b></p><p>　　在裝載機(jī)上安裝有各種儀表，以顯示裝載機(jī)的各種工作參數(shù)。傳統(tǒng)的儀表都是采用機(jī)械式或者機(jī)電結(jié)合式儀表，是通過(guò)指針和刻度實(shí)現(xiàn)顯示的，存在信息少、準(zhǔn)確率低

49、等缺點(diǎn)，因此已逐漸被電子化的儀表所取代?，F(xiàn)代裝載機(jī)一般都將儀表安裝在儀表板上組成一個(gè)總成，構(gòu)成組合儀表盤(pán)。除此之外，還有顯示器件、指示燈及報(bào)警燈等共同構(gòu)成信息顯示系統(tǒng)，以提供給駕駛員詳盡的裝載機(jī)工作情況。</p><p><b>　　2.2傳感器與儀表</b></p><p>　　裝載機(jī)的常用儀表一般都是由指示表和傳感器組成，現(xiàn)代裝載機(jī)一般都將儀表安裝在儀表板上組成一

50、個(gè)總成，稱(chēng)為組合儀表盤(pán)。</p><p><b>　　2.2.1傳感器</b></p><p>　　裝載機(jī)中采用傳感器的作用是將被測(cè)量的非電量參數(shù)轉(zhuǎn)換成與之有比例關(guān)系的便于測(cè)量的電量參數(shù)。在裝載機(jī)的各類(lèi)儀表中是離不開(kāi)傳感器的。另一方面，現(xiàn)在裝載機(jī)的電子化和智能化，也要求采用微處理器和傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)智能控制或應(yīng)用微處理器和傳感器構(gòu)成監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷，故需要在裝載機(jī)上各

51、必要部位安裝相應(yīng)的傳感器，傳感器輸出的模擬信號(hào)經(jīng)轉(zhuǎn)化成為數(shù)字信號(hào)后，微處理器根據(jù)此信號(hào)進(jìn)行分析處理。</p><p>　　裝載機(jī)上所應(yīng)用的傳感器有溫度傳感器、壓力傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、位置傳感器、液位傳感器等多種傳感器。</p><p><b>　　2.2.2儀表</b></p><p>　　裝載機(jī)上通常所安裝的儀表有電流表、發(fā)動(dòng)機(jī)油壓表、發(fā)動(dòng)機(jī)

52、水溫表、燃油表、車(chē)速里程表、制動(dòng)氣壓表、變矩器油壓表、變距器油溫表等。</p><p>　　2.2.3電子顯示裝置</p><p>　　隨著汽車(chē)電子技術(shù)和汽車(chē)儀表電子化的發(fā)展，電子式溫度表、油壓表、燃油表、電壓表、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表和車(chē)速里程表等應(yīng)運(yùn)而生。電子式的裝載機(jī)儀表是指采用熒光屏、液晶顯示屏、數(shù)碼管和發(fā)光二極管等顯示器件，顯示電壓、燃油、溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、車(chē)速等狀態(tài)信息的的儀表。<

53、/p><p>　　2.3裝載機(jī)外型的改進(jìn)</p><p><b>　　改裝前</b></p><p>　　圖2.4 ZL50外型</p><p><b>　　改裝后</b></p><p>　　圖2.5改裝后的簡(jiǎn)圖</p><p>　　1 行走系統(tǒng)2 平臺(tái)

54、3．電機(jī)4 座椅5 操縱臺(tái) 6 液壓系統(tǒng) 7 工作裝置</p><p>　　本設(shè)計(jì)要求本設(shè)計(jì)的突出特點(diǎn)是采用電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力源。它的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，產(chǎn)生的噪聲小，對(duì)提高效率及功率的充分利用提供了先決條件。利用現(xiàn)有的ZL－50裝載機(jī)，保留其底盤(pán)結(jié)構(gòu)和工作裝置，但要將動(dòng)力換成三相交流電動(dòng)機(jī)，以滿(mǎn)足隧道作業(yè)區(qū)對(duì)于空氣質(zhì)量的要求。</p><p>　　本車(chē)上使用的電源是通過(guò)電纜輸送的380v高壓交流電，不

55、是安全電壓，所以必須使用一個(gè)變壓（降壓）整流回路，將電壓降為24v，然后加以采用。380v給電動(dòng)機(jī)提供驅(qū)動(dòng)。其他電氣系統(tǒng)采用24v電源。</p><p>　　第3章 裝載機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　3.1控制目標(biāo)</b></p><p>　　裝載機(jī)通常在環(huán)境溫度高，溫度變化大，灰塵多，光照度強(qiáng)弱懸殊，振動(dòng)大的惡劣環(huán)境下作業(yè)，駕駛

56、員在作業(yè)中不但要駕駛，而且還要仔細(xì)觀察前方工作裝置，做出實(shí)時(shí)判斷，頻繁地調(diào)節(jié)動(dòng)臂、鏟斗的位置，進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整。其作業(yè)質(zhì)量和作業(yè)效率取決于駕駛員的操作技巧和熟練程度。利用目前已經(jīng)比較成熟的計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)和電液比例技術(shù)構(gòu)成的裝載機(jī)工作裝置微機(jī)控制系統(tǒng)，輔助駕駛員進(jìn)行鏟裝作業(yè)，這不僅能提高作業(yè)效率和作業(yè)水平、降低駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)也降低了對(duì)駕駛員操作技巧的要求，使一般駕駛員也能完成高精度、高標(biāo)準(zhǔn)的作業(yè)。與此同時(shí)，也為裝載機(jī)的作業(yè)控制

57、全自動(dòng)化和作業(yè)遙控化打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。</p><p>　　分析裝載機(jī)的工作過(guò)程可知，鏟裝作業(yè)過(guò)程是其重要組成部分，決定了裝載機(jī)作業(yè)的效率和性能。我們采用計(jì)算機(jī)技術(shù)和電液比例技術(shù)來(lái)控制工作裝置的運(yùn)動(dòng)，實(shí)質(zhì)上就是對(duì)鏟裝過(guò)程中的幾個(gè)重要參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)控制，進(jìn)而優(yōu)化工作過(guò)程。因此，我們的控制目標(biāo)為：</p><p>　　(1)實(shí)現(xiàn)鏟裝作業(yè)前鏟斗自動(dòng)放平，根據(jù)工況實(shí)時(shí)自動(dòng)調(diào)整入土角，實(shí)現(xiàn)減阻鏟人?？?/p>

58、制變量為：掘起力F、鏟斗入土角。</p><p>　　(2)實(shí)現(xiàn)動(dòng)臂升舉高度的自動(dòng)定位，根據(jù)實(shí)際情況任意調(diào)整定位高度?？刂谱兞繛椋簞?dòng)臂位置角、鏟斗收斗角。</p><p>　　(3)實(shí)現(xiàn)鏟斗的有效載荷自動(dòng)測(cè)量，對(duì)鏟斗的載荷有超載或欠載顯示?？刂谱兞繛椋合到y(tǒng)油壓P、動(dòng)臂升舉速度V。</p><p>　　3.2控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　

59、裝載機(jī)工作裝置微機(jī)控制系統(tǒng)主要由計(jì)算機(jī)控制模塊、液壓系統(tǒng)和裝載機(jī)工作裝置等部分組成。其中，裝載機(jī)工作裝置是由鏟斗、鏟斗油缸、動(dòng)臂、動(dòng)臂油缸、搖臂、連桿等主要部件通過(guò)18個(gè)鉸接點(diǎn)相互連接而組成的2個(gè)自由度的機(jī)構(gòu)(如圖3.1所示)，是裝載機(jī)作業(yè)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。圖3.1為裝載機(jī)工作裝置微機(jī)控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖。</p><p>　　3.2.1計(jì)算機(jī)控制模塊結(jié)構(gòu)框圖</p><p>　　由圖3.2可知，

60、該模塊的主要組成元件有：控制器(主機(jī)系統(tǒng))、傳感器、采集卡、轉(zhuǎn)換模塊、顯示屏、鍵盤(pán)。系統(tǒng)選用德國(guó)Rexroth公司生產(chǎn)的MC6E／32控制模塊作為主機(jī)系統(tǒng)，該控制器具有2xC167 16位高性能CPU、10個(gè)模擬量輸人口、12個(gè)開(kāi)關(guān)量輸人口、l2個(gè)比例電磁鐵輸出(PWM)、6個(gè)開(kāi)關(guān)量輸出口、2個(gè)模擬量輸出(電壓)口、2個(gè)RS232接口、2個(gè)CAN總線(xiàn)接口，2RAM 2Mbit EPROM 2Mbit or Flash—EPROM 8Mb

61、it EEPROM </p><p>　　圖3.1裝載機(jī)工作裝置結(jié)構(gòu)圖</p><p><b>　　圖3.2控制系統(tǒng)</b></p><p>　　32kbit等性能指標(biāo)。該控制器主要用于根據(jù)輸入指令和反饋信號(hào)進(jìn)行工作模型的選擇、自動(dòng)放平控制、鏟斗智能減阻插入控制、動(dòng)臂提升和定位控制、卸載速度控制、超欠載報(bào)警等功能。壓差傳感器先用CS—CYG1

62、15通用高精度高壓傳感器，其電源為24V DC，輸出為420 mA或0-5 V可選，量程0-25 MPa；壓差傳感器裝在動(dòng)臂油缸和鏟斗油缸進(jìn)出油口處，用于檢測(cè)鏟斗油缸和動(dòng)臂油缸的油壓。光電編碼器(TRD—K720-YC2)裝在鉸接點(diǎn)l、2(如圖l所示)處，其分別用于檢測(cè)搖臂和動(dòng)臂的旋轉(zhuǎn)量，通過(guò)一系列的轉(zhuǎn)化計(jì)算來(lái)為主機(jī)系統(tǒng)提供鏟斗油缸和動(dòng)臂油缸的運(yùn)動(dòng)參數(shù)信號(hào)。</p><p>　　PCL一727型數(shù)據(jù)采集卡將傳感器

63、傳來(lái)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為主機(jī)系統(tǒng)可接受的數(shù)字信號(hào)，并將其傳送給主機(jī)系統(tǒng)；主機(jī)系統(tǒng)根據(jù)獲得的反饋信息和控制算法發(fā)出控制指令，控制指令經(jīng)D／A模塊轉(zhuǎn)化為比例電磁鐵可接受的模擬控制信號(hào)。電液比例先導(dǎo)閥根據(jù)控制電壓的大小，比例地開(kāi)啟閥芯，控制進(jìn)入工作裝置液流流量、方向，達(dá)到控制動(dòng)臂或鏟斗位置、速度的目的，完成裝料和卸料的任務(wù)。另外，系統(tǒng)配有顯示屏和鍵盤(pán)，顯示屏用于顯示載重量、超載或欠載警報(bào)等；鍵盤(pán)用于設(shè)定值或輸入控制指令。</p>&

64、lt;p>　　3.2.2液壓系統(tǒng)的改造</p><p>　　裝載機(jī)是利用液壓系統(tǒng)控制動(dòng)臂和鏟斗液壓缸的升縮，并通過(guò)執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)行鏟掘、裝載作業(yè)，因而，液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵之一。一個(gè)好的液壓系統(tǒng)必須滿(mǎn)足以下要求：工作安全可靠，操作靈活，操作力小，運(yùn)行平穩(wěn)。</p><p>　　電液比例控制是介于電液開(kāi)關(guān)控制和電液伺服控制之間的一種控制技術(shù)，并兼有兩者之長(zhǎng)。電液伺服控制和電液比例

65、控制雖然在控制功能和控制特性上相似，但其制造成本和維護(hù)費(fèi)用高、能耗大，且對(duì)流體介質(zhì)要求苛刻等特點(diǎn)決定了電液伺服控制不適合用于處在惡劣環(huán)境下作業(yè)的裝載機(jī)控制系統(tǒng)中；電液開(kāi)關(guān)控制雖然成本低，但其控制精度較低，不能實(shí)現(xiàn)對(duì)執(zhí)行元件的力、速度和位移的連續(xù)控制；獨(dú)特的模塊化減壓閥制造技術(shù)為大流量液壓機(jī)構(gòu)的電液改造提供了高標(biāo)準(zhǔn)、低成本的選擇方案。因而，選擇以電液比例減壓閥作為先導(dǎo)閥來(lái)控制主油路上的多路換向閥的閥芯運(yùn)動(dòng)，這樣，電液比例減壓閥可根據(jù)來(lái)自計(jì)

66、算機(jī)或遙控器的控制信號(hào)比例控制主閥閥芯的開(kāi)口度和運(yùn)動(dòng)方向，進(jìn)而達(dá)到比例控制工作裝置的位置和運(yùn)動(dòng)速度的目的。為了防止其與手動(dòng)控制發(fā)生干涉，用一梭閥來(lái)并聯(lián)手動(dòng)控制和自動(dòng)控制。這樣，手動(dòng)控制和自動(dòng)控制就并列存在，并能形成互鎖。其結(jié)構(gòu)圖如圖3.3所示，以ZL50裝載機(jī)的工作裝置液壓系統(tǒng)為例，。駕駛員根據(jù)工作需要來(lái)選擇手動(dòng)控制或微機(jī)控制裝載機(jī)作業(yè)。經(jīng)改造后的液壓系統(tǒng)具有工作安全可靠，操作靈活，操作力小，運(yùn)行平穩(wěn)等特點(diǎn)。并且，改造成本低，沒(méi)有破壞原

67、有的液壓系統(tǒng)，也為</p><p>　　圖3.3電液比例液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成圖</p><p><b>　　3.2.3特點(diǎn)</b></p><p>　　(1)計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)、電子技術(shù)、控制技術(shù)的引人為裝載機(jī)增添了大腦和感知系統(tǒng)，很大程度上提高了惡劣條件下裝載機(jī)的操縱性、可靠性、穩(wěn)定性以及作業(yè)效率；基本實(shí)現(xiàn)了裝載機(jī)的半自動(dòng)化作業(yè)，降低了工人的

68、勞動(dòng)強(qiáng)度。</p><p>　　(2)液壓系統(tǒng)的改造經(jīng)濟(jì)、可靠。以電液比例減壓閥為先導(dǎo)閥，實(shí)現(xiàn)了工作裝置中對(duì)力、速度和位移的連續(xù)控制；梭閥的采用，實(shí)現(xiàn)了手控、機(jī)控并存，互不干擾。</p><p>　　第4章 裝載機(jī)整機(jī)電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1電氣負(fù)荷圖和供電設(shè)備的選擇</p><p>　　4.1.1電氣負(fù)荷圖</p&g

69、t;<p>　　裝載機(jī)整車(chē)用電功率見(jiàn)表4.1</p><p>　　表4.1 裝載機(jī)電氣負(fù)荷</p><p>　　根據(jù)整車(chē)用電功率，繪制電器負(fù)荷圖見(jiàn)圖4.2。為了估算電氣系統(tǒng)的極限高峰負(fù)荷，假設(shè)短時(shí)間隙電用負(fù)荷同時(shí)出現(xiàn)。雖然這些負(fù)載往往不是同時(shí)出現(xiàn)，且出現(xiàn)時(shí)間相當(dāng)短暫。因此，負(fù)荷圖中的極限高峰負(fù)荷是按電氣系統(tǒng)可能出現(xiàn)的極限來(lái)考慮的，即電氣系統(tǒng)供電最?lèi)毫忧闆r。</p>

70、;<p>　　一般情況下，冬、夏季使用空調(diào)系統(tǒng)，而不用空調(diào)時(shí)空調(diào)蒸發(fā)器風(fēng)機(jī)將作為駕駛室增壓風(fēng)機(jī)。因此，連續(xù)使用電負(fù)載應(yīng)當(dāng)作長(zhǎng)期用電負(fù)載考慮。</p><p>　　圖4.2電氣系統(tǒng)負(fù)荷圖</p><p>　　4.1.2發(fā)電機(jī)容量選擇</p><p>　　發(fā)電機(jī)用以保證給用電設(shè)備提供電和給蓄電池充電，它與蓄電池并聯(lián)運(yùn)行。在極限高高峰負(fù)荷時(shí)，允許蓄電池向負(fù)載

71、提供一定大小的電流。</p><p>　　根據(jù)表4.1和圖4.2，可以按下列原則選擇發(fā)電機(jī)容量。</p><p><b>　　（1）發(fā)電機(jī)功率</b></p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　式中 ——長(zhǎng)期用電負(fù)載功率，W</p><p>　　—

72、—連續(xù)用電負(fù)載功率，W</p><p>　　——夜間作業(yè)連續(xù)用電負(fù)載功率，W</p><p>　?。?）發(fā)電機(jī)輸出電流</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　式中 ——負(fù)載平均消耗電流，A</p><p><b>　　——某負(fù)載電流時(shí)間</b>

73、;</p><p>　　——蓄電池經(jīng)常充電電流，A</p><p>　　4.1.3蓄電池容量選擇</p><p>　　裝載機(jī)蓄電池主要用作啟動(dòng)電源，其容量主要是它的啟動(dòng)容量，即在低溫（-18℃為基點(diǎn)）下，蓄電池向啟動(dòng)電機(jī)供電的能力。</p><p>　　（1）啟動(dòng)電機(jī)功率表達(dá)式</p><p>　　啟動(dòng)電機(jī)最大有效功率

74、（額定功率）</p><p><b>　?。?-3）</b></p><p>　　式中 E——蓄電池電動(dòng)勢(shì)，V</p><p>　　——電刷壓降，取=1~2V</p><p><b>　　——回路總電阻，</b></p><p>　　最大有效功率時(shí)的電流</p>

75、<p><b>　?。?-4）</b></p><p><b>　?。?-5）</b></p><p>　　式中 ——啟動(dòng)機(jī)全制動(dòng)時(shí)的短路電流，A</p><p>　　將（4-3）式代入（4-1）式，得</p><p><b>　?。?-6）</b></p&g

76、t;<p><b>　?。?）蓄電池的電容</b></p><p>　　蓄電池的啟動(dòng)容量是指電解液平均溫度為-18°C,以3Q的電流放電2.5min，使單格電池端電壓1V所輸出的電量。也即在短時(shí)內(nèi)蓄電池所能向啟動(dòng)電機(jī)提供的最大電量。因此，一般情況下，啟動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)所需的啟動(dòng)電流：</p><p>　　即

77、 （4-7）</p><p>　　式中Q-----蓄電池額定容量值，A</p><p>　　于是得： （4-8）</p><p>　　在整機(jī)電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，絕大多數(shù)取系統(tǒng)電壓等于蓄電池（組）的電動(dòng)勢(shì)，并取系數(shù)0.9，</p><p>　　可得： （4-9）</p

78、><p>　　式中 U--整機(jī)電氣系統(tǒng)電壓，V</p><p>　　4.2主要電氣設(shè)備選擇</p><p><b>　　啟動(dòng)電機(jī)選擇</b></p><p>　　啟動(dòng)電機(jī)功率主要取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的阻力矩、啟動(dòng)功率和啟動(dòng)轉(zhuǎn)速。</p><p>　　蓄電池繼電器的選擇

79、 </p><p>　　裝載機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)后置，儀表與電氣操作區(qū)遠(yuǎn)離啟動(dòng)系統(tǒng)。若采用手動(dòng)電源開(kāi)關(guān)啟動(dòng)，則需較長(zhǎng)的啟動(dòng)電纜，壓降損失較大，使啟動(dòng)性能惡化。因此，在裝載機(jī)電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，應(yīng)采用可遠(yuǎn)距離控制的電磁式電源繼電器，從而減小壓降損失，提高啟動(dòng)性能。</p><p><b>　　電源穩(wěn)壓器的設(shè)置</b></p><p>　　裝載機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)

80、的轉(zhuǎn)速變化大而頻繁，發(fā)電機(jī)的供電質(zhì)量很差，對(duì)電子設(shè)備，儀表影響很大。一些水平先進(jìn)的裝載機(jī)聲，發(fā)電機(jī)均帶有穩(wěn)壓裝置或過(guò)載保護(hù)裝置，以保證電氣設(shè)備和電氣元件的動(dòng)作穩(wěn)定性和使用壽命。穩(wěn)壓器功率大小視整機(jī)用電容量確定。</p><p>　　4.3導(dǎo)線(xiàn)選擇及線(xiàn)束連接與包扎</p><p>　　4.3.1導(dǎo)線(xiàn)的選擇</p><p><b>　　型號(hào)與顏色</b&

81、gt;</p><p>　　裝載機(jī)電系導(dǎo)線(xiàn)可選用汽車(chē)、拖拉機(jī)用低壓導(dǎo)線(xiàn)QVR、QFR。導(dǎo)線(xiàn)顏色可參照J(rèn)B/Z116-75“汽車(chē)、拖拉機(jī)電線(xiàn)顏色選用規(guī)則”執(zhí)行。</p><p><b>　?。?）線(xiàn)規(guī)的選擇</b></p><p>　　裝載機(jī)的供電方式及多數(shù)用電設(shè)備與汽車(chē)基本相同。一般線(xiàn)路允許電壓6V不大于0.5，12V者不大于1V，24V者不大

82、于2V。據(jù)此，可以計(jì)算導(dǎo)線(xiàn)截面積S</p><p>　　式中 ——導(dǎo)線(xiàn)電阻率，</p><p>　　I——流過(guò)導(dǎo)線(xiàn)的電流，A</p><p>　　L----導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度，m</p><p>　　---導(dǎo)線(xiàn)的電壓損失，V</p><p>　　線(xiàn)束中的導(dǎo)線(xiàn)均采用QFR汽車(chē)拖拉機(jī)專(zhuān)用低壓導(dǎo)線(xiàn)，低壓導(dǎo)線(xiàn)的截面主要根據(jù)用電設(shè)備的工

83、作電流選擇。但對(duì)于功率很小的電器，僅根據(jù)工作電流的大小選擇導(dǎo)線(xiàn)，其截面積將太小，機(jī)械強(qiáng)度差，因此規(guī)定所選用的導(dǎo)線(xiàn)面積最小不小于0．75 mm 。線(xiàn)束中導(dǎo)線(xiàn)顏色及代號(hào)均應(yīng)符合國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度應(yīng)適當(dāng)，過(guò)長(zhǎng)不但增加整個(gè)線(xiàn)路的電阻，造成不必要的功率損失，而且易與其他部件纏繞、摩擦，可能使導(dǎo)線(xiàn)折斷或破損；但也不要拉得過(guò)緊，以免裝載機(jī)工作時(shí)的振動(dòng)導(dǎo)致導(dǎo)線(xiàn)扯斷。線(xiàn)束與高溫機(jī)體和旋轉(zhuǎn)部件要保持一定的距離，防止燒壞或擦破導(dǎo)線(xiàn)的絕緣保護(hù)層。&l

84、t;/p><p>　　4.3.2線(xiàn)束的連接和包扎</p><p>　　線(xiàn)束的連接采取帶螺旋密封或緊固的推接器，安裝、拆卸方便，可抵抗油、泥侵蝕和高溫振動(dòng)的影響。接頭冷壓制作，連接可靠。</p><p>　　線(xiàn)束包扎采用機(jī)器編織。編織材料為新型的PVC芯線(xiàn)，具有阻燃、抗霉、易散熱、耐磨等優(yōu)點(diǎn)。這種線(xiàn)束外觀質(zhì)量好，使用壽命長(zhǎng)。液壓裝載機(jī)電氣系統(tǒng)中的各個(gè)電氣設(shè)備是通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)并聯(lián)

85、起來(lái)的。為了使全車(chē)繁多的導(dǎo)線(xiàn)不零亂、方便安裝并保護(hù)導(dǎo)線(xiàn)的絕緣層不被損壞，將同路的各導(dǎo)線(xiàn)用棉紗編織外皮或聚氯乙烯塑料管做成線(xiàn)束，分為主線(xiàn)束、后燈線(xiàn)束兩個(gè)分支。導(dǎo)線(xiàn)繞過(guò)金屬機(jī)體的銳角棱邊或穿過(guò)金屬板孔時(shí)，也需加套管和專(zhuān)用膠墊。由于裝載機(jī)的工作環(huán)境惡劣，導(dǎo)線(xiàn)中的接線(xiàn)端子均應(yīng)采用密封式絕緣護(hù)套。</p><p>　　4.4裝載機(jī)電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　（1）基本數(shù)據(jù)&

86、lt;/b></p><p>　　整機(jī)電氣系統(tǒng)額定電壓24V，單線(xiàn)制，負(fù)極搭鐵，電氣系統(tǒng)圖如圖2.2所示；</p><p>　　啟動(dòng)電機(jī)標(biāo)稱(chēng)電壓24V，功率5.15KW，連續(xù)工作時(shí)間12小時(shí)。供選發(fā)電機(jī)；標(biāo)稱(chēng)電壓28V，額定輸出電流28A與35A；用電功率見(jiàn)表4.2。</p><p>　?。?）電氣負(fù)荷圖及供電設(shè)備選擇</p><p>

87、<b>　?、匐姎鈴?fù)負(fù)荷圖</b></p><p>　　設(shè)裝載機(jī)為連續(xù)工作制并以月為時(shí)間單位；取短時(shí)間歇負(fù)載工作為連續(xù)負(fù)載的10%。根據(jù)整機(jī)用電功率（表4.2），繪制電氣系統(tǒng)符合圖，見(jiàn)圖4.3、圖4.4。</p><p>　　圖中考慮了冬夏季使用空調(diào)器，及短時(shí)間歇負(fù)荷10%兩個(gè)因素。</p><p>　　圖4.3 白天工作電氣系統(tǒng)負(fù)荷圖<

88、/p><p>　　圖4.4夜間工作電氣系統(tǒng)負(fù)荷圖</p><p>　　由圖4.3、圖4.4：</p><p><b>　?。?-10）</b></p><p>　　極限高峰負(fù)荷電流32.20A，最小用電負(fù)荷電流3.60A</p><p><b>　?、谛铍姵厝萘?lt;/b></

89、p><p><b>　　取</b></p><p><b>　　（4-11）</b></p><p>　　選6-Q-180蓄電池2只串聯(lián)。該蓄電池額定容量180Ah,額定電壓12V， </p><p><b>　　為12A。</b></p><p><

90、b>　?、?發(fā)電機(jī)容量</b></p><p>　　由表4.1和式（4-1）、（4-2）知，發(fā)電機(jī)功率467W，輸出電流26.38A。所以選35A發(fā)電機(jī)，其計(jì)算功率為28×35=980(W),并帶穩(wěn)壓輸出裝置。</p><p>　　第5章 控制電路的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　5.1控制電路簡(jiǎn)介</b><

91、/p><p>　　控制電路主要包括：電機(jī)的啟動(dòng)順序、電機(jī)的安全啟動(dòng)、電機(jī)的星三角轉(zhuǎn)換、電磁換向閥的控制電路、改裝后裝載機(jī)的轉(zhuǎn)移汽油機(jī)起動(dòng)機(jī)電路、以及原ZL50裝載機(jī)的空調(diào)系統(tǒng)、照明燈和制動(dòng)、轉(zhuǎn)向壓力指示燈、收放機(jī)、電喇叭、等電器系統(tǒng)的控制電路。其中既包括高壓交流電（前面三個(gè)電路），也包括低壓直流電，而且電路布置在行走車(chē)輛上，故應(yīng)該注意用電的安全問(wèn)題，特別是對(duì)于高壓交流電來(lái)說(shuō)。</p><p>

92、　　控制電路包括24v電壓電路和380v電壓電路。</p><p>　　5.1.1電路原理圖</p><p>　　原理圖一般分為主電路和輔助電路（二次電路）兩個(gè)部分。主電路即從電源到電機(jī)大電流通過(guò)的路徑輔助電路包括：控制電路、照明電路、信號(hào)電路及保護(hù)電路等等。輔助電路的電壓一般比較低，通過(guò)的電流一般也較小，其各個(gè)部分的作用如下：控制電路的主要作用是控制主電路的接通與斷開(kāi)；照明電路用于工程機(jī)

93、械工作時(shí)的照明；信號(hào)電路的作用是顯示電路的工作狀態(tài)；保護(hù)電路的作用是保護(hù)整個(gè)電路不受短路、過(guò)載事故的損害等等。</p><p>　　習(xí)慣上規(guī)定原理圖放在右側(cè)或者是下側(cè)。無(wú)論是主電路還是輔助電路，各個(gè)電器元件一般按照動(dòng)作順序從上到下、自左到右依次排列，可以水平或垂直布置。</p><p>　　每個(gè)電器并不按照它的實(shí)際布置情況繪制在線(xiàn)路上，而是采用同一電氣的各個(gè)部件分別繪制在它們完成作用的地方

94、，如圖中交流接觸器的線(xiàn)圈和觸頭布置就很分散。</p><p>　　原理圖中的所有電器觸頭都按沒(méi)有通電和外力作用時(shí)的開(kāi)閉狀態(tài)畫(huà)出；對(duì)于繼電器、接觸器的觸頭，按照吸引線(xiàn)圈不通電狀態(tài)畫(huà)出；按鈕、行程開(kāi)關(guān)觸頭按照不受外力作用時(shí)的狀態(tài)畫(huà)出；為了查找方便，在原理圖中兩條以上的導(dǎo)線(xiàn)的電器連接處要打圓點(diǎn)，并且每個(gè)接點(diǎn)都要標(biāo)上一個(gè)編號(hào)，原則是：靠近左邊電源線(xiàn)的用單數(shù)標(biāo)注，靠近右邊電源線(xiàn)的用雙數(shù)標(biāo)注。通常以電器的線(xiàn)圈或電阻作為單雙數(shù)

95、的分界線(xiàn)，故電器的線(xiàn)圈或電阻應(yīng)盡量放在各行的一邊。</p><p><b>　　5.1.2繼電器</b></p><p><b>　　1. 全啟動(dòng)電路</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)中的主電路原理圖如圖5.1所示。</p><p>　　刀開(kāi)關(guān)、熔斷器、接觸器的主觸頭、熱繼電器的熱元件、星三角轉(zhuǎn)換

96、裝置以及電機(jī)構(gòu)成主電路。電源總開(kāi)關(guān)按鈕、接觸器的線(xiàn)圈及熱繼電器的常閉觸頭、壓力繼電器線(xiàn)圈觸頭構(gòu)成樂(lè)輔助電路（控制電路）。</p><p>　　圖5.1 控制電路主電路原理圖</p><p>　　工作原理：?jiǎn)?dòng)是按動(dòng)刀開(kāi)關(guān)（即電源的總開(kāi)關(guān)），引入三相交流電源（380V，50hz），制動(dòng)回路的電機(jī)即開(kāi)式啟動(dòng)。這時(shí)，制動(dòng)系統(tǒng)中的壓力繼電器檢驗(yàn)制動(dòng)系統(tǒng)中的壓力是否高于安全設(shè)定值，若達(dá)道該值或者高于

97、該值，壓力繼電器即閉合，將工作電機(jī)接通電源，從而實(shí)現(xiàn)工作裝置電機(jī)的啟動(dòng)；行走系統(tǒng)中設(shè)有延時(shí)繼電器，其時(shí)間的延時(shí)設(shè)定為稍大于工作裝置中電機(jī)的啟動(dòng)時(shí)間，當(dāng)工作裝置中的電機(jī)啟動(dòng)后，該延時(shí)繼電器閉合，將行走系統(tǒng)的電機(jī)與電源接通，將行走電機(jī)啟動(dòng)。電纜卷筒電機(jī)另外通過(guò)一個(gè)常開(kāi)式按鈕控制，需要時(shí)按下按鈕，實(shí)現(xiàn)電源的接通。該系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)采用自鎖功能設(shè)計(jì)，其原理圖見(jiàn)圖5.2。即依靠接觸器的自身的輔助接頭使其線(xiàn)圈保持通電的現(xiàn)象。這一對(duì)起自鎖作用的輔助觸頭

98、，稱(chēng)為自鎖觸頭。其工作原理如下：當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕SB時(shí)，與之并聯(lián)的常開(kāi)輔助</p><p>　　圖5.2 常用自鎖設(shè)計(jì)原理圖</p><p>　　接頭KM也同時(shí)閉合，使接觸器吸引線(xiàn)圈經(jīng)過(guò)兩條路通電，這樣，當(dāng)松開(kāi)該按鈕時(shí)，仍可繼續(xù)通電，從而保持電機(jī)的連續(xù)運(yùn)行。</p><p>　　欲使系統(tǒng)中的電機(jī)停止工作，則把電源總開(kāi)關(guān)斷開(kāi)即可實(shí)現(xiàn)。</p><p&

99、gt;<b>　　點(diǎn)動(dòng)控制線(xiàn)路</b></p><p>　　生產(chǎn)實(shí)際中，有的工程機(jī)械需要采用電動(dòng)控制，即按下一次按鈕動(dòng)作一下，連續(xù)按則連續(xù)動(dòng)作，不按則不動(dòng)。如圖5.3 a使實(shí)現(xiàn)電動(dòng)的最簡(jiǎn)單的控制電路。但在實(shí)際工作中，機(jī)械既要求電動(dòng)又要求能連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間工作時(shí)，圖5.3b即能同時(shí)滿(mǎn)足兩個(gè)要求的電路。它采用了選擇開(kāi)關(guān)SS來(lái)選擇工作狀態(tài)，SS打開(kāi)時(shí)點(diǎn)動(dòng)，閉合時(shí)長(zhǎng)時(shí)間工作，但這個(gè)線(xiàn)路在操作時(shí)多了一個(gè)動(dòng)作

100、，操作不方便，圖c中采用了兩個(gè)按鈕分別控制，當(dāng)按動(dòng)按鈕1SB時(shí)長(zhǎng)時(shí)間工作，而按動(dòng)2SB時(shí)，依靠其動(dòng)斷觸點(diǎn)將自鎖觸點(diǎn)斷開(kāi)，使KM不能自鎖而只能電動(dòng)工作，但該線(xiàn)路不完全可靠。如果KM的釋放動(dòng)作緩慢，將因2SB的動(dòng)斷觸點(diǎn)過(guò)早閉合而使電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間的工作。為消除上述的缺點(diǎn)，采用圖4.3d的線(xiàn)路，圖中采用中間繼電器K進(jìn)行連鎖控制，按1SB時(shí)，通過(guò)K接通KM，且K自鎖，時(shí)電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間工作；若按下2SB時(shí)，由于沒(méi)有接通K，所以不能將KM自鎖，僅能點(diǎn)動(dòng)工作。

101、且當(dāng)電動(dòng)機(jī)已啟動(dòng)長(zhǎng)期工作后，再按下2SB電動(dòng)按鈕，2SB不起作用。</p><p>　　5.1.3常用的幾種自動(dòng)控制技術(shù)</p><p>　　在工程機(jī)械中，為使機(jī)械實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，電氣設(shè)備的工作過(guò)程和相互關(guān)聯(lián)是當(dāng)復(fù)雜的，需要在機(jī)電傳動(dòng)中完成一系列的轉(zhuǎn)換電路操作，這些操作應(yīng)該按一定的次序要求并在需要的時(shí)間內(nèi)完成，為了滿(mǎn)足這些復(fù)雜的要求，僅僅依靠生面介紹的簡(jiǎn)單連鎖控制顯然是不夠的，還必須利用電機(jī)啟

102、動(dòng)、變速、反轉(zhuǎn)和制動(dòng)過(guò)程中的各種變化因素和工程機(jī)械的工作狀態(tài)等來(lái)控制電動(dòng)機(jī)。因此人們采用了各式各樣的控制方法。常用的機(jī)電傳動(dòng)自動(dòng)控制基本方法有：利用電動(dòng)機(jī)主電路的電流控制；利用電動(dòng)機(jī)的速度來(lái)控制；根據(jù)一定的時(shí)間間隔來(lái)控制；根據(jù)工作機(jī)械的運(yùn)動(dòng)行程來(lái)控制。因?yàn)樯鲜龅母鞣N先進(jìn)的控制方式在本設(shè)計(jì)中沒(méi)有應(yīng)用場(chǎng)合，所以在此只做簡(jiǎn)單的介紹，不再贅述。</p><p>　　圖5.3 常見(jiàn)點(diǎn)動(dòng)控制線(xiàn)路原理圖</p>

103、<p><b>　　5.2系統(tǒng)電路分析</b></p><p>　　5.2.1變壓整流系統(tǒng)</p><p>　　考慮到為柴油機(jī)的起動(dòng)機(jī)以及原ZL50系統(tǒng)中的照明燈等電氣設(shè)備鎖提供的電流按電氣設(shè)備的要求均為24V直流電的實(shí)際需要，并且在系統(tǒng)工作動(dòng)力源為380V高壓交流電，故對(duì)系統(tǒng)采用降壓整流的輔助電路，將電壓降至24V，電流整為直流。這樣，同時(shí)也將輔助電路的

104、工作電壓降至安全電壓（直流為36V，交流為約50V）以下，為用電安全提供了保障。</p><p><b>　　主電路分析</b></p><p>　　主電路即從電源到電動(dòng)機(jī)大電流通過(guò)的路徑。在本設(shè)計(jì)主要包括：電機(jī)的啟動(dòng)順序、電機(jī)的啟動(dòng)星三角轉(zhuǎn)換和電機(jī)的大電流無(wú)電弧安全啟動(dòng)裝置三個(gè)部分。為了防止電路的短路，造成電路中的電流過(guò)大，燒壞某些電氣元件，在主電路中均加了熔斷器，

105、起到安全保護(hù)電路、電氣和安全用電的作用。但是它不能起到過(guò)載保護(hù)的作用（其主要原因在后面加以詳細(xì)說(shuō)明）。必須在電路中另外加設(shè)熱繼電器FR。</p><p><b>　　啟動(dòng)順序原理</b></p><p>　　主要是考慮到車(chē)輛的啟動(dòng)安全。啟動(dòng)時(shí)，當(dāng)制動(dòng)系統(tǒng)的蓄能器的壓力沒(méi)有達(dá)到一定的值的時(shí)候，與蓄能器進(jìn)油口連接的壓力繼電器不閉合（為常開(kāi)式），行走電機(jī)、工作電機(jī)不予以接通

106、電源，即不得啟動(dòng)，行走系統(tǒng)中的馬達(dá)實(shí)現(xiàn)停車(chē)制動(dòng)，車(chē)輛保持原地不動(dòng)；只有在蓄能器的壓力達(dá)到安全值的時(shí)候，壓力繼電器閉合，按下行走和工作裝置電機(jī)的啟動(dòng)按鈕，電機(jī)才與電源接通，實(shí)現(xiàn)起啟動(dòng)；否則不予啟動(dòng)?？煽粗苿?dòng)其壓力安全指示燈決定是否。而工作裝置系統(tǒng)的電機(jī)只有在工作時(shí)啟動(dòng)即可，且其功率較大，故該機(jī)的啟動(dòng)采用自耦將壓?jiǎn)?dòng)，由于其啟動(dòng)的時(shí)間沒(méi)有固定的值，故啟動(dòng)采用手動(dòng)啟動(dòng)，見(jiàn)原理圖。啟動(dòng)后，扳動(dòng)行車(chē)檔（行走系統(tǒng)泵上的手動(dòng)控制手柄），停車(chē)制動(dòng)自動(dòng)解

107、除，車(chē)輛前進(jìn)。電纜卷筒的啟動(dòng)由于功率較小，且車(chē)輛一行走，即要求電聯(lián)卷筒工作，故它的啟動(dòng)與行走電機(jī)一起啟動(dòng)。該部分的電路控制原理圖見(jiàn)圖5.4。</p><p>　　圖5.4 順序啟動(dòng)電路控制原理圖</p><p><b>　　電機(jī)啟動(dòng)星三角轉(zhuǎn)換</b></p><p>　　電機(jī)在啟動(dòng)時(shí)，采用降壓的方法。如果大于30 KW的電機(jī)在直接啟動(dòng)時(shí)，會(huì)造

108、成電路中的電壓降較大，則采用將壓?jiǎn)?dòng)，即在啟動(dòng)時(shí)降低加在電機(jī)定子繞組上的電壓，以減小啟動(dòng)電流。將壓?jiǎn)?dòng)可分為： 星形－三角形（Y － △）換接啟動(dòng)、自耦將壓?jiǎn)?dòng)和繞組式電機(jī)的啟動(dòng)。本設(shè)計(jì)中采用的是星形－三角形 （Y－ △）換接啟動(dòng)和自耦將壓?jiǎn)?dòng)。電機(jī)工作時(shí)其定子繞組是連接成三角形的，啟動(dòng)時(shí)可將其連接成星形，等到轉(zhuǎn)速接近額定值時(shí)，再換接成三角形，就把定子繞組上的電壓降到正常工作電壓的1/√3。（見(jiàn)圖5.5）。</p><

109、;p>　　圖5.5比較星形連接和三角形連接時(shí)的啟動(dòng)電流</p><p>　　為實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換可通過(guò)采用圖5.6所示的接線(xiàn)簡(jiǎn)圖。</p><p>　　這種轉(zhuǎn)換啟動(dòng)可采用星三角啟動(dòng)器來(lái)實(shí)現(xiàn)。在啟動(dòng)時(shí)將手柄向反扳使右邊一排動(dòng)觸點(diǎn)相聯(lián)，電動(dòng)機(jī)就可以連接成星形，等電動(dòng)機(jī)接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)，將手柄往左扳，則使左邊一排動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)相聯(lián)，電機(jī)轉(zhuǎn)換成三角形連接。</p><p>　

110、　但該啟動(dòng)器要用手動(dòng)，并估計(jì)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，不方便。本設(shè)計(jì)中電機(jī)工作時(shí)連接成三角形的電動(dòng)機(jī)沒(méi)有采用這種啟動(dòng)器，而是采用自行設(shè)計(jì)的星三角轉(zhuǎn)換裝置，該裝置的接線(xiàn)原理圖見(jiàn)電路設(shè)計(jì)原理圖，其中的延時(shí)繼電器直接控制電機(jī)的啟動(dòng)，且延時(shí)時(shí)間可以</p><p>　　調(diào)節(jié)成啟動(dòng)到額定轉(zhuǎn)速之間的所消耗的時(shí)間，到時(shí)電機(jī)自動(dòng)轉(zhuǎn)換成三角形連接，啟動(dòng)效果好。同時(shí)還可以避免啟動(dòng)器動(dòng)靜觸點(diǎn)結(jié)合時(shí)的強(qiáng)電弧傷人。由于二三十千瓦以下的電動(dòng)機(jī)無(wú)需采用星三

111、角轉(zhuǎn)換，故只將行走和工作裝置的電動(dòng)機(jī)采用星三角轉(zhuǎn)換。</p><p>　　圖5.6電機(jī)啟動(dòng)星三角轉(zhuǎn)換接線(xiàn)簡(jiǎn)圖</p><p>　　自耦將壓使用于容量較大的和正常運(yùn)行時(shí)聯(lián)成星形不能采用星三角啟動(dòng)器的鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)。這種啟動(dòng)式利用三相自耦變壓器將電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)過(guò)程中的端電壓降低，其接線(xiàn)圖見(jiàn)5.7。</p><p>　　啟動(dòng)時(shí)，先把開(kāi)關(guān)Q2扳到“啟動(dòng)”位置。當(dāng)轉(zhuǎn)速接近額定

112、值時(shí)，將Q2扳到“工作”位置，切除自耦變壓器。自耦變壓器備有抽頭，以便得到不同的電壓（例如為電源電壓的73％、64％、55％等），根據(jù)對(duì)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩的要求而選用。采用自耦將壓?jiǎn)?dòng)，也同時(shí)能使啟動(dòng)電流和啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩減小。另外還有繞線(xiàn)式電機(jī)的啟動(dòng)，只要在電路中接入大小適當(dāng)?shù)膯?dòng)電阻（見(jiàn)圖5.8）就可以達(dá)到減小啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流的目的；同時(shí)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩也有相應(yīng)的提高。所以它常用于要求啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大的生產(chǎn)機(jī)械上，例如卷?yè)P(yáng)機(jī)、鍛壓機(jī)、起重機(jī)以及轉(zhuǎn)爐等。<

113、/p><p>　　啟動(dòng)后，隨著轉(zhuǎn)速的上升將啟動(dòng)電阻逐段的切除。</p><p>　　圖5.7 鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)接線(xiàn)圖</p><p>　　圖5.8繞線(xiàn)式電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)接線(xiàn)圖</p><p>　　電機(jī)的大電流安全啟動(dòng)</p><p>　　由于制動(dòng)系統(tǒng)電機(jī)在啟動(dòng)時(shí)（按電路的總電壓電源開(kāi)關(guān)），所需電流較大（為42.5A），容易產(chǎn)

114、生大電流電弧傷人，故電路中采用二次回路對(duì)制動(dòng)電機(jī)的啟動(dòng)加以控制。從而增強(qiáng)了啟動(dòng)時(shí)的安全性能。</p><p>　　本設(shè)計(jì)中的轉(zhuǎn)向和制動(dòng)電機(jī)因?yàn)槠涔β什怀^(guò)30KW，而沒(méi)有采用降壓?jiǎn)?dòng)方式，采用直接啟動(dòng)；行走系統(tǒng)電機(jī)均采用星形－三角形（Y－△）換接啟動(dòng)；工作裝置電機(jī)采用自耦將壓?jiǎn)?dòng)（因?yàn)楣ぷ餮b置電機(jī)的功率較大，采用前種啟動(dòng)方式則容易產(chǎn)生很大的電壓降）。</p><p>　　5.2.2控制電路

115、分析</p><p>　　本設(shè)計(jì)中的電路控制輔助電路相對(duì)較為簡(jiǎn)單，沒(méi)有任何復(fù)雜的動(dòng)作要求，具體可以分為以下幾個(gè)方面分析：</p><p>　　1. 需要采用自鎖的電路：原ZL50B裝載機(jī)保留下來(lái)的電氣設(shè)備以及轉(zhuǎn)向燈均采用自鎖設(shè)計(jì)，即按下按鈕，即可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的工作狀態(tài)，或可采用位置開(kāi)關(guān)，當(dāng)開(kāi)關(guān)扳動(dòng)小手柄打到相應(yīng)位置時(shí)，電氣設(shè)備實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的工作狀態(tài)。</p><p>