一种液压式举升机的设计

Jingzhou，434000 China)Abstract: The traditional mechanical powee hoistee hat a short life and high maintenance costs. A hydraulic powee hoistee ic designed with

hydraulic transmission technology. The feasibility of the design is velidated by FluidSIM software and PLC software simulation. FinUe, the product is convenient and practical in engineering applications, and that has some enlightening and referencing sionificance for related types of

de*ogn.Keywords： cylinder； OPC； FluidSIM； PLC0引言通人的家庭，成为人们主要的交通工具。在汽车4S店 及维修厂中，举升机是重要的设备之一，传统的举升机

多以电机为动力源,采用齿轮或者螺纹作为构件，机械

随着科技的发展和社会的进步，汽车逐渐进入普收稿日期：2019-04-08作者简介：尹玉梅(1981-)，女，江西吉安人，讲师，硕士，研究方 向:机械电子与自动化％

磨损比较严重，需要定期的维护或者维修，成本比较 高。采用液压做动力源的举升机，不但具有噪音小、力

量大、寿命长、价格低廉等优点，而且还克服了机械式 的诸多缺点，成为举升机的发展趋势％Characteristics of Hydraulic Spool Valves [ J ]. Intemational

(3) 阀芯位移面积编程更具实用和准确性需要融 合解释几何及关键部位的条件约束；(4) 对于不同的阀芯阀口阀体配合形式,面积修

Journal of Fluid Powee, 2005 , 3(2) ：5 - 18.[2] Amirante R,Del Vesccve G,LippOis A. Flow Forces Analysis

正系数应根据自行生产产品进行检测验算并逐渐形成 适合自己调试优化的开口形式；(5) 简约化最小通流面积算法更加适合复杂阀口

of an Open Center Hydraulic Directional Control Valve Sliding Spool [ J ]. Energy Conversion and Management, 2006,47 ( 1): 114-131.型式的计算和编程,其位移面积特性曲线的线性化趋势

对分析及匹配设计阀芯更有高效性、简单性和实用性。[3] 冀宏，王东升,丁大力，等•非全周开口滑阀阀口面积的计

算方法[J].兰州理工大学学报,2008,34(3) ：48-51.[4] 袁士豪，殷晨波,刘世豪•液压阀口二级节流特性[J].排

灌工程机械学报,2012,30(6) ：715 -720.参考文献[1] Borghi Massimo, Milani Massimo, Paoluzzi Roberto. Influencc[5] 孙后环，徐海涵,贾文华•液压阀V. U及U.U形节流槽特

性研究[J].液压与气动,2012,(11) ：74 -76.of Notches Shape and Number of Notches on the Metering

58考虑到

市面 要以小 ，本文设计了一种双

液压举升机。该设备基于FluidSIM软件进行液压系统的设计， 程 (简PLC)软件程 ,实现模拟仿真⑴，最 设备应用到了本单位

修理厂，反应果良好，达到了预果。1方案提出如图1所，双

液压举升机主要有立柱、滑台、承重支臂、液压系统、 系统 分组成。实际的工 程中，要 设备具备高度的稳定性、靠性和易 性。因此设备应具有以下特点：(1) 同 能。设备 始或

工作时，必须保证 同步举升或降落，避

偏现象％本文采用分流积流阀来保证双液压缸同步工作。(2) 锁紧功能。设备工作时，以防

夕卜，本文采用液控单 为液压锁，实现自锁。同时该设备备了机械式的锁紧机构，提高设备的安全性，确保工

的安全。(3) 保压功能。为了避免举升机在重力作用下,由于 现 成下降的 ，这里采用蓄能器补油，实现低压补 能。另外，设备回位时，由于 重的作用，可能

成举升机承重支

速下滑，所以系统采用单向节流来 液压缸的下降速度，保证设备能够安全平稳的回位。2系统设计1)举升液压缸参数液压举升机主要参数如下'额定负载3000 kg，举 升最大高度1900 mm,全程上升时间45〜50 s(2)。(1) 定液压 直径根据不同 下的设计参数压力(3 ］表格可知，选

Hydraulics Pneumatics & Seals/No.08.2019定2.5 MPa作为液压缸的工作压力液压缸活塞的

直径为\"二槡1%^- %\"cm取额定负载的一半1500 kg作为液压缸推力M效

率0.95，带

，可知D = .67 mm，圆 取90 mm%(2) 定液压 直径根据液压缸工作压力与活塞杆直径关系⑷，选取的直径 K 二0.5 O=45 mm %(3) 定缸筒壁厚根据工况，缸筒壁厚依据薄壁筒公式# = o来

计算。取 Py =1.5 p=3.75 MPa，许用应力［,」=600/5 二120 MPa，根据实际工作情况,将其壁 圆整，最后取其壁厚#二2 mm%2)液压系统的设计根据设计方案，采用FluidSIM软件,设计出的双柱

式液压举升机液压系统原理图如图2所％1•液压泵2•方向换向阀3•单项节流阀4•分流积流阀5•举升液压缸6•液控单向阀7•蓄能器8•机械锁液压缸图2液压系统原理图3)液压系统 线路设计本文通过 FluidSIM 软件的 OPC( OLE for Process

Control)

,将液压系统中的按键等输 ，传到OPC Server中(5」,同时将经过PLC运算处理后的信

，通过OPC Server输入到液压系统中(6」,系统中液

压 相应的 铁 件进行驱动。液压系统的

线 设计 如 3 所 %59液压气动与&封/20 1 9 (第08期的运行工况，如图5所示为举升液压缸运动状态图。

其最大的举升位移量1900 mm，速度0.04 m/s，加速度

为0，单 举升推力15000N，各参数均符合设计要求％3结论根据实际

，设计了双 液压缸％同时结合FluidSIM软件，设计了双 举升机液压系统。之后用OPC技术及 PLC编程软件，对系统进行了模

仿真。所设计的举升机具有较好的便捷性和实用

性，已应用到

验证了

图3 液压系统的电气控制线路设计图修理厂， 运行状态良好，进一了案的可行性，为旧产品的更新换代，

一条新的途径。DescriptionQuantity value19009500.044) PLC应用程序的设计PLC具有可靠性高、功能强大、易学易用等诸多优

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10点(7),广泛应用到 &工、纺织、

具有

产、电子

、纸、石

、 、举升液

mm压缸Position

及机械设计、国防% 公的 程

小规模的 程中动作的

M80000-[MOV属于紧凑型PLC,优点，FX2N举升液 Velocitym/s压缸举升液 Acceleration m/s?压缸举升液 ForceN压缸0.02低廉、传输质量高、速度快、

应用广泛。本文选用

Hu1200080004000系列的PLC,采用梯形图编程语言的方式,实现在工作

。部分程序如图4所％DOK4M0 }图5举升液压缸运动状态53

-[MOV53M011■■Ml

M21M2UZ K4Y000 DI }0 0M3■(Y001参考文献:1 ]田东亮，尹玉梅•基于OPC技术的FluidSIM与PLC在液压

传动技术中的应用(J ].煤矿机械，2018，( 11 ):162 -163.:2 ]方超，李实，何关维，等•四柱汽车举升机液压系统创新设

计(J] •南方农机，2017，(12) ：7 - 14.:3]许贤良，王传礼，张军，等.液压传动:M].北京：国防工业

、MlM3sM4卄M4 M5TWY002)MlM5---------------Y003 )岀版社，2011.:4] 丁树模，丁问司.液压传动(M] •北京：机械工业岀版pkP-kP-M21社，2017.:5]周新民，涂铮•基于OPC技术的PC与S7-200PLC的实时

图4 PLC部分梯形图:J] • 理工大学学报(交通科学与工程版)，2008，5)仿真及其结果分析32 (2) ： 3 -357.完成OPC服 相关工 ， 关

:6]霍览宇，陈杰金，肖文英.一种基于OPC技术的液压系统

PLC控制仿真方法:J].机床与液压，2012，40 (7 )： 167 -169.QF,液压系统进入运行状态，按下SB2或SB1等按钮，如

2所示，举升液压缸、锁紧液压缸都能正常的工作％另

:7]禹玺,董蕴华•基于西门子PLC的万能铳床电气控制系统

改造:J] •煤炭技术,2011,32(07)： 175 -176.外通过系统中的状态图，可以实时的观察到液压 件

欢!液压气动与*封》杂志60