半自动装载系统论文

半自动装载系统论文（精选8篇）

半自动装载系统论文 篇1

西林瓶从灌装至冻干装置或从冻干装置至轧盖机之间, 一直以来困惑于冻干粉针无菌性要求。主要表现在: (1) 人员搬运西林瓶托盘所带来的污染源占据90%以上, 如人体的皮肤碎屑、头发、呼吸和衣服等; (2) 某些药品存在对人体的伤害; (3) 人员移动使100级区域层流遭到破环; (4) 操作强度大, 30 m2以上装载时间7～8h以上; (5) 一些产品搬入冻干箱的时间长, 使药物成分发生变性、分层等现象。

由于其过程中污染源得不到有效的控制。尤其静脉注射制剂, 人类的生命安全风险存在很大的隐患。基于人民生命安全的价值体现, 欧美FDA之GMP、后期的WHO之GMP出台及现行的2010年版GMP, 体现出对人民生命的安全风险降到最低程度的重大意义。

ALUS发展已经历了近30年的历史。20世纪80～90年代期间Flexible AGV ALUS研究开发与临床应用专门针对高档的制药企业。其昂贵的价格使一些中小型制药企业望而却步。2000年以后陆续有2～3家欧美制药机械公司转向经济型的Fixed的ALUS研发与应用。历经10年努力, 基本适合大多数制药企业尤其是中小型企业, 无菌技术得到了大大提升。

1 ALUS

ALUS是Automatic Loading and Unloading System英文的缩写, 中文意思:自动装载和卸载装置或系统。ALUS主要分3类。

1.1移动式装卸载小车 (称为Flexible AGV ALUS)

AGV是Automatic Guided Vehicles System的英文缩写, 是自动导引小车的意思。

美国物流协会对AGV的定义:装备有电磁或光学等自动导引装置, 能够沿规定的导引路径行驶, 具有安全保护以及各种移载功能的运输车辆。通俗讲:是由自动导引车AGV和地面导引系统组成的、进行物料搬运作业的光机电信息技术一体化的系统。

Flexible ALUS适用大型生产设备, 1～3台冻干机为1组, 如20 m2 (单台装载面积) 以上。还包括如自动导引系统、理瓶台、出料台、进或出传送机构等。

Flexible ALUS冻干西林瓶自动装载和装卸系统能有效减少人员在无菌室的操作, 使药物能够安全快速进入冷冻干燥机。例如40 m2冻干机, 能节省一半以上操作时间, 同时只需要1个工作人员远程或近程操控人机界面就能顺利完成, 减少了人员反复在冻干机与装料平台之间来回走动, 使污染率大大降低。图1表示一个Flexible ALUS基本流程。

Flexible ALUS是冻干制剂的一个现代化系统转运工程, 以冻干机为核心, 融合无菌技术及光电机一体化应用的扩展。由于每个子系统之间与总控制系统必须高度紧密联系, 系统机械传动均为精密级, 驱动件全部为带驱动控制卡的伺服系统, 确保系统完美的衔接。图2为PENNTECH ALUS系统工程三维CAD图, 图3为IMA LIFE的Flexible ALUS图例。

Flexible ALUS特点: (1) 适合1～3台冻干机为1组; (2) 冻干机之间布局容易、比较紧凑, 适合在同一楼层面上进出料系统; (3) 冻干机箱门可设计成门中门结构, 但不太适合无菌室小门、机房处侧面大门, 这样多台冻干机组合后占地面积大; (4) 1台AGV小车按工艺间隔运行, 以满足1台冻干机在装料, 另2台冻干机处于冻干过程; (5) 可满足不同隔离技术要求, 如LAF、RABS。

1.2固定式装卸载系统 (称为Fixed ALUS)

这项技术基于欧美cGMP标准, 在近10年才发展起来, 也只有IMA LIFE、GEA LYOPHI、PENNTECH、SRK公司拥有, 近期国内TOFFLON已有少量生产。为了适应欧盟GMP、中国2010年版GMP, 并为满足大多数中小型企业的需求, 本公司在2011年第42届全国制药机械博览会上已有ZXG1200机型展出。

Fixed ALUS工艺流程与Flexible ALUS基本相同, 唯一不同在于固定式 (即一对一方案) 。西林瓶为ROW BY ROW输送。图4为一个工程平面图。

Fixed ALUS特点: (1) 适合1～3台冻干机为1组; (2) 可满足不同隔离技术要求, 如LAF、RABS、ISOLATOR; (3) 可满足低温控制下进料; (4) 冻干机大门在机房侧或者小门对侧, 小门在无菌室内; (5) ALUS占地面积小; (6) 非常灵活地与灌装线和轧盖线衔接。

1.3混合式自动装载卸载系统 (称为Fixed ALUS+Flexible ALUS, 简称F&FALUS)

其特点: (1) 进料系统为Fixed ALUS, 出料系统为Flexible ALUS; (2) 冻干机箱体在同一层楼上, Fixed ALUS在一侧小门, Flexible ALUS在另一对侧门中门结构, 其他冻干机的部件位于另一层楼; (3) 适合3～4台以上冻干机; (4) 1台冻干机进料的同时, 另1台冻干机出料, 减少辅助运行时间。且进料和出料不在同一区域内。

2 Fixed ALUS技术数据及描述

2.1 Fixed ALUS输入数据

以20 BS (19.8 m2) , 搁板尺寸1 200×1 500 (mm) , 等高度为设计基本要求。 (1) 装卸载基准:90 mm; (2) 灌装机能力:φ22, 600瓶/min; (3) 轧盖机能力:φ22, 300瓶/min; (4) 传送带能力:φ22, ≥600瓶/min; (5) 自动装载时间:3～4 h。

2.2 Fixed ALUS组成

(1) 桥板机构:完成桥板旋转和连杆栅板组合运动、柔性衔接;

(2) 传送带装置:进料蛇型缓冲带、过渡盘、冻干机小门前输送带、出瓶链板传送和缓冲盘等;

(3) 理瓶机构:进入冻干箱搁板前的齿轮式转盘完成西林瓶计数输送、截瓶、挡瓶动作, 整条板和理瓶推杆完成整排西林瓶整理;

(4) 推拉杆机构:推拉瓶翻转机构完成一块搁板西林瓶推入或拉出、推拉杆卷链机构作为推拉翻转机构的动力;

(5) 电气控制装置:电机驱动控制器、PLC、在位触摸屏、远程PC、光电计数等。

图5为冻干西林瓶Fixed ALUS 3D模型图。

2.3 工艺流程

以下是以20 m2为例的一个工艺流程简要说明。

2.3.1 装载西林瓶过程

(1) 条件限制与通信; (2) 比萨小门打开; (3) 11#搁板提升至一个规定位置; (4) 桥板与搁板对接; (5) 输送带运行, 挡板整排上升; (6) 光电计数、累计; (7) 齿轮转盘完成西林瓶输送、挡瓶、错瓶/截瓶、传送机运行、传送机停止; (8) 挡板整排下降、理瓶杆运行与退回; (9) 挡瓶板退回; (10) 重复, 一层搁板西林瓶需要进行76次, 才能使一层搁板上的西林瓶装满; (11) 推拉杆运行使西林瓶整体推入一层搁板动作; (12) 推拉杆退回; (13) 桥板部分退出; (14) 10#搁板提升过程; (15) 重复上述步骤, 直至搁板全部完成装载过程; (16) 桥板全部退出; (17) 小门关闭。

2.3.2 卸载西林瓶过程

(1) 条件限制与通信;

(2) 小门打开;

(3) 1#搁板提升过程至装载台面一致;

(4) 桥板与搁板对接;

(5) 推拉杆运行、传动带运行、同时计数;

(6) 桥板部分退出;

(7) 2#搁板提升过程;

(8) 重复上述步骤;

(9) 直至搁板全部完成卸载过程;

(10) 桥板全部退出;

(11) 小门关闭。

3 Fixed ALUS特点

(1) 模块化经济型设计, 传动机构无需较大变动, 非常适合前进前出或前进后出西林瓶;

(2) 伺服技术专用控制模块, 使机构传动控制速度与位置达到高精密程度;

(3) 关键机械传动装置采用德国技术, 保证质量及运行稳定;

(4) 翻式栅板与搁板的锥面柱衔接, 所排列的西林瓶在推拉杆作用下柔性过渡, 不会有西林瓶滑倒现象;

(5) 所有通信电缆和驱动部件全部设计在平台下面, 使平台以上容易清洁;

(6) 光电对射输出入方式, 准确计数西林瓶、倒瓶数量及传送控制;

(7) 西林瓶推拉杆运动机构为特殊结构, 占地面积约Flexible的AGV ALUS的一半;

(8) 可以根据无菌车间布局专门设计输入或输出传送带布局;

(9) 通过传送带联系, 实现2台以上的自动装载和卸载功能;

(10) 根据现有前后处理西林瓶产能, 设计进瓶蛇形缓冲带和出瓶缓冲盘;

(11) 近程控制、西门子PLC、PC监控组合符合最新自动化控制理念GAMP要求。

摘要：西林瓶从灌装至冻干或从冻干至轧盖过程, 一直困惑于冻干制剂的无菌性。在无菌操作过程中, 90%以上的污染源是人员所致。为了将人民的生命安全风险降到最低, 针对国内多数中小制药企业近期及未来的需求, 开发冻干西林瓶自动化输送手段已成为冻干制剂必需的解决方案。

关键词：冻干西林瓶,ALUS,设计

自调节浮岛装载型河道水处理系统 篇2

针对这一现状，本人在原专利（申请号：201210211639.5）的基础上，提出了基于水质实时监控的浮岛装载型曝气系统，将微孔曝气装置装载在浮岛上，使其利用浮岛的浮力随水位上下浮动，无需在水底固定或人工调节曝气管高度。

曝气机的运行基于实时水质监测数据，同时在浮岛的框架上悬挂生物填料，使其和曝气装置相辅相成，提高水处理效率，节约成本和能源。

本系统的整体框架如图1所示，主要由浮岛及其固定升降装置、微孔曝气系统、水质监控系统及生物填料组成。浮岛上部为植物浮床，浮床可以是各种合适形状，由各种牢固材料制成，浮床上布置相应的植物美化景观（见图2），植物根系吸收水中有害物质，浮床同时能为浮岛装载的曝气装置提供浮力。

浮岛中层为金属框架，用于放置微孔曝气管（图3）和水质监测传感器（图4），同时可悬挂生物填料（图5）。浮岛下层安装底板，防止水位过低时浮岛上的曝气系统受损。浮岛还配有垂直升降的固定装置，防止在水中位移过大影响处理效果。

在

实际使用过程中，在线水质测定仪实时监测水质状况，将信息反映给处理器，由处理器根据指定条件决定鼓风机开关状态。鼓风机开启后，气体通过输气管、水中的软管、各个浮岛上的输气管将气体输送至浮岛上的微孔曝气管，从而实现曝气。本系统采用的鼓风机、处理器（PLC）和水质分析系统则位于陆地设施内。

与通常使用的河道水处理系统相比，上述系统有以下优势：

1.实现了浮岛、微孔曝气系统、生物填料三位一体的水处理方式，综合利用了各种水处理方法的长处，通过集约化的方式，大大提高水处理效率，降低成本。

2.微孔曝气所需风力小，节省电力资源。以往在应用上受困于河底安装需要排水、找平，费时费力；河道由于季节或天气等原因水位变化很大，水位过高会引起曝气管压力过大，导致鼓风机烧坏，水位过低则会引起过量气泡浮出水面影响美观。本系统的设计则比较彻底地解决了这些问题，为微孔曝气在河道水处理中的应用提供了良好的解决方案。

3.本系统依据水质实时监测结果，对曝气系统进行控制，可以大大降低能耗，减少盲目性，有效解决了曝气系统由于耗电量过高难以推广应用的难题。

本系统在实施中可以选用多个浮岛在河道两岸排成序列，以达到较明显的水处理效果（如图6，浮岛A-A断面见图7）。具体设计时，必须综合考虑各系统协同工作，并具有足够的安全度和可靠度。

1.鼓风机2.主输气管4.输气软管

一、水质监测系统

1.在浮岛框架内，根据实际水质情况放置在线水质传感器，如氨氮、COD等。

2.分析仪和传感器相连，可置于岸基上，并通过线缆将数据传送至处理器。处理器（PLC）安置在岸边建造的机房内，根据预先编写的程序，控制鼓风机电源的开关。

3.根据实际需要，可使监测系统形成物联网——将处理器（PLC）与电信宽带连接，将实时监测数据通过电信宽带传输至指定的计算机。人们可以在远程计算机上看到同一河道中多组水处理系统测出的数据，观察河道总体水质状况及各系统工作情况。

二、曝气系统

目前水处理曝气设备很多，如推流曝气、浮筒曝气、微孔曝气、膜盘曝气等，这些曝气设备均可安装在本系统中。

本系统建议选择微孔曝气方式，它具有以下优点：360°打孔，出气更加均匀，不存在曝气死区；更适应曝气量要求很大、水面处理面积相对较小的情况。

鼓风机通过输气管、水中的软管、各个浮岛上的输气管将气体输送至浮岛上的微孔曝气管。输气管可分别和若干个浮岛的输气管之间用软管联接，使各个浮岛气体输送均匀。由于浮岛随水位同步升降，微孔管离水位面高度基本固定，不易发生水深过大引起鼓风机烧坏的情况。

浮岛中层并排排列有两组微孔管，曝气管长度约1米，深度约0.5米至3.0米，曝气量0～10m3/h·m；同组中两根曝气管间距20厘米左右。所采用的鼓风机为罗茨风机，功率0.75至10千瓦，风量根据实际工作情况设计。

三、生物填料

城市河道中经常出现富营养化问题，大多是由于含氮、磷污水的排入造成的，其中被藻类利用的氮以氨氮形式存在。生物填料可充当水中微生物的载体，在生物填料中培养用于生物硝化作用的细菌，以去除水中的氨氮，防止水体恶化；浮岛中采用模拟天然水草形态的软性填料。

2.主输气管3.支输气管（分配到每个浮岛的输气管）4.输气软管5.浮岛上的输气管（和数十根微孔曝气管直角交叉，并将空气输入曝气管）6.微孔曝气管7. 种植床8.“干”型支架（用于固定曝气管）9.生物填料10.框架11.内外金属杆（用于自动升降）12.框架底板

四、浮岛及支撑系统

浮岛上部为种植床，可以采用泡沫格栅结构的种植床，种植床种有植物并能为浮岛装载的曝气装置提供浮力，植物可以是美人蕉、香菇草、黄菖蒲等，它们具有一定吸收水中有害物质的能力。

浮岛的框架由防水耐腐蚀的空心镀锌钢管等金属材料制成，可以为宽1至3米、长3至10米左右的长方体框架，两个较长的侧面各焊接两组钢管，和底面连成三角形，加固框架。

浮岛配有垂直升降的固定装置，防止在水中发生位移影响处理效果。升降装置由两截空心钢管组成，一根较粗钢管（如直径100毫米）打桩固定于河床上，另一根钢管插入其中与浮岛框架固定，随浮岛自由上下浮动；浮岛下安装底板，当水位降低时，底板可以支撑整个系统（如图8），从而防止曝气系统等受损。

在以往申请专利的基础上，本文提出了浮岛、微孔曝气系统、生物填料三位一体的水处理系统，利用实时水质监测系统控制整个系统的运行，实现了高效率、低能耗地对河道水进行综合治理。

由于施工困难以及水位升降引起的问题，以往的微孔曝气系统在河道水处理中难以推广应用，本系统的设计大大克服了这些问题，并提高了水处理的针对性。

半自动装载系统论文 篇3

1 调平液压系统原理

调平液压系统一般只在动臂提升过程中具有调平功能,其调平功能主要通过一个流量分配阀来实现,同时铲斗提升调平过程也是铲斗和动臂复合动作过程。提升调平液压系统的原理如图1所示。

动臂提升—铲斗端平:向后操作先导手柄,先导控制液压油进入动臂换向阀的a2口,推动阀芯向上移动,压力油经工作油口B1进入动臂油缸的无杆腔,动臂举升,从动臂液压缸有杆腔流出的液压油经调平阀的B口进入到流量分配阀(流量按一定的比例分配)后分为两路,一路经右可调节流阀、单向阀从C出来,进入铲斗油缸的无杆腔,出来后经调平阀的D回油;多余的一部分液压油经调平阀中的左可调节流阀从A口出来直接进入动臂换向阀工作油口A1回油。通过对调平阀中的两个节流阀的调节,可以控制进入斗杆液压缸的流量,使动臂在提升过程中,动臂的转角和铲斗的转角的变化量保持一致,从而达到调平铲斗的目的。

1-动臂换向阀;2-安全阀;3-主泵;4-油箱;5-铲斗油缸;6-动臂油缸;7-单向阀;8-右节流阀;9-旁通阀;10-左节流阀;11-调平阀

反之,动臂下降时,压力油经工作油口A1从调平阀的A口进入,再经旁通阀(或左可调节流阀)从调平阀的B口进入到动臂液压缸的有杆腔,从动臂液压缸无杆腔流出的液压油经动臂换向阀工作油口B1回油。此时铲斗缸油与动臂油缸无关联动作,铲斗不能够保持调平状态。

2 调平系统

2.1 工作装置提升调平运动分析

如图2所示,当动臂油缸的无杆腔得油,其缸杆伸出,推动动臂向上动作,摇臂向后转动;当动臂提升到一定高度时,在连杆的作用下,动臂做向前和向上运动,摇臂向前转动;从动臂油缸1有杆腔的油经过流量分配阀后,有一部分油进入到铲斗油缸的无杆腔,使得铲斗油缸在整个动臂提升过程中能始终保持同步伸出,铲斗始终保持动臂提升前的状态,即动臂的转角和铲斗的转角的变化量保持一致,从而实现铲斗提升调平。

1-摇臂;2-动臂油缸;3-连杆;4-动臂;5-铲斗油缸;6-铲斗

2.2 调平液压系统的计算及分析

动臂油缸参数:缸径D1,杆径d1,行程S1;

铲斗油缸参数:缸径D2,杆径d2,行程S2。

如图2中位置Ⅰ,当动臂油缸未伸出,铲斗完全放平在地面时,则

对于动臂油缸:X1—杆安装孔与缸筒前端面的距离;

对于铲斗油缸:Y1—杆安装孔与缸筒前端面的距离。

如图2中位置Ⅱ,当动臂油缸全伸出,铲斗调平终了(假设完全水平状态)时,则对于动臂油缸:X2—杆安装孔与缸筒前端面的距离;

对于铲斗油缸:Y2—杆安装孔与缸筒前端面的距离。

这时,动臂油缸行程变化量△X=X2-X1=S1

铲斗油缸行程变化量△Y=Y2-Y1≠S2

则,动臂油缸与铲斗油缸流量比i=△X/△Y

上升调平流量的计算:

对于动臂油缸Q1=pD12/4△X

对于铲斗油缸Q2=Q1/i

则,上升调平流量Q上=Q1+Q2=Q1·(1+1/i)

动臂油缸流量Q1经过流量分配阀时,通过右可调节流阀的流量为Q2,通过左可调节流阀的流量为△Q。

由此可见,△Q>Q2,回油的流量大于到铲斗上升调平所需的流量,由于通过左、右可调节流阀的流量之比等于其通孔直径之比,且左可调节流阀的节流孔大于右可调节流阀的节流孔。这个理论为节流孔的设计提供一个依据,即计算出一个节流孔大小即可得出另一个节流孔大小。在我司某型号产品上设置的左、右节流孔直径大小分别为2mm、0.8mm,即左、右可调节流阀通孔直径之比为5∶2,经样机调试验证,效果十分理想。

另外,当主泵全流量供应提升调平时,由于铲斗从位置Ⅰ到位置Ⅱ有△X=S1,则提升所需时间t上=Q上/S1=Q1(1+1/i)/S1

提升所需时间是衡量系统选型的一个重要性能指标。当动臂油缸、铲斗油缸的掘起力的计算满足时,需要验证或修正主泵的流量(即主泵的排量与发动机转速之间的关系),如果主泵排量已定则发动机的额定转速需重新选,反之需重新定主泵排量。特别与同类机型比较时,如果提升所需时间短或接近则比较理想,如果偏长则需考虑重新核算。

3 结束语

流量比i对于设置左节流阀与右节流阀的通孔直径的大小有着重要意义,如果设置不合理,在调试过程中需更换若干次阀芯,才能保证铲斗调平精度在一个合理的误差范围内,同时操作性能也会大受影响,因此需要进行严格的计算。目前该铲斗自动调平液压系统已经安装在某型号滑移装载机上,性能优良、质量可靠,用户使用情况良好。此项技术可推广应用到系列化产品上,并将产生良好的社会效益和经济利益。

参考文献

[1]张海涛,施圣贤,何清华,等.滑移转向装载机铲斗自动调平控制系统[J].工程机械,2005,(8),17-19.

[2]刘　乐,孙蓓蓓,王业刚.滑移装载机工作装置液压系统仿真研究[J].机械制造与自动化,2010,(1):110-113.

浅谈汽车上装载的自动变速器 篇4

1 液力自动变速器 (AT)

液力自动变速器简称AT, 其主要组成结构包括动力换挡辅助变速装置以及液力变矩器。其中在汽车变速器与发动机之间安装液力变矩器, 工作介质采用液压油, 主要的作用在于传递变矩、转矩、变速、离合等。采用液力变矩器能够在一定作业范围内对传动比以及转矩比进行改变, 从而适应汽车在行驶过程中受到的阻力变化。然而由于液力变矩器相关的变矩系数不能够达到一些汽车形式的条件, 所以往往和齿轮变速器进行组合使用, 这样能够有效的提高传动比的变化范围, 适应汽车形式变速的相关条件。现阶段, 大多数液力变矩器采用的辅助变速器以为扮行星齿轮系统。行星齿轮系统组成部分包括执行机构和行星齿轮转动机构, 改变传动比的机理主要是通过动力传递路线的变化而实现的。有上述分析可知, 液力转动变速器相当于局部实现无极变速的系统装置, 这也是其成为目前汽车变速器使用最多的原因之一。

采用液力自动变速器, 与传统的手动挡系统相比, 没有了复杂的手动换挡、脚踩离合器等动作。大大提升了开车形式的便意性, 省时省力。另外, 液力自动变速器利用电子控制系统, 能够在档位中进行自动的切换, 并且切换过程平顺、柔和, 提高了驾车的安全性, 也减少了自动换挡对相关制动装置的损坏。

据不完全统计的数据显示, 与手动变速器相比, 其耗油量要高出5到15个点。尽管现阶段汽车档位的增加, 在一定程度上缓解了液力自动变速器的自身缺陷, 但是档位的增加也同时增加了汽车变速器以及相关装置的体积与重量, 使得在某种方面上还具有一定的局限性。

2 电控机械式自动变速器 (AMT)

电控机械式自动变速器简称AMT, 这种变速器以干式离合器与固定轴变速器为主要基础, 通过自动变速理论以及电子技术, 实现对变速传动装置的一体化机电控制。采用电控机械式自动变速器, 汽车进行换挡、起步等动作主要通过电控单位核心进行, 利用气压或液压执行机构对汽车离合器进行协调控制。电控核心单元能够根据汽车行驶过程中的各种状态, 同时还能够根据行驶道路的路况、驾驶员的行驶意图等, 根据预先的设定, 或根据驾驶员行车的规律 (这里所说的行驶规律主要指的是驾驶员脚踩离合器以及换挡的规律) , 在相关的执行机构辅助中, 熟练的对汽车发动机、变速器、离合器等完成自动的协调控制。

这种变速器具有较高的性价比, 同时其节能环保性能与CVT、AV等变速器相媲美。并且具备自动挡自由换挡省时省力等各项优点, 相对来说技术难度较低。

AMT的缺点在于在驾车行驶的过程中, 换挡会存在一定的顿挫感, 相比之下舒适感较低。严重情况下会导致换挡过程中动力中断, 导致汽车熄火。

3 无级自动变速器 (CVT)

无极自动变速器简称CVT, 与自动变速箱在操作上有很大的相似性, 但是与自动变速箱跳档过程的传动比变化也有很大的不同, 其速比变化是连续的过程。无极自动变速器具有很多的种类, 而V型金属带式具有很高的实用价值。V型金属带式无级变速器在本质上属于摩擦式变速器的一种, 其主要的组成部分包括主动锥形轮、金属带、从动锥形轮等, 在主动锥形轮和从动锥形轮中间的V型槽中。每一个固定的锥轮都是由特定的机构组成, 包括轴向移动的可移动轴盘以及一个固定的轴盘, 通过自动液压系统, 将压力分为施加到主动和从动锥盘上, 改变两个锥盘上的压力大小, 是的两个锥盘中的压力半径发生改变, 继而改变传动比, 达到自动变速的效果。

无极自动变速器传动比变化是连续的, 因此传递动力十分平顺、稳定, 在操作上十分简单, 加速过程可以实现不切断动力加速, 大大增加了汽车形式的舒适度。另外, 在理论上无极自动变速器能够具有无限多的档位, 在档位设定上更加的自由, 在耗油、排放废气等方面也十分平衡。另外, 这种变速器主要在经济转速内运动, 在很大程度上提高了燃油的经济性。

无极自动变速器的缺点在于成本较高, 在操作过程中如果操作不当, 会提升汽车行驶失误的概率。同时, 这种变速器采用钢制皮带, 其承受力有限, 因此其使用寿命上会受到一定的限制。

4 双离合自动变速器 (DCT)

在2009年, 我国首辆大众新迈腾装载双离合自动变速器, 正式与中国消费者见面, 其具有超强的加速功能以及超低的耗油量, 在汽车行业掀起来一场巨大的风暴。双离合自动变速器有两种形式, 分别是:干式与湿式。其中湿式主要采用变速箱较多, 体积相对较大, 因此也提升了其承受的最大扭力;干式一般不采用变速油箱, 体积相对较小, 具有更高的效率, 常常装配在小型汽车中, 其承受的扭力与湿式相比具有较大的差距。

在效率与成本中, 和传统的变速器比较, 其舒适性能更优, 很多消费者对其节油、舒适度高等特点赞不绝口。另外, 采用这种变速器, 在档位转化过程中速度较快, 因此很容易进行变速。

DCT缺点在于需要进行精加工, 增加了产品的成本。同时, 这种变速器依靠离合器进行动力传递, 而城市道路行驶的汽车速度较慢, 在拥挤的路况下, 长期双离合器在半离合状态, 会出现发热等现象, 严重情况会导致变速器停机。

5 结语

自动变速器的问世是汽车领域的一大盛世, 它大大提升了汽车的行驶性能, 同时在汽车废气排放等环保方面也具有突出的表现。这几种自动变速器之间无法用一个恒定的标准进行比较, 还需要根据具体的汽车需求, 选择最合适的变速器, 这样才能将汽车的性能发挥到最佳。

摘要：在社会不断进步的今天, 私家车逐渐走入人们的生活, 为人们出行带来了诸多便利, 特别是随着科技的不断进步, 汽车的性能也在发生着日新月异的变化, 自动挡汽车由于在驾车的舒适度、加速等方面具有很大的优势, 越来越受到人们的欢迎。虽然汽车在人们的生活中十分常见, 但是很多人对汽车各种各样的变速箱形式还不是十分了解, 该文就对汽车上装载的自动变速器进行简要的分析, 并对每一种变速器的优缺点进行了分析, 希望能够给相关人员提供理论参考。

关键词：汽车,自动变速器,类型

参考文献

[1]刘炳昌.纯电动汽车两档自动变速器换档探究[J].硅谷, 2014, 7 (24) :7.

[2]褚朝晖.电子控制的汽车自动变速器技术探讨[J].河南科技, 2014 (17) :117-118.

[3]刘岩东.汽车自动变速器构造与原理解析[M].北京:机械工业出版社, 2010.

半自动装载系统论文 篇5

ZB47型硬盒硬条包装机是目前国产中最先进、包装速度最快的卷烟包装机，包装速度为550包/分。ZB47使用MICRO-II作为控制系统，以及基于Profibus总线协议的远程输入输出模块，大大提高了信号的通讯效率以及设备的整体性能[1]。MICRO-II控制系统采用高级语言GD Language进行编程，这种高级语言的库函数是专门针对电气控制而设计的，可以准确地描述电气控制中常用的算法，比如温度控制、相位捕捉、电子凸轮等等[2]。目前全国烟厂所使用的大多数卷烟包装机都使用MICRO-II作为控制系统。本文通过对透明纸卷盘自动装载控制的分析，深入理解MICRO-II系统的控制原理和实现过程，以便为烟厂的包装设备提供个性化的功能设计。

2 工作流程及系统结构

ZB47硬盒硬条包装机的透明纸自动装载功能是通过一个夹钳夹住卷盘，然后控制夹钳上方的摆臂经过上下、左右、前后各个方向的顺序运动来最终把卷盘放到正确的位置。实现整个控制过程除了需要MICRO-II控制系统中的软件程序外，还需要协调传感器、电磁阀、驱动器和电机等相关元器件。

2.1 工作流程

卷烟包装机有两个透明纸卷盘，一个是左侧透明纸卷盘，一个是右侧透明纸卷盘。如果左侧透明纸卷盘用完后，就需要拼接右侧的透明纸卷盘，然后在左侧更换上新的透明纸卷盘。ZB45型硬盒硬条包装机是ZB47硬盒硬条包装机的上一代机型。当ZB45机型的透明纸卷盘用完以后，需要先手动停止机器，然后人工拼接透明纸，最后人工装上新的透明纸卷盘。而ZB47机型的透明纸用完后，则无需停机，机器会自动降速拼接透明纸，然后自动装载上新的透明纸卷盘。

2.2 系统结构

透明纸自动装载系统的电气元器件的位置分布如图1所示。5S534用于检测透明纸摆臂是否到达向右终点的位置;5S525用于检测透明纸摆臂是否到达向下终点的位置;5S532用于检测透明纸摆臂是否到达中心位置;5S533用于检测透明纸摆臂是否到达向左终点的位置;电磁阀5Y611用于控制透明纸卷盘夹钳;5S521用于检测透明纸卷盘夹钳是否夹紧透明纸卷盘，5S524用于检测透明纸摆臂是否到达向上终点的位置;5S523用于检测透明纸摆臂是否到达向后终点的位置;5S522用于检测透明纸摆臂是否到达向前终点的位置。电磁阀3Y810用于控制左侧透明纸卷盘气动夹紧装置。电磁阀3Y810得电时，气动夹紧装置收缩以松开卷盘，如图2所示;电磁阀3Y810失电时，气动夹紧装置展开以夹紧卷盘，如图3所示。而电磁阀3Y813用于控制右侧透明纸卷盘气动夹紧装置。

1.5S534 2.5S525 3.5S532 4.5S533 5.5S5216.5S524 7.夹钳8.5S523 9.5S522

此外机器通过3个驱动器和3个电机来控制夹紧透明纸卷盘的摆臂的运行方向，具体见表1。举例来说，如果5A616的CW端输入高电平，那么5M616正转，透明纸摆臂向左运行，反之如果5A616的CCW端输入高电平，那么5M616反转，透明纸摆臂向右运行。

3 软件控制流程

当左侧透明纸卷盘换右侧卷透明纸卷盘自动拼接完成后，电磁阀3Y810得电，气动夹紧装置松开左侧透明纸卷筒芯并使卷盘摆臂远离。光电传感器5B543检测到左侧透明纸卷筒芯存在后IPC显示蓝色信息“取走透明纸卷芯”，这时取下左侧透明纸卷筒芯，然后按下装载机启动按钮5S513启动透明纸装载机。如果此时光电传感器5B543仍然检测到左侧透明纸卷筒芯存在，IPC则会显示红色信息“取走透明纸卷芯”。随着装载机的启动，继电器5K43吸合，透明纸自动装载循环使能开启;电磁阀5Y611得电使得透明纸卷盘夹钳夹紧透明纸卷盘，如果在3秒后传感器5S521仍然感应，即透明纸夹钳还没有夹紧透明纸卷盘，则机器停机并显示红色信息“透明纸传送臂爪异位”。

图4表明透明纸自动装载机处于等待状态，透明纸卷盘处于存储区。图5中的1到4步表明透明纸装载机的夹钳把卷盘从存储区移动到工作位置。图6中的5到8步表明在卷盘到达工作位置后，夹钳返回透明纸卷盘存储区。图7为程序流程图。接下来对上面所提到的8个动作步骤的控制过程作详细的分析。

(1)如果传感器5S521在5Y611得电3秒后变为不感应，则表明透明纸夹钳已经夹紧透明纸卷盘，那么控制系统输出高电平到驱动器5A617的CW端，控制电机5M617正转，透明纸摆臂由初始位置向前运行。如果15秒后透明纸向前运行终点传感器5S522仍然没有感应，则机器停机并显示红色信息“未测出传送臂前进行程限位”。

(2)如果传感器5S522在15秒内感应，表明透明纸摆臂已经到达向前运行终点，那么控制系统输出低电平到驱动器5A617的CW端，透明纸摆臂停止向前运行。接着控制系统输出高电平到驱动器5A618的CCW端，控制电机5M618反转，透明纸摆臂向下运行。如果20秒后透明纸摆臂向下运行终点传感器5S525仍然没有感应，则机器停机并显示红色信息“未测出传送臂下限位器”。

(3)如果传感器5S525在20秒内感应，表明透明纸摆臂已经到达向下运行终点，那么控制系统输出低电平到驱动器5A618的CCW端，透明纸摆臂停止向下运行。接着控制系统输出高电平到驱动器5A616的CW端，控制电机5M616正转，透明纸摆臂向左运行。如果20秒后透明纸摆臂向左运行终点传感器5S533仍然没有感应，则机器停机并显示红色信息“未测出传送臂左行程限位”。

(4)如果传感器5S533在20秒内感应，表明透明纸摆臂已经到达向左运行终点，那么控制系统输出低电平到驱动器5A616的CW端，透明纸摆臂停止向左运行。接着控制系统输出高电平到驱动器5A617的CCW端，控制电机5M617反转，透明纸摆臂向后运行，把新的透明纸卷盘套在左侧气动夹紧装置上。如果15秒后透明纸摆臂向后运行终点传感器5S523仍然没有感应，则机器停机并显示红色信息“未测出传送臂后退行程限位器”。

如果传感器5S523在15秒内感应，即透明纸摆臂到达向后运行终点，则控制系统输出低电平到驱动器5A617的CCW端，透明纸摆臂停止向后运行。若此时透明纸摆臂向左运行终点传感器5S533仍然感应，那么电磁阀5Y611失电，透明纸卷盘夹钳松开卷盘。如果3秒后传感器5S521没有感应，则表明透明纸卷盘夹钳还未松开卷盘，则机器停机并显示红色信息“透明纸传送臂爪异位”。至此透明纸摆臂完成了新的透明纸卷盘的安装。此外在传感器3S316检测到左侧有新的透明纸卷盘存在3秒后，3Y810失电，气动夹紧装置锁定新的左侧透明纸卷盘并使左侧摆臂压紧卷盘。

(5)透明纸摆臂开始返回初始位置。首先控制系统输出高电平到驱动器5A617的CW端，控制电机5M617正转，透明纸摆臂向前运行。如果15秒后透明纸向前运行终点传感器5S522仍然没有感应，则机器停机并显示红色信息“未测出传送臂前进行程限位”。如果传感器5S522在15秒内感应，即透明纸摆臂到达向前运行终点，那么控制系统输出低电平到驱动器5A617的CW端，透明纸摆臂停止向前运行。

(6)如果此时透明纸向左运行终点传感器5S533仍然感应，那么控制系统输出高电平到驱动器5A616的CCW端，控制电机5M616反转，透明纸摆臂向右运行。如果20秒后透明纸摆臂在中心位置传感器5S532仍然没有感应，则机器停机并显示红色信息“未测出传送臂中限位器”。

(7)如果传感器5S532在20秒内感应，表明透明纸摆臂已经到达中心位置，那么控制系统输出低电平到驱动器5A616的CCW端，透明纸摆臂停止向右运行。接着控制系统输出高电平到驱动器5A618的CW端，控制电机5M618正转，透明纸摆臂向上运行。如果20秒后透明纸摆臂向上运行终点传感器5S524仍然没有感应，则机器停机并显示红色信息“未测出传送臂上限位器”。

(8)如果传感器5S524在20秒内感应，表明透明纸摆臂已经到达向上运行终点，那么控制系统输出低电平到驱动器5A618的CW端，透明纸摆臂停止向上运行。接着控制系统输出高电平到驱动器5A617的CCW端，控制电机5M617反转，透明纸摆臂向后运行。如果15秒后透明纸摆臂向后运行终点传感器5S523仍然没有感应，则机器停机并显示红色信息“未测出传送臂后退行程限位器”。如果5S523在15秒内感应，即透明纸摆臂到达向后运行终点，那么控制系统输出低电平到驱动器5A617的CCW端，透明纸摆臂停止向后运行，这时透明纸摆臂回到初始位置。最后继电器5K43不吸合，透明纸装载循环使能关闭。

4 结语

通过分析ZB47硬盒硬条包装机透明纸自动装载过程，可见利用GD language编程可以对高速卷烟包装机进行逻辑，运动，过程，以及报警等方面的控制。而通过学习、掌握并研究GD language编程语言，则有助于更好的运用MICRO-II控制系统，提高卷烟包装机的设计能力。

摘要：为了学习GD language编程语言,以便更好的运用MICRO-Ⅱ控制系统,提高卷烟包装机的设计能力,对ZB47硬盒硬条包装机透明纸自动装载过程进行了研究。通过分析整个控制系统的硬件组成和GD language软件控制逻辑,可见利用GD language编程语言可以很好控制各种硬件设备,并在高速卷烟包装机上实现逻辑,运动,过程,以及报警等方面的控制。

关键词：透明纸包装机,透明纸,MICRO-Ⅱ,GD编程语言

参考文献

[1]上海烟草机械有限责任公司.ZB47型硬盒硬条包装机检测手册[Z].2005.

装载机独立散热系统的改进 篇6

装载机水散热器是由金属水管穿插散热片构成,各散热片之间留有约2～3mm的间隙。杂物容易随气流卷入散热器,卡在散热片的间隙中,人工清理非常困难。久而久之,杂物堵塞水散热器后会影响散热效果,严重时会造成发动机因过热而损坏。

2.改进方法

为了解决装载机水散热器容易堵塞问题,我们设计了风扇正反转散热系统。风扇正反转散热系统的结构、原理及选型如下所述。

(1)结构

安装风扇正反转散热系统,需将风扇与发动机连接部位脱离,风扇由风扇马达驱动,通过风扇马达正、反转,实现风扇正、反转。当风扇反转时，将堵在散热器上的杂物逆向从水散热器缝隙中吹出，从而节省了人力清扫水散热器的工作量,清理更加干净快捷

风扇正反转散热系统由电磁开关1、电磁换向阀(含溢流阀)2、风扇马达3、油水复合散热器4、风扇泵5等组成，如图1所示

风扇泵5从液压油箱吸油后输至电磁换向阀2,电磁换向阀的A、B油口分别通过高压油管连接风扇马达的A、B油口。风扇马达3输出轴安装风扇,风扇马达3壳体固定在发动机水散热器的支架上。电磁换向阀2的电源控制端连接装载机电路中,由电磁开关1控制电磁换向阀2的开、闭。

(2)原理

正常工作时,电磁开关1断开,电磁换向阀2无电流,风扇泵5输出的液压油经电磁换向阀2的A口进入风扇马达3的A口,风扇马达3带动风扇正转,风扇气流从发动机吹向水散热器,对水散热器进行降温。

清理水散热器时,为防止高速旋转的风扇逆转造成风扇马达损坏,需先将发动机熄火,再将装载机电路闭合,并接通电磁开关1,使电磁换向阀2得电。启动发动机后,风扇泵5输出的压力油,经电磁换向阀2的B口进入风扇马达3的B口,风扇马达3带动风扇反向转动,风扇气流变为倒吸方向,“从水散热器流向发动几,堵在散热片上的杂物随气流吹向车内,实现其清理功能。

完成水散热器清洗后,将发动机熄火,关闭电磁开关1。再次启动发动机,即可操纵装载几正常行驶和作业。

(3)选型

风谅扇正反转散热系统的关键是选配液压元件,通常根据发动机的功率及散热量选择合适的风扇,并达到相应的转速。由于该系统具有反转功能,风扇的叶片角度需重新调整,应保证风扇反转时风量达到正转风量的60%。我们以3r装载机为例,参考其发动机原风扇参数,用计算机进行模拟设计,计算出风扇正反转散热系统参数,计算结果如表1所示。风扇转速和功率确定后,风扇马达功率及排量即可得出,风扇马达参数如表2所示。根据风扇马达参数,再选择合适的电磁阀、风扇泵和高压胶管。

由于液压元件增多,液压系统负荷增大,必然造成液压油温度升高。如果不对风扇正反转散热系统进行冷却,就会造成液压元件损坏。因此在风扇正反转散热系统中接入油水复合散热器,保证风扇正反转散热系统工作的稳定性

风扇马达、电磁换向阀、电磁开关、风扇泵、油水复合散热器选型后,将其安装在装载机发动机前部。风扇正反转散热系统安装方法如图2所示。

装载机变速系统故障三例 篇7

(1)突然脱挡

一台装载机在施工中Ⅰ挡和倒挡工作正常,但由I挡换Ⅱ挡时,装载机突然急剧减速停机,比紧急制动还灵,驾驶员感到机身有强烈的冲击。

装载机变速操纵阀中的分配阀是用来操纵各换挡离合器液压缸的充油和卸油的,即控制各离合器的接合与分离,从而进行换挡。分配阀阀芯由弹簧和钢球定位,拨动分配阀阀芯可使变速器分别处于空挡、Ⅰ挡、Ⅱ挡和倒挡位置。当挂Ⅱ挡时,压力油进入Ⅱ挡进油口,使Ⅱ挡液压缸工作,这时Ⅰ挡、倒挡进油口与压力油腔不通,而与油箱相通。在换Ⅱ挡,变速操纵阀阀芯没有到达Ⅱ挡的变速位置时,其Ⅱ挡进油口与供油口不通,同时Ⅰ挡、倒挡进油口与油箱也不相通,因此,在挂Ⅱ挡时出现急剧减速直至停机的现象。

遇到上述现象,首先应观察变速压力表所指示的压力值是否正常(变速压力应在1.1～1.5MPa范围内)。如果变速压力正常,可将挡位挂在Ⅰ挡、倒挡位置,看行驶是否正常,如正常,则可断定此故障是由于分配阀阀芯没有到位引起的。一般可以通过改变限位机构的位置以改变变速手柄位置。在调整时可用变速压力表观察调整情况,如果用手轻轻地推动变速操纵杆,压力瞬间达到0.8MPa左右而后迅速回到原位,这说明位置已调好。如果换挡时发现表针不摆动,则表明没有挂上挡位,变速手柄还不到位,应重新调整,直到合适为止。

(2)挂不上挡

制动后再挂挡,装载机不走,变速压力表指针指向零,但工作装置和转向系统工作正常。

装载机变速操纵阀装有一个动力切断阀,通过它可以实现在踏下制动踏板进行制动时,变速器的换挡离合器可以自动分离,切断行走部分的动力。在非制动状态下,制动阀阀芯在弹簧的作用下可以使换挡离合器接合。如果制动阀阀芯卡死或弹簧不能回位,油道被隔断,由调压阀来的压力油就不能进入换挡离合器工作缸,换挡离合器就不能接合,装载机就会出现上述现象。阀芯卡死的原因一般都是液压油过脏或是阀体内Y形密封圈损坏造成的;弹簧不能回位多是由于弹簧变形弯曲或断裂而造成的。

遇到上述现象,首先要判断故障是在制动系还是在变速器,可通过观察变速压力表的指针进行判断。如果变速压力表指针指在正常范围内,装载机仍不能行走,说明故障出在制动系;如果变速压力表指针指向零位,则说明故障出在变速操纵阀。这时可将仪表盘上的动力切断阀开关扳到不切断动力的位置,然后加大油门,观察变速压力是否上升。如果不上升,可用较重工具轻轻敲击变速阀的外壳,制动阀阀芯受到振动,在弹簧的张力作用下自动回位。若故障依旧,就必须拆下变速阀体,进行清洗、检查,直到故障排除。

(3)变速压力突然升高

装载机启动后,观察仪表时发现变速压力突然升高,压力表损坏。

在正常情况下,发动机启动后,从变速泵来的油通过减压阀阀芯上的斜孔进入阀芯油腔,并通过阀芯油腔向阀芯施压,阀芯右移,打开变矩器油道,使从变速泵来的油一部分通向变矩器。当系统油压过高(超过1.5MPa)时,减压阀芯继续右移,打开回油道,使部分油流回油箱,以降低油压保证油路的安全。如果阀芯上的斜孔堵塞,压力油就不能通过斜孔进入阀芯油腔,阀芯也无法向右移动而使油口相通,系统油压就会继续升高而损坏变速压力表,并会对整个变矩变、速液压系统造成危害。

装载机液压系统噪声的治理 篇8

一是气穴。液压系统的工作油液含有空气或液压系统密封不良,在工作时吸入空气,在低压时空气游离出来形成气泡。气泡随油液流到高压区,在高压的作用下,气泡被击破溶解于油液中,产生局部液压冲击,局部压力和温度发生突变(高压区域温度可高达1 000℃,压力可高达150～200 MPa),使系统产生很高的噪声和强烈的振动。

二是系统内压力波动。在液压系统中,管路内流动的油液常常会因急速地换向和阀门的突然关闭,在管路内形成一个很高的压力峰值,形成液压冲击,引起振动和噪声。液压泵工作时产生压力脉动,当脉动频率与液压阀或管路的固有振动频率接近时,就会发生共振并发出噪声,即液压泵成为振源。

三是机械振动。液压泵(如齿轮泵)工作时,由于制造误差或机件磨损等原因造成运转啮合不良,轮齿受到突然加载的冲击而引起振动和噪声;管路的支撑件如果不固定或维护时紧固不牢,工作时便会引起振动而发出噪声。

如果液压系统发出噪声,同时执行元件动作缓慢或迟钝,表明是系统内有气穴现象而发出的噪声,应结合气穴的原因进行排查。

若管道支撑件松动,表明这是引起噪声的部位,应予以紧固。如果阀体堵塞或磨损严重,应清洗或更换。如果管道泄漏,应予以排除。检查油箱的液面,若油量不足,便是气穴的原因,应补加油液。拆检液压泵,若泵内卸荷油槽被机械杂质填充引起困油发出噪声,应清除杂质;若卸荷槽磨损变浅,应加工修复。