水箱鉆孔設備優化

魏 斌

（德州職業技術學院，山東德州 253000）

0 引言

近年，隨著機械化產業快速發展，產業鏈中的人力資源成本分化嚴重。以機械化裝備為載體，各種高新技術和概念得到應用，重新定義了工業生產的效率和速度。自動鉆鉚機技術開發軟件集成控制系統為機械設備的智能控制提供了一個平臺。通過內部集成控制系統，機器和設備的各部分可以協同工作，進一步提高系統運行效率。通過鉆探機械液壓和氣動機械、精密機械零件的組合，可以有效減少破壞性力量造成的機械運動，提高整體質量。根據“2017 年中國水槽行業市場發展趨勢研究報告”，SMC 水箱占70%的市場份額，年生產120 萬噸，產值60 億元。目前，國內現有的水箱加工制造商超過6000 家，市場需求非常大。與此同時，國家推出了節能減排、綠色低碳發展，加快老舊動能更換。目的是提升國家工業自動化水平，加快淘汰落后產能，促進產業轉型升級，提高企業生產效率。通過不斷生產和設備改進，達到國家要求。鉆孔設備優化做為國內同類產品之首，市場上沒有同類產品的競爭，可以快速占領市場，創造品牌效應。水箱鉆孔設備優化經過大量一線生產實踐，可以滿足實際需求，自動化程度非常高，可以節省大量工時，改善產品質量。

1 液壓氣動系統發展概況

在工業生產系統中，液壓和氣動系統是控制過程的重要組成部分。液壓系統和氣動系統的發展可以分為3 個歷史階段，從傳統的機械壓力到氣動壓力，以及液壓的形成。20 世紀70 和80 年代是傳統機械壓力和液壓階段，機械壓力和液壓可以確保工業生產系統可持續發展，根據部門目標需求不斷優化，同時氣動系統理念開始形成。20 世紀80 和90 年代，隨著經濟和技術發展，液壓氣動系統開始結合智慧和先進技術的概念。同時，通過大量研究和投資，液壓氣體系統實現線性變化的趨勢。科學家第一次在機床行業中應用液壓空氣動力學技術。滿足各種生產工藝、工業優化、科技載體、高科技設備、農業、工程學及部件生產的性能，提高液壓能力。20 世紀末，各領域重新定義了液壓氣動技術，同時在高科技和科學研究的支持下，氣動液壓系統運行質量大大提高。

2 液壓氣動鉆孔設備解析

實踐中，液壓—氣動鉆孔設備存在噪聲、高污染、高能耗等問題。同時，如果動態信息參數在實踐中不能滿足要求，則會縮短設備使用壽命。目前在氣動液壓系統、傳輸模塊和內部控制體系應用中，液壓軸噪聲很小，而且不產生煙霧，驅動液壓系統屬于外部模式。此外，在現場施工階段，機器設備運行需要使用大功率電站，系統運行必須盡可能保持連續性，同時避免故障。實踐中，由于設備的復雜性，對工作人員的專業能力和資格要求較高。與此同時，現場施工往往會遇到設備故障、建筑環境差等不可預見問題。為此，有必要制定一個更全面的控制計劃，進一步優化和改進液壓和氣動設備。

3 水箱類型選擇及對比

在盾構掘進中，一般采用水箱作為蓄水設備。大部分的貯水池安裝在盾構井的負1 層或負2 層。水箱一般采用大板焊接或采購成品直接安裝。

3.1 焊接式水箱優缺點分析

焊接式水箱焊接成型，結構堅固，密封性能優異，根據體積大小，有不同形式的結構。但是，有很多人力和物力投入現場處理槽，施工速度慢，嚴重制約施工進度和施工質量，消耗大量資源。

3.2 成品水箱優缺點分析

成品水箱由廠家制造，質量控制可靠，結構形式多樣。可根據項目進度提前購買，立即使用。但成品水箱采購和運輸較為困難，盾構施工中，大部分水箱需安裝在盾構井的第一或第二負層。大型水箱吊裝存在安全隱患，在吊裝過程中水箱容易發生變形，給后期安裝帶來不便。

3.3 拼裝式玻璃鋼水箱優缺點分析

拼裝式玻璃鋼水箱重量輕、安裝方便、外形美觀、適應性強、易清洗維修、不腐蝕、不滲漏、對水質影響小，廣泛應用于礦山、企事業單位、住宅、賓館和飯店等建筑。在盾構施工中，玻璃拼裝水箱具有施工周期短、施工質量可控、水質有保障、綠色環保等優點。根據施工要求，該水箱理論上可以組裝成1000 m3水箱。組裝型SMC 玻璃鋼水箱材料更加脆弱，不能使用硬的工具。為防止管道擴張和收縮，進口和出口的箱水管應使用橡膠軟接頭和連接盒，盡量避免水箱受到強光照射，以防止變質。通過以上對比分析可以看出，組合式水箱施工工藝簡單、安裝效率高、不變形、不漏水、維修方便、水質有保證、美觀大方等優點，能適應圍護結構施工要求，滿足綠色施工要求。

4 PLC 水箱液位系統過程控制原理

水箱液位控制系統是一個理論測試和控制平臺。這個理論幫助開發了單容、雙容和三容水箱（按組成系統的順序確定），控制器用PID 控制方法進行調整和設計，每個控制器檢測水位變化。直接反映水位變化，對水位進行精確測試，滿足有效控制水位的要求。PLC 水箱水位系統最重要的是程序設計，過程簡單以及準確數據，不同容器水位控制系統的參數也不同。根據需要，實際生活中包括單罐液位控制、雙罐液位控制和三罐液位控制、上罐液位控制和下罐液位控制。重點是選擇控制器，完全設定參數PID 項目設計的基本過程：根據需求，確定2 型蓄水池的特性，分析PID 調節器參數，建立容器水位調節系統，以及實際操作數學模型。這是最基本的過程，但可能因干擾因素和雷達故障而變化。因此，在設計時必須考慮到各種因素。隨著科技發展，以及PLC 技術支持，液位控制是自動控制的開發方向，不僅用于過程的自動處理，還允許操作者根據重新設計的操作條件隨時修改控制計算機的參數，提高效率。相信通過不斷努力，這一技術將得到廣泛應用。

5 結語

未來技術人員將開發出更先進的設備，降低液壓和氣動鉆井設備的成本，保護生態環境，這符合我國可持續發展戰略。本文主要介紹數控鉆床自動進給系統的總體設計、相關數據和要求，完成了數控鉆床托盤自動進給系統的機械設計。機械設計包括對電機、減速機構、螺桿等關鍵部件進行設計計算、選型和校核，通過選擇的一些重要部件對其進行穩定性校核。通過以上創新和實際試制，可以滿足鉆孔零件加工工程要求，對小零件加工具有重要實用價值。