一種智能安全節(jié)能自卸車液壓控制系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種智能控制系統(tǒng)，尤其是一種智能安全節(jié)能自卸車液壓控制系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]自卸車是一種常見的工程運輸車輛，被廣泛應用于礦山、基建等基礎工程施工領域，自卸車具有很高的工作效率，液壓系統(tǒng)是其核心的設備和技術，傳統(tǒng)的液壓系統(tǒng)一般由液壓泵、油箱、舉升油缸、控制閥等組成。液壓系統(tǒng)雖然保證自卸車有很高的工作效率，但也存在一些固有缺陷，例如液壓泵一般由發(fā)動機帶動，轉(zhuǎn)速不能隨工況需要自動調(diào)節(jié)，造成能源浪費。當液壓系統(tǒng)過載或長期使用后液壓系統(tǒng)管路容易爆裂，管路爆裂導致工作停滯、環(huán)境污染，某些情況下導致大箱失速下落，造成更大的事故。液壓舉升過程中容易導致車輛發(fā)生側(cè)翻，一旦發(fā)生將造成人員傷亡、車輛損壞、工程延誤等重大損失。一般情況下，一次側(cè)翻事故的經(jīng)濟損失可達數(shù)萬至數(shù)十萬元。自卸車的側(cè)翻和液壓系統(tǒng)直接有關，自卸車油缸長期使用后，發(fā)生偏磨和彎曲變形，降低車廂的抗扭剛度，隨著舉升高度的增加，油缸的影響成倍放大，扭轉(zhuǎn)變形達到一定程度車輛將發(fā)生側(cè)翻。有時自卸車側(cè)翻是另外原因，例如自卸車停放的路面不平，或者路基松軟，或者車載貨物存在偏載，還有自卸車車廂抗扭剛度不足，當貨物出現(xiàn)偏載時，車廂出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)變形，扭轉(zhuǎn)變形的結(jié)果使偏載進一步強化，這種情況下，液壓系統(tǒng)的舉升會加劇車輛的傾斜，當超過安全傾斜角時，車輛將發(fā)生側(cè)翻。不管自卸車發(fā)生側(cè)翻的原因是什么，或直接或間接都和液壓系統(tǒng)有關，因此，從液壓系統(tǒng)入手，通過智能控制技術，傳感檢測技術，優(yōu)化整個液壓控制系統(tǒng)，就可以預防側(cè)翻事故，防止管路爆裂，還可以自動調(diào)節(jié)液壓泵的流量，節(jié)省能源。
[0003]目前，關于自卸車液壓系統(tǒng)的研究也有很多，例如:在授權公告號為CN202676263U，授權公告日為2013年01月16日的實用新型專利文件中公開了一種礦用自卸車負載稱重系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含有車身控制器單元、壓力傳感器單元和輸出單元；壓力傳感器單元設置在礦用自卸車的懸掛油缸上，壓力傳感器單元的設置是用于檢測自卸車的載荷，防止自卸車超載，從而延長自卸車和輪胎的使用壽命；該系統(tǒng)還包含有傾角傳感器和速度傳感器，傾角傳感器用于檢測車輛爬坡時的傾角變化，速度傳感器用于檢測車輛速度。整個系統(tǒng)是通過壓力傳感器、傾角傳感器、速度傳感器來檢測并通過車身控制單元記錄車輛使用過程中的各項數(shù)據(jù)，便于對于各項數(shù)據(jù)進行分析、報警。該系統(tǒng)雖然同時包含有壓力傳感器、傾角傳感器等檢查單元，卻只能作為一種電子記錄設備安裝在車輛上，對于車輛突發(fā)的危急情況。例如，當自卸車的液壓舉升系統(tǒng)發(fā)生崩潰時，該系統(tǒng)就無法及時的提供防御措施，這樣就會導致車廂失速下墜，引發(fā)事故。
[0004]在授權公告號為CN201041175Y，授權公告日為2008年03月26日的實用新型專利文件中公開了一種重型自卸車液壓高壓油管爆裂自動保護裝置，該裝置包括閥體，閥體上平行設有油孔和閥軸孔，所述閥軸孔內(nèi)設有軸閥，軸閥徑向上設有貫通的閥孔，閥軸孔一側(cè)設有連通油孔的油道，閥軸孔另一側(cè)設有高壓油道；油孔另一側(cè)設有三通孔，三通孔一側(cè)孔連通閥油道，閥油道連通著高壓油道，三通孔的閥油道口設有單向閥；軸閥的一端伸至閥體夕卜，其外伸端上連接著搖臂，搖臂另一端通過拉桿連接著電磁閥。該裝置的高壓油道處連通重型自卸車液壓高壓油管，油孔連通著舉升油缸的進油口。當高壓油管發(fā)生爆裂時，保護裝置中的單向閥自動關閉，切斷了舉升油缸的回油路，使舉升油缸保持舉升靜止狀態(tài)，避免了車箱及貨物砸下而造成的事故。雖然，這種自動保護裝置能夠在液壓系統(tǒng)崩潰時，保持車廂不下墜，但是也只是一種應急裝置，在液壓系統(tǒng)崩潰后只能夠避免問題進一步惡化，并不能從根本上避免液壓系統(tǒng)的崩潰。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種智能安全節(jié)能自卸車液壓控制系統(tǒng)，能夠自動調(diào)節(jié)液壓泵流量，全程檢測、記錄自卸車工況參數(shù)，并具有智能判斷、即時報警和即時采取防側(cè)翻、防過載和防油管爆裂措施。
[0006]為了解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案如下:一種智能安全節(jié)能自卸車液壓控制系統(tǒng)，包括電氣控制單元、壓力傳感器、信號輸出單元，壓力傳感器的信號輸出端與電氣控制器單元的信號輸入端連接，電氣控制器單元的信號輸出端與輸出單元的信號輸入端連接，其特征在于:所述壓力傳感器設置在自卸車液壓控制單元的油路上；該系統(tǒng)還包括有調(diào)速裝置，所述調(diào)速裝置與自卸車液壓控制單元的液壓泵連接。
[0007]根據(jù)權利要求1所述的一種智能安全節(jié)能自卸車液壓控制系統(tǒng)，其特征在于:所述調(diào)速裝置由摩擦式無級變速調(diào)節(jié)器和伺服電機組成，摩擦式無級變速調(diào)節(jié)器的輸入端和輸出端分別連接分動箱和油泵，摩擦式無級變速調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)軸輸出端則與伺服電機軸相連接，伺服電機由電氣控制單元連接控制。
[0008]對上述技術方案的改進:所述壓力傳感器設置在舉升閥和油缸之間靠近舉升閥處，壓力傳感器的檢測信號端通過接口電路與電氣控制器單元的單片機數(shù)據(jù)總線連接。
[0009]對上述技術方案的進一步改進:該系統(tǒng)還包含有傾角傳感器，所述傾角傳感器為兩個，兩個傾角傳感器分別安裝在自卸車大廂前端頂部和自卸車底盤之上，檢測信號通過接口電路與電氣控制器單元的單片機數(shù)據(jù)總線連接。
[0010]對上述技術方案的再進一步改進:所述控制系統(tǒng)的油泵啟?？刂茪饴泛团e升閥換向控制氣路中中分別串接有電控換向閥。
[0011]對上述技術方案的更進一步改進:所述電氣控制單元上連接有隨機讀寫存儲器。
[0012]有益效果:
本發(fā)明所述的智能安全節(jié)能自卸車液壓控制系統(tǒng)，通過壓力檢測自動識別液壓系統(tǒng)流量需求，利用機械摩擦調(diào)速機構(gòu)調(diào)節(jié)齒輪泵轉(zhuǎn)速進行輸出流量調(diào)節(jié)，滿足流量需求的情況下，減少溢流造成的油源發(fā)熱和能源損失。全程檢測并記錄自卸車工作過程的工況參數(shù)，包括液壓系統(tǒng)壓力變化、整車及車廂相對于水平地面的傾斜角度變化，基于上述檢測數(shù)據(jù)，控制單元對液壓系統(tǒng)進行監(jiān)控，對可能出現(xiàn)的包括壓力過載、油管爆裂等故障作出判斷，同時對自卸車卸載過程中，由于停放路面不平、路基松軟、車載貨物嚴重偏載、以及自卸車油缸長期使用后發(fā)生偏磨和彎曲變形等原因可能導致的側(cè)翻事故進行監(jiān)控。當自卸車出現(xiàn)上述故障傾向時，控制單元及時發(fā)出聲光報警，并同時采取相應的控制措施，例如停止液壓油缸的舉升，切斷油缸的回油管路，停止液壓泵的工作等。以防止上述故障的最終發(fā)生或減少損失。記錄的工況參數(shù)可以長久保存，需要時通過協(xié)議通訊的方式讀出，利用記錄的數(shù)據(jù)可以進行事故鑒定，事故原因分析，幫助產(chǎn)品質(zhì)量改進等。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明的電氣原理圖。
[0014]圖2為本發(fā)明的液壓原理圖。
[0015]圖3為本發(fā)明的調(diào)速裝置原理圖
圖中:1為放大電路、2為光電耦合器、3為中間繼電器、4為傾角傳感器、5為壓力傳感器、6、7為外圍接口電路、8為單片機、9為控制開關、10為數(shù)碼顯示器、11為伺服電機、12、13為手控氣閥、14為油缸、15為限位閥、16為電控氣閥、17為舉升閥、18為摩擦式無級變速調(diào)節(jié)器、19為分動箱、21為電控換向閥、20為液壓泵，22無級變速