CN101625053B - 集成控制电路和信号传输的液压软管及其在加油机的应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种集成控制电路和信号传输的液压软管，其特征是，液压软管上设置有产生控制信号的控制电路及用于传输所述控制信号的控制导线， 控制电路设置于液压软管的一端，其连接控制导线；控制导线设置于液压软管的管壁内，沿着液压软管设置有控制电路的一端通向液压软管的另一端。本发明还公开了上述集成控制电路和信号传输的液压软管在加油机中，作为加油机输油管的应用。本发明公开的液压软管，是兼备了传输液体和控制两种功能的智能软管，控制导线密封在管壁内，不仅有利于集成化设计和制造，还解决了控制导线的防水问题，构思巧妙，结构简单。该液压软管应用在加油机上，方便加油信号的调控和传输。

Description

集成控制电路和信号传输的液压软管及其在加油机的应用 

技术领域

本发明涉及一种液压软管，特别涉及一种集成了控制电路并可以传输控制电路产生的控制信号的液压软管及其在燃油加油机中的应用。 

背景技术

现有的液压软管，一般的用途是在液压系统中作为输送液体的管道，不具备控制和传送信号的功能。 

在现有的加油机中，其液压系统一般是由电机、容积泵、油气分离器、流量测量变换器、编码器、带计数器的控制主板、指示装置、电磁阀、视油器、油枪等主要部件组成的一个完整的液体运输和测量系统(如图1所示)。加油机工作时，电机带动容积泵将油液从低处输送到高处、从低压送至高压、沿输油管送至流量测量变换器对油的体积进行计量，最终沿输油管从加油枪出来交付给用户。输油管作为加油机液压系统中的液压软管，其功能也只是作为油液的传输管道。 

在现有燃油加油机中，其液压系统在定量加油和非定量加油两种常规加油方式中是这样工作的： 

一、在定量加油的模式下：加油员在控制主板的面板上设定好加油升数，比如50L，然后提起加油枪，此时电机打开，全速带动容积泵转动，加油员拿着加油枪走到待加油车辆前，将加油枪放入油箱，打开加油枪开关开始加油，此时编码器发送信号给控制主板，控制主板的计数器计数，同时将信号送到指示装置以实时显示加油的升数，当加油量到达49.7L，即当加油量还剩0.3L(提前量不一定为0.3L，可根据油品等实际要求调整)时，控制主板发出一个信号，关闭电磁阀的主阀，当计数器到达设定的加油量时，控制主板发出信号，关闭电磁阀副阀，加油过程完成。等加油员将加油枪挂到加油机上关闭开关，此时电机和容积泵停止转动。 

二、在非定量加油的模式下：加油员提起加油抢，此时电机打开，全速 带动容积泵转动，加油员拿着加油枪走到待加油车辆前，将加油枪放入油箱，打开加油枪开关开始加油，此时编码器发送信号给控制主板，控制主板的计数器计数，同时将信号送到指示装置以实时显示加油的升数，当油箱加满时，加油枪口由于被油液淹没而形成负压的自封(机械自封)，加油过程完成。加油员将加油枪挂到加油机上关闭开关，此时电机和容积泵停止转动。 

在现有的加油方式中，从提起加油枪起，电机就全速转动，并带动容积泵全速运行直至加油全过程的结束，而在需要减小加油流量时只能通过减小流道孔径(通过机械阀门实现)，即通过额外设置阻力来达到减小流量的目的，这样不仅造成了动力源的浪费，而且增加了液体对容积泵的冲击磨损，还缩短了容积泵的使用寿命，非常不利于节能降耗。同时，由于控制主板距离加油车辆有一定的距离，在加油员提着加油枪走到加油车辆的过程中电机和容积泵已经启动，这样也浪费了一定的能源，而且进行档位调节时(使用的是机械阀门)劳动强度较大，因此，有必要对泵油电机的运转方式进行优化控制，对设置操作进行优化，以减少能量的浪费和降低劳动强度。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种集成控制电路和信号传输的液压软管，利用该软管可实现液压系统控制信号的输入和传输，将该液压软管应用在燃油加油机上作为输油管，可在输油管上实现对泵油电机进行变频的输入和控制，实现根据需要的流量大小来调整泵油电机的运转频率，从而实现了对泵油电机及容积泵运行状况的优化控制，节约了能源，同时极大地方便了加油员的调控并降低了劳动强度。 

为达上述目的，本发明采用如下的技术方案：一种集成控制电路和信号传输的液压软管，其特征是，所述液压软管上设置有产生控制信号的控制电路及用于传输所述控制信号的控制导线。 

为了更好地实现本发明，所述控制电路设置于液压软管的一端，其连接控制导线；所述控制导线设置于液压软管的管壁内，沿着液压软管设置有控制电路的一端通向液压软管的另一端。这样就实现了控制导线与输油管的一体化，还解决了控制导线的防水防油问题。 

所述液压软管上还设置有将控制电路固定在所述液压软管上的固定装置。

所述产生控制信号的控制电路包括输入装置及根据输入装置输入的信号产生控制信号的控制装置。 

上述的集成控制电路和信号传输的液压软管用于燃油加油机的用途，其特征是，所述液压软管作为燃油加油机的输油管。 

具体的说，上述的集成控制电路和信号传输的液压软管在燃油加油机中的应用，所述控制电路是指设置于输油管上用于调节加油枪出油量大小的控制电路，其包括用于调节加油枪出油量大小的输入装置和用于根据输入装置输入的信号去控制变频器按设定的频率带动泵油电机工作的控制装置；所述控制导线用于将控制电路产生的控制信号传输至变频器使之按设定的频率带动泵油电机工作；所述固定装置用于将控制电路固定在输油管上。 

更具体的说，所述的输入装置是指一个控制开关旋钮，所述的控制装置包括磁铁和用于接收磁铁的磁感应并产生相应控制信号的控制线路板；输入装置和控制装置由固定装置固定在输油管与加油枪连接的一端；所述的固定装置包括控制开关固定件、控制线路板固定件、控制开关旋钮支撑件和定位销，其中，控制开关固定件和控制开关旋钮支撑件套在输油管的外壁上，控制开关固定件与输油管外壁的接触面相互啮合，控制开关固定件右端与加油枪连接，控制开关固定件从右向左依次与控制线路板固定件、控制开关旋钮和控制开关旋钮支撑件套接；所述的控制开关旋钮通过两圈滚珠套在控制开关固定件外，控制开关旋钮支撑件右端面与控制开关旋钮左端面接触，在输油管的上方，控制开关旋钮支撑件右端面的中部沿输油管的周向向左开有弧形凹槽，凹槽内设置有定位销，定位销与控制开关旋钮支撑件紧配，限定控制开关旋钮只能沿输油管周向转动0°～120°；在输油管的下方，设有分别与控制开关旋钮支撑件的右端面和控制开关旋钮左端面相抵的滚珠，所述滚珠的安装位置与所述定位销的安装位置在控制开关旋钮支撑件的右端面相对于输油管中心对称；在输油管的下方，控制线路板固定件与控制开关旋钮接触的端面向右凹形成一个空间，控制线路板固定在所述空间内，磁铁的左端嵌入控制开关旋钮右下端面，磁铁的右端伸入所述空间使其能与控制线路板产生磁感应；控制导线与控制线路板连接，并从所述空间通过连接到管壁内部的孔进入输油管的管壁；所述控制导线通过连接到管壁外部的孔穿出输油 管管壁外，与所述变频器连接。 

所述控制线路板是指磁感应式的控制线路板。这样的设计简单方便，且提高了整个系统的防爆系数。 

相对于现有技术，本发明具有如下的主要优点和效果： 

1、本发明公开的液压软管，集成了控制电路和信号传输功能，使原来仅具有传输液体功能的液压软管成为了具备控制功能的智能软管。 

2、本发明公开的液压软管，创造性地将控制电路集成在液压软管上，并将传输信号的控制导线密封在管壁上，不仅有利于集成化设计和制造，还解决了控制导线的防水问题，构思巧妙，结构简单。 

3、将本发明公开的液压软管应用于燃油加油机上作为输油管，通过调节设置在输油管上的输入装置，就可以控制变频器的工作频率，从而控制加油机在加油的全过程泵油电机和容积泵的转速，使加油机一直运行于最佳工况状态，可极大地减少能源浪费。由于输入装置设置在输油管与加油枪的连接处，这样调控起来非常方便，而且加油员可以在将加油枪放入油箱内再启动加油，可进一步减少能量损失。 

附图说明

图1是现有的燃油加油机液压系统的结构方框图； 

图2是实施例中变频燃油加油机液压系统的结构方框图； 

图3是本发明公开的液压软管作为输油管与图2所示的变频燃油加油机连接示意图； 

图4是图3中输油管最右端的局部放大图； 

图5是图4中输入装置、控制装置和固定装置的连接关系及结构示意图。 

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。 

实施例 

将本发明公开的液压软管应用在变频燃油加油机上作为输油管，变频燃 油加油机的液压系统的结构方框图如图2所示，包括泵油电机、容积泵、油气分离器、流量测量变换器、电磁阀、编码器、带计数器的控制主板、指示装置、控制装置、输入装置、变频器、视油器和加油枪，储油罐与容积泵、油气分离器、流量测量变换器、电磁阀、视油器和加油枪依次连接；储油罐还与流量测量变换器、编码器、带计数器的控制主板和指示装置依次连接，输入装置的输出与控制装置的输入信号连接；带计数器的控制主板的另一个输出连接电磁阀的输入；控制装置的输出连接变频器的输入，变频器的输出连接泵油电机，泵油电机与容积泵电连接。该变频燃油加油机的控制原理是：三相交流感应电动机的同步转速为n＝60f/p，式中的p为电机极对数，f为电源频率。因此，通过连续改变电源的频率可以得到连续的电机转速。该加油机根据加油机的运行工况，用外部电压来调节带动容积泵的泵油电机的频率，改变泵油电机的转速，进而实现调整容积泵的转速，使得加油机一直运行于最佳工况状态，提高容积泵的能量利用率，减少能量损失。 

输油管11在变频燃油加油机中的连接如图3所示，泵油电机15带动容积泵13将储油罐14中的油液通过电磁阀12、视油器21流向输油管11，从输油管11的右端流向加油枪。输油管11的左端通过软管接头20与视油器21相连接，右端与加油枪相连接。输油管11上集成了图2所示的输入装置和控制装置，并承担了将控制装置产生的控制信号传输至变频器的功能。图3中，输入装置3和控制装置(包括磁铁8和控制线路板9)设置于输油管11与加油枪接口处，控制装置与变频器17通过控制导线16信号连接，变频器17安装在加油机的控制柜中，通过电源线19连接电源，其还通过电机线18与泵油电机15电连接。控制导线16在输油管11与视油器21连接处通过输油管壁内部与管壁外相连的孔穿到输油管壁外，与变频器17电连接，其从视油器21至加油枪的一段密封在输油管11的管壁内，这样有利于输油管11的集成化制造，还解决了控制导线16的防水防油问题。 

设置在输油管11与加油枪接口处的输入装置和控制装置的设置方式及具体结构如图4、图5所示：输入装置3实质是一个控制开关旋钮，控制装置包括磁铁8和控制线路板9；输入装置3和控制装置由固定装置固定在输油管11上；固定装置包括控制开关固定件1、控制线路板固定件2、控制开关旋钮支撑件4和定位销5。其中，控制开关固定件1和控制开关旋钮支 撑件4套在输油管11外壁上，控制开关固定件1与输油管11外壁的接触面相互啮合，使得控制开关固定件1更好地固定在输油管11的外壁上。控制开关固定件1右端与加油枪连接，从右向左依次与控制线路板固定件2、控制开关旋钮3和控制开关旋钮支撑件4套接。控制开关旋钮3通过两圈滚珠6套在控制开关固定件1外，滚珠6使控制开关旋钮3与控制开关固定件1之间能顺畅地相对运动(滚珠6安装时先从螺丝24的位置放入，安装好后再用螺丝24限位堵住)。控制开关旋钮支撑件4右端面与控制开关旋钮3左端面接触。在输油管11的上方，控制开关旋钮支撑件4右端面的中部沿输油管11的周向向左开有一段弧形凹槽，凹槽内设置有定位销5，定位销5与控制开关旋钮支撑件4紧配，并限定控制开关旋钮3只能沿输油管11周向转动0°～120°(将输入按四档设置，则为：转动0°为关档，转动40°为I档，转动80°为II档，转动120°为III档，每一档对应一定的变频器的频率，I档至III档对应的变频器的频率可以递增也可以递减)。在输油管11的下方，设有分别与控制开关旋钮支撑件4的右端面和控制开关旋钮3左端面相抵的滚珠7，所述安装滚珠7的位置与所述安装定位销5的位置在控制开关旋钮支撑件4的右端面相对于输油管11中心对称(滚珠7安装时，从螺钉23的螺钉孔内放入，再放入弹簧10，最后用螺钉23密封，还可以通过调节螺钉23，使弹簧10与滚珠7充分相抵)；滚珠7安装在控制开关旋钮3与控制开关旋钮支撑件4之间，使得控制开关旋钮3能相对于控制开关旋钮支撑件4流畅地相对转动。控制线路板9为磁性开关，控制线路板固定件2与控制开关旋钮3接触的端面向右凹形成一个空间，控制开关线路板9设置在该空间内，磁铁8的左端嵌入控制开关旋钮3右下端面，磁铁8的右端伸入该空间使其能与控制线路板9产生磁感应。控制导线16外套软管与控制线路板9连接，并从所述空间通过连接到管壁内部的孔22进入输油管11的管壁内。当控制开关旋钮3从0°至120°转动时，磁铁8也会随着转动0°至120°，由于磁感应的变化使得控制线路板9随之产生递增(或递减)的电压输出，此电压输出经控制导线16传送到变频器17，使得变频器17按预先设定的频率带动泵油电机15工作，实现对泵油电机的变频控制。 

本发明中变频器采用减转矩负载u/f模式，其控制信号为控制线路板9产生的电压信号。信号的输入是通过人工调节控制开关旋钮(其设置了关档、 I档、II档和III档四个档位，其中关档对应变频器的静止状态，I档至III档对应的变频器运转频率依次递增或递减)，当控制开关旋钮转动0°为关档，转动40°为I档，转动80°为II档，转动120°为III档。每一个档位分别对应一定的电压值(由控制线路板9感应产生)。 

该变频燃油加油机是这样工作的： 

1、定量加油：加油员在控制主板的面板上设定好加油升数，比如50L，然后提起加油枪，此时泵油电机电源打开，泵油电机不转动，加油员拿着加油枪走到待加油车辆前，将加油枪放入油箱，旋转控制开关旋钮(可根据加油量选择I、II或III档)，此时控制线路板产生相应的电压信号，并控制变频器，使变频器控制泵油电机按照所选档位对应的预先设定的频率带动容积泵转动，这时打开加油枪开关开始加油，此时编码器发送信号给控制主板，控制主板的计数器计数，同时将信号送到指示装置以实时显示加油的升数，当加油量到达49.7L，即当加油量还剩0.3L(提前量不一定为0.3L，可根据油品等实际要求调整)时，控制主板发出一个信号，关闭电磁阀的主阀，当计数器到达设定的加油量时，控制主板发出信号，关闭电磁阀副阀，加油过程完成。加油员将控制开关旋钮旋到关档，泵油电机和容积泵停止工作，当加油枪挂到加油机上，关闭泵油电机的电源开关。 

2、非定量加油：加油员提起加油枪，此时泵油电机电源打开，加油员拿着加油枪走到待加油车辆前，将加油枪放入油箱，旋转控制开关旋钮(可根据加油量选择I、II或III档)，此时控制线路板产生相应的电压信号，并控制变频器，使变频器控制泵油电机按照所选档位对应的预先设定的频率带动容积泵转动，这时打开加油枪开关开始加油，此时编码器发送信号给控制主板，控制主板的计数器计数，同时将信号送到指示装置以实时显示加油的升数，当油箱加满时，油枪口由于被油液淹没而形成负压的自封(机械自封)，加油过程完成。加油员将加油枪挂到加油机上，关闭泵油电机的电源开关。 

在上述两种加油方式的过程中，加油员均可以结合所剩加油量的多少，通过手动将加油速度调低，充分发挥人员的主观能动性。由于输入装置就设置在加油枪与输油管的接触处，所以调控非常方便，降低了劳动强度。 

在上述实施例中，当客户需要再加少量的油时，可通过选择档位开关，控制泵油电机在低频条件下低速运转流出少量油，方便进行微量加油以适应 客户需求。 

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，例如本发明公开的液压软管还可以应用在其它的液压系统中，承担控制信号的输入和信号传输功能，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (2)

1.一种集成控制电路及信号传输的液压软管在燃油加油机中的应用，将液压软管作为燃油加油机的输油管，用于调节加油枪出油量大小的控制电路设置于输油管上，控制电路包括用于调节加油枪出油量大小的输入装置和用于根据输入装置输入的信号去控制变频器按设定的频率带动泵油电机工作的控制装置；用于将控制电路产生的控制信号传输至变频器使之按设定的频率带动泵油电机工作的控制导线设置于液压软管的管壁内；固定装置将控制电路固定在输油管上；其特征是，所述的输入装置是指一个控制开关旋钮，所述的控制装置包括磁铁和用于接收磁铁的磁感应并产生相应控制信号的控制线路板；输入装置和控制装置由固定装置固定在输油管与加油枪连接的一端；所述的固定装置包括控制开关固定件、控制线路板固定件、控制开关旋钮支撑件和定位销，其中，控制开关固定件和控制开关旋钮支撑件套在输油管的外壁上，控制开关固定件与输油管外壁的接触面相互啮合，控制开关固定件右端与加油枪连接，控制开关固定件从右向左依次与控制线路板固定件、控制开关旋钮和控制开关旋钮支撑件套接；所述的控制开关旋钮通过两圈滚珠套在控制开关固定件外，控制开关旋钮支撑件右端面与控制开关旋钮左端面接触，在输油管的上方，控制开关旋钮支撑件右端面的中部沿输油管的周向向左开有弧形凹槽，凹槽内设置有定位销，定位销与控制开关旋钮支撑件紧配，限定控制开关旋钮只能沿输油管周向转动0°～120°；在输油管的下方，设有分别与控制开关旋钮支撑件的右端面和控制开关旋钮左端面相抵的滚珠，所述滚珠的安装位置与所述定位销的安装位置在控制开关旋钮支撑件的右端面相对于输油管中心对称；在输油管的下方，控制线路板固定件与控制开关旋钮接触的端面向右凹形成一个空间，控制线路板固定在所述空间内，磁铁的左端嵌入控制开关旋钮右下端面，磁铁的右端伸入所述空间使其能与控制线路板产生磁感应；控制导线与控制线路板连接，并从所述空间通过连接到管壁内部的孔进入输油管的管壁；所述控制导线通过连接到管壁外部的孔穿出输油管管壁外，与所述变频器连接。

2.根据权利要求1所述的集成控制电路和信号传输的液压软管在燃油加油机中的应用，其特征是，所述控制线路板是指磁感应式的控制线路板。

Images