CN102747915B - 尾门压力逻辑控制机构 - Google Patents
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Abstract
一种特种车辆装备技术领域的尾门压力逻辑控制机构及其控制方法，该机构包括：分别与若干组尾门油缸和尾门锁缸的冲程起始端和末端相连接并采集缸体启闭到位信号的双向压控模块和反馈锁定模块，反馈锁定模块和双向压控模块依次连接至电磁换向阀并输出逻辑判断信号，反馈锁定模块的反馈端与电磁换向阀的输出端相连并输出互锁信号。本发明无需传感检测自动实现顺序动作，相比电器控制系统能实现更为可靠的顺序动作。并且本发明通过控制结构的简单化，实现系统故障率的大幅度降低，并且能够有效避免误操作，节约成本。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种特种车辆装备技术领域的控制机构及方法，具体是一种尾门压力逻辑控制机构及其控制方法。
背景技术
现有的真空吸排车的尾门按照要求需要按照顺序执行多个动作，并且每一个动作均必须执行到位后才能进行下一步骤的操作。现有的动作执行机构一般采用油缸运动控制系统实现，通过多个油缸顺序动作且必须行程到位后方可进行下一级的动作。尾门动作控制对顺序动作具有非常严格的要求，在一个执行动作没有完成，进行下一执行动作将严重破坏尾门结构，采用电器控制控制成本高，分离控制方式工作效率低，需人为观测，一旦出现误动作导致严重后果。
常见的解决方案为，单个顺序动作由单个控制阀控制，在一个顺序动作到位后通过行程到位检测，获取到位信号后执行下一动作。解决方案，一方面设计制造成本较高。另一方面在电气故障发生时，因前一顺序动作尚未完成便执行下一动作可能导致结构体损坏。
经过对现有技术的检索发现，中国专利文献号CN201407059，公开日2010-02-17，记载了一种单向顺序阀及使用该单向顺序阀的支架液压顺序控制系统，该单向顺序阀包括进液开启装置、回液开启装置和阀体，进液开启装置与回液开启装置通过螺纹与阀体相连，阀体上设有进液口和出液口；进液开启装置由调压丝堵、螺套、大弹簧、活塞、进液阀芯、小弹簧、导向套、进液阀座顺序安装构成，回液开启装置由端导套、小弹簧、回液阀芯，回液阀座顺序安装构成。但该技术中的支架液压顺序控制系统使用单向顺序阀控制支架千斤顶或阀的顺序动作，属于压力顺序控制，无双向控制。
进一步检索发现，美国专利号US6,382,075，记载了一种液压缸制动系统，该技术通过连接于缸体和钢杆的液体阻断机制实现阻断流向缸体内腔的流体。通过设置于第二顶端及钢杆端之间的液压差分泵结构连带控制顶端内腔和钢杆末端腔体的压力。但该技术单个电磁阀必须控制两个执行动作，且为一个伸一个缩同时进行，在变化负载时还是会出现交替工作，在较大负载差距时进行单个顺序动作。
综上所述，现有电器控制解决方案均需要传感检测才能保证动作顺序进行。单个顺序动作由单个控制阀控制，在一个顺序动作到位后通过行程到位检测，获取到位信号后执行下一动作。解决方案，一方面设计制造成本较高。另一方面在电气故障发生时，因前一顺序动作尚未完成便执行下一动作可能导致结构体损坏。例如在真空吸排车尾门顺序动作系统中，如因尾 门锁缸不能全部开启便将尾门提升油缸执行动作，将致使尾门损坏变形。同样在尾门下方尚未到位便进行尾门锁缸动作可能导致尾门锁无法插手入尾门锁销，严重是导致尾门变形损坏。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种尾门压力逻辑控制机构及其控制方法，针对现有应用需求，通过压力反馈(非外置传感)进行执行动作控制，能保证动作的有效顺序进行，有效提高了尾门动作的可靠性；同时降低成本且提高了尾门动作的自动化程度。
本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明涉及一种尾门压力逻辑控制机构，包括：分别与若干组尾门油缸和尾门锁缸的冲程起始端和末端相连接并采集缸体启闭到位信号的双向压控模块和反馈锁定模块，反馈锁定模块和双向压控模块依次连接至电磁换向阀并输出逻辑判断信号，反馈锁定模块的反馈端与电磁换向阀的输出端相连并输出互锁信号。
所述的双向压控模块的第一输入端分别与若干组设置于尾门油缸冲程末端的感应器以及反馈锁定模块的第二输出端相连，双向压控模块的第二输入端分别与若干组设置于尾门锁缸冲程起始端的感应器以及反馈锁定模块的第一输出端相连；所述的反馈锁定模块的两个输入端分别与若干组设置于尾门油缸冲程起始端的感应器以及设置于尾门锁缸冲程末端的感应器相连。
所述的双向压控模块包括：两个单向液压控制单元，其中：第一单向液压控制单元和第二单向液压控制单元的输入端分别作为双向压控模块的第一和第二输入端，第一单向液压控制单元和第二单向液压控制单元的两个第一输出端分别作为双向压控模块的第一和第二输出端，第一单向液压控制单元和第二单向液压控制单元的两个第二输出端相连接。
所述的反馈锁定模块包括：两个单向液压控制单元、一个压控或门单元和一个压控阈值导通单元，其中：第三单向液压控制单元和第四单向液压控制单元的输入端分别作为反馈锁定模块的第一和第二输入端，第三单向液压控制单元和第四单向液压控制单元的两个第一输出端分别作为反馈锁定模块的第一和第二输出端，压控或门单元的两个输入端分别与反馈锁定模块的第一和第二输出端相连，压控或门单元的输出端与压控阈值导通单元相连，压控阈值导通单元的输出端作为反馈锁定模块的反馈端且与第三单向液压控制单元和第四单向液压控制单元的两个第二输出端相连接。
本发明涉及上述系统的控制方法，包括尾门开启控制及尾门关闭控制，其中：
所述的尾门开启控制包括以下步骤：
1)当尾门需要开启时，尾门油缸启动，压力油通过直连管路进入尾门油缸，同时正向通过第一单向液压控制单元进入尾门锁缸；
2)在尾门油缸行程未到位时，压控阈值导通单元未导通，尾门油缸回油第一单向液压控制单元尚未开启不能回油，尾门油缸不动作；
3)当尾门锁缸回缩到位后导致压力升高实现压控阈值导通单元导通，使第一单向液压控制单元的控制口压力提升并开启实现回油，从而实现开启动作的顺序动作。
所述的尾门关闭控制包括以下步骤：
a)当尾门需要锁紧时，尾门锁缸启动，压力油通过直连管路进入尾门锁缸，同时正向通过第二单向液压控制单元进入尾门油缸；
b)在尾门锁缸行程未到位时，压控阈值导通单元未导通，尾门锁缸回油第二单向液压控制单元尚未开启不能回油，尾门锁缸不动作；
c)当尾门油缸回伸到位后导致系统压力升高实现压控阈值导通单元导通，使第二单向液压控制单元的控制口压力提升并开启回油，从而实现锁紧动作的顺序动作。
本发明无需传感检测自动实现顺序动作，相比电器控制系统能实现更为可靠的顺序动作。并且本发明通过控制结构的简单化，实现系统故障率的大幅度降低，并且能够有效避免误操作，节约成本。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为实施例结构示意图；
图中：1电磁换向阀、2双向液压锁、3梭阀、4顺序阀、5液控单向阀、6缓冲阻尼、7尾门油缸、8尾门锁缸、P电磁换向阀进油口、T电磁换向阀回油口、DT1电磁换向阀第一电磁驱动体、DT2电磁换向阀第二电磁驱动体。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例
如图1所示，本实施例包括：分别与若干组尾门油缸和尾门锁缸相连接并采集尾门启闭到位信号的双向压控模块和反馈锁定模块，反馈锁定模块和双向压控模块依次连接至电磁换向阀并输出逻辑判断信号，反馈锁定模块的反馈端与电磁换向阀的输出端相连并输出互锁信号。
所述的尾门油缸和尾门锁缸共四组。
所述的双向压控模块的第一输入端分别与若干组设置于尾门油缸冲程末端的感应器以及反馈锁定模块的第二输出端相连，双向压控模块的第二输入端分别与若干组设置于尾门锁缸冲程起始端的感应器以及反馈锁定模块的第一输出端相连；所述的反馈锁定模块的两个输入端 分别与若干组设置于尾门油缸冲程起始端的感应器以及设置于尾门锁缸冲程末端的感应器相连。
所述的双向压控模块包括：两个单向液压控制单元，其中：第一单向液压控制单元和第二单向液压控制单元的输入端分别作为双向压控模块的第一和第二输入端，第一单向液压控制单元和第二单向液压控制单元的两个第一输出端分别作为双向压控模块的第一和第二输出端，第一单向液压控制单元和第二单向液压控制单元的两个第二输出端相连接。
所述的反馈锁定模块包括：两个单向液压控制单元、一个压控或门单元和一个压控阈值导通单元，其中：第三单向液压控制单元和第四单向液压控制单元的输入端分别作为反馈锁定模块的第一和第二输入端，第三单向液压控制单元和第四单向液压控制单元的两个第一输出端分别作为反馈锁定模块的第一和第二输出端，压控或门单元的两个输入端分别与反馈锁定模块的第一和第二输出端相连，压控或门单元的输出端与压控阈值导通单元相连，压控阈值导通单元的输出端作为反馈锁定模块的反馈端且与第三单向液压控制单元和第四单向液压控制单元的两个第二输出端相连接。
如图2所示，本实施例具体应用时：
所述的单向液压控制单元优选为液压控制的单向阀，进一步优选为液压控制的平衡阀。
所述的双向压控模块优选为双向液压锁2。
所述的压控或门单元优选为液压控制的梭阀3。
所述的压控阈值导通单元优选为液压控制的顺序阀4。
所述的反馈锁定模块的反馈端与压控阈值导通单元、第三单向液压控制单元和第四单向液压控制单元之间均设有缓冲单元。
所述的缓冲单元优选为缓冲阻尼6，该缓冲阻尼6的缓冲系数优选为0.45。通过增加缓冲阻尼有助于进一步减少反馈锁定模块在状态切换过程中发生的顿挫现象。
所述的电磁换向阀1优选为三位五通电磁阀，进一步优选为中封结构的三位五通电磁阀，其两个信号输入端分别与双向压控模块的两个输出端相连并接收逻辑判断信号，电磁换向阀1的输气端则与反馈锁定模块的反馈端相连并接收互锁信号。
本实施例涉及上述机构的控制方式如下：
尾门开启时，尾门油缸7处电动机得电，压力油通过直连管路进入尾门油缸7，同时正向通过液控单向阀5进入尾门锁缸8。此时因油缸行程未到位，顺序阀4未打开，尾门油缸7回油液控单向阀5尚未开启不能回油，尾门油缸7不动作。直至尾门锁缸8回缩到位后，系统压力升高冲开顺序阀4使尾门油缸7液控单向阀5控制口压力提升并开启单向阀回油，从而实现开启动作的顺序动作。
尾门锁紧时：尾门锁缸8处电动机得电，压力油通过直连管路进入尾门锁缸8，同时正向通过液控单向阀5进入尾门油缸7。此时因油缸行程未到位，顺序阀4未打开，尾门锁缸8回油液控单向阀5尚未开启不能回油，尾门锁缸8不动作。直至尾门油缸7回伸到位后，系统压力升高冲开顺序阀4使尾门锁缸8液控单向阀5控制口压力提升并开启单向阀回油，从而实现锁紧动作的顺序动作。
本设计为考虑到成本采用最简洁结构，本结构可将顺序控制中的液控单向阀5换成平衡阀在进行压力逻辑顺序动作时具有更高的平稳性，同时可以省去用于缓冲控制的两个0.45阻尼。对于实际进行测试时阻尼大小可更具液控阀所需同流能力进行适当调节阻尼大小以匹配其控制的平稳性。
通过本装置及方法，当需要进行尾门开启时，真空吸排车需要进行的动作为：尾门锁打开，尾门锁到位后，在开启尾门油缸7提升尾门实现尾门动作的顺序开启。当尾门关闭时，尾门油缸7放下尾门并压紧尾门，尾门可靠压紧后再执行尾门锁缸8插销动作。特别注意，在本系统中为真空吸排系统。如果尾门不能可靠压紧将严重影响罐体密封，降低系统效率。所以尾门锁只有在尾门压紧到位后才能顺利插入。
Claims (12)
1.一种尾门压力逻辑控制机构，其特征在于，包括：分别与若干组尾门油缸和尾门锁缸的冲程起始端和末端相连接并采集缸体启闭到位信号的双向压控模块和反馈锁定模块，反馈锁定模块和双向压控模块依次连接至电磁换向阀并输出逻辑判断信号，反馈锁定模块的反馈端与电磁换向阀的输出端相连并输出互锁信号；
所述的双向压控模块包括：两个单向液压控制单元，其中：第一单向液压控制单元和第二单向液压控制单元的输入端分别作为双向压控模块的第一和第二输入端，第一单向液压控制单元和第二单向液压控制单元的两个第一输出端分别作为双向压控模块的第一和第二输出端，第一单向液压控制单元和第二单向液压控制单元的两个第二输出端相连接；
所述的反馈锁定模块包括：两个单向液压控制单元、一个压控或门单元和一个压控阈值导通单元，其中：第三单向液压控制单元和第四单向液压控制单元的输入端分别作为反馈锁定模块的第一和第二输入端，第三单向液压控制单元和第四单向液压控制单元的两个第一输出端分别作为反馈锁定模块的第一和第二输出端，压控或门单元的两个输入端分别与反馈锁定模块的第一和第二输出端相连，压控或门单元的输出端与压控阈值导通单元相连，压控阈值导通单元的输出端作为反馈锁定模块的反馈端且与第三单向液压控制单元和第四单向液压控制单元的两个第二输出端相连接。
2.根据权利要求1所述的尾门压力逻辑控制机构，其特征是，所述的双向压控模块的第一输入端分别与若干组设置于尾门油缸冲程末端的感应器以及反馈锁定模块的第二输出端相连，双向压控模块的第二输入端分别与若干组设置于尾门锁缸冲程起始端的感应器以及反馈锁定模块的第一输出端相连；所述的反馈锁定模块的两个输入端分别与若干组设置于尾门油缸冲程起始端的感应器以及设置于尾门锁缸冲程末端的感应器相连。
3.根据权利要求1所述的尾门压力逻辑控制机构，其特征是，所述的单向液压控制单元为液压控制的单向阀。
4.根据权利要求3所述的尾门压力逻辑控制机构，其特征是，所述的单向液压控制单元为液压控制的平衡阀。
5.根据权利要求1所述的尾门压力逻辑控制机构，其特征是，所述的双向压控模块为双向液压锁。
6.根据权利要求1所述的尾门压力逻辑控制机构，其特征是，所述的压控或门单元为液压控制的梭阀。
7.根据权利要求1所述的尾门压力逻辑控制机构，其特征是，所述的压控阈值导通单元为液压控制的顺序阀。
8.根据权利要求1所述的尾门压力逻辑控制机构，其特征是，所述的反馈锁定模块的反馈端与压控阈值导通单元、第三单向液压控制单元和第四单向液压控制单元之间均设有缓冲单元。
9.根据权利要求8所述的尾门压力逻辑控制机构，其特征是，所述的缓冲单元为缓冲阻尼。
10.根据权利要求8或9所述的尾门压力逻辑控制机构，其特征是，所述的缓冲单元的缓冲系数为0.45阻尼。
11.根据权利要求1所述的尾门压力逻辑控制机构，其特征是，所述的电磁换向阀为三位五通电磁阀。
12.根据权利要求1所述的尾门压力逻辑控制机构，其特征是，所述的电磁换向阀为中封结构的三位五通电磁阀，其两个信号输入端分别与双向压控模块的两个输出端相连并接收逻辑判断信号，电磁换向阀的输气端则与反馈锁定模块的反馈端相连并接收互锁信号。
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Effective date of registration: 20150217 Address after: 200092, room 32, 1106-9 Tieling Road, Shanghai, Yangpu District Patentee after: AVIC (Shanghai) Automotive Technology Co., Ltd. Address before: 200092 Shanghai city Yangpu District Guokang Road No. 100 room 402 Patentee before: Shanghai Technology Center of Nanjing Zhonghang Special Equipment Co., Ltd. |
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Effective date of registration: 20160401 Address after: 201906 Baoshan District, Gu village, an industrial park, No. 1 Fu Road, No. 758, Shanghai Patentee after: Special/Aviation Vehicles Co., Ltd., Shanghai Address before: 200092, room 32, 1106-9 Tieling Road, Shanghai, Yangpu District Patentee before: AVIC (Shanghai) Automotive Technology Co., Ltd. |
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Granted publication date: 20141105 Termination date: 20210702 |
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