CN103507633A - 一种重型液压平板运输车控制系统回路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种重型液压平板运输车控制系统回路，它包括发动机转速控制系统、行驶驱动控制系统、平台升降控制系统和转向控制系统，所述发动机转速控制系统包括油门踏板、模拟信号采集器、发动机执行机构、发动机转速传感器和速度控制器，所述油门踏板输出油门踏板信号到模拟信号采集器，所述模拟信号采集器输出发动机工作指令到速度控制器，所述速度控制器输出转速指令到发动机执行机构，所述发动机转速传感器输出发动机转速信号到速度控制器。本发明一种重型液压平板运输车控制系统回路，它不仅能在转向时提高同步性，减小轮胎的磨损，提高操作安全性；升降系统能够提供补偿调节，自动调整悬挂液压缸的伸缩量，避免或者减小了车架变形。

Description

一种重型液压平板运输车控制系统回路

技术领域

本发明涉及一种重型液压平板运输车控制系统回路，具体来说涉及一种重型液压平板运输车的转向 、驱动、升降控制回路，属于液压平板车技术领域。

背景技术

随着我国经济建设的飞速发展，在军事、桥梁、机械、造船、冶金以及石油化工等各个领域，大型工程建设越来越多，重型设备及重型结构的运输安装任务急剧增加。对重型运输机械的需求量增大,大型重型平板运输车（以下简称平板车）作为一种运输此类设备与构件的装备而显示出越来越大的作用。而运输此类设备与构件的平板车中的液压驱动、液压转向和升降也必须有一套复杂的控制系统。传统的液压平板车的转向系统采用的是多路阀控制油缸伸缩实现转向功能，结构虽简单，但是控制精度不高，转向过程中的同步性很难实现；传统的液压平板车的升降系统采用的是交流伺服电机和交流伺服驱动器或者交流变频器结合交流电机的系统，结构复杂，功率小，控制不方便；传统的液压平板车的驱动系统采用的是机械传动或液力机械传动，通过不同传动比的多档位变速装置使机械适应宽广的复合和变速范围要求，然而档位的有级变化不能与负载要求实现最合理匹配，加之变换档位的操作需要操作人员在适当的实际进行，因而无法保持机械始终适应负荷变化而在最佳状态工作。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种重型液压平板运输车控制系统回路，它不仅能在转向时提高同步性，减小轮胎的磨损，提高操作安全性；升降系统在路面凹凸不平的情况下，能够提供补偿调节，自动调整悬挂液压缸的伸缩量，避免或者减小了车架变形；而且驱动系统可以得到理想的传动系统，它能够使发动机的转速及其输出转矩因适应外部负载的变化而连续变化，并且保持较高效率。

本发明的目的是这样实现的：一种重型液压平板运输车控制系统回路，它包括发动机转速控制系统、行驶驱动控制系统、平台升降控制系统和转向控制系统，所述发动机转速控制系统包括油门踏板、模拟信号采集器、发动机执行机构、发动机转速传感器和速度控制器，所述油门踏板输出油门踏板信号到模拟信号采集器，所述模拟信号采集器输出发动机工作指令到速度控制器，所述速度控制器输出转速指令到发动机执行机构，所述发动机转速传感器输出发动机转速信号到速度控制器。

所述行驶驱动控制系统包括油门踏板、方向档位手柄、执行机构、控制器、驱动泵和驱动电机，所述油门踏板输出油门踏板信号到执行机构，所述方向档位手柄输出前进后退信号到执行机构，所述执行机构输出速度指令信号和前进后退信号到控制器，所述控制器输出信号到驱动泵，所述驱动泵连接驱动电机。

所述平台升降控制系统包括升降手柄、触摸屏按钮、PLC控制器、平台高度传感器、压力传感器和平台升降阀，所述升降手柄或触摸屏按钮输出升降命令到PLC控制器，所述平台高度传感器和压力传感器输出信号到PLC控制器，所述PLC控制器输出信号到平台升降阀。

所述转向控制系统包括方向盘、方向编码器、PLC控制器、转角传感器、转向阀和转向马达电机，所述方向盘连接方向编码器，所述方向编码器输出信号到PLC控制器，所述转角传感器输出实际转角信号到PLC控制器，所述PLC控制器输出转向命令到转向泵，所述转向泵连接转向马达电机。 

所述驱动控制系统采用静液压传动，由发动机直接带动变量泵，变量泵驱动变量马达，通过轮边减速机直接驱动车辆。

所述升降控制系统手动的局部、整体升降和自动的整体升降控制方式，顶升阀开关控制悬挂油缸的伸缩，4个高度传感器和4个压力传感器实时反馈平台高度和载重状态，协助调平及偏载、超载报警；

所述转向控制系统比例阀控制的马达电机转向，全轮独立转向，对多条轴线进行操作，且每轴线的动作不一样，可获得多个不同的转弯半径。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、转向系统采用比例阀控制的马达电机转向，同步性提高，会有效减小轮胎在使用过程中的磨损，提高操作的安全性，转向系统采用的是全轮转向，不同的转向模式下可获得不同的转弯半径，这种灵活的控制方式，能有效地降低重复操作，增强在不同路面和工况的适应能力。

2、升降系统采用比例顶升阀加液压悬挂油缸的控制方式，该系统能够在路面凹凸不平的情况下，提供补偿调节，自动调整悬挂液压缸的伸缩量，避免或者减小了车架变形，多种形式的升降方式，实时的重心指示，平台高度指示，载重吨位指示能满足各种形状负载的装载运输，操作简单，过程安全。

3、驱动系统采用液压传动，并采用适当的控制装置与其进行配合，就可以得到理想的传动系统，它能够使发动机的转速及其输出转矩因适应外部负载的变化而连续变化，并且保持较高效率。液压系统具有无极的精细速度调节，容易实现正反转，能防止发动机超负荷以及具有良好的控制性能，使机械性能和作业效率大大提高。

附图说明

图1为本发明一种重型液压平板运输车控制系统回路的发动机转速控制系统原理框图。

图2为本发明一种重型液压平板运输车控制系统回路的行驶驱动控制系统原理框图。

图3为本发明一种重型液压平板运输车控制系统回路的平台升降控制系统原理框图。

图4为本发明一种重型液压平板运输车控制系统回路的转向控制系统原理框图。

具体实施方式

参见图1~图4，本发明一种重型液压平板运输车控制系统回路，它包括发动机转速控制系统、行驶驱动控制系统、平台升降控制系统和转向控制系统，所述发动机转速控制系统包括油门踏板、模拟信号采集器、发动机执行机构、发动机转速传感器和速度控制器，所述油门踏板输出油门踏板信号到模拟信号采集器，所述模拟信号采集器输出发动机工作指令到速度控制器，所述速度控制器输出转速指令到发动机执行机构，从而控制油门电机的正反转，实现发动机转速的调节，所述发动机转速传感器输出发动机转速信号到速度控制器，能够在驾驶室实时显示发动机转速，所述模拟信号采集器还连接外部速度指令信号；所述行驶驱动控制系统包括油门踏板、方向档位手柄、执行机构、控制器、驱动泵和驱动电机，所述油门踏板输出油门踏板信号到执行机构，所述方向档位手柄输出前进后退信号到执行机构，所述执行机构输出速度指令信号和前进后退信号到控制器，所述控制器输出信号到驱动泵，所述驱动泵连接驱动电机。驾驶室的油门踏板采用电控踏板，输出信号为0~5V的模拟电压，根据踏板信号输入的百分比来控制发动机的转速和驱动行走的车速，控制器接收到油门信号后，通过电压大小判断油门踩下的深度，踩下踏板的程度不同，控制器输出控制发动机转速的执行机构和驱动泵和电机的控制信号的大小也不相同。

所述平台升降控制系统包括升降手柄、触摸屏按钮、PLC控制器、平台高度传感器、压力传感器和平台升降阀，所述升降手柄或触摸屏按钮输出升降命令到PLC控制器，所述平台高度传感器和压力传感器输出信号到PLC控制器，所述PLC控制器输出信号到平台升降阀、转向、顶升压力切换阀和平台3、4点支撑切换阀。平台的升降由驾驶室的升降手柄或触摸屏开关控制，这些开关量输入信号进入PLC控制器，用来区分升降操作的模式判断，其中有手动单点的升降，整体的升降和自动整体的升降。手动升降模式，通过控制不同悬挂油缸组来实现平台的局部和整体升降；自动升降模式，通过对平台设定下限，上限，和正常行驶三个高度，按下自动升或者降按钮后，平台会自动寻找最近的标定值，在自动升降的过程中，可通过平台升降停止开关将平台停在任意位置，而安装在4个角点的高度传感器实时地反馈平台各点的高度，用于平台的找平，防止平台的倾斜。4个压力传感器则用于重载情况下，计算当前负载的重量，并且能够在显示器上显示重物重心从而确定其摆放位置是否在平台的最佳承重区内，以达到偏载超载报警的功能。其中转向、顶升压力切换阀用于平板车为实现不同功能（转向或者顶升操作），通过电磁阀来切换油压管路的溢流压力。3、4点支撑切换阀是通过电磁阀来确定平台的支撑方式，从而可以适用实际运输不同的要求。

所述转向控制系统包括方向盘、方向编码器、PLC控制器、转角传感器、转向阀和转向马达电机，所述方向盘连接方向编码器，所述方向编码器输出信号到PLC控制器，所述转角传感器输出实际转角信号到PLC控制器，所述PLC控制器输出转向命令到转向泵，所述转向泵连接转向马达电机。平板车在实际应用中，需要用到中心回转、八字转向、斜行、横向行驶等模式，所以对每一个轮子的转向都能实现单独的控制。所述方向盘通过软轴连接一个方向编码器，在方向盘转动过程中，方向编码器的脉冲信号被控制器频率输入端口接收并进行了计数，根据所选编码器的型号判断出方向盘转一圈所读到的脉冲数，在PLC控制器中将输入计数换算成导向角的目标角度大小，根据平板车实际设计车架的轮间距和轴间距，利用一定的函数公式计算出在当前转向模式下，各个轮子所需转动的目标角度，控制器输出一定的转向电流用于控制转向阀，来实现轮子的左转和右转功能，而每个车轮回转中心都安装有一个转向传感器，该传感器可以为总线型编码器或者电位计，其功能是反馈车轮当前实际转向角，该信号也进入PLC控制器，通过比较目标角度与实际角度的差值，可以用来判断转向电流输出端口的开启或关闭，不同车轮差值的大小还可以用来控制不同车轮转向快慢，已达到同步转向的目的，另外对于差值超过一定的警告范围可以响警告蜂鸣器并禁止转向。

Claims (4)

1.一种重型液压平板运输车控制系统回路，其特征在于：它包括发动机转速控制系统、行驶驱动控制系统、平台升降控制系统和转向控制系统，所述发动机转速控制系统包括油门踏板、模拟信号采集器、发动机执行机构、发动机转速传感器和速度控制器，所述油门踏板输出油门踏板信号到模拟信号采集器，所述模拟信号采集器输出发动机工作指令到速度控制器，所述速度控制器输出转速指令到发动机执行机构，所述发动机转速传感器输出发动机转速信号到速度控制器。

2.根据权利要求1所述的一种重型液压平板运输车控制系统回路，其特征在于：所述行驶驱动控制系统包括油门踏板、方向档位手柄、执行机构、控制器、驱动泵和驱动电机，所述油门踏板输出油门踏板信号到执行机构，所述方向档位手柄输出前进后退信号到执行机构，所述执行机构输出速度指令信号和前进后退信号到控制器，所述控制器输出信号到驱动泵，所述驱动泵连接驱动电机。

3.根据权利要求1所述的一种重型液压平板运输车控制系统回路，其特征在于：所述平台升降控制系统包括升降手柄、触摸屏按钮、PLC控制器、平台高度传感器、压力传感器和平台升降阀，所述升降手柄或触摸屏按钮输出升降命令到PLC控制器，所述平台高度传感器和压力传感器输出信号到PLC控制器，所述PLC控制器输出信号到平台升降阀。

4.根据权利要求1所述的一种重型液压平板运输车控制系统回路，其特征在于：所述转向控制系统包括方向盘、方向编码器、PLC控制器、转角传感器、转向阀和转向马达电机，所述方向盘连接方向编码器，所述方向编码器输出信号到PLC控制器，所述转角传感器输出实际转角信号到PLC控制器，所述PLC控制器输出转向命令到转向泵，所述转向泵连接转向马达电机。

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