CN104863992A - 一种用于离合器启动大负载破碎主机的控制方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于离合器启动大负载破碎主机的控制方法和装置。该方法包括：压力传感器采集离合器的供油压力，并传送给PLC；PLC将离合器的供油压力划分为N个油压区间，油压初始在第一油压区间内，到达并保持该油压区间上限，在第一油压区间停留设定时长；判断压力传感器采集的离合器的供油压力是否在设置的第i油压区间内，i为从2到N的整数，如果未在油压区间内，则按设定的速度触发比例电磁阀增大阀口开度，直到在设置的第i油压区间内；如果在第i油压区间内，则供油压力到达并保持该油压区间上限，在该油压区间内停留设定时长，进入下一油压区间的判断。本发明减少离合器结合时间，延长离合器使用寿命，并且降低成本。

Description

一种用于离合器启动大负载破碎主机的控制方法和装置

技术领域

本发明属于发动机领域，尤其涉及一种用于离合器启动大负载破碎主机的控制方法和装置。

背景技术

反击式破碎机是一种利用冲击能来破碎物料的破碎机械。机器工作时，在电动机或发动机的带动下，转子高速旋转，物料进入板锤作用区时，与转子上的板锤撞击破碎，后又被抛向反击装置上再次破碎，然后又从反击衬板上弹回到板锤作用区重新破碎，此过程重复进行，直到物料被破碎至所需粒度，由出料口排出。调整反击衬板与转子之间的间距可达到改变物料出料粒度和物料形状的目的。

反击式破碎机的驱动方式一般为电机驱动、液压马达驱动、发动机直接驱动。发动机是一种能够把其它形式的能转化为机械能的机器，包括如内燃机(汽油发动机等)、外燃机、电动机等。如内燃机通常是把化学能转化为机械能。

发动机直接驱动方式需要在发动机和破碎主机之间增加一个液压离合器，用来控制破碎主机与发动机之间的动力通断。

现有离合器控制方式通过开关阀直接为离合器供油，开关阀接受控制信号后打开，离合器立即结合，对离合器的冲击力大，降低离合器的使用寿命。

另外一种离合器控制方法，则需要专有启动控制装置(包括控制器、阀组、启动按钮)，且独立于车载控制器之外，增加了设计成本和电气控制线路的复杂性，并且当发动机转速到达一定的转速后，需要人为启动专门控制系统的启动按钮，降低了设备的智能化。

发明内容

本发明要解决的技术问题是无法启动大负载设备及离合器的使用寿命低，并且对离合器的控制所需成本较高。

根据本发明一方面，提出一种用于离合器启动大负载破碎主机的控制方法，包括：

压力传感器采集离合器的供油压力，并传送给PLC；

PLC将离合器的供油压力划分为N个油压区间，供油压力初始在第一油压区间内，随阀口的增大而升高，到达并保持该油压区间上限，并在第一油压区间停留设定时长；

PLC判断压力传感器采集的离合器的供油压力是否在设置的第i油压区间内，i为从2到N的整数，如果未在油压区间内，则按设定的速度触发比例电磁阀增大阀口开度，直到供油压力在设置的第i油压区间内；如果在第i油压区间内，则供油压力到达并保持该油压区间上限，在该油压区间内停留设定时长后，进入下一油压区间的判断，直到第N个区间。

进一步，PLC将离合器的供油压力划分为3个油压区间，离合器开始结合时，供油压力在第一油压区间内，随阀口的增大而升高，到达并保持该油压区间上限，在第一油压区间停留设定时长后，进入第二油压区间的判断；

PLC判断所采集的供油压力是否在第二油压区间内，如果不在该油压区间内，则触发比例电磁阀增大阀口开度，再次判断此时的供油压力是否在第二油压区间内，如果不在，还是要增大阀口开度，如果已在该第二油压区间内，则供油压力到达并保持该油压区间上限，在第二油压区间停留设定时长后，进入第三油压区间的判断；

PLC判断所采集的供油压力是否在第三油压区间内，如果不在该油压区间内，则触发比例电磁阀增大阀口开度，再次判断此时的供油压力是否在第三油压区间内，如果不在，还是要增大阀口开度，如果已在该第三油压区间内，则供油压力到达并保持该油压区间上限，在第三油压区间停留设定时长后，结束该控制过程。

进一步，PLC从发动机ECU获取发动机转速，并判断发动机转速是否低于设定值，如果不低于设定值，则可以继续控制比例电磁阀，如果低于设定值，则停止增加比例电磁阀的开度。

进一步，通过显示器设定和显示当前发动机的转速。

根据本发明一方面，提出一种用于离合器启动大负载破碎主机的控制装置，包括：

压力传感器，用于采集离合器的供油压力，并传送给PLC；

PLC，用于将离合器的供油压力划分为N个油压区间，供油压力初始在第一油压区间内，随阀口的增大而升高，到达并保持该油压区间上限，并在第一油压区间停留设定时长；判断压力传感器采集的离合器的供油压力是否在设置的第i油压区间内，i为从2到N的整数，如果未在油压区间内，则按设定的速度触发比例电磁阀增大阀口开度，直到供油压力在设置的第i油压区间内；如果在第i油压区间内，则供油压力到达并保持该油压区间上限，在该油压区间内停留设定时长后，进入下一油压区间的判断，直到第N个区间。

进一步，PLC将离合器的供油压力划分为3个油压区间，离合器开始结合时，供油压力在第一油压区间内，随阀口的增大而升高，到达并保持该油压区间上限，在第一油压区间停留设定时长后，进入第二油压区间的判断；

PLC判断所采集的供油压力是否在第二油压区间内，如果不在该油压区间内，则触发比例电磁阀增大阀口开度，再次判断此时的供油压力是否在第二油压区间内，如果不在，还是要增大阀口开度，如果已在该第二油压区间内，则供油压力到达并保持该油压区间上限，在第二油压区间停留设定时长后，进入第三油压区间的判断；

PLC判断所采集的供油压力是否在第三油压区间内，如果不在该油压区间内，则触发比例电磁阀增大阀口开度，再次判断此时的供油压力是否在第三油压区间内，如果不在，还是要增大阀口开度，如果已在该第三油压区间内，则供油压力到达并保持该油压区间上限，在第三油压区间停留设定时长后，结束该控制过程。

进一步，PLC从发动机ECU获取发动机转速，并判断发动机转速是否低于设定值，如果不低于设定值，则可以继续控制比例电磁阀，如果低于设定值，则停止增加比例电磁阀的开度。

进一步，还包括：显示器，用于设定和显示当前发动机的转速。

本发明中，PLC控制比例电磁阀在不同的油压区间内逐步增大阀口开度，使得在离合器刚启动时处于半离合状态，发动机可以通过离合器平稳启动大负载破碎主机，减少离合器结合时间，延长离合器使用寿命。由于离合器结合太快，发动机转速不能相应提高，容易导致发动机熄火。因此，该实施例也降低了发动机熄火的可能性。

并且，通过PLC进行控制，避免增加离合器控制盒及开关，降低成本。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本发明的实施例，并且连同说明书一起用于解释本发明的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本发明，其中：

图1为离合器的空间布置示意图。

图2为用于离合器启动大负载破碎主机的控制装置的结构示意图。

图3为用于离合器启动大负载破碎主机的控制装置的实施例的结构示意图。

图4为一种用于离合器启动大负载破碎主机的控制方法的流程示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

图1为离合器的空间布置示意图。

如图1所示，包括发动机1、液压离合器2、V带3、液压离合器控制装置4以及破碎主机5。

液压离合器2通过分动箱安装在发动机1与破碎主机5之间，采用V带3传输动力，液压离合器控制装置4用于控制离合器的离、合动作。

本发明用于离合器启动大负载破碎主机，主要目的实现离合器平稳启动大负载破碎机。基本思路是离合器完全结合的供油压力为30bar，将0-30bar分为3个区间。PLC控制器通过匹配发动机转速和离合器供油压力，让比例电磁阀在供油压力区间内增加开度，实现大负载破碎机10s内平稳启动。

下面将结合附图和实施例，对本发明做进一步说明。

图2为用于离合器启动大负载破碎主机的控制装置的结构示意图。该控制装置包括：压力传感器21、以及PLC 22。其中：

压力传感器21，用于采集离合器的供油压力，并传送给PLC。

PLC 22，用于将离合器的供油压力划分为N个油压区间，供油压力初始在第一油压区间内，随阀口的增大而升高，到达并保持该油压区间上限，并在第一油压区间停留设定时长；判断压力传感器采集的离合器的供油压力是否在设置的第i油压区间内，i为从2到N的整数，如果未在油压区间内，则按设定的速度触发比例电磁阀增大阀口开度，直到供油压力在设置的第i油压区间内；如果在第i油压区间内，则供油压力到达并保持该油压区间上限，在该油压区间内停留设定时长后，进入下一油压区间的判断，直到第N个区间。

在该实施例中，PLC控制比例电磁阀在不同的油压区间内逐步增大阀口开度，使得在离合器刚启动时处于半离合状态，发动机可以通过离合器平稳启动大负载破碎主机，减少离合器结合时间，延长离合器使用寿命。由于离合器结合太快，发动机转速不能相应提高，容易导致发动机熄火。因此，该实施例也降低了发动机熄火的可能性。

并且，通过PLC进行控制，避免增加离合器控制盒及开关，降低成本。

在本发明另一实施例中，PLC从发动机ECU(Electronic ControlUnit，电子控制单元)获取发动机转速，并判断发动机转速是否低于设定值，如果不低于设定值，则可以继续控制比例电磁阀，如果低于设定值，则停止增加比例电磁阀的开度。

在本发明另一实施例中，还如图2所示，该控制装置还包括：

显示器23，用于设定和显示当前发动机的转速。

下面将结合附图和具体实施例，对本发明做进一步说明。

图3为用于离合器启动大负载破碎主机的控制装置的实施例的结构示意图。

该控制装置包括显示器31、PLC 32、压力传感器33、离合器34、发动机ECU 35、比例电磁阀36。

压力传感器将旋转物体的转速转换为电量输出。转速传感器属于间接式测量装置，可用机械、电气、磁、光和混合式等方法制造。按信号形式的不同，转速传感器可分为模拟式和数字式两种。

PLC是一种专门在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。

比例电磁阀是用电磁控制的工业设备，用来控制流体的自动化基础元件，属于执行器，阀口可以根据需要打开任意一个开度，由此控制通过流量的大小。

例如，N为3，即，设置3个油压区间，这3个油压区间分别为第一油压区间0－5bar，该第一油压区间停留时长为3s、第二油压区间5－15bar，该第二油压区间停留时长为5s、第三油压区间15－30bar，该第三油压区间停留时长为2s。

PLC从压力传感器接收其采集的离合器的供油压力，离合器开始结合时，油压为0bar，供油压力直接就在第一油压区间了，随阀口的增大而升高，到达并保持该油压区间上限(5bar)，在第一油压区间停留设定时长(3秒)后，处于半离合状态，进入第二油压区间的判断。

PLC从压力传感器接收其采集的离合器的供油压力，并判断该供油压力是否在第二油压区间5－15bar内，如果不在该油压区间内，则触发比例电磁阀增大阀口开度，再次判断此时的供油压力是否在第二油压区间5－15bar内，如果不在，还是要增大阀口开度，如果已在该第二油压区间内，则供油压力到达并保持该油压区间上限15bar，在第二油压区间停留5秒后，进入第三油压区间的判断。由于时间与供油压力之间具有线性关系，在增大阀口开度之后，油压会随着时间缓慢增加，因此，在调整到一个阀口开度之后，可能不需要立刻再调整到下一个阀口开度，具体的线性关系可以根据实际情况进行测量、设置与调整。并且，如果从进入该油压区间的下限到调整为该油压区间的上限共用m2s(例如2s)，则无需再调整阀口开度，继续在该油压区间保持m1－m2s(例如3s)即可。这里m1s为在该油压区间的停留时长，m2为从进入该油压区间的下限到调整为该油压区间的上限的共用时长，m1－m2为调整到该油压区间上限后继续保持的时长。

在此期间若读取发动机ECU 35的发动机转速低于一定值时，停止增加比例电磁阀36的开度。

PLC从压力传感器接收其采集的离合器的供油压力，并判断该供油压力是否在第三油压区间15－30bar内，如果不在该油压区间内，则触发比例电磁阀增大阀口开度，再次判断此时的供油压力是否在第三油压区间15－30bar内，如果不在，还是要增大阀口开度，如果已在该第三油压区间内，则供油压力到达并保持该油压区间上限30bar，在第三油压区间停留2秒后，结束该控制过程。

通过上述控制，最终实现10s内平稳启动大负载破碎机，通过控制器一键启动设备各个部件，增强控制系统的智能化，降低了设计成本。

本领域技术人员应该可以理解，这里只是用于举例说明，不应理解为对本发明的限制，可以据此进行相应的变型和修改。例如，所划分的区间数、在各个油压区间停留的时长，可以根据需要进行修改。

图4为一种用于离合器启动大负载破碎主机的控制方法的流程示意图。该方法包括：

在步骤41，PLC将离合器的供油压力划分为N个油压区间。

在步骤42，压力传感器采集离合器的供油压力，并传送给PLC。

在步骤43，供油压力初始在第一油压区间内，随阀口的增大而升高，到达并保持该油压区间上限，并在第一油压区间停留设定时长。

在步骤44，PLC判断压力传感器采集的离合器的供油压力是否在设置的第i油压区间内，i的取值从2开始，如果未在第i油压区间内，则执行步骤45，如果在第i油压区间内，则执行步骤46。

在步骤45，按设定的速度触发比例电磁阀增大阀口开度，继续执行步骤44，直到供油压力在设置的油压区间内。

在步骤46，供油压力到达并保持该油压区间上限，在该油压区间内停留设定时长后，继续执行步骤47。

在步骤47，将i加1，判断i+1>N，如果是，则已执行完所有N个区间，结束控制过程，否则，执行步骤44，进入下一油压区间的判断，直到第N个区间。

在该实施例中，PLC控制比例电磁阀在不同的油压区间内逐步增大阀口开度，使得在离合器刚启动时处于半离合状态，发动机可以通过离合器平稳启动大负载破碎主机，减少离合器结合时间，延长离合器使用寿命。由于离合器结合太快，发动机转速不能相应提高，容易导致发动机熄火。因此，该实施例也降低了发动机熄火的可能性。

并且，通过PLC进行控制，避免增加离合器控制盒及开关，降低成本。

在本发明的实施例中，PLC将离合器的供油压力划分为3个油压区间，离合器开始结合时，供油压力在第一油压区间内，随阀口的增大而升高，到达并保持该油压区间上限，在第一油压区间停留设定时长后，进入第二油压区间的判断；

PLC判断所采集的供油压力是否在第二油压区间内，如果不在该油压区间内，则触发比例电磁阀增大阀口开度，再次判断此时的供油压力是否在第二油压区间内，如果不在，还是要增大阀口开度，如果已在该第二油压区间内，则供油压力到达并保持该油压区间上限，在第二油压区间停留设定时长后，进入第三油压区间的判断；

PLC判断所采集的供油压力是否在第三油压区间内，如果不在该油压区间内，则触发比例电磁阀增大阀口开度，再次判断此时的供油压力是否在第三油压区间内，如果不在，还是要增大阀口开度，如果已在该第三油压区间内，则供油压力到达并保持该油压区间上限，在第三油压区间停留设定时长后，结束该控制过程。

在本发明的实施例中，PLC从发动机ECU获取发动机转速，并判断发动机转速是否低于设定值，如果不低于设定值，则可以继续控制比例电磁阀，如果低于设定值，则停止增加比例电磁阀的开度。

在本发明的实施例中，通过显示器设定和显示当前发动机的转速。

在该实施例中，PLC控制比例电磁阀在不同的油压区间内逐步增大阀口开度，使得在离合器刚启动时处于半离合状态，发动机可以通过离合器平稳启动大负载破碎主机，减少离合器结合时间，延长离合器使用寿命。由于离合器结合太快，发动机转速不能相应提高，容易导致发动机熄火。因此，该实施例也降低了发动机熄火的可能性。

并且，通过PLC进行控制，避免增加离合器控制盒及开关，降低成本。

至此，已经详细描述了本发明。为了避免遮蔽本发明的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

可能以许多方式来实现本发明的方法以及装置。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本发明的方法以及装置。用于所述方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本发明的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本发明实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本发明的方法的机器可读指令。因而，本发明还覆盖存储用于执行根据本发明的方法的程序的记录介质。

虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (8)

1.一种用于离合器启动大负载破碎主机的控制方法，包括：

压力传感器采集离合器的供油压力，并传送给PLC；

PLC将离合器的供油压力划分为N个油压区间，供油压力初始在第一油压区间内，随阀口的增大而升高，到达并保持该油压区间上限，并在第一油压区间停留设定时长；

PLC判断压力传感器采集的离合器的供油压力是否在设置的第i油压区间内，i为从2到N的整数，如果未在油压区间内，则按设定的速度触发比例电磁阀增大阀口开度，直到供油压力在设置的第i油压区间内；如果在第i油压区间内，则供油压力到达并保持该油压区间上限，在该油压区间内停留设定时长后，进入下一油压区间的判断，直到第N个区间。

2.根据权利要求1所述的控制方法，包括：

PLC将离合器的供油压力划分为3个油压区间，离合器开始结合时，供油压力在第一油压区间内，随阀口的增大而升高，到达并保持该油压区间上限，在第一油压区间停留设定时长后，进入第二油压区间的判断；

PLC判断所采集的供油压力是否在第二油压区间内，如果不在该油压区间内，则触发比例电磁阀增大阀口开度，再次判断此时的供油压力是否在第二油压区间内，如果不在，还是要增大阀口开度，如果已在该第二油压区间内，则供油压力到达并保持该油压区间上限，在第二油压区间停留设定时长后，进入第三油压区间的判断；

PLC判断所采集的供油压力是否在第三油压区间内，如果不在该油压区间内，则触发比例电磁阀增大阀口开度，再次判断此时的供油压力是否在第三油压区间内，如果不在，还是要增大阀口开度，如果已在该第三油压区间内，则供油压力到达并保持该油压区间上限，在第三油压区间停留设定时长后，结束该控制过程。

3.根据权利要求1或2所述的控制方法，包括：

PLC从发动机ECU获取发动机转速，并判断发动机转速是否低于设定值，如果不低于设定值，则可以继续控制比例电磁阀，如果低于设定值，则停止增加比例电磁阀的开度。

4.根据权利要求1或2所述的控制方法，包括：

通过显示器设定和显示当前发动机的转速。

5.一种用于离合器启动大负载破碎主机的控制装置，包括：

压力传感器，用于采集离合器的供油压力，并传送给PLC；

PLC，用于将离合器的供油压力划分为N个油压区间，供油压力初始在第一油压区间内，随阀口的增大而升高，到达并保持该油压区间上限，并在第一油压区间停留设定时长；判断压力传感器采集的离合器的供油压力是否在设置的第i油压区间内，i为从2到N的整数，如果未在油压区间内，则按设定的速度触发比例电磁阀增大阀口开度，直到供油压力在设置的第i油压区间内；如果在第i油压区间内，则供油压力到达并保持该油压区间上限，在该油压区间内停留设定时长后，进入下一油压区间的判断，直到第N个区间。

6.根据权利要求5所述的控制装置，包括：

PLC将离合器的供油压力划分为3个油压区间，离合器开始结合时，供油压力在第一油压区间内，随阀口的增大而升高，到达并保持该油压区间上限，在第一油压区间停留设定时长后，进入第二油压区间的判断；

PLC判断所采集的供油压力是否在第二油压区间内，如果不在该油压区间内，则触发比例电磁阀增大阀口开度，再次判断此时的供油压力是否在第二油压区间内，如果不在，还是要增大阀口开度，如果已在该第二油压区间内，则供油压力到达并保持该油压区间上限，在第二油压区间停留设定时长后，进入第三油压区间的判断；

PLC判断所采集的供油压力是否在第三油压区间内，如果不在该油压区间内，则触发比例电磁阀增大阀口开度，再次判断此时的供油压力是否在第三油压区间内，如果不在，还是要增大阀口开度，如果已在该第三油压区间内，则供油压力到达并保持该油压区间上限，在第三油压区间停留设定时长后，结束该控制过程。

7.根据权利要求5或6所述的控制装置，包括：

PLC从发动机ECU获取发动机转速，并判断发动机转速是否低于设定值，如果不低于设定值，则可以继续控制比例电磁阀，如果低于设定值，则停止增加比例电磁阀的开度。

8.根据权利要求5或6所述的控制装置，还包括：

显示器，用于设定和显示当前发动机的转速。