CN107825929B - 多轴线运梁车液压悬挂自动调平监控系统 - Google Patents

多轴线运梁车液压悬挂自动调平监控系统 Download PDF

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Abstract

本发明的名称为一种多轴线运梁车液压悬挂自动调平监控系统。属于工程机械技术领域。它主要是解决现有运梁车只能静态调平的问题。它的主要特征是：包括悬挂油缸组、比例控制阀阀组、车载控制器、压力传感器、电磁阀、激光测距传感器和倾角传感器；倾角传感器安装在运梁车主梁前段和后段上；激光测距传感器安装在运梁车头部和尾部四角位置的主梁上；悬挂油缸组通过电磁阀分组；压力传感器均布在电磁阀之间的悬挂液压管路上。本发明具有能够适用在动态运行情况下实现对运梁车运载工况下的实时调平及车体水平状态及悬挂压力的实时监控显示和超限报警的特点，主要用于运梁车或平板车的静载及动载运行情况的自动调平及车体姿态和受力情况的实时监控。

Description

多轴线运梁车液压悬挂自动调平监控系统
技术领域
本发明属于工程机械电气液压控制技术领域，具体涉及一种多轴线运梁车液压悬挂自动调平监控系统。该系统可实现多轴线运梁车液压悬挂系统在静态和动态行走工况下的自动调平及升降高度监控，使运梁车车体在正常运行情况下保持水平状态、并实时监控运梁车水平姿态和悬挂油缸升降高度及悬挂油缸压力，保障了运梁车在工作状态下的受力平衡和安全。
背景技术
目前市场上用于运梁车调平的多是静态调平，即在运梁车停止运行的情况下，通过司机室操作台控制运梁车液压比例阀阀组对悬挂油缸的供油和泄油实现悬挂油缸的升和降。其缺点便是每次调整需停车手动操作调整，既无法实现运行状态的调平，也未实现对运梁车车体水平状态及车体各段受力情况的监控，功效低且存在安全隐患。
发明内容
本发明的目的就是针对上述不足之处而提供一种多轴线运梁车液压悬挂自动调平监控系统，该系统能够将水平姿态及车体各受力点受力状况、以及悬挂油缸伸出量通过传感器信号采集进入控制器，当操作者选择自动调平功能即实现当运梁车某一点受力超差或水平状态超差便自动调平纠正，超过设定纠偏值立即发出报警并停车，控制器处理后的倾角数据、运梁车受力数值、油缸伸缩量以及报警数据在司机室显示器上显示。
本发明的技术解决方案是：一种多轴线运梁车液压悬挂自动调平监控系统，包括主梁两侧的悬挂油缸组、悬挂液压管路、比例控制阀阀组、车载控制器、显示器和CAN总线，两套显示器与车载控制器分别安装在运梁车两头的驾驶室内，在运梁车左前、右前、左后、右后各安装有比例控制阀阀组，其特征在于：还包括压力传感器、电磁阀、激光测距传感器和倾角传感器；所述倾角传感器共2个，分别安装在运梁车主梁前段和后段上；激光测距传感器共4个，分别安装在运梁车头部和尾部四角位置的主梁上；悬挂油缸组通过电磁阀分组，电磁阀至少包括车尾电磁阀、车左中电磁阀、车右中电磁阀；压力传感器均布在电磁阀之间的悬挂液压管路上；压力传感器、激光测距传感器及倾角传感器通过控制线路连接至车载控制器，通过CAN总线互联通讯；运梁车行走时，悬挂油缸组由车尾电磁阀、车左中电磁阀、车右中电磁阀将悬挂液压油路封闭成3个油路系统，车载控制器通过采集激光测距传感器和倾角传感器的数据，实现对比例控制阀阀组的闭环控制，使悬挂系统实现四点控制，三点一平面的受力平衡状态。
本发明的技术解决方案中所述的电磁阀还包括车头电磁阀以及设置在车尾电磁阀与车左中电磁阀之间、车左中电磁阀与车头电磁阀之间、车头电磁阀与车右中电磁阀之间、车右中电磁阀与车尾电磁阀之间的电磁阀。
本发明的技术解决方案中所述的倾角传感器是双轴总线式倾角传感器。
本发明的技术解决方案中所述的倾角传感器与比例控制阀阀组形成第一闭环控制回路，由倾角传感器对比例控制阀阀组控制实现调平监控；压力传感器与悬挂油缸组形成第二闭环控制回路，实现压力传感器对悬挂油缸组的液压系统的三点监控；激光测距传感器实现对整个系统工作调节的报警；显示器可实时了解当前调平效果及车辆受力及水平状况。
本发明的技术解决方案中所述的压力传感器共8个，均匀分布在主梁两侧；其中，车尾电磁阀至车左中电磁阀之间分布2个压力传感器，车尾电磁阀至车右中电磁阀之间分布2个压力传感器。
本发明由于在运梁车车体前段和后段的主梁上各安装一个倾角传感器，尽管车体较长，一般都超过32米，仍然可实时检测车体的横向和纵向水平姿态。悬挂油路系统安装有液压压力传感器，检测各个油路系统中的液压压力，实时掌控各个点位的压力并通过计算公式推导出各个点的受力大小。控制器采集以上传感器数据，通过算法比较左前、右前以及后部三个方位的水平偏差及受力情况，若超出允许范围，则启动自动调平程序，通过PID算法调节三点达到水平状态。
本发明克服了现有技术的不足，具有能够适用在动态运行情况下实现对运梁车运载工况下的实时调平及车体水平状态及悬挂压力的实时监控显示和超限报警。本发明用于运梁车或平板车的静载及动载运行情况的自动调平及车体姿态和受力情况的实时监控。
附图说明
图1为本发明专利悬挂电气线路图及液压控制原理图。
图2为本发明专利传感器及主要控制元件安装布置示意图。
图3为本发明专利调平控制原理图。
图中：1. 比例控制阀阀组；2. 压力传感器；3. 车左中电磁阀；4. 悬挂油缸；5.车载控制器；6. 显示器；7. CAN总线；8. 液压管路；9. 激光测距传感器；10. 倾角传感器；11. 车右中电磁阀；12. 车尾电磁阀。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详述。
如图1、图2、图3所示。本发明一种多轴线运梁车液压悬挂自动调平监控系统包括主梁两侧的悬挂油缸4、悬挂液压管路、比例控制阀阀组1、压力传感器2、电磁阀、激光测距传感器9和倾角传感器10车载控制器5、显示器6和CAN总线7。两套显示器6与两套车载控制器5分别安装在运梁车两头的驾驶室内。控制电路为分布式总线控制方式。在运梁车左前、右前、左后、右后各安装有比例控制阀阀组1。倾角传感器10采用2个双轴总线式倾角传感器，分别安装在运梁车主梁前段和后段上，它实时监测主梁纵向和横向的水平角度，车载控制器5根据倾角信号并结合激光测距传感器9以及压力传感器2给出的信息，综合判断车体状况，进行闭环调整控制比例控制阀阀组1的供油量和泄油量，进而控制悬挂油缸4的伸出和收回，实现动态地控制运梁车车体的纵横向水平调节，保证其受力均衡。激光测距传感器9共4个，分别安装在运梁车头部和尾部四角位置的主梁上，测量主梁距地面距离，用于车载控制器5判断悬挂油缸行程是否用尽，防止控制系统对某一点超调，当超过系统调整范围便在前后司机室的显示器6上给出报警显示。电磁阀包括车尾电磁阀12、车左中电磁阀3、车右中电磁阀11、车头电磁阀、车尾电磁阀12与车左中电磁阀3之间的电磁阀、车左中电磁阀3与车头电磁阀之间的电磁阀、车头电磁阀与车右中电磁阀11之间的电磁阀、车右中电磁阀11与车尾电磁阀12之间的电磁阀，悬挂油缸4通过电磁阀分组，运载工况时将车左中电磁阀3、车右中电磁阀11、车尾电磁阀12关闭实现将悬挂液压系统分成3点控制，实现运梁车三点受力。车左中电磁阀3将悬挂油缸4分组后进行供油和泄油控制。压力传感器2共8个，均匀分布在主梁两侧电磁阀之间的悬挂液压管路上，其中，车尾电磁阀12至车左中电磁阀3之间分布2个压力传感器，车尾电磁阀12至车右中电磁阀11之间分布2个压力传感器，它将液压压力转换成电信号给车载控制器5，根据计算公式计算分段个点的受力情况，用以判断悬挂油缸是否超载或各个点位的平衡受力状况，这些压力实时显示在前后司机室的显示器6上，给操作者以直观的判断。倾角传感器10与比例控制阀阀组1形成第一闭环控制回路，由倾角传感器10对比例控制阀阀组1控制实现调平监控。压力传感器2与悬挂油缸4形成第二闭环控制回路，实现压力传感器2对悬挂油缸4的液压系统的三点监控。压力传感器2、激光测距传感器9及倾角传感器10通过控制线路连接至车载控制器5，通过CAN总线7互联通讯。激光测距传感器9实现对整个系统工作调节的报警。显示器6可实时了解当前调平效果及车辆受力及水平状况。运梁车行走时，悬挂油缸4由车尾电磁阀12、车左中电磁阀3、车右中电磁阀11将悬挂液压油路封闭成3个油路系统，车载控制器5通过采集激光测距传感器9和倾角传感器10的数据，实现对比例控制阀阀组1的闭环控制，使悬挂系统实现四点控制，三点一平面的受力平衡状态。

Claims (6)

1.一种多轴线运梁车液压悬挂自动调平监控系统，包括主梁两侧的悬挂油缸（4）组、悬挂液压管路、比例控制阀阀组（1）、车载控制器（5）、显示器（6）和CAN总线（7），两套显示器（6）与车载控制器（5）分别安装在运梁车两头的驾驶室内，在运梁车左前、右前、左后、右后各安装有比例控制阀阀组（1），其特征在于：还包括压力传感器（2）、电磁阀、激光测距传感器（9）和倾角传感器（10）；所述倾角传感器（10）共2个，分别安装在运梁车主梁前段和后段上，实时监测主梁纵向和横向的水平角度；激光测距传感器（9）共4个，分别安装在运梁车头部和尾部四角位置的主梁上，测量主梁距地面距离，用于车载控制器（5）判断悬挂油缸行程是否用尽，防止控制系统对某一点超调；悬挂油缸（4）组通过电磁阀分组，电磁阀至少包括车尾电磁阀（12）、车左中电磁阀（3）、车右中电磁阀（11）；压力传感器（2）均布在电磁阀之间的悬挂液压管路上；压力传感器（2）、激光测距传感器（9）及倾角传感器（10）通过控制线路连接至车载控制器（5），通过CAN总线（7）互联通讯； 运梁车行走时，悬挂油缸（4）组由车尾电磁阀（12）、车左中电磁阀（3）、车右中电磁阀（11）将悬挂液压油路封闭成3个油路系统，车载控制器（5）通过采集激光测距传感器（9）和倾角传感器（10）的数据，实现对比例控制阀阀组（1）的闭环控制，使悬挂系统实现四点控制，三点一平面的受力平衡状态；所述倾角传感器（10）与比例控制阀阀组（1）形成第一闭环控制回路，由倾角传感器（10）对比例控制阀阀组（1）控制实现调平监控；压力传感器（2）与悬挂油缸（4）组形成第二闭环控制回路，实现压力传感器（2）对悬挂油缸（4）组的液压系统的三点监控。
2.根据权利要求1所述的一种多轴线运梁车液压悬挂自动调平监控系统，其特征在于：所述的电磁阀还包括车头电磁阀以及设置在车尾电磁阀（12）与车左中电磁阀（3）之间、车左中电磁阀（3）与车头电磁阀之间、车头电磁阀与车右中电磁阀（11）之间、车右中电磁阀（11）与车尾电磁阀（12）之间的电磁阀。
3.根据权利要求1或2所述的一种多轴线运梁车液压悬挂自动调平监控系统，其特征在于：所述的倾角传感器（10）是双轴总线式倾角传感器。
4.根据权利要求1或2所述的一种多轴线运梁车液压悬挂自动调平监控系统，其特征在于：所述的激光测距传感器（9）实现对整个系统工作调节的报警；显示器（6）可实时了解当前调平效果及车辆受力及水平状况。
5.根据权利要求1或2所述的一种多轴线运梁车液压悬挂自动调平监控系统，其特征在于：所述的压力传感器（2）共8个，均匀分布在主梁两侧；其中，车尾电磁阀（12）至车左中电磁阀（3）之间分布2个压力传感器，车尾电磁阀（12）至车右中电磁阀（11）之间分布2个压力传感器。
6.根据权利要求1或2所述的一种多轴线运梁车液压悬挂自动调平监控系统，其特征在于：所述的车载控制器（5）根据倾角信号并结合激光测距传感器（9）以及压力传感器（2）给出的信息，综合判断车体状况，进行闭环调整控制比例控制阀阀组（1）的供油量和泄油量，进而控制悬挂油缸（4）的伸出和收回，实现动态地控制运梁车车体的纵横向水平调节，保证其受力均衡。
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