CN107829634B - 一种支撑翻转门自动控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种支撑翻转门自动控制系统及控制方法。包括车厢、翻转门和翻转机构，翻转门通过翻转机构的转轴及翻转油缸与车厢相连，翻转门安装有升降油缸、油缸滑座、定位滑座、定位块和升降架，升降油缸与升降架相连，升降架两端安装有设置了截止换向阀的支撑油缸，支撑油缸设置在加工有定位口的油缸滑座里，油缸滑座安装在翻转门上，油缸滑座连接有定位滑座，定位滑座上通过定位块连接有定位油缸；车厢安装有液压装置和控制装置。与现有技术相比，支撑翻转门增加升降机构，能够解决支撑限位和油缸管路等外露问题，不影响车厢外侧尺寸和外观；采用智能控制装置，机构运动能自动运行和调整，缩短支撑作业时间，提升车辆安全性能。

Description

一种支撑翻转门自动控制系统及控制方法

技术领域

本发明涉及一种控制系统，特别涉及一种支撑翻转门自动控制系统及控制方法。

背景技术

目前，在现有的厢式专用汽车中，比如，应急电源车、应急通信指挥车、救援抢险车、排水配电车、智能变电车等均需在底盘车上安装车厢，这种车厢厢体基本上是固定的，根据所配置的设备大小进行厢体容积的调整，不能进行车厢厢体的拓展或伸缩来增大车厢的空间，无法满足人们多样化的需求。

随着现代化技术的不断发展，越来越多的行业领域，如电力、信息、通信、金融、军事、国防、医疗卫生、教育、交通运输、航空航天等均在不同场合上使用专用汽车，根据各个行业领域的工作性质不同，通过在底盘车上安装车厢厢体进行各种设备的集成配置，达到实际运用的要求。

随着国家水利、电力、信息等网络的不断扩大和升级，一种在电力领域运用的专用汽车，主要是在野外可进行一些电力设备方面试验的专用检测车成为大型设备检测和故障检修的重要工具。如一种可伸缩、翻转及平推的车厢（专利号：201610775914 .4）中的翻转门，如果该翻转门承载重量不大，可以采用液压尾板或者链条拉紧，但对重量大且震动的承载物来说，需要采用液压支腿进行支撑。

液压支腿如直接固定在翻转门上，由于其长度较大，将对整车长度造成影响，即使采用翻转机构，油缸、管路和机构布置在翻转门外侧，也对整车的外观产生重大影响；另外，由于液压支腿采用手动调节，当车载测试设备由于震动等原因导致翻转门倾斜时，系统无法自动检测调平翻转门，可能出现较大的安全隐患。存在支撑机构外露、支腿油缸难以调平、不能进行机构智能控制等问题。

发明内容

基于此，本发明是针对专用汽车（如检测车等）的使用需求，为了解决支撑机构外露、支腿油缸无法自动调平及机构缺少智能控制等问题。特设计一种支撑翻转门自动控制系统及控制方法。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种支撑翻转门自动控制系统，包括车厢、翻转门和翻转机构，翻转门通过翻转机构的转轴及翻转油缸与车厢相连，其特征在于：所述翻转门安装有升降机构，所述升降机构有包括升降油缸、油缸滑座、定位滑座、定位块和升降架，所述升降油缸与升降架相连，所述升降架两端安装有设置了截止换向阀的支撑油缸，所述支撑油缸设置在加工有定位口的油缸滑座里，所述油缸滑座安装在设置有圆孔的翻转门上，所述油缸滑座连接有定位滑座，所述定位滑座上通过定位块连接有定位油缸；所述车厢安装有液压装置和控制装置，所述液压装置包括液压动力单元和控制阀组，液压动力单元为控制阀组提供动力源；所述控制装置包括有控制器和传感器，所述控制器与控制阀组和传感器相连。

一种支撑翻转门自动控制系统，其特征在于：所述控制阀组设置有四个液压阀，所述液压阀分别用于控制翻转油缸、升降油缸、定位油缸和支腿油缸的运行。

所述传感器包括有位置传感器和角度传感器，所述位置传感器分别设置在翻转油缸、升降油缸、定位油缸和支腿油缸上，所述角度传感器设置在翻转门上。

所述油缸滑座的定位口为楔形口，所述定位块的形状为楔形，所述定位滑座加工有楔形槽，用于配合定位块，所述定位块可插入楔形口中。

所述定位块包括有油缸连接座、限位销和楔形块，所述楔形槽下加工有长圆孔，所述油缸连接座与定位油缸相连。

所述液压装置和控制装置安装在车厢的下备箱里。

一种支撑翻转门自动控制系统的控制方法，其特征在于：所述控制方法包括以下步骤：

（1）通过编程实现各个机构的自动控制，当启动控制器的按钮开始工作后，控制器可按顺序分别控制翻转油缸、升降油缸、定位油缸和支腿油缸相对应的液压阀动作；

（2）自动控制的各个机构到位与否，通过位置传感器进行检测；保证机构运动到位后才能进行下一顺序动作，避免误操作；

（3）翻转门的调平，操作支腿油缸45缸杆下降，通过角度传感器和截止换向阀的控制，可使翻转门达到所需的水平状态。

一种支撑翻转门自动控制系统，其特征在于：所述控制器通过计算重心，得到翻转门允许倾斜角度а，当倾斜角度<1/5а，控制器认为其在合理范围内，不做调整，避免支腿油缸调整过于频繁；当倾斜角度在1/5а到3/5а之间时，控制器通过截止换向阀不断调整支腿油缸；当机构出现故障，倾斜角度>4/5а时，控制器发出警报，并可紧急中断试验设备运转。

所述控制器也具备手动操控功能，能独立对每个结构动作进行操控。

本发明的有益效果在于：支撑翻转门增加升降机构，能够解决支撑限位和油缸管路等外露问题，不影响车厢外侧尺寸和外观；采用智能控制装置，机构运动能自动运行和调整，缩短支撑作业时间，提升车辆安全性能。

附图说明

图1为本发明涉及一种支撑翻转门自动控制系统图；

图2为升降机构收回组成图；

图3为升降机构伸出组成图；

图4为楔形定位块组成图；

图5为本发明涉及一种支撑翻转门自动控制系统在检测车的结构主视图；

图6为图5的左视图；

图7为本发明涉及一种支撑翻转门自动控制系统组成原理图。

附图所示，其中， 1为升降机构、11为油缸滑座、12为定位滑座、13为定位块、131为油缸连接座、132为限位销、133为楔形块、14为升降架、2为翻转门、21为转轴、3为翻转机构、4为液压装置、41为液压动力单元、42为控制阀组、43为翻转油缸、44为升降油缸、45为支腿油缸、46为定位油缸、47为截止换向阀、5为控制装置、51为控制器、52为角度传感器A、53为角度传感器B、54为位置传感器A、55为位置传感器B、56为位置传感器C、57为位置传感器D、6为车厢、61为下备箱。

具体实施方式

下面结合附图说明及具体实施方式，对本发明作进一步说明。

如图1至图7所示，一种支撑翻转门自动控制系统，包括车厢6、翻转门2和翻转机构3，翻转门2通过翻转机构3的转轴21及翻转油缸43与车厢6相连，翻转门2安装有升降机构1，升降机构1包括有升降油缸44、油缸滑座11、定位滑座12、定位块13和升降架14，升降油缸44与升降架14相连，升降架14两端安装有设置了截止换向阀47的支撑油缸45，支撑油缸45设置在加工有定位口的油缸滑座11里，油缸滑座11安装在设置有圆孔31的翻转门2上，油缸滑座11连接有定位滑座12，定位滑座12上通过定位块13连接有定位油缸46；车厢6安装有液压装置4和控制装置5，液压装置4包括有液压动力单元41和控制阀组42，液压动力单元41为控制阀组42提供动力源；控制装置5包括有控制器51和传感器52-57，控制器51与控制阀组42和传感器52-57相连。

其控制阀组42设置有四个液压阀，液压阀分别用于控制翻转油缸43、升降油缸44、定位油缸46和支腿油缸45的运行。液压阀A控制翻转油缸43，液压阀B控制升降油缸44，液压阀C控制定位油缸46，液压阀D控制支腿油缸45。

其传感器包括有位置传感器54-57和角度传感器52、53，位置传感器54-57分别设置在翻转油缸43、升降油缸44、定位油缸46和支腿油缸45上，角度传感器52、53设置在翻转门2上。位置传感器A54设置在翻转油缸43上，用于检测翻转油缸43伸缩位置长度；位置传感器B55设置在升降油缸44上，用于检测升降油缸44伸缩位置长度；位置传感器C56设置在定位油缸46上，用于检测定位油缸46伸缩位置长度；位置传感器D57设置在支腿油缸45上，用于检测支腿油缸45伸缩位置长度。角度传感器A52和角度传感器B53分别设置在翻转门2的两侧，用于检测翻转门2两侧跟地面的相对角度。

油缸滑座11的定位口为楔形口，定位块13的形状为楔形，定位滑座12加工有楔形槽，用于配合楔形定位块13，楔形定位块13可插入楔形口中。

定位块13包括有油缸连接座131、限位销132和楔形块133，楔形槽下加工有长圆孔，油缸连接座131与定位油缸46相连。该长圆孔用于放置限位销132，起到对定位油缸46的限位作用。

液压装置4和控制装置5安装在车厢6的下备箱61里。将液压装置4和控制装置5安装在下备箱61里，便于工作人员的控制。

这种支撑翻转门自动控制系统包括有升降机构1、翻转门2、翻转机构3、液压装置4、控制装置5和车厢6。液压动力单元41为翻转油缸43提供动力，驱动翻转机构3运动，翻转门2绕转轴21旋转，将翻转门2与车厢6后部闭合，升降机构1及相关管路都位于车厢6内，这样不影响车厢6的外侧尺寸和外观形象。

启动控制装置5中的控制器51，依此通过位置传感器A54、位置传感器B55、位置传感器C56、位置传感器D57的检测，反馈到控制器51，驱动控制阀组42相对应的液压阀，进行位置的到位控制。当翻转门2水平打开时，升降油缸44下降，可使两边的支腿油缸45缸体下降，当升降油缸44下降到位后，开启定位油缸46伸出，将楔形定位块13插入到油缸滑座11的楔形口中；操作支腿油缸45缸杆下降，通过两端角度传感器A52和角度传感器B53的检测，反馈到控制器51，驱动控制阀组42和截止换向阀47自动调平翻转门2，使支腿油缸45稳定支撑于地面。

升降机构1包括有油缸滑座11、楔形定位滑座12、楔形定位块13和升降架14；升降油缸44下降带动支腿油缸45缸体穿过带有圆孔31的油缸滑座11和翻转门2，当支腿油缸45缸体顶端下降到低于油缸滑座11的楔形口时，定位油缸46推动两端的楔形定位块13，沿楔形定位滑座12上的楔形槽运动，使楔形定位块13穿过油缸滑座11的楔形口，对支腿油缸45缸体进行限位，以便其进行支撑作业；支撑作业结束后，举升升降油缸44并闭合翻转门2，使升降机构1和液压装置4（含液压管路）均可收缩隐藏于车厢6内部。解决了支撑限位和油缸管路等外露问题。

楔形定位块13包括有油缸连接座131、限位销132和楔形块133，三者可采用装配或焊接而成；油缸连接座131用于跟定位油缸46相连接，驱动楔形定位块13运动；限位销132只能在楔形定位滑座12上楔形槽下方的长圆孔上运动，对楔形块133进行左右限位；楔形块133只能在油缸滑座11和楔形定位滑座12上的楔形口运动，在支撑作业时，对支腿油缸45缸体顶部进行限位。解决了油缸支撑限位问题。

液压装置4主要由电机驱动齿轮泵转动，产生高压油，经控制阀组42后，驱动油缸动作的。液压装置4包括有液压动力单元41、控制阀组42、翻转油缸43、升降油缸44、支腿油缸45、定位油缸46和截止换向阀47。

液压动力单元41包括有驱动电机、齿轮泵、液压油箱和过滤器等，主要是为液压装置4提供高压油液，实现电能转化为压力能，再经油缸转化后，形成机构动作的机械能。液压动力单元41为控制阀组42提供动力源，分别对翻转油缸43、升降油缸44、支腿油缸45和定位油缸46进行控制，实现机构的运动。

截止换向阀47是由两位两通的电磁换向阀组成，安装在支腿油缸45的大腔位置，其中一位为截止阀，另一位为比例流量阀；当支腿油缸45伸缩到位后，切换到截止换向阀47，可防止阀体内泄导致支腿回收，造成翻转门2失衡；当角度传感器52、53检测到翻转门2倾斜或某个支腿油缸45需要微调整时，可通过控制比例流量阀改变小流量液压油，实现对支腿油缸45支撑位置长度的调整；当需要快速实现支腿油缸45升降时，可将比例流量阀完全打开，实现换向阀阀腔的全流量流通。截止换向阀47可对支腿油缸45进行微调和自动调平，解决了油缸运动和调整问题。

使用在高压检测车上的翻转机构3是这样实现的，通过转轴21连接车厢6与翻转门2，使其有旋转功能。通过翻转油缸43的行程伸缩，以达到翻转门2开启与关闭的功能，并加强翻转门2的平稳性，确保高压检测车设备的安全放置。

一种支撑翻转门自动控制系统的控制方法，其控制方法包括以下步骤：

1、通过编程实现各个机构的自动控制，当启动控制器51的按钮开始工作后，控制器51可按顺序分别控制翻转油缸43、升降油缸44、定位油缸46和支腿油缸45相对应的液压阀动作；实现翻转门2翻转、升降机构1升降、楔形定位块13伸缩和支腿油缸45上下，快速完成支撑作业。

2、自动控制的各个机构到位与否，通过位置传感器54-57进行检测，保证机构运动到位后才能进行下一顺序动作，避免误操作；通过依此对各个位置传感器54-57的检测与控制，反馈到控制器51，驱动控制阀组42，当翻转门2水平打开时，升降油缸44下降，可使两边的支腿油缸45缸体下降，当升降油缸44下降到位后，开启定位油缸46伸出，将楔形定位块13插入到油缸滑座11中。

3、翻转门2的调平，操作支腿油缸45缸杆下降，通过角度传感器52、53和截止换向阀47的控制，可使翻转门2达到所需的水平状态。角度传感器A52和角度传感器B53分别对翻转门2两端的高度进行检测，当一端角度与水平方向产生较大角度差时，将信号反馈到控制器51，对截止换向阀47进行控制并自动调平翻转门2，这样支腿油缸45稳定支撑于地面，使左右两端翻转门2始终保持水平状态。

在此步骤中，由于设备震动或地基受压承降等原因，为了保证设备正常运转，控制器51通过计算重心，得到翻转门2允许倾斜角度а，当倾斜角度<1/5а，控制器51认为其在合理范围内，不做调整，避免支腿油缸45调整过于频繁；当倾斜角度在1/5а到3/5а之间时，控制器51通过截止换向阀47不断调整支腿油缸45；当机构出现故障，倾斜角度>4/5а时，控制器51发出警报，并可紧急中断高压检测车的试验设备运转。

此外，控制装置5也具备手动操控功能，能独立对每个动作进行操控。

以上所述的实施例，只是本发明较优选的具体实施方式的一种，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种支撑翻转门自动控制系统，包括车厢、翻转门和翻转机构，翻转门通过翻转机构的转轴及翻转油缸与车厢相连，其特征在于：所述翻转门安装有升降机构，所述升降机构包括有升降油缸、油缸滑座、定位滑座、定位块和升降架，所述升降油缸与升降架相连，所述升降架两端安装有设置了截止换向阀的支撑油缸，所述支撑油缸设置在加工有定位口的油缸滑座里，所述油缸滑座安装在设置有圆孔的翻转门上，所述油缸滑座连接有定位滑座，所述定位滑座上通过定位块连接有定位油缸；所述车厢安装有液压装置和控制装置，所述液压装置包括液压动力单元和控制阀组，液压动力单元为控制阀组提供动力源；所述控制装置包括有控制器和传感器，所述控制器与控制阀组和传感器相连；

所述油缸滑座的定位口为楔形口，所述定位块的形状为楔形，所述定位滑座加工有楔形槽，用于配合定位块，所述定位块可插入楔形口中。

2.根据权利要求1所述的一种支撑翻转门自动控制系统，其特征在于：所述控制阀组设置有四个液压阀，所述液压阀分别用于控制翻转油缸、升降油缸、定位油缸和支腿油缸的运行。

3.根据权利要求2所述的一种支撑翻转门自动控制系统，其特征在于：所述传感器包括有位置传感器和角度传感器，所述位置传感器分别设置在翻转油缸、升降油缸、定位油缸和支腿油缸上，所述角度传感器设置在翻转门上。

4.根据权利要求1所述的一种支撑翻转门自动控制系统，其特征在于：所述定位块包括有油缸连接座、限位销和楔形块，所述楔形槽下加工有长圆孔，所述油缸连接座与定位油缸相连。

5.根据权利要求1所述的一种支撑翻转门自动控制系统，其特征在于：所述液压装置和控制装置安装在车厢的下备箱里。

6.一种根据权利要求1所述的支撑翻转门自动控制系统的控制方法，其特征在于：所述控制方法包括以下步骤；

(1)、通过编程实现各个机构的自动控制，当启动控制器的按钮开始工作后，控制器可按顺序分别控制翻转油缸、升降油缸、定位油缸和支腿油缸相对应的液压阀动作；

(2)、自动控制的各个机构到位与否，通过位置传感器进行检测，保证机构运动到位后才能进行下一顺序动作，避免误操作；

(3)、翻转门的调平，操作支腿油缸缸杆下降，通过角度传感器和截止换向阀的控制，可使翻转门达到所需的水平状态。

7.根据权利要求6所述的一种支撑翻转门自动控制系统的控制方法，其特征在于：所述控制器通过计算重心，得到翻转门允许倾斜角度а，当倾斜角度<1/5а，控制器认为其在合理范围内，不做调整，避免支腿油缸调整过于频繁；当倾斜角度在1/5а到3/5а之间时，控制器通过截止换向阀不断调整支腿油缸；当机构出现故障，倾斜角度>4/5а时，控制器发出警报，并可紧急中断试验设备运转。

8.根据权利要求6所述的一种支撑翻转门自动控制系统的控制方法，其特征在于：所述控制装置也具备手动操控功能，能独立对每个机构动作进行操控。