CN112557003A - 一种电动千斤顶失效自动检测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动千斤顶失效自动检测系统及方法，包括电动千斤顶、检测模块、电源模块、无线通信模块、主控模块和人机交互模块，检测模块、无线通信模块，主控模块和人机交互模块设置在电动千斤顶上，人机交互模块、无线通信模块与检测模块与主控模块连接。本发明提供一种使得使用者使用时省时省力，同时使得千斤顶在使用时可知道顶伸距离和千斤顶的失效情况，及其检测起重负荷，使得不容易出现超出千斤顶最大起重负荷，从而避免使千斤顶出现故障，影响其正常使用的电动千斤顶失效自动检测系统及方法。

Description

一种电动千斤顶失效自动检测系统及方法

技术领域

本发明涉及千斤顶检测技术领域，尤其是涉及一种电动千斤顶失效自动检测方法。

背景技术

目前千斤顶是是指用刚性顶举件作为工作装置，通过顶部伸出顶出杆顶开重物的轻小起重设备。千斤顶主要用于厂矿、交通运输等部门作为车辆修理及其它起重、支撑等工作。其结构轻巧坚固、灵活可靠，携带和操作方便，传统的千斤顶一般采用手动压动压杆，使得在使用时较为费力，同时难以控制高度即顶出杆伸出距离，也很难判断千斤顶是否失效，同时传统千斤顶虽然都标有最大起重重量，但是使用者在使用时很难判断被起重物体的重量，导致在使用时难以选择适当规格的千斤顶，当选择超出该千斤顶的最大起重负荷时，容易使千斤顶出现故障，从而影响其正常使用，而且传统千斤顶智能化和信息化低。为此，我们提出了一种电动千斤顶检测系统，用电机来驱动，使用手持终端APP和手持遥控器远程操控千斤顶，在手持终端APP端实时显示千斤顶状态参数，用来解决上述问题。

中国专利公开号CN104074809A，公开日2014年10月01日，发明创造的名称为液压系统，该申请案包括所述液压系统包括压力源、输出部、和布置在压力源与输出部之间的增压器。这种系统的操作可能性可以被扩大。为此，失效装置被设置成用于使所述增压器失效或启动所述增压器。该申请案的失效检测不能实现实时显示的功能，并且不能通过远程的方式遥控。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电动千斤顶失效自动检测系统及方法，以解决上述背景技术中提出的传统液压千斤顶在使用时需要手动压动压杆，使得使用者使用时费时费力，同时传统千斤顶在使用时难以知道顶伸距离和千斤顶的失效情况，及其检测起重负荷，容易出现超出千斤顶最大起重负荷，从而使千斤顶出现故障，影响其正常使用的问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电动千斤顶失效自动检测系统，包括电动千斤顶、检测模块、无线通信模块、主控模块和人机交互模块，检测模块、无线通信模块，主控模块和人机交互模块设置在电动千斤顶上，人机交互模块、无线通信模块与检测模块与主控模块连接。传统的千斤顶一般采用手动压动压杆，使得在使用时较为费力，同时难以控制高度即顶出杆伸出距离，也很难判断千斤顶是否失效，同时传统千斤顶虽然都标有最大起重重量，但是使用者在使用时很难判断被起重物体的重量，导致在使用时难以选择适当规格的千斤顶，当选择超出该千斤顶的最大起重负荷时，容易使千斤顶出现故障，从而影响其正常使用，而且传统千斤顶智能化和信息化低，故而采用电机来驱动，使用人机交互模块远程操控千斤顶，在人机交互模块实时显示千斤顶状态参数。

作为优选，所述电动千斤顶本体包括液压千斤顶、电动机、减速机、电机电源驱动和曲柄滑块机构，所述电机电源驱动为电动机供电并控制电动机正反转，所述电动机固定连接在千斤顶外部，电动机输出轴与减速机相连，所述减速机输出轴与圆盘中心相连，所述圆盘另一面边缘有伸出圆柱，伸出圆柱与曲柄滑块机构的曲柄一端固定连接，所述曲柄滑块机构滑块另一端与液压千斤顶活塞杆相连接。曲柄滑块机构可以将电动机的旋转运动转化为往复运动，并且通过远程控制，以及电动机的转速控制可以精确的控制千斤顶的顶升距离和顶升速度。

作为优选，所述检测模块包括压力传感单元、位置传感单元和电流传感单元，所述压力传感器安装在顶出杆顶部承受压力，所述压力传感单元用于检测所述顶出杆输出力并将其转化为电压信号传输至主控模块；所述位置传感单元固定在千斤顶外壳并且光电头朝向顶出杆伸出端，以顶出杆顶端挡板为参照对象，检测所述顶出杆的位移并将其转化电压信号传输至主控模块；所述电流传感单元安装在电机电源输出口，检测电机的电流功耗变化特征。检测模块可以检测千斤顶的压力、距离和顶升速度，以此为依据判断千斤顶的失效极限，以及提供失效提醒。

作为优选，所述还包括电源模块，电源模块为检测模块、主控模块和无线通信模块供电。

作为优选，所述手持遥控器上设置电动机的启动，暂停，停止控制按钮，手持终端APP上有显示屏，用以压力数据、位置数据、电流数据、电机功率、上升速度、顶升时间特征参数和千斤顶失效情况提示信息的实时显示。

作为优选，所述主控模块包括主控芯片模组，用以记录使用次数、使用过程参数、计算判断是否失效、并通过无线通信模块传输到手持终端显示并存储。

一种电动千斤顶失效自动检测方法，使用以上所述的一种电动千斤顶失效自动检测系统，其特征是包括以下步骤：

S1：传感器采集信号并传送至主控模块；

S2：设置压力阈值、距离阈值和范围阈值；

S3：在压力大于压力值时，通过手持终端显示压力过大，否则正常工作；

S4：在上升距离大于距离阈值时，通过手持终端显示千斤顶已失效，否则正常工作；

S5：通过线性回归算法拟合上升速度曲线，拟合上升速度曲线与正常曲线的差值不在范围阈值内时，通过手持终端显示速度异常，否则正常工作。

因此，本发明具有如下有益效果：（1）传统的千斤顶一般采用手动压动压杆，使得在使用时较为费力，同时难以控制高度即顶出杆伸出距离，也很难判断千斤顶是否失效，同时传统千斤顶虽然都标有最大起重重量，但是使用者在使用时很难判断被起重物体的重量，导致在使用时难以选择适当规格的千斤顶，当选择超出该千斤顶的最大起重负荷时，容易使千斤顶出现故障，从而影响其正常使用，而且传统千斤顶智能化和信息化低，故而采用用电机来驱动，使用人机交互模块远程操控千斤顶，在人机交互模块实时显示千斤顶状态参数；

（2）曲柄滑块机构可以将电动机的旋转运动转化为往复运动，并且通过远程控制，以及电动机的转速控制可以精确的控制千斤顶的顶升距离和顶升速度；

（3）本发明通过检测模块可以检测千斤顶的压力、距离和顶升速度，以此为依据判断千斤顶的失效极限，以及提供失效提醒。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图

图2是本发明的一种流程图

图3是本发明的一种结构框图

图中：1液压千斤顶，11电机模块，12机械传动模块，2主控模块，3检测模块，31位置传感单元，32压力传感单元，33电流传感单元，4无线通信模块，5人机交互模块，6电源模块，7为千斤顶活塞杆，8连杆机构，9千斤顶顶出杆。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。

实施例：一种电动千斤顶失效自动检测系统，包括电动千斤顶、检测模块、无线通信模块、主控模块和人机交互模块，检测模块、无线通信模块，主控模块和人机交互模块设置在电动千斤顶上，人机交互模块、无线通信模块与检测模块与主控模块连接。所述电动千斤顶本体包括液压千斤顶、电动机、减速机、电机电源驱动和曲柄滑块机构，所述电机电源驱动为电动机供电并控制电动机正反转，所述电动机固定连接在千斤顶外部，电动机输出轴与减速机相连，所述减速机输出轴与圆盘中心相连，所述圆盘另一面边缘有伸出圆柱，伸出圆柱与曲柄滑块机构的曲柄一端固定连接，所述曲柄滑块机构滑块另一端与液压千斤顶活塞杆相连接。所述检测模块包括压力传感单元、位置传感单元和电流传感单元，所述压力传感器安装在顶出杆顶部承受压力，所述压力传感单元用于检测所述顶出杆输出力并将其转化为电压信号传输至主控模块；所述位置传感单元固定在千斤顶外壳并且光电头朝向顶出杆伸出端，以顶出杆顶端挡板为参照对象，检测所述顶出杆的位移并将其转化电压信号传输至主控模块；所述电流传感单元安装在电机电源输出口，检测电机的电流功耗变化特征。所述还包括电源模块，电源模块为检测模块、主控模块和无线通信模块供电。所述手持遥控器上设置电动机的启动，暂停，停止控制按钮。手持终端APP可以实现启动、停止控制按钮功能，具有压力数据，位置数据，电流数据，电机功率，上升速度，顶升时间特征参数的实时显示功能，和千斤顶失效情况提示信息。所述主控模块包括主控芯片模组，用以记录使用次数、使用过程参数、计算判断是否失效、并通过无线通信模块传输到手持终端显示并存储。

传统的千斤顶一般采用手动压动压杆，使得在使用时较为费力，同时难以控制高度即顶出杆伸出距离，也很难判断千斤顶是否失效，同时传统千斤顶虽然都标有最大起重重量，但是使用者在使用时很难判断被起重物体的重量，导致在使用时难以选择适当规格的千斤顶，当选择超出该千斤顶的最大起重负荷时，容易使千斤顶出现故障，从而影响其正常使用，而且传统千斤顶智能化和信息化低，故而采用用电机来驱动，使用人机交互模块远程操控千斤顶，在人机交互模块实时显示千斤顶状态参数。

曲柄滑块机构可以将电动机的旋转运动转化为往复运动，并且通过远程控制，以及电动机的转速控制可以精确的控制千斤顶的顶升距离和顶升速度。

检测模块可以检测千斤顶的压力、距离和顶升速度，以此为依据判断千斤顶的失效极限，以及提供失效提醒。

一种电动千斤顶失效自动检测方法，使用以上所述的一种电动千斤顶失效自动检测系统，其特征是包括以下步骤：

S1：传感器采集信号并传送至主控模块；

S2：设置压力阈值、距离阈值和范围阈值；

S3：在压力大于压力值时，通过手持终端显示压力过大，否则正常工作；

S4：在上升距离大于距离阈值时，通过手持终端显示千斤顶已失效，否则正常工作；

S5：通过线性回归算法拟合上升速度曲线，拟合上升速度曲线与正常曲线的差值不在范围阈值内时，通过手持终端显示速度异常，否则正常工作。

Claims (6)

1.一种电动千斤顶失效自动检测系统，其特征是包括电动千斤顶、检测模块、电源模块、无线通信模块、人机交互模块和主控模块；检测模块、电源模块、无线通信模块，人机交互模块和主控模块设置在电动千斤顶上，其中电源模块为检测模块、主控模块和无线通信模块供电。

2.根据权利要求1所述的一种电动千斤顶失效自动检测系统，其特征是电动千斤顶本体包括液压千斤顶、电动机、减速机、电机电源驱动和曲柄滑块机构，所述电机电源驱动为电动机供电并控制电动机正反转，所述电动机固定连接在千斤顶外部，电动机输出轴与减速机相连，所述减速机输出轴与圆盘中心相连，所述圆盘另一面边缘有伸出圆柱，伸出圆柱与曲柄滑块机构的曲柄一端固定连接，所述曲柄滑块机构滑块另一端与液压千斤顶活塞杆相连接。

3.根据权利要求1所述的一种电动千斤顶失效自动检测系统，其特征是检测模块包括压力传感单元，位置传感单元和电流传感单元，所述压力传感器安装在顶出杆顶部承受压力，所述压力传感单元用于检测所述顶出杆输出力并将其转化为电压信号传输至主控模块；所述位置传感单元固定在千斤顶外壳并且光电头朝向顶出杆伸出端，以顶出杆顶端挡板为参照对象，检测所述顶出杆的位移并将其转化电压信号传输至主控模块；所述电流传感单元安装在电机电源输出口，检测电机的功耗变化特征，可用于力矩计算。

4.根据权利要求1所述的一种电动千斤顶失效自动检测系统，其特征是人机交互模块包括手持终端APP和手持遥控器；手持遥控器上设置电动机的启动、暂停、停止控制按钮，手持终端APP上有显示屏，用以压力数据、位置数据、电流数据、电机功率、上升速度、顶升时间特征参数和千斤顶失效情况提示信息的实时显示。

5.根据权利要求1所述的一种电动千斤顶失效自动检测系统，其特征是主控模块控制检测模块、无线通信模块与人机交互模块的协同工作，记录使用次数、使用过程参数，按设定的自动检测方法计算判断是否失效、并通过无线通信模块传输到手持终端显示并存储。

6.进一步，如权利要求5所述的设定的自动检测方法，其特征是包括以下步骤：

S1：传感器采集信号并传送至主控模块；

S2：设置压力阈值、距离阈值和范围阈值；

S3：在压力大于压力值时，通过手持终端显示压力过大，否则正常工作；

S4：在上升距离大于距离阈值时，通过手持终端显示千斤顶已失效，否则正常工作；

S5：通过线性回归算法拟合上升速度曲线，拟合上升速度曲线与正常曲线的差值不在范围阈值内时，通过手持终端显示速度异常，否则正常工作。

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