CN113309742A - 一种u型结构自卸车箱体合箱工装液压控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种U型结构自卸车箱体合箱工装液压控制系统，具体涉及自卸车技术领域，本发明采用压力检测单元、电流传感器、仿真模块、建模单元、仿真结果分析模块和断路执行单元，然后对该仿真模型进行分析判断，判断其数据是否出现异常情况或存在数据的异常发展趋势，在液压控制系统出现异常的情况时，处理器通过断路执行单元控制其他机械设备同时停止工作，且通过指令池单元中的停止指令控制液压动力单元停止工作，可在一定程度上保证本装置出现异常的情况时及时发现问题，并控制合箱操作的其他设备同步停止工作，不易出现侧板未完成支撑就进行加工操作的问题，合箱操作的整体联动性较为理想，且具有较好的安全性能。

Description

一种U型结构自卸车箱体合箱工装液压控制系统
技术领域
本发明涉及自卸车技术领域，更具体地说，本发明涉及一种U型结构自卸车箱体合箱工装液压控制系统。
背景技术
自卸车是指通过液压或机械举升而自行卸载货物的车辆，又称翻斗车。由汽车底盘、液压举升机构、货厢和取力装置等部件组成。
液压控制系统是以电机提供动力基础，使用液压泵将机械能转化为压力，推动液压油。通过控制各种阀门改变液压油的流向，从而推动液压缸做出不同行程、不同方向的动作，完成各种设备不同的动作需要。
液压伺服控制系统是以液压动力元件作驱动装置所组成的反馈控制系统。在这种系统中，输出量(位移、速度、力等)能够自动地、快速而准确地复现输入量的变化规律。与此同时，还对输入信号进行功率放大，因此也是一个功率放大装置。
液压泵是系统的能源，它以恒定的压力向系统供油，供油压力由溢流阀调定。液压动力元件由四边滑阀和液压缸组成。滑阀是转换放大元件，它将输入的机械信号(阀芯位移)转换成液压信号(流量、压力)输出，并加以功率放大。液压缸是执行元件，输入是压力油的流量，输出是运动速度(或位移)。滑阀阀体与液压缸缸体刚性连结在一起，构成反馈回路。因此，这是个闭环控制系统。
开环液压控制和闭环液压控制是液压控制的两类基本控制方式
其中，液压闭环控制系统常常有多种分类方法。
(1)按照控制系统完成的任务分类：
按照控制系统完成的任务类型，液压控制系统可以分为液压伺服控制系统(简称，液压伺服系统)和液压调节控制系统。
(2)按照控制系统各组成元件的线性情况分类：
按照控制系统是否包含非线性组成元件，液压控制系统可以分为线性系统和非线性系统。
(3)按照控制系统各组成元件中控制信号的连续情况分类：
按照控制系统中控制信号是否均为连续信号，液压控制系统可以分为连续系统和离散系统。
(4)按照被控物理量分类：
按照被控物理量不同，液压反馈控制系统可以分为位置控制系统、速度控制系统、力控制系统和其他物理量控制系统。
(5)按照液压控制元件或控制方式分类：
按照液压控制元件类型或控制方式不同，液压反馈控制系统可以分为阀控系统(节流控制方式)和泵控系统(容积控制方式)。进一步按照液压执行元件分类，阀控系统可分为阀控液压缸系统和阀控液压马达系统；泵控系统可分为泵控液压缸系统和泵控液压马达系统。
(6)按照信号传递介质分类：
按照控制信号传递介质不同，液压控制系统可分为机械液压控制系统(简称，机液伺服系统或机液伺服机构)、电气液压控制系统等。
自卸车车厢在加工过程中需要进行合箱操作，合箱是将多个侧板定位支撑后采用焊接方式将其焊接成一个整体，操作过程需要使用工装对侧板进行定位支撑，现有工装采用的液压控制系统虽然可达到精准控制的目的，但是液压系统若是出现部分位置泄漏或堵塞，均可能导致液压动力输出不稳定，甚至影响工装对侧板的定位效果，同时液压控制系统出现问题无法正常工作，焊接过程中所参与工作的其他部件可能正常运转，因此可能出现侧板无法完成定位支撑时，对其进行焊接或其他操作，导致液压控制系统与其他部件机械之间的联系不够紧密，无法做到联动效果，且对液压控制系统的故障原因和故障点无法做到精准快速定位解决，可能存在一定的安全隐患，因此需要一种U型结构自卸车箱体合箱工装液压控制系统来解决上述问题。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种U型结构自卸车箱体合箱工装液压控制系统，本发明所要解决的技术问题是：压控制系统出现问题无法正常工作，焊接过程中所参与工作的其他部件可能正常运转，因此可能出现侧板无法完成定位支撑时，对其进行焊接或其他操作，导致液压控制系统与其他部件机械之间的联系不够紧密，无法做到联动效果，且对液压控制系统的故障原因和故障点无法做到精准快速定位解决，可能存在一定的安全隐患的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种U型结构自卸车箱体合箱工装液压控制系统，包括液压控制系统和控制平台，所述液压控制系统与控制平台电连接，所述液压控制系统包括液压动力单元，所述液压动力单元与电磁控制阀组连接，所述电磁控制阀组与若干液压执行器连接，所述液压执行器和液压动力单元出油端设置有同一压力检测单元，所述电磁控制阀组的出油端与电磁流量计连接，所述液压执行器的出油端与低压蓄能单元连接。
所述液压动力单元的出油端与高压蓄能单元连接，所述压力检测单元的输出端与处理器的输入端电连接，所述液压动力单元与电流传感器电连接，所述电流传感器的输出端与处理器的输入端电连接，所述处理器的输出端与仿真模块的输入端电连接，所述仿真模块的输入端与建模单元和仿真规则输入单元的输出端电连接。
所述仿真模块的输出端与仿真结果分析模块的输入端电连接，所述仿真结果分析模块的输出端与处理器的输入端电连接，所述仿真模块的输入端与数据存储单元的输出端电连接，所述数据存储单元的输出端与建模单元的输入端电连接，所述处理器的输入端与指令输入单元的输出端电连接，所述处理器的输出端与报警组件的输入端电连接，所述处理器的输出端与显示单元的输入端电连接，所述处理器的输出端与断路执行单元的输入端电连接，所述处理器的输出端与指令池单元的输入端电连接，所述指令池单元与液压动力单元电连接。
作为本发明的进一步方案：所述断路执行单元用于执行断路命令，可控制多种电路的断路操作；
所述压力检测单元用于收集液压管路系统中多处位置的压力数据，收集液压执行器端部和液压动力单元排泄处压力数据和液压支路中压力数据；
所述高压蓄能单元用于在管路系统中压力过大时对多余能量进行吸收，在管路系统需要能量时，将能量释放供给管路系统；
所述低压蓄能单元用于将液压执行器出油端排油时的能量进行吸收；
所述电流传感器用于检测液压动力单元的电流数据，为判断液压控制系统是否断电提供判断依据；
所述指令池单元用于存储多种液压动力单元的动作指令并发送指令。
作为本发明的进一步方案：所述建模单元用于根据液压控制系统的基础数据建立模型；
所述仿真规则输入单元用于存储记录模型运行过程的仿真规则并发送该仿真规则至仿真模块；
所述仿真模块用于结合模型、模型运行的仿真规则、压力检测数据和电流检测数据生成仿真模型；
所述仿真结果分析模块用于分析检测结果对液压控制系统的影响，分析出故障原因和故障点，并将分析结果发送至处理器处；
所述报警组件用于发出报警信息提示工作人员；
所述显示单元用于显示仿真分析结果，仿真分析结果包括液压控制系统是否正常工作，若出现异常则显示出现异常情况的位置。
本发明的有益效果在于：
1、本发明采用压力检测单元、电流传感器、仿真模块、建模单元、仿真结果分析模块和断路执行单元，建模单元根据液压控制系统的基础数据建立模型，压力检测单元设置在多个液压执行器、液压动力单元和液压支路中，可对液压控制系统中形成网状的液压检测，同时电流传感器对液压动力单元的工作电流进行检测，并将检测的液压数据和电流数据输入仿真模块中，仿真模块结合液压控制系统模型、液压数据和电流数据、仿真规则形成实时的仿真模型，然后对该仿真模型进行分析判断，判断其数据是否出现异常情况或存在数据的异常发展趋势，在液压控制系统出现异常的情况时，处理器通过断路执行单元控制其他机械设备同时停止工作，且通过指令池单元中的停止指令控制液压动力单元停止工作，可在一定程度上保证本装置出现异常的情况时及时发现问题，并控制合箱操作的其他设备同步停止工作，不易出现侧板未完成支撑就进行加工操作的问题，合箱操作的整体联动性较为理想，且具有较好的安全性能；
2、本发明采用仿真模块和仿真结果分析模块，仿真模块可根据实时采集的液压控制系统数据建立仿真模型，分析该时刻的液压控制系统是否出现异常情况，或数据变化是否出现异常，并在仿真模型中可精准显示出现异常的故障点和故障原因分析，方便工作人员精准定位故障点并到场参与维修过程，且可对数据出现的异常趋势进行推演分析，可起到一定的故障预测功能。
附图说明
图1为本发明系统连接的结构示意图；
图中：1、液压控制系统；2、控制平台；3、液压动力单元；4、电磁控制阀组；5、液压执行器；6、低压蓄能单元；7、高压蓄能单元；8、电磁流量计；9、压力检测单元；10、电流传感器；11、指令池单元；12、处理器；13、仿真模块；14、数据存储单元；15、建模单元；16、仿真规则输入单元；17、仿真结果分析模块；18、指令输入单元；19、报警组件；20、显示单元；21、断路执行单元。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图所示，本发明提供了一种U型结构自卸车箱体合箱工装液压控制系统，包括液压控制系统1和控制平台2，液压控制系统1与控制平台2电连接，液压控制系统1包括液压动力单元3，液压动力单元3与电磁控制阀组4连接，电磁控制阀组4与若干液压执行器5连接，液压执行器5和液压动力单元3出油端设置有同一压力检测单元9，电磁控制阀组4的出油端与电磁流量计8连接，液压执行器5的出油端与低压蓄能单元6连接，通过设置高压蓄能单元7和低压蓄能单元6可对液压管路中压力过大时进行能量吸收和液压执行器5排出油中能量的吸收，可起到一定稳定液压系统的能力，同时增大能量的利用率。
液压动力单元3的出油端与高压蓄能单元7连接，压力检测单元9的输出端与处理器12的输入端电连接，液压动力单元3与电流传感器10电连接，电流传感器10的输出端与处理器12的输入端电连接，处理器12的输出端与仿真模块13的输入端电连接，仿真模块13的输入端与建模单元15和仿真规则输入单元16的输出端电连接。
仿真模块13的输出端与仿真结果分析模块17的输入端电连接，仿真结果分析模块17的输出端与处理器12的输入端电连接，仿真模块13的输入端与数据存储单元14的输出端电连接，数据存储单元14的输出端与建模单元15的输入端电连接，处理器12的输入端与指令输入单元18的输出端电连接，通过设置指令输入单元18，工作人员可通过指令输入单元18将所需的动作指令输入控制平台2中，处理器12的输出端与报警组件19的输入端电连接，通过设置报警组件19，报警组件19包括警铃和报警灯，用于发出报警声音和报警灯光，处理器12的输出端与显示单元20的输入端电连接，处理器12的输出端与断路执行单元21的输入端电连接，处理器12的输出端与指令池单元11的输入端电连接，指令池单元11与液压动力单元3电连接。
具体的，断路执行单元21用于执行断路命令，可控制多种电路的断路操作；
压力检测单元9用于收集液压管路系统中多处位置的压力数据，收集液压执行器5端部和液压动力单元3排泄处压力数据和液压支路中压力数据；
高压蓄能单元7用于在管路系统中压力过大时对多余能量进行吸收，在管路系统需要能量时，将能量释放供给管路系统；
低压蓄能单元6用于将液压执行器5出油端排油时的能量进行吸收；
电流传感器10用于检测液压动力单元3的电流数据，为判断液压控制系统1是否断电提供判断依据；
指令池单元11用于存储多种液压动力单元3的动作指令并发送指令。
具体的，建模单元15用于根据液压控制系统1的基础数据建立模型；
仿真规则输入单元16用于存储记录模型运行过程的仿真规则并发送该仿真规则至仿真模块13；
仿真模块13用于结合模型、模型运行的仿真规则、压力检测数据和电流检测数据生成仿真模型；
仿真结果分析模块17用于分析检测结果对液压控制系统1的影响，分析出故障原因和故障点，并将分析结果发送至处理器12处；
报警组件19用于发出报警信息提示工作人员；
显示单元20用于显示仿真分析结果，仿真分析结果包括液压控制系统1是否正常工作，若出现异常则显示出现异常情况的位置。
综上可得，本发明中：
采用压力检测单元9、电流传感器10、仿真模块13、建模单元15、仿真结果分析模块17和断路执行单元21，建模单元15根据液压控制系统1的基础数据建立模型，压力检测单元9设置在多个液压执行器5、液压动力单元3和液压支路中，可对液压控制系统1中形成网状的液压检测，同时电流传感器10对液压动力单元3的工作电流进行检测，并将检测的液压数据和电流数据输入仿真模块13中，仿真模块13结合液压控制系统1模型、液压数据和电流数据、仿真规则形成实时的仿真模型，然后对该仿真模型进行分析判断，判断其数据是否出现异常情况或存在数据的异常发展趋势，在液压控制系统1出现异常的情况时，处理器12通过断路执行单元21控制其他机械设备同时停止工作，且通过指令池单元11中的停止指令控制液压动力单元3停止工作，可在一定程度上保证本装置出现异常的情况时及时发现问题，并控制合箱操作的其他设备同步停止工作，不易出现侧板未完成支撑就进行加工操作的问题，合箱操作的整体联动性较为理想，且具有较好的安全性能；
采用仿真模块13和仿真结果分析模块17，仿真模块13可根据实时采集的液压控制系统1数据建立仿真模型，分析该时刻的液压控制系统1是否出现异常情况，或数据变化是否出现异常，并在仿真模型中可精准显示出现异常的故障点和故障原因分析，方便工作人员精准定位故障点并到场参与维修过程，且可对数据出现的异常趋势进行推演分析，可起到一定的故障预测功能。
最后应说明的几点是：虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明的基础上，以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (3)

1.一种U型结构自卸车箱体合箱工装液压控制系统，包括液压控制系统(1)和控制平台(2)，其特征在于：所述液压控制系统(1)与控制平台(2)电连接，所述液压控制系统(1)包括液压动力单元(3)，所述液压动力单元(3)与电磁控制阀组(4)连接，所述电磁控制阀组(4)与若干液压执行器(5)连接，所述液压执行器(5)和液压动力单元(3)出油端设置有同一压力检测单元(9)，所述电磁控制阀组(4)的出油端与电磁流量计(8)连接，所述液压执行器(5)的出油端与低压蓄能单元(6)连接；
所述液压动力单元(3)的出油端与高压蓄能单元(7)连接，所述压力检测单元(9)的输出端与处理器(12)的输入端电连接，所述液压动力单元(3)与电流传感器(10)电连接，所述电流传感器(10)的输出端与处理器(12)的输入端电连接，所述处理器(12)的输出端与仿真模块(13)的输入端电连接，所述仿真模块(13)的输入端与建模单元(15)和仿真规则输入单元(16)的输出端电连接；
所述仿真模块(13)的输出端与仿真结果分析模块(17)的输入端电连接，所述仿真结果分析模块(17)的输出端与处理器(12)的输入端电连接，所述仿真模块(13)的输入端与数据存储单元(14)的输出端电连接，所述数据存储单元(14)的输出端与建模单元(15)的输入端电连接，所述处理器(12)的输入端与指令输入单元(18)的输出端电连接，所述处理器(12)的输出端与报警组件(19)的输入端电连接，所述处理器(12)的输出端与显示单元(20)的输入端电连接，所述处理器(12)的输出端与断路执行单元(21)的输入端电连接，所述处理器(12)的输出端与指令池单元(11)的输入端电连接，所述指令池单元(11)与液压动力单元(3)电连接。
2.根据权利要求1所述的一种U型结构自卸车箱体合箱工装液压控制系统，其特征在于：所述断路执行单元(21)用于执行断路命令，可控制多种电路的断路操作；
所述压力检测单元(9)用于收集液压管路系统中多处位置的压力数据，收集液压执行器(5)端部和液压动力单元(3)排泄处压力数据和液压支路中压力数据；
所述高压蓄能单元(7)用于在管路系统中压力过大时对多余能量进行吸收，在管路系统需要能量时，将能量释放供给管路系统；
所述低压蓄能单元(6)用于将液压执行器(5)出油端排油时的能量进行吸收；
所述电流传感器(10)用于检测液压动力单元(3)的电流数据，为判断液压控制系统(1)是否断电提供判断依据；
所述指令池单元(11)用于存储多种液压动力单元(3)的动作指令并发送指令。
3.根据权利要求1所述的一种U型结构自卸车箱体合箱工装液压控制系统，其特征在于：所述建模单元(15)用于根据液压控制系统(1)的基础数据建立模型；
所述仿真规则输入单元(16)用于存储记录模型运行过程的仿真规则并发送该仿真规则至仿真模块(13)；
所述仿真模块(13)用于结合模型、模型运行的仿真规则、压力检测数据和电流检测数据生成仿真模型；
所述仿真结果分析模块(17)用于分析检测结果对液压控制系统(1)的影响，分析出故障原因和故障点，并将分析结果发送至处理器(12)处；
所述报警组件(19)用于发出报警信息提示工作人员；
所述显示单元(20)用于显示仿真分析结果，仿真分析结果包括液压控制系统(1)是否正常工作，若出现异常则显示出现异常情况的位置。
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