CN117605734A - 一种连铸智能液压系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种连铸智能液压系统，包括主泵压力控制系统、主泵压力控制系统、循环冷却系统、油箱控制系统、执行操作系统、电气控制系统以及智能软件系统；在主泵压力控制系统中，在主泵出口设置压力传感器一、流量传感器一，在主泵泄漏口设置流量传感器二，在主泵壳体上设置温度传感器一，在主泵压力控制系统的主管路上设置在线油品检测仪。本发明通过在液压系统中增加多种检测传感器，来获得各个液压元件的运行状态和参数，并且配套对应的智能软件系统，能够远程监测并诊断液压系统元件运行状态，智能软件系统设有专家数据库，专家模式下还可分析及处理各种故障问题并给出建议，帮助维护人员快速解决问题。

Description

一种连铸智能液压系统

技术领域

本发明涉及智能液压系统技术领域，具体来说，涉及一种连铸智能液压系统。

背景技术

当前冶金连铸行业正在使用的液压系统，主要功能是控制液压执行元件完成固定的机械周期往复动作。使用的液压元件大部分都是开关量形式的，在设备故障的情况下，只能给出压力、温度等简单报警显示，维护人员需要根据专业知识进行现场排查维修，处理过程工作复杂，需要监测元件较多，还需要电气液压维护人员配合，处理故障拖延时间长，严重影响生产。

具体地：液压系统压力、油温和液位等参数报警后，报警信息单一，没有故障设备指示，没有处理方法指示，需要有经验的技术人员，到现场检测各种元件参数，排除故障，费时费力妨碍以后遇到同样问题，不能手动查询或自动提示处理方法；

液压泵在磨损严重后，泵的容积效率会降低，泵的排量会减小，系统发热会越发严重，系统压力也会极剧降低，继而引发系统故障，影响生产，不能提前预防。

针对上述问题，目前还没有有效的解决办法。

发明内容

针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种连铸智能液压系统，能够克服现有技术的上述不足。

为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种连铸智能液压系统，包括主泵压力控制系统、主泵压力控制系统、循环冷却系统、油箱控制系统、执行操作系统、电气控制系统以及智能软件系统，

在主泵压力控制系统中，在主泵出口设置压力传感器一、流量传感器一，在主泵泄漏口设置流量传感器二，在主泵壳体上设置温度传感器一，在主泵压力控制系统的主管路上设置在线油品检测仪；在循环冷却系统中，在冷却器的进水口和回水口管路处均设置流量传感器三，在冷却器的进回油管路处设置温度传感器二，在循环泵出口管路设置压力传感器二；在油箱控制系统中，在油箱上设置温度传感器三和液位传感器；在执行操作系统中，在液压缸上设置位移传感器；

所述压力传感器一、流量传感器一、流量传感器二、温度传感器一、在线油品检测仪、流量传感器三、温度传感器二、压力传感器二、温度传感器三、液位传感器以及位移传感器均远传采集到的数据到电气控制系统，电气控制系统包括信号采集器，信号采集器用于采集液压系统中所有的参数和运行状态数据，并将采集到的数据通过网络服务器传送至智能软件系统；

智能软件系统，通过网络服务器接收并存储信号采集器传送的液压系统的参数和运行状态数据，绘制参数历史曲线方便远程查询工作状态，智能软件系统设有专家模式，当出现设备异常时，专家模式可以根据运行状态数据发出提示和判断，并给出故障原因和处理建议。

进一步地，针对主泵压力控制系统，所述智能软件系统用于远程连续监测并存储记录主泵压力控制系统的柱塞泵压力、温度和流量数值，获得柱塞泵所有在线运行的压力、温度和流量数据参数历史曲线，以方便远程数据查询；同时，智能软件系统的专家模式根据主泵的实际流量和泄漏量计算出泵的容积效率，并调入泵的使用时间、泵出口压力和泵壳温度分析出泵的磨损效率，给出主泵的使用寿命情况和建议更换的周期。

进一步地，针对循环冷却系统，所述智能软件系统根据流量传感器三的数值参数分析判断如下：正常情况下，进水量和回水量是一定值，当冷却器堵塞时，查看进水量和回水量曲线记录，进水量和回水量数值会同时减小，因此判断冷却器堵塞；若进水量不变，回水量减小或增大，则判断冷却器板片可能破损和油水混合。

进一步地，针对循环冷却系统，所述智能软件系统根据温度传感器二的数值参数分析判断如下：正常情况下，进冷却器的油温高，出冷却器的油温会降低一定数值，此时判断冷却器是正常工作的；如若这个数值变小，此时判定系统的冷却性能下降，智能软件系统则评测冷却器进水水温变高或冷却器问题。

进一步地，针对油箱控制系统，所述智能软件系统记录存储油箱温度和液位的数值曲线，同时判断出温度和液位正常范围，当油箱温度曲线和液位曲线出现异常后，智能软件系统及时发出提示和判断，并提前给工作人员发出预警提示。

进一步地，针对执行操作系统，所述智能软件系统读取到液压缸的位移时间曲线，计算出液压缸的速度值；在正常工作中，位移时间曲线的变化直接体现出液压缸的运行状态；当液压缸出现问题时，智能软件系统会根据油缸实际速度值与油缸正常的速度设定值进行比较，超过允许误差时发出报警提示，并给出处理建议。

进一步地，所述智能软件系统包括智能液压监诊软件、专家数据库和网络服务器，智能液压监诊软件用于监测和显示液压系统中各个工作元件工作状态和运行参数画面，智能液压监诊软件中设定了各种参数的报警值和正常数值范围，当设备的主要参数在快到达报警临界值前会发出提醒，同时根据特殊的计算方法推断出故障的元件，方便日常巡检工作人员重点关注。

进一步地，专家数据库内存储常见设备故障的判断和处理方法，当设备出现故障后，专家数据库的处理建议会自动与故障关键词匹配，同时系统出现的故障和处理信息都会自动存储到专家数据库中。

进一步地，网络服务器是智能软件系统的存储中心，各种参数数据和专家数据库都是存储在服务器中。

本发明的有益效果：本发明通过在液压系统中增加多种检测传感器，来获得各个液压元件的运行状态和参数，并且配套对应的智能软件系统，能够远程监测并诊断液压系统元件运行状态，智能软件系统设有专家数据库，专家模式下还可分析及处理各种故障问题并给出建议，帮助维护人员快速解决问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例所述的连铸智能液压系统的总体结构图；

图2是根据本发明实施例所述的连铸智能液压系统的智能软件系统故障信息提示处理展示图。

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所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-2所示，根据本发明实施例所述的一种连铸智能液压系统，在主泵压力控制系统中，在主泵出口配有压力传感器和流量传感器，在泵泄漏口安装流量传感器，在泵壳体上安装温度传感器，在系统主管路上安装在线油品检测仪，可以监测油液清洁度等级，油液含水量，油液粘度等。

在循环冷却系统中，冷却器的进水口和回水口管路处安装流量传感器，冷却器的进回油管路处安装温度传感器；在循环泵出口管路安装压力传感器；

在油箱控制系统中，油箱上安装温度传感器、液位传感器，回油过滤器；

在执行操作系统中，液压缸配置有位移传感器；

电气控制系统增加信号采集器；

液压系统配备智能软件系统和网络服务器等。液压系统的各种参数和运行状态等数据可以经过信号采集器收集，传送到智能软件系统服务器。

在主泵压力控制系统中，主泵出口的压力传感器可以连续测量主泵压力值，同时远传到电气控制系统；主泵出口的流量传感器和泄漏口的流量传感器可以分别连续测量泵的出口管路流量和泄露口管路流量数值，同时远传到电气控制系统；主泵壳体上的温度传感器可以连续测量泵体的温度数值，同时远传到电气控制系统；在系统主管路上安装的在线油品检测仪，可以间断检测分析液压油的清洁度、含水量以及油液粘度等，并且数据可以远传，可以设定报警信息 。以上参数信息传送到智能软件系统，能够实现远程连续监测、并存储记录柱塞泵压力、温度和流量数值，获得柱塞泵所有在线运行的压力、温度和流量数据参数历史曲线，方便工程师远程数据查询。同时使用智能软件系统的专家模式，可以根据主泵的实际流量和泄漏量，计算出泵的容积效率，再调入泵的使用时间、泵出口压力和泵壳温度等参数，就可以分析出泵的磨损效率，由此来给出主泵的使用寿命情况，给出建议更换周期，用户可以据此编订设备检修计划。这样避免了多泵同时损坏，以致备件不足等影响生产的情况发生，为安全生产提供了保障。

循环冷却系统中，冷却器的进水口和回水口管路处的流量传感器可以连续测量冷却器的进水量和回水量数值，同时远传到电气控制系统。通过这些数值参数和智能软件系统可以分析判断出如下结果：正常情况下，进水量和回水量是一定值，当冷却器堵塞时，查看进水量和回水量曲线记录，进水量和回水量数值会同时减小，这时就可以判断冷却器堵塞；若进水量不变，回水量减小或增大，则冷却器板片可能破损，油水混合了。此时智能软件系统的专家模式可以通过在线油品检测仪含水量数据来验证判断结果。冷却器的进回油管路处安装的温度传感器可以连续测量油液的温度，同时远传到电气控制系统。通过智能软件系统可以根据这些数值参数曲线，分析判断出如下结果：正常情况下，进冷却器的油温高，出冷却器的油温会降低一定数值，这样冷却器是正常工作的，假如这个数值变小了，此时就断定系统的冷却性能下降了，这时智能软件会评测是冷却器进水水温变高了还是冷却器等其他问题，帮助维护人员解决问题；在循环泵出口管路安装的压力传感器可以连续测量循环主泵压力值，同时远传到电气控制系统，通过智能软件系统专家模式可以根据这些数值参数曲线，分析判断出循环泵的运行状况，给出是否需要更换的提示。

油箱控制系统中，油箱上的温度传感器，可以连续测量油箱油温，同时远传到电气控制系统；油箱上安装液位传感器，可以连续测量油箱液位，同时远传到电气控制系统；通过智能软件系统，能够记录存储油箱温度和液位的数值曲线，同时判断出温度和液位正常范围。当油箱温度曲线和液位曲线出现异常后，智能软件系统会及时发出提示和判断，然后提前给工作人员发出预警提示，这样即避免了故障的发生，又为工作人员处理故障问题争取了时间，保障了生产安全。

执行操作系统中，液压缸上的位移传感器，可以连续测量油缸位置，同时远传到电气控制系统。智能软件会读取到液压缸的位移时间曲线，计算出液压缸的速度值。在正常工作中，位移时间曲线的变化直接体现出液压缸的运行状态。当液压缸出现问题时，例如液压缸的內泄漏会引起液压缸位移时间曲线的抖动变化或运行速度变化等，这时智能软件系统就会根据油缸实际速度值与油缸正常的速度设定值进行比较，超过允许误差时发出报警提示，并给出处理建议。

电气控制系统中的信号采集器，可以将系统中所有的压力、温度等信号参数采集，方便数据网络传输，实现远程数据监控，省去了技术人员必须到总控室才能查看设备运行参数的复杂过程。

液压系统中的智能软件系统，可以通过网络服务器接收并存储信号采集器传送的液压系统的各种参数和运行状态等数据，同时异地的技术人员可以随时通过智能软件系统查看液压系统的各种设备运行状态。当设备出故障时，工程师可以通过智能软件系统存储的液压系统各元件运行参数和历史记录判断故障原因，还能看到智能软件系统给出的故障原因和处理建议，极大地方便了维护人员快速处理设备故障，保障了设备的生产安全。

为了方便理解本发明的上述技术方案，以下通过具体使用方式上对本发明的上述技术方案进行详细说明。

在具体使用时，根据本发明所述的一种连铸智能液压系统，如图1连铸智能液压系统总体结构图中，说明了智能液压系统的结构组成主要有6部分，分别是：1. 主泵压力控制系统 2.循环冷却系统 3. 油箱控制系统 4. 执行操作系统 5. 电气控制系统 6. 智能软件系统。其中1-5都是设备组成部分，6是软件组成部分，组合起来才构成本专利的连铸智能液压系统。

主泵压力控制系统包含主要元件有电机、柱塞泵、电磁溢流阀、压力传感器、流量传感器、温度传感器、油品检测仪器等。其中电机、柱塞泵、电磁溢流阀为设备工作元件，压力传感器、流量传感器、温度传感器、油品检测仪器为设备辅助监测元件，是用来监测判断主泵压力控制系统设备工作运行状态是否正常。比如压力传感器测量主泵出口的压力，当主泵压力数值比原有正常数值持续低一定值时，则考虑液压泵性能降低，这时智能软件发出智能提示，这时可以在软件中查看泵的容积效率和泵体的温度是否异常，综合判断，排除故障。

循环冷却系统包含主要元件有循环电机、循环泵、冷却器、循环过滤器、涡轮流量计、温度传感器等。其中循环电机、循环泵、冷却器、循环过滤器为设备工作元件，涡轮流量计、温度传感器为设备辅助监测元件，是用来监测判断循环冷却系统设备工作运行状态是否正常的。

油箱控制系统包含主要元件有温度控制仪、液位传感器、加热器、回油过滤器等。其中加热器、回油过滤器为设备工作元件，温度控制仪、液位传感器为设备辅助监测元件，是用来监测判断油箱设备工作运行状态是否正常的。

执行操作系统包含主要元件有液压阀、液压缸、位移传感器等。其中液压阀、液压缸为设备工作元件，位移传感器为设备辅助监测元件，是用来监测判断执行操作系统设备工作运行状态是否正常的。

电气控制系统包含主要元件有电气控制器、信号采集器等。其中电气控制器为设备工作元件，信号采集器为电气系统辅助信号处理元件，是用来将系统设备的各工作参数采集远传的。

智能软件系统主要部分有智能液压监诊软件、专家数据库、网络服务器等。其中序号智能液压监诊软件是用来监测显示液压系统中各个工作元件工作状态和运行参数画面的，软件中可以设定各种参数的报警值和正常数值范围，方便查询工作运行状态是否正常，同时设备的主要参数在快到达报警临界值前也会有提醒，还可以根据特殊的计算方法，推断出故障的元件，方便日常巡检工作人员重点关注，及时发现问题、处理问题。专家数据库内存储了常见设备故障的判断和处理方法。当设备出现故障后，专家数据库的处理建议就会自动与故障关键词匹配，帮助工作人员处理问题。同时系统出现的故障和处理信息都会自动存储到专家数据库中，这样专家数据库就会越适合这套液压系统，方便下次故障的快速处理。网络服务器是给智能软件系统的存储中心，各种参数数据和专家数据库都是存储在服务器中。

如图2智能软件系统故障信息提示处理方法中，列出了智能液压系统常见故障的报警信息，根据不同的报警信息给出了故障所在系统的类型，然后给出了故障分析和判断方法，方便工作人员确认故障元件，最终给出了处理问题的解决方案。

上述智能软件系统故障信息提示处理方法提供的信息可能不是很全面，但是这种逻辑方法是最适合维修人员快速处理故障和记录故障的，极大减小了维修人员的工作量。实现了通过液压系统的各种监测记录，来判断液压系统运行是否正常，火存在哪些隐患问题，监测设备运行状态，可以提前预知液压元件如主泵、冷却器、过滤器等易损件的故障报警，实现液压系统的智能化管理。

综上所述，借助于本发明的上述技术方案，通过在液压系统中增加多种检测传感器，来获得各个液压元件的运行状态和参数，并且配套对应的智能软件系统，能够远程监测并诊断液压系统元件运行状态，智能软件系统设有专家数据库，专家模式下还可分析及处理各种故障问题并给出建议，帮助维护人员快速解决问题。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种连铸智能液压系统，包括主泵压力控制系统、主泵压力控制系统、循环冷却系统、油箱控制系统、执行操作系统、电气控制系统以及智能软件系统，其特征在于，

在主泵压力控制系统中，在主泵出口设置压力传感器一、流量传感器一，在主泵泄漏口设置流量传感器二，在主泵壳体上设置温度传感器一，在主泵压力控制系统的主管路上设置在线油品检测仪；在循环冷却系统中，在冷却器的进水口和回水口管路处均设置流量传感器三，在冷却器的进回油管路处设置温度传感器二，在循环泵出口管路设置压力传感器二；在油箱控制系统中，在油箱上设置温度传感器三和液位传感器；在执行操作系统中，在液压缸上设置位移传感器；

所述压力传感器一、流量传感器一、流量传感器二、温度传感器一、在线油品检测仪、流量传感器三、温度传感器二、压力传感器二、温度传感器三、液位传感器以及位移传感器均远传采集到的数据到电气控制系统，电气控制系统包括信号采集器，信号采集器用于采集液压系统中所有的参数和运行状态数据，并将采集到的数据通过网络服务器传送至智能软件系统；

智能软件系统，通过网络服务器接收并存储信号采集器传送的液压系统的参数和运行状态数据，绘制参数历史曲线方便远程查询工作状态，智能软件系统设有专家模式，当出现设备异常时，专家模式可以根据运行状态数据发出提示和判断，并给出故障原因和处理建议。

2.根据权利要求1所述的连铸智能液压系统，其特征在于，针对主泵压力控制系统，所述智能软件系统用于远程连续监测并存储记录主泵压力控制系统的柱塞泵压力、温度和流量数值，获得柱塞泵所有在线运行的压力、温度和流量数据参数历史曲线，以方便远程数据查询；同时，智能软件系统的专家模式根据主泵的实际流量和泄漏量计算出泵的容积效率，并调入泵的使用时间、泵出口压力和泵壳温度分析出泵的磨损效率，给出主泵的使用寿命情况和建议更换的周期。

3.根据权利要求1所述的连铸智能液压系统，其特征在于，针对循环冷却系统，所述智能软件系统根据流量传感器三的数值参数分析判断如下：正常情况下，进水量和回水量是一定值，当冷却器堵塞时，查看进水量和回水量曲线记录，进水量和回水量数值会同时减小，因此判断冷却器堵塞；若进水量不变，回水量减小或增大，则判断冷却器板片可能破损和油水混合。

4.根据权利要求1所述的连铸智能液压系统，其特征在于，针对循环冷却系统，所述智能软件系统根据温度传感器二的数值参数分析判断如下：正常情况下，进冷却器的油温高，出冷却器的油温会降低一定数值，此时判断冷却器是正常工作的；如若这个数值变小，此时判定系统的冷却性能下降，智能软件系统则评测冷却器进水水温变高或冷却器问题。

5.根据权利要求1所述的连铸智能液压系统，其特征在于，针对油箱控制系统，所述智能软件系统记录存储油箱温度和液位的数值曲线，同时判断出温度和液位正常范围，当油箱温度曲线和液位曲线出现异常后，智能软件系统及时发出提示和判断，并提前给工作人员发出预警提示。

6.根据权利要求1所述的连铸智能液压系统，其特征在于，针对执行操作系统，所述智能软件系统读取到液压缸的位移时间曲线，计算出液压缸的速度值；在正常工作中，位移时间曲线的变化直接体现出液压缸的运行状态；当液压缸出现问题时，智能软件系统会根据油缸实际速度值与油缸正常的速度设定值进行比较，超过允许误差时发出报警提示，并给出处理建议。

7.根据权利要求1所述的连铸智能液压系统，其特征在于，所述智能软件系统包括智能液压监诊软件、专家数据库和网络服务器，智能液压监诊软件用于监测和显示液压系统中各个工作元件工作状态和运行参数画面，智能液压监诊软件中设定了各种参数的报警值和正常数值范围，当设备的主要参数在快到达报警临界值前会发出提醒，同时根据特殊的计算方法推断出故障的元件，方便日常巡检工作人员重点关注。

8.根据权利要求7所述的连铸智能液压系统，其特征在于，专家数据库内存储常见设备故障的判断和处理方法，当设备出现故障后，专家数据库的处理建议会自动与故障关键词匹配，同时系统出现的故障和处理信息都会自动存储到专家数据库中。

9.根据权利要求7所述的连铸智能液压系统，其特征在于，网络服务器是智能软件系统的存储中心，各种参数数据和专家数据库都是存储在服务器中。