CN217499896U - 一种机械化桥的放桥控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及机械化桥作业技术领域，公开了一种机械化桥的放桥控制系统，包括遥控器、控制箱、放桥液压电磁阀、及设置在放桥机构上的角度传感器、压力传感器和激光测距仪；所述遥控器将接收的操作信号输出给控制箱；所述控制箱控制放桥液压电磁阀工作，驱动放桥机构进行放桥动作；所述角度传感器检测放桥机构的转动角度；所述激光测距仪检测桥跨与地面之间的距离；所述压力传感器检测放桥机构的压力值；所述控制箱根据接收到的所述转动角度和距离，通过放桥液压电磁阀控制放桥机构的放桥速度，并根据所述压力值，在桥跨着地后控制放桥机构停止工作，完成桥跨的放桥作业。本实用新型能够降低作业难度和减少作业时间，提高作业效率。

Description

一种机械化桥的放桥控制系统

技术领域

本实用新型涉及机械化桥作业技术领域，更具体的说，特别涉及一种机械化桥的放桥控制系统。

背景技术

机械化桥主要用于快速架设临时桥梁通道，保障各类车辆克服河川、干沟、弹坑等障碍。机械化桥在作业过程中，在桥跨展开后进行放桥是必不可少的作业流程。目前，放桥采取的作业方式是靠操作人员反复观察，通过遥控器发出操作指令进行放桥，耗费时间长，作业效率低。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术存在的技术问题，提供一种机械化桥的放桥控制系统，能够降低作业难度和减少作业时间，提高放桥作业效率。

为了解决以上提出的问题，本实用新型采用的技术方案为：

本实用新型提供一种机械化桥的放桥控制系统，所述机械化桥包括底盘车、桥跨、放桥机构和液压系统，所述放桥控制系统包括遥控器、设置在底盘车上的控制箱、设置在液压系统上的放桥液压电磁阀、及设置在放桥机构上的角度传感器、压力传感器和激光测距仪；

所述遥控器将接收的操作信号输出给控制箱；所述控制箱根据所述操作信号，控制放桥液压电磁阀工作，通过液压系统驱动放桥机构进行放桥动作；

所述角度传感器用于检测放桥机构的转动角度；所述激光测距仪用于检测桥跨与地面之间的距离；所述压力传感器用于检测放桥机构的压力值；所述控制箱根据接收到的所述转动角度和距离，通过放桥液压电磁阀控制放桥机构的放桥速度，并根据所述压力值，在桥跨着地后通过放桥液压电磁阀控制放桥机构停止工作，完成桥跨的放桥作业。

进一步的，所述遥控器包括遥控发射器和遥控接收机，所述遥控接收机设置在底盘车上，所述遥控发射器由操作人员随身携带；所述遥控接收机接收遥控发射器发送的操作信号，并输出给控制箱。

进一步的，所述放桥机构还包括滚轮组、支撑架和固定座，所述摆动油缸设置在固定座上，所述支撑架的一端与所述固定座铰接，所述摆动油缸的活塞杆和支撑架的另一端分别连接桥跨；所述滚轮组嵌入桥跨的滑道中，并进行滑动配合。

进一步的，所述控制箱包括数据采集单元、数据处理单元、数据分析单元和控制输出单元；

所述数据采集单元实时接收遥控器的操作信号、及角度传感器、压力传感器和激光测距仪对应的检测信号，并将操作信号和检测信号分别输出给数据处理单元；

所述数据处理单元用于对接收的操作信号和检测信号进行处理，将处理后的数据输出给数据分析单元；

所述数据分析单元将接收到处理后的数据，与预存的参数范围相比较，产生不同的控制策略并输出给控制输出单元；

所述控制输出单元将所述不同的控制策略输出给放桥液压电磁阀，通过液压系统控制放桥机构，自动完成放桥动作。

进一步的，所述控制策略包括对放桥机构分别进行缓慢加速控制、匀速控制和缓慢减速控制。

进一步的，所述角度传感器能够检测放桥机构在0-360°的转动角度，信号接口的数据通讯波特率为250Kbit/s。

进一步的，所述激光测距仪的信号接口电流为4-20mA；所述压力传感器的测量范围为0-40MPa，信号接口电流为4-20mA。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型提供的放桥控制系统，改变传统的目测放桥方式，采用自动放桥控制，将机械化桥的操作信号及检测元件的检测信号均采集到控制箱中，由控制箱根据实际的需要发出相应的驱动命令，并通过放桥液压电磁阀，由液压系统驱动放桥机构实现放桥作业，即使机械化桥的放桥机构自动、有序的完成一系列动作，整体结构简单、可靠，并能够降低作业难度和减少作业时间，从而提高放桥作业效率，也保证了安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型中的方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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。其中：

图1为本实用新型机械化桥的放桥控制系统的原理图。

图2为本实用新型机械化桥中放桥机构的示意图。

图3为本实用新型控制箱的原理图。

图4为本实用新型机械化桥的放桥控制系统的工作流程图。

附图标记说明如下：1-摆动油缸、2-滚轮组、3-支撑架、4-固定座、10-控制箱、20-遥控器、30-角度传感器、40-压力传感器、50-激光测距仪、60-放桥液压电磁阀、201-遥控发射器、202-遥控接收机。

具体实施方式

除非另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语与属于本实用新型技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文在说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型，例如，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。

本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；本实用新型的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图说明中，当元件被称为“固定于”或“安装于”或“设置于”或“连接于”另一个元件上，它可以是直接或间接位于该另一个元件上。例如，当一个元件被称为“连接于”另一个元件上，它可以是直接或间接连接到该另一个元件上。

此外，在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本实用新型的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

参阅图1所示，本实用新型提供一种机械化桥的放桥控制系统，所述机械化桥包括底盘车、桥跨、放桥机构和液压系统。

所述放桥控制系统包括控制箱10、遥控器20、放桥液压电磁阀60、及设置在放桥机构上的角度传感器30、压力传感器40和激光测距仪50；所述遥控器20包括遥控发射器201和遥控接收机202，所述遥控接收机202和控制箱10安装在底盘车的驾驶室内，所述遥控发射器201由操作人员随身携带，所述放桥液压电磁阀60设置在液压系统的多路阀上。

所述遥控接收机202接收遥控发射器201的操作信号，并将操作信号通过连接线缆传输给控制箱10；所述控制箱10根据所述操作信号，控制放桥液压电磁阀60工作，通过液压系统驱动放桥机构进行放桥动作。

所述角度传感器30用于检测放桥机构的转动角度，并输出给所述控制箱10；所述压力传感器40用于检测放桥机构的压力，并将压力值输出给所述控制箱10；所述激光测距仪50用于检测桥跨与地面之间的距离，并输出给所述控制箱10；

所述控制箱10根据接收到的所述转动角度和距离，控制放桥液压电磁阀60工作，通过液压系统控制放桥机构的放桥速度，并根据所述压力值，在桥跨着地后通过放桥液压电磁阀控制放桥机构停止工作，即完成桥跨的放桥作业。

具体的，所述遥控发射器201与遥控接收机202之间通过有线或无线的方式通讯，遥控发射器201与遥控接收机202之间的无线传输距离在100米以上。所述遥控接收机202与控制箱10之间通过特定的CAN总线协议传输数据，数据通讯波特率为250Kbit/s。所述遥控发射器201上设有与机械化桥作业设备动作相对应的一组操作开关，包括控制放桥机构的操作开关等。

本实施例中，控制箱10根据操作信号，控制放桥液压电磁阀60工作，并通过液压系统控制放桥机构带动桥跨运动，实现桥跨的放桥作业。放桥机构的工作过程中，通过角度传感器30、压力传感器40和激光测距仪50分别检测放桥机构的转动角度、压力、及桥跨与地方之间的距离信号，再由控制箱10根据检测信号，控制放桥机构的放桥速度，并在桥跨着地后控制放桥机构停止工作，即完成桥跨的放桥作业，整个控制系统简单、可靠也易于实现，并能提供放桥作业的效率和安全性。

参阅图2所示，所述放桥机构还包括摆动油缸1、滚轮组2、支撑架3和固定座4，所述摆动油缸1设置在固定座4上，所述支撑架3的一端与所述固定座4铰接。所述摆动油缸1的活塞杆和支撑架3的另一端分别连接桥跨，摆动油缸1上活塞杆的伸缩使支撑架3带着桥跨进行摆动，所述滚轮组2嵌入桥跨的滑道中，采用销齿结构使桥跨前后移动。

本实施例中，放桥机构通过液压系统驱动摆动油缸1动作，即可实现摆动油缸1推出和收回桥跨；放桥时，摆动油缸1伸出使放桥机构转动下摆带动桥跨运动，当桥跨着地后将桥跨放下，摆动油缸1停止工作。

进一步的，所述角度传感器30安装在放桥机构的转动构件上，无需与转动构件同轴安装，即能检测0-360°的转动角度，信号接口为CAN总线输出，数据通讯波特率为250Kbit/s，便于测量放桥机构的转动角度，并能够进行可靠的数据传输，在角度传感器30的测量精度内，控制箱10可以准确进行摆动油缸1伸出量的控制。

进一步的，所述激光测距仪50安装在放桥机构上，能以非接触方式测量移动中的物体与静止物体的间距，高精度漫反射测量能用于低反射面的自然界面，可应对复杂环境的使用，适应高温、低温及高粉尘等恶劣环境，信号接口电流为4-20mA，使得控制箱10可以准确进行放桥机构转动速度的控制，保证放桥过程的平稳。

进一步的，所述压力传感器40设置在放桥机构的摆动油缸1上，测量范围为0-40MPa，信号接口电流为4-20mA，用于检测摆动油缸1的压力是否增大到预设值，测量精确且数据传输高效，并结合激光测距仪50的检测距离值判断桥跨是否着地。所述检测信号通过连接线缆送至控制箱PLC10的输入接口。

进一步的，所述放桥液压电磁阀60用于控制放桥液压系统的通断，机械化桥是采用液压传动进行桥跨的架设与撤收作业，通过控制箱PLC10的输出控制放桥液压电磁阀60的得电与失电，从而控制放桥机构的摆动油缸1的伸出与缩回，简单、可靠，并方便实现放桥作业。

进一步的，参阅图3所示，所述控制箱10包括数据采集单元101、数据处理单元102、数据分析单元103和控制输出单元104，所述数据采集单元101实时接收遥控发射器201的操作信号、及角度传感器30、压力传感器40和激光测距仪50对应的检测信号，即包括角度信号、压力信号和距离信号，并将操作信号和检测信号分别输出给数据处理单元102；

所述数据处理单元102用于对接收的操作信号和检测信号进行处理，将处理后的数据输出给数据分析单元103；

所述数据库分析单元104将接收到处理后的数据，与数据库分析单元104中预存的参数相比较，根据预存参数范围产生不同的控制策略，并将控制策略输出给控制输出单元104。

所述控制输出单元104将所述不同的控制策略输出给放桥液压电磁阀，通过液压系统控制放桥机构，自动完成放桥动作。

进一步的，所述控制策略包括3个级别，包括：放桥开始时为对放桥机构进行缓慢加速控制，中间过程为对放桥机构进行匀速控制，放桥到位时为对放桥机构进行缓慢减速控制。

本实施例中，控制箱10通过产生不同的控制策略，输出给放桥液压电磁阀实现对放桥机构进行放桥控制，简单、可靠，并能保证放桥机构工作的可靠性和安全性，也保证了机械化桥整体结构的安全性。

如图4所示，本实用新型提供的机械化桥的放桥控制系统，其放桥控制过程的具体步骤如下：

步骤S1：遥控发射器201向遥控接收机202发送操作信号，所述遥控接收机202将所述操作信号输出给控制箱PLC10。

步骤S2：控制箱PLC10根据所述操作信号，输出电信号控制放桥液压电磁阀60工作，通过液压系统开始驱动放桥机构动作。

步骤S3：在动作过程中，角度传感器30检测放桥机构的转动角度，判断转动角度是否增大，如果是，则控制箱10通过放桥液压电磁阀60，控制放桥机构的放桥速度，并执行下一步；否则重新检测。

步骤S4：激光测距仪50检测目标桥跨与地面之间的距离，判断桥跨是否接近地面，如果是，则控制箱10通过放桥液压电磁阀60，控制放桥机构降低放桥速度，并执行下一步；否则重新检测。

步骤S5：压力传感器40检测放桥机构的摆动油缸压力，判断桥跨是否着地，如果是，则控制箱10通过放桥液压电磁阀60，控制放桥机构停止放桥，即完成桥跨的放桥作业；否则重新检测。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种机械化桥的放桥控制系统，所述机械化桥包括底盘车、桥跨、放桥机构和液压系统，其特征在于：所述放桥控制系统包括遥控器、设置在底盘车上的控制箱、设置在液压系统上的放桥液压电磁阀、及设置在放桥机构上的角度传感器、压力传感器和激光测距仪；

所述遥控器将接收的操作信号输出给控制箱；所述控制箱根据所述操作信号，控制放桥液压电磁阀工作，通过液压系统驱动放桥机构进行放桥动作；

所述角度传感器用于检测放桥机构的转动角度；所述激光测距仪用于检测桥跨与地面之间的距离；所述压力传感器用于检测放桥机构的压力值；所述控制箱根据接收到的所述转动角度和距离，通过放桥液压电磁阀控制放桥机构的放桥速度，并根据所述压力值，在桥跨着地后通过放桥液压电磁阀控制放桥机构停止工作，完成桥跨的放桥作业。

2.根据权利要求1所述机械化桥的放桥控制系统，其特征在于：所述遥控器包括遥控发射器和遥控接收机，所述遥控接收机设置在底盘车上，所述遥控发射器由操作人员随身携带；所述遥控接收机接收遥控发射器发送的操作信号，并输出给控制箱。

3.根据权利要求1所述机械化桥的放桥控制系统，其特征在于：所述放桥机构还包括摆动油缸、滚轮组、支撑架和固定座，所述摆动油缸设置在固定座上，所述支撑架的一端与所述固定座铰接，所述摆动油缸的活塞杆和支撑架的另一端分别连接桥跨；所述滚轮组嵌入桥跨的滑道中，并进行滑动配合。

4.根据权利要求1所述机械化桥的放桥控制系统，其特征在于：所述控制箱包括数据采集单元、数据处理单元、数据分析单元和控制输出单元；

所述数据采集单元实时接收遥控器的操作信号、及角度传感器、压力传感器和激光测距仪对应的检测信号，并将操作信号和检测信号分别输出给数据处理单元；

所述数据处理单元用于对接收的操作信号和检测信号进行处理，将处理后的数据输出给数据分析单元；

所述数据分析单元将接收到处理后的数据，与预存的参数范围相比较，产生不同的控制策略并输出给控制输出单元；

所述控制输出单元将所述不同的控制策略输出给放桥液压电磁阀，通过液压系统控制放桥机构，自动完成放桥动作。

5.根据权利要求4所述机械化桥的放桥控制系统，其特征在于：所述控制策略包括对放桥机构分别进行缓慢加速控制、匀速控制和缓慢减速控制。

6.根据权利要求1所述机械化桥的放桥控制系统，其特征在于：所述角度传感器能够检测放桥机构在0-360°的转动角度，信号接口的数据通讯波特率为250Kbit/s。

7.根据权利要求1所述机械化桥的放桥控制系统，其特征在于：所述激光测距仪的信号接口电流为4-20mA；所述压力传感器的测量范围为0-40MPa，信号接口电流为4-20mA。

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