CN2820965Y - 推土机监测和故障诊断装置 - Google Patents

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林其生
王大宇
胡珂
周力
田魁岳
倪建和
朱伟望
王生业
张晖
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Abstract

本实用新型涉及一种推土机监测和故障诊断装置。本实用新型属于推土机制造技术领域。推土机监测和故障诊断装置，包括传感器、控制器和显示器，传感器连接控制器，控制器连接显示器，其特点是推土机装有传动压力传感器、发动机机油压力传感器、变矩器压力传感器、变矩器油温传感器，传动压力传感器、发动机机油压力传感器、变矩器压力传感器、变矩器油温传感器通过数据总线与控制器相连，控制器与输出处理结果的显示器相连通。本实用新型具有监测、故障报警及时、准确、可视化，性能稳定，安全可靠，操作方便等特点，适用于恶劣的高原环境，真正提升推土机操作系统的智能化。本实用新型降低了推土机维修费用，提高了工作效率。

Description

推土机监测和故障诊断装置
技术领域
本实用新型属于推土机制造技术领域，特别是涉及一种推土机监测和故障诊断装置。
背景技术
目前，国产推土机大部分仍然采用机械结构来进行控制操作，没有有效的现场监测和故障诊断系统。因此，对于故障发生前没有预见性，不能提前做好准备工作，被动的去处理发生的故障。发生故障之后往往要依赖操纵者的实际经验来判断故障点，这为快速、及时的解决故障造成了很大困难。同时，即增加了操纵人员劳动强度，又降低了生产效率，造成了生产成本增加和机械效率降低等。
发明内容
本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供了一种推土机监测和故障诊断装置。
本实用新型的目的在于填补现有技术的不足和空白，提供一种可视化、操作简便、功能齐全、自动化程度高的微电脑控制的智能化电子监测和故障诊断系统，对故障发生进行预报以及提供技术维护、检修等功能。减少人为误判，准确、及时的解决故障。从而有效提高机械效率，降低劳动强度。
本实用新型由PLC(可编程逻辑控制器)、图文显示器、CAN总线等系统构成。采用微电脑控制的智能化电子监测系统中要监测压力、温度、液位、转速、发动机运行计时等信号，由传感器将各种信号采集送入到PLC相应的AI、DI、PI输入端，信号经PLC自动进行处理转换成相应数字量，然后由显示器逐一显示出来。
当传感器监测到有故障发生时，会及时将被测参量经PLC处理，进行标准量比较进一步判断被测参量的情况，由显示器将数据、故障点显示出来，指导操纵者查找和排除故障。
本实用新型的目的实现过程：主要是将高原推土机上的各个监测点通过各种传感器进行有效的测量，把测量到的压力、温度、液位、转速等信号输入到PLC(可编程逻辑控制器)中进行处理并将测量结果以数字或图形的方式显示在屏幕上。当传感器监测到有故障发生时，会及时将被测参量经PLC处理，与标准量进行比较进一步判断被测参量的情况，由显示器将数据、故障点显示出来，并提示处理办法。使操纵者及时有效的解决遇到的问题。
本实用新型采取如下技术方案：
推土机监测和故障诊断装置，包括传感器、控制器和显示器，传感器连接控制器，控制器连接显示器，其特点是推土机装有传动压力传感器、发动机机油压力传感器、变矩器压力传感器、变矩器油温传感器，传动压力传感器、发动机机油压力传感器、变矩器压力传感器、变矩器油温传感器通过数据总线与控制器相连，控制器与输出处理结果的显示器相连通。
本实用新型还可以采用如下技术措施：
所述的推土机监测和故障诊断装置，其特点是推土机装有工作压力传感器、发动机水温传感器，工作压力传感器、发动机水温传感器通过数据总线与控制器相连。
所述的推土机监测和故障诊断装置，其特点是推土机装有行走速度传感器、发动机转速传感器，行走速度传感器、发动机转速传感器通过数据总线与控制器相连。
所述的推土机监测和故障诊断装置，其特点是推土机装有燃油箱燃油液位传感器，燃油液位传感器通过数据总线与控制器相连。
所述的推土机监测和故障诊断装置，其特点是推土机装有电瓶电压检测电路，电压检测电路与控制器相连接。
所述的推土机监测和故障诊断装置，其特点是推土机装有发动机运行计时电路，发动机运行计时电路与控制器相连接。
所述的推土机监测和故障诊断装置，其特点是变矩器压力传感器为变矩器出口压力传感器。
所述的推土机监测和故障诊断装置，其特点是变矩器油温传感器为变矩器出口油温传感器。
本实用新型具有的优点和积极效果：
由于高原推土机监测和故障诊断系统的应用，可以对高原推土机在实际运行状态下的各种被测参量进行有效的监测同时对故障进行准确报警，显示故障点，提示处理办法。具有故障报警及时、可视化，提示故障点准确等优点，尤其是高原推土机监测和故障诊断，适用于恶劣的高原环境。从而真正提升推土机操作系统的智能化。另外可以改变设备的维修体制，从现行的“定期维修”向更合理的“视情维修”转变，降低维修费用，确保机械设备安全运行，提高设备综合管理水平，提高了工作效率。本实用新型具有性能稳定，安全可靠，操作方便等优点。
附图说明
图1是本实用新型连接结构示意图。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
参阅图1。
高原推土机监测和故障诊断装置，其推土机装有传动系统压力传感器、工作系统压力传感器、推土机行走速度传感器、发动机转速传感器、发动机机油压力传感器、变矩器出口压力传感器、发动机水温传感器、变矩器出口油温传感器、燃油箱燃油液位传感器，传动系统压力传感器、工作系统压力传感器、推土机行走速度传感器、发动机转速传感器、发动机机油压力传感器、变矩器出口压力传感器、发动机水温传感器、变矩器出口油温传感器、燃油箱燃油液位传感器通过数据总线与控制器相连。推土机装有电瓶电压检测电路，电压检测电路与控制器相连接；电瓶电压通过电路进行分压，然后通过控制器中的模拟量进行计算。推土机装有发动机运行计时电路，发动机运行计时电路与控制器相连接；发动机运行计时通过控制器中的脉冲计数功能来实现。控制器与输出处理结果的显示器相连通。
高原推土机监测和故障诊断装置的传感器通过预先下载到控制器中的程序进行信号的处理，然后通过CAN_bus总线进行通讯。其中：压力传感器为上海天沐自动化有限公司的NS-I1型号传感器或上海超导传感器厂的型号303-CPS压力传感器；温度传感器为上海超导传感器厂的型号306-CTS的温度传感器。液位传感器为科蒂斯仪器(中国)有限公司的型号FS-002液位传感器；转速传感器为北京通磁伟业有限公司的磁通位置型测速传感器。
监测和故障诊断标准量的设定数据：1、发动机水温：测量量程28℃--120℃，报警点≥105℃。2、发动机机油油压：测量量程0--267Kpa，报警点≤138Kpa。3、发动机转速：测量量程0--2500RPM，低速：985±50RPM，高速：2095±50RPM。4、变矩器出口油温：测量量程66℃--154℃，报警点≥130℃。5、变矩器出口压力：测量量程0.29±0.035Mpa。6、推土机行走转速(做系统控制参量用)，测量量程：前进，I档0--3.7km/h，II档0--6.6km/h，III档0--3.7km/h；后退，I档0--4.5km/h，II档0--7.9km/h，III档0--12.2km/h。7、发动机计时：测量量程0--10000小时。8.电瓶电压：测量量程24V，报警点≤20V。9.燃油液位：测量量程0--600mm，报警点≤150mm。10.传动系统油泵压力：高速2095±50RPM，3±0.14Mpa；低速670±50RPM，≥2.62Mpa。11.工作系统油泵压力：17Mpa。
显示器采用德国GRAF公司SPT-X-AT3显示器。它为图形文本混合显示器，有一个CAN-bus接口与控制器相连。可以使用面板上的数字电位计和三个按键进行翻屏、修改参数等。编程使用C语言和ITE6工具。
控制器EPEC采用SPT-K系列控制器。SPT-K-2023A控制器最多具有52点开关量输入，16点模拟量输入，20点开关量输出，输出8路PWM信号，直接驱动四片电液比例阀，采用CAN_Bus总线(CAN2.0B和CANopen协议)通讯。
监测系统中要监测压力、温度、液位、转速等信号，由传感器将各种信号送入到PLC相应的AI、DI、PI输入端，信号经PLC进行处理变换成相应数字量，然后由显示器逐一显示出来。
压力、温度传感器将压力、温度等转换成电信号，转速采用电磁开关测量齿数由控制器进行脉冲计数转换成转速和行走速度，传感器选的是脉冲传感器，响应频率0HZ~25KHZ，输出接口PNP方式，方波脉冲输出给控制器PI输入端，计算发动机转速和推土机行走速度；发动机运行计时由PLC的时钟发出脉冲进行累计计时；燃油箱液位采用液位计将信号输入控制器进行处理。
当传感器监测到推土机有故障发生时，会及时将被测参量经PLC预先编译好的程序处理，与标准量进行比较来判断被测参量的情况是否正确，如果与标准量不符，通过显示器将故障数据、故障点显示出来，并提示操纵者处理办法。本实用新型实现了高原推土机监测和故障诊断的目的。

Claims (8)

1、推土机监测和故障诊断装置，包括传感器、控制器和显示器，传感器连接控制器，控制器连接显示器，其特征是：推土机装有传动压力传感器、发动机机油压力传感器、变矩器压力传感器、变矩器油温传感器，传动压力传感器、发动机机油压力传感器、变矩器压力传感器、变矩器油温传感器通过数据总线与控制器相连，控制器与输出处理结果的显示器相连通。
2、根据权利要求1所述的推土机监测和故障诊断装置，其特征是：推土机装有工作压力传感器、发动机水温传感器，工作压力传感器、发动机水温传感器通过数据总线与控制器相连。
3、根据权利要求1所述的推土机监测和故障诊断装置，其特征是：推土机装有行走速度传感器、发动机转速传感器，行走速度传感器、发动机转速传感器通过数据总线与控制器相连。
4、根据权利要求1所述的推土机监测和故障诊断装置，其特征是：推土机装有燃油箱燃油液位传感器，燃油液位传感器通过数据总线与控制器相连。
5、根据权利要求1所述的推土机监测和故障诊断装置，其特征是：推土机装有电瓶电压检测电路，电压检测电路与控制器相连接。
6、根据权利要求1所述的推土机监测和故障诊断装置，其特征是：推土机装有发动机运行计时电路，发动机运行计时电路与控制器相连接。
7、根据权利要求1所述的推土机监测和故障诊断装置，其特征是：变矩器压力传感器为变矩器出口压力传感器。
8、根据权利要求1所述的推土机监测和故障诊断装置，其特征是：变矩器油温传感器为变矩器出口油温传感器。
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