地下鏟運機的故障智能診斷監視系統的製作方法
2023-04-27 17:34:56 1
地下鏟運機的故障智能診斷監視系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了地下鏟運機的故障診斷智能監視系統，其特點是，包括發動機故障診斷系統、變速箱故障診斷系統及整車電液控制故障診斷系統；發動機採用發動機智能控制器EMR實現人機對話，對發動機的各項參數進行調整和故障檢測，同時通過CAN總線將各種參數和故障現象顯示在智能顯示器LED屏上；變速箱故障診斷通過變速箱智能控制器APC122將變速箱的各種故障和運行狀態進行檢測，同時通過CAN總線在智能顯示器LED屏上顯示；全車電液控制故障診斷利用中央處理器CPU對整機各種狀態進行CAN總線通訊、檢測和診斷，同時通過CAN總線在智能顯示器LED屏上顯示；能夠監測發動機、變速箱、整機液壓系統的運行狀態，並在發動機、變速箱、整機液壓系統出現故障時能夠迅速查明故障點。
【專利說明】地下鏟運機的故障智能診斷監視系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及地下鏟運機的故障診斷監視系統，包括發動機、變速箱、全車電液控制故障診斷及顯示，屬礦山機械設備。
【背景技術】
[0002]目前，地下礦山使用的鏟運機的發動機、變速箱、整機液壓系統都不帶故障智能診斷監視功能，當發動機、變速箱、整機液壓系統出現故障時，所有的故障現象、運行狀態信號以指示燈或通過儀表顯示的方法來表現，不能利用檢測的信號在顯示的同時對發動機進行運行幹預，即發動機只要運行，即便有故障，也不能停止，對發動機不能起到保護作用；變速檔位採用機械連杆裝置，無法顯示整機的行駛速度和檔位狀態，容易誤操作；液壓系統只反映了制動壓力和回油濾油的報警，由於空間所限，並沒有完全顯示其它，例:工作、轉向等壓力。當要排除故障時，完全靠人工判斷，有時需用排除法逐項排除，費工費力。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的是克服上述已有技術的不足，而提供地下鏟運機的故障智能診斷監視系統，主要解決現有的鏟運機排除故障時，完全靠人工判斷，有時需用排除法逐項排除，費工費力等問題
[0004]本實用新型的技術方案是:地下鏟運機的故障診斷智能監視系統，其特殊之處在於，包括發動機故障診斷系統、變速箱故障診斷系統及整車電液控制故障診斷系統；
[0005]所述的發動機故障診斷系統包括機油壓力、機油溫度、缸頭溫度、發動機轉速故障診斷；
[0006]所述的變速箱故障診斷系統包括變矩器油溫、輪轂轉速、變矩器泵輪轉速故障診斷；
[0007]所述的整車電液控制故障診斷系統包括制動油壓、轉向油壓、工作油壓、燃油油位、工作系統回油濾油壓力、制動系統濾油壓力、工作系統濾油壓力、蓄能器壓力故障診斷。
[0008]進一步的，所述的發動機故障診斷系統由發動機智能控制器EMR、輸入輸出接口D5/XX.2、輸入輸出接口 D5/XX.1、分接口 X17.1、機油溫度傳感器、轉速傳感器、缸蓋溫度傳感器、空氣增壓傳感器、機油壓力傳感器、分接口 X17.2、廢氣再循環閥、控制器電控輸出、進油閥預熱繼電器、廢氣循環繼電器、進油閥、分接口 X23、發動機故障按鈕、發動機故障指示燈、發動機CAN總線輸出接口、發動機故障診斷輸出接口 X22組成；所述的發動機智能控制器EMR上設輸入輸出接口 D5/XX.2、輸入輸出接口 D5/XX.1，輸入輸出接口 D5/XX.1上設分接口 X17.1、分接口 X17.2和分接口 X23 ;分接口 X17.1分別與機油溫度傳感器、轉速傳感器、缸蓋溫度傳感器、空氣增壓傳感器、機油壓力傳感器連接；分接口 X17.2分別與廢氣再循環閥、控制器電控輸出連接；分接口 X23分別與進油閥預熱繼電器、廢氣循環繼電器、進油閥連接；輸入輸出接口 D5/XX.2分別與發動機故障按鈕、發動機故障指示燈、發動機CAN總線輸出接口、發動機故障診斷輸出接口 X22連接。
[0009]進一步的，所述的變速箱故障診斷系統由變矩器油溫傳感器、離合器壓力傳感器、輪轂轉速傳感器、變矩器泵輪轉速傳感器、CAN總線輸出接口、變速箱智能控制器APC122、變速箱故障檢測儀RD120組成；所述的變速箱智能控制器APC122分別與變矩器油溫傳感器、離合器壓力傳感器、輪轂轉速傳感器、變矩器泵輪轉速傳感器、CAN總線輸出接口、變速箱故障檢測儀RD120連接。
[0010]進一步的，所述的整車電液控制故障診斷系統由行走制動常開壓力開關1、行走制動比例閥1、行走制動比例閥2、制動壓力傳感器、轉向油壓傳感器、工作油壓傳感器、發動機總線信號、燃油油位傳感器、中央處理器CPU(L)、變速箱總線信號、智能顯示器、駐車制動常開壓力開關、行走制動常開壓力開關2、中央處理器CPU (R)、遙控接收器、工作系統回油濾網堵塞、制動系統壓力油濾網堵塞、工作系統壓力油濾網堵塞、蓄能器壓力傳感器組成；所述的中央處理器CPU (L)分別與行走制動比例閥1、行走制動比例閥2、制動壓力傳感器、轉向油壓傳感器、工作油壓傳感器、發動機總線信號、燃油油位傳感器、變速箱總線信號連接；所述的中央處理器CPU (R)分別與行走制動常開壓力開關1、智能顯示器、駐車制動常開壓力開關、行走制動常開壓力開關2、遙控接收器、工作系統回油濾網堵塞、制動系統壓力油濾網堵塞、工作系統壓力油濾網堵塞、蓄能器壓力傳感器連接。
[0011]本實用新型所述的地下鏟運機的故障診斷智能監視系統，其診斷原理為:
[0012]發動機故障診斷:發動機採用電控發動機EMR智能控制器，智能控制器EMR能實現人機對話，對發動機的各項參數進行調整和故障診斷，同時通過CAN總線將各種參數和故障現象顯示在智能顯示器LED屏上:當發動機工作時，發動機的油溫、轉速、缸蓋溫度、機油壓力的信號通過發動機控制器EMR的X17.1接口傳到發動機控制器EMR的D5/XX.1接口中，與發動機控制器EMR內部設定門限數值進行對比後，通過發動機控制器EMR的D5/XX.2接口中的CAN總線將信號傳送到整機中央處理器CPU中，中央處理器CPU判斷發動機的運行狀態，同時將信號傳遞到智能顯示器LED屏上，對發動機的油溫、轉速、缸蓋溫度、機油壓力進行顯示。當發動機的油溫、缸蓋溫度、機油壓力超過設定門限下限時故障報警，超過設定門限上限時自動停機，相應的故障將通過發動機控制器EMR的D5/XX.2接口中的CAN總線將信號傳送到整機中央處理器(PU中，中央處理器CPU判斷發動機的運行狀態，同時將信號傳遞到智能顯示器LED屏上顯示，故障的判斷非常準確，可針對明確的故障進行排除。發動機故障診斷輸出接口還可通過專用的發動機識別程序，看到發動機的各種工作狀態和發動機的故障，並且能夠人機對話調整發動機智能控制器EMR內部的各種設定門限參數。
[0013]變速箱故障診斷:變速箱採用變速箱智能控制器APC122對變速箱的各種工作參數和故障現象進行診斷，並通過CAN總線傳送到中央處理器CPU和智能顯示器LED屏上進行顯示:當變速箱工作時，變矩器油溫、離合器壓力、泵輪轉速、輪轂轉速通過數據線傳送到APC122控制器中，與APC122內部設定門限數值進行對比後，通過CAN總線將信號傳送到整機中央處理器CPU中，同時將信號傳遞到智能顯示器LED屏上，對變矩器油溫、離合器壓力、泵輪轉速、輪轂轉速進行顯示，超出設定門限下限時故障報警，超出設定門限上限時自動保護。相應的故障將顯示在智能顯示器LED屏上，故障的判斷非常準確，可針對明確的故障進行排除。變速箱故障還可通過RD-120故障檢測儀單獨對變速箱的各種故障和運行狀態顯示，不通過CAN總線和智能顯示器LED屏。[0014]全車電液控制故障診斷:工作油壓、轉向油壓、制動油壓傳感器對檢測到的信號通過數據線傳送到中央處理器CPU中，與中央處理器CPU中的設定門限進行對比，超出設定門限下限時故障報警，超出設定門限上限時自動保護，相應的故障將顯示在智能顯示器LED屏上；工作系統回油濾油報警、工作壓力油報警等開關信號通過數據線傳到中央處理器CPU中，通過CAN總線在智能顯示器LED屏上顯示，故障的判斷非常準確，可針對明確的故障進行排除。
[0015]本實用新型所述的地下鏟運機的故障診斷智能監視系統與已有技術相比具有如下積極效果，能夠通過中央處理器CPU與發動機智能控制器和變速箱智能控制器之間的CAN總線通訊對發動機、變速箱的運行狀態進行實時數據對比和監測，並將檢測數據結果顯示在智能顯示器上；在發動機、變速箱、整機液壓系統出現故障時能夠迅速指明故障點並報警，可以實現對故障的準確判斷，提高了故障診斷的準確度，解決了傳統的靠人工判斷的方式，同時在故障擴大前對整機予以保護。
[0016]【專利附圖】
【附圖說明】:
[0017]圖1是發動機故障診斷原理圖；
[0018]圖2是變速箱故障檢測原理圖；
[0019]圖3是整車電液控制故障診斷原理圖。
[0020]圖面說明:
[0021]I發動機智能控制器EMR、2輸入輸出接口 D5/XX.2、3輸入輸出接口 D5/XX.1、4分接口 X17.1、5機油溫度傳感器、6轉速傳感器、7缸蓋溫度傳感器、8空氣增壓傳感器、9機油壓力傳感器、10分接口 X17.2、11氣再循環閥、12控制器電控輸出、13進油閥預熱繼電器、14廢氣循環繼電器、15進油閥、16分接口 X23、17發動機故障按鈕、18發動機故障指示燈、19發動機CAN總線輸出接口、20發動機故障診斷輸出接口 X22、21變矩器油溫傳感器、22離合器壓力傳感器、23輪轂轉速傳感器、24變矩器泵輪轉速傳感器、25CAN總線輸出接口、26變速箱智能控制器APC122、27變速箱故障檢測儀RD120、31行走制動常開壓力開關
1、32行走制動比例閥1、33行走制動比例閥2、34制動壓力傳感器、35轉向油壓傳感器、36工作油壓傳感器、37發動機總線信號、38燃油油位傳感器、39中央處理器CPU (L)、40變速箱總線信號、41智能顯示器、42駐車制動常開壓力開關、43行走制動常開壓力開關2、44中央處理器CPU(R)、45遙控接收器、46工作系統回油濾網堵塞、47制動系統壓力油濾網堵塞、48工作系統壓力油濾網堵塞、49蓄能器壓力傳感器。
[0022]【具體實施方式】:
[0023]下面結合附圖及實施例對本實用新型做詳細地解釋說明；所舉實施例僅用於解釋本實用新型，並非用於限制本實用新型的範圍。
[0024]實施例1，參見圖1、2、3，發動機智能控制器EMR I上有輸入輸出接口 D5/XX.2
2、輸入輸出接口D5/XX.1 3，輸入輸出接口 D5/XX.1 3上有分接口 X17.1 4、分接口 X17.210和分接口 X23 16 ;將分接口 X17.1 4分別與機油溫度傳感器5、轉速傳感器6、缸蓋溫度傳感器7、空氣增壓傳感器8、機油壓力傳感器9連接；將分接口 X17.2 10分別與廢氣再循環閥11、控制器電控輸出12連接；分接口 X23 16分別與進油閥預熱繼電器13、廢氣循環繼電器14、進油閥15連接；將輸入輸出接口 D5/XX.2 2分別與發動機故障按鈕17、發動機故障指示燈18、發動機CAN總線輸出接口 19、發動機故障診斷輸出接口 X22 20連接；形成發動機故障診斷系統；
[0025]將變速箱智能控制器APC122 26分別與變矩器油溫傳感器21、離合器壓力傳感器
22、輪轂轉速傳感器23、變矩器泵輪轉速傳感器24、CAN總線輸出接口 25、變速箱故障檢測儀RD120 27連接；形成變速箱故障診斷系統；
[0026]將中央處理器CPU (L) 39分別與行走制動比例閥I 32、行走制動比例閥2 33、制動壓力傳感器34、轉向油壓傳感器35、工作油壓傳感器36、發動機總線信號37、燃油油位傳感器38、變速箱總線信號40連接；將中央處理器CPU (R)44分別與行走制動常開壓力開關I 31、智能顯示器41、駐車制動常開壓力開關42、行走制動常開壓力開關2 43、遙控接收器45、工作系統回油濾網堵塞46、制動系統壓力油濾網堵塞47、工作系統壓力油濾網堵塞48、蓄能器壓力傳感器49連接；形成全車電液控制故障診斷系統。
[0027]採用上述實施例的故障診斷系統，其故障診斷如下:
[0028]1、發動機故障診斷:
[0029]機油溫度傳感器將採集到的發動機實時溫度數據通過分接口 X17.1的5號、9號插針連接到輸入輸出接口 D5/XX.1的9號、8號插針輸入到發動機智能控制器EMR ;轉速傳感器將採集到的發動機實時轉速數據通過分接口 X17.1的13號、14號插針連接到輸入輸出接口 D5/XX.1的12號、13號插針輸入到發動機智能控制器EMR ;缸蓋溫度傳感器將採集到的發動機實時缸蓋溫度數據通過分接口 X17.1的11號、10號插針連接到輸入輸出接口 D5/XX.1的4號、23號插針輸入到發動機智能控制器EMR ;機油壓力傳感器將採集到的發動機實時機油壓力數據通過分接口 X17.1的8號、7號、3號插針連接到輸入輸出接口 D5/XX.1的20號、21號、22號插針輸入到發動機智能控制器EMR ;機油溫度傳感器、轉速傳感器、缸蓋溫度傳感器、機油壓力傳感器採集到的數據信號與智能控制器EMR內部設定門限數值進行對比後，經過智能控制器EMR的D5/XX.2接口中的D5.2:12、D5.2:13插針，通過CAN總線將信號傳送到整機中央處理器CPU(L)的CAN1.1 (見附圖3)，中央處理器CPU判斷發動機的運行狀態，同時通過中央處理器CPU(R)的CAN2.1將信號傳遞到智能顯示器LED屏上(見附圖3)，對發動機的機油溫度、轉速、缸蓋溫度、機油壓力進行顯示。當發動機的油溫、缸蓋溫度、機油壓力超過設定門限下限時報警，超過設定門限上限時自動停機，相應的故障將顯示在智能顯示器LED屏上，故障的判斷非常準確，可針對明確的故障進行排除。發動機故障診斷輸出接口 X22通過插針D5.2.02、D5.2.11、D5.2.10、D5.2.13和電源QPl.3與外接電腦連接，通過專用的發動機識別程序，看到發動機的工作狀態和發動機的故障，並且能夠人機對話調整發動機控制器EMR內部的各種參數。發動機的故障診斷還可通過發動機故障按鈕實現:當發動機出現故障時，按發動機故障按鈕2秒以上，發動機故障指示燈將會閃爍，根據閃爍的次數，對照故障代碼，判斷發動機故障。
[0030]2.變速箱故障診斷:
[0031]變矩器油溫傳感器將採集到的變矩器實時溫度數據通過變速箱智能控制器APCl22分接口中的28、29插針輸入到變速箱智能控制器APCl22 ;離合器壓力傳感器將採集到的離合器實時壓力數據通過變速箱智能控制器APC122分接口中的15、25、24插針輸入到變速箱智能控制器APC122;輪轂轉速傳感器將採集到的變速箱實時輪轂轉速數據通過變速箱智能控制器APC122分接口中的11、12插針輸入到變速箱智能控制器APC122;變矩器泵輪轉速傳感器將採集到的變矩器泵輪實時轉速數據通過變速箱智能控制器APC122分接口中的09、10插針輸入到變速箱智能控制器APC122。變矩器油溫傳感器離合器壓力傳感器輪轂轉速傳感器發動機轉速傳感器採集到的數據信號與變速箱智能控制器APC122內部設定門限數值進行對比後，通過變速箱智能控制器APC122分接口中的22、23、36插針將CAN總線信號傳送到整機中央處理器CPU的CAN1.2 (見附圖3)，中央處理器CPU判斷變速箱的運行狀態，同時將信號通過中央處理器CPU的CAN2.1 (見附圖3)，傳遞到智能顯示器LED屏上，對變矩器油溫、離合器壓力、輪轂轉速、變矩器泵輪轉速進行顯示。當變矩器油溫、離合器壓力、輪轂轉速、變矩器泵輪轉速、超過設定門限下限時報警，超過設定門限上限時則使變速箱停止工作，相應的故障將顯示在智能顯示器LED屏上，故障的判斷非常準確，可針對明確的故障進行排除。通過輸出接口中的08、36、51插針外接有變速箱故障診斷儀RD120，當變速箱出現故障時，故障診斷儀RD120從變速箱智能控制器APC122內部獲取信號，對照故障代碼，診斷變速箱各種故障。並且故障診斷儀RD120可以顯示變速箱的各種實時數據。
[0032]3、整車電液控制故障診斷:
[0033]行走制動比例閥1、行走制動比例閥2將採集到的制動壓力通過中央處理器CPU(L)中的分接口 48、49輸入到中央處理器CPU中由中央處理器CPU利用內部設定門限對行走制動壓力進行判斷決定輸出制動壓力的高低，同時中央處理器CPU對行走制動比例閥
1、行走制動比例閥2的工作狀態進行檢測，出現故障時進行保護並通過智能顯示器進行顯示。制動壓力傳感器、轉向油壓傳感器、工作油壓傳感器、燃油油位傳感器將檢測到的制動壓力、轉向油壓、工作油壓、燃油油位的實時數據。通過中央處理器CPU (L)中的分接口 24、
23、22、07輸入到中央處理器CPU中由中央處理器CPU利用內部設定門限對制動壓力、轉向油壓、工作油壓、燃油油位進行對比。同時中央處理器CPU對制動壓力傳感器、轉向油壓傳感器、工作油壓傳感器、燃油油位傳感器的工作狀態進行檢測，出現故障時進行保護並通過智能顯示器進行顯示。發動機總線信號、變速箱總線信號智能顯示器、遙控接收器將接受到的總線信號分別經中央處理器CPU (L)的11、12、30、31 ;中央處理器CPU (R)的11、12、30、31輸入到中央處理器CPU中由中央處理器CPU對各路總線信號進行分析判斷後對各路控制器進行控制並通過智能顯示器進行顯示。駐車制動常開壓力開關將採集到的駐車制動壓力通過中央處理器CPU (R)的中的分接口 09輸入到中央處理器CPU中，由中央處理器CPU對該信號進行分析判斷後對駐車制動進行控制。行走制動常開壓力開關1、行走制動常開壓力開關2將採集到的行走制動壓力通過中央處理器CPU (R)的中的分接口 10、27輸入到中央處理器CPU中，由中央處理器CPU對該信號進行分析判斷後對行走制動進行控制並通過智能顯示器顯示。工作系統回油濾網堵塞、制動系統壓力油濾網堵塞、工作系統壓力油濾網堵塞、蓄能器壓力傳感器將採集到的工作系統回油濾油、制動系統壓力濾油、工作系統壓力濾油、蓄能器壓力的實時數據通過中央處理器CPU (R)的中的分接口 40、41、43、46輸入到中央處理器CPU中，由中央處理器CPU對該信號進行分析判斷後，通過智能顯示器進行顯示和報警。
【權利要求】
1.地下鏟運機的故障診斷智能監視系統，其特徵在於，包括發動機故障診斷系統、變速箱故障診斷系統及整車電液控制故障診斷系統； 所述的發動機故障診斷系統包括機油壓力、機油溫度、缸頭溫度、發動機轉速故障診斷； 所述的變速箱故障診斷系統包括變矩器油溫、輪轂轉速、變矩器泵輪轉速故障診斷；所述的整車電液控制故障診斷系統包括制動油壓、轉向油壓、工作油壓、燃油油位、工作系統回油濾油壓力、制動系統濾油壓力、工作系統濾油； 所述的發動機故障診斷系統由發動機智能控制器EMR(l)、輸入輸出接口 D5/XX.2(2)、輸入輸出接口 D5/XX.1(3)、分接口 X17.1(4)、機油溫度傳感器(5)、轉速傳感器(6)、缸蓋溫度傳感器(7)、空氣增壓傳感器(8)、機油壓力傳感器(9)、分接口 X17.2(10)、廢氣再循環閥(11)、控制器電控輸出(12)、進油閥預熱繼電器(13)、廢氣循環繼電器(14)、進油閥(15)、分接口 X23 (16 )、發動機故障按鈕(17 )、發動機故障指示燈(18 )、發動機CAN總線輸出接口(19)、發動機故障診斷輸出接口 X22 (20)組成；所述的發動機智能控制器EMR (I)上設輸入輸出接口 D5/XX.2 (2)、輸入輸出接口 D5/XX.1 (3)，輸入輸出接口 D5/XX.1 (3)上設分接ΠΧ17.1 (4)、分接口 X17.2 (10)和分接口 X23 (16);分接口 X17.1 (4)分別與機油溫度傳感器(5)、轉速傳感器(6)、缸蓋溫度傳感器(7)、空氣增壓傳感器(8)、機油壓力傳感器(9)連接；分接口 X17.2 (10)分別與廢氣再循環閥(11)、控制器電控輸出(12)連接；分接口 X23 (16)分別與進油閥預熱繼電器(13)、廢氣循環繼電器(14)、進油閥(15)連接；輸入輸出接口 D5/XX.2 (2)分別與發動機故障按鈕(17)、發動機故障指示燈(18)、發動機CAN總線輸出接口(19)、發動機故障診斷輸出接口 X22 (20)連接； 所述的變速箱故障診斷系統由變矩器油溫傳感器(21)、離合器壓力傳感器(22)、輪轂轉速傳感器(23 )、變矩器泵輪轉速傳感器(24 )、CAN總線輸出接口( 25 )、變速箱智能控制器APC122 (26)、變速箱故障檢測儀RD120 (27)組成；所述的變速箱智能控制器APC122 (26)分別與變矩器油溫傳感器(21)、離合器壓力傳感器(22)、輪轂轉速傳感器(23)、變矩器泵輪轉速傳感器(24)、CAN總線輸出接口(25)、變速箱故障檢測儀RD120 (27)連接。
2.根據權利要求1所述的地下鏟運機的故障診斷智能監視系統，其特徵在於，所述的整車電液控制故障診斷系統由行走制動常開壓力開關I (31)、行走制動比例閥I (32)、行走制動比例閥2 (33)、制動壓力傳感器(34)、轉向油壓傳感器(35)、工作油壓傳感器(36)、發動機總線信號(37)、燃油油位傳感器(38)、中央處理器CPU (L) (39)、變速箱總線信號(40)、智能顯示器(41)、駐車制動常開壓力開關(42)、行走制動常開壓力開關2 (43)、中央處理器CPU (R) (44)、遙控接收器(45)、工作系統回油濾網堵塞(46)、制動系統壓力油濾網堵塞(47)、工作系統壓力油濾網堵塞(48)、蓄能器壓力傳感器(49)組成；所述的中央處理器CPU (L) (39)分別與行走制動比例閥I (32)、行走制動比例閥2 (33)、制動壓力傳感器(34)、轉向油壓傳感器(35)、工作油壓傳感器(36)、發動機總線信號(37)、燃油油位傳感器(38)、變速箱總線信號(40)連接；所述的中央處理器CPU (R) (44)分別與行走制動常開壓力開關I (31)、智能顯示器(41)、駐車制動常開壓力開關(42)、行走制動常開壓力開關2(43)、遙控接收器(45)、工作系統回油濾網堵塞(46)、制動系統壓力油濾網堵塞(47)、工作系統壓力油濾網堵塞(48)、蓄能器壓力傳感器(49)連接。
【文檔編號】E02F9/00GK203440859SQ201320518810
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年8月24日 優先權日:2013年8月24日
【發明者】曲軍, 隋自清, 權惠君, 徐延崗 申請人:煙臺興業機械股份有限公司