一種起重機液壓泵的監控系統的製作方法

2023-09-18 22:46:50

本實用新型涉及起重機監控系統領域，更具體地涉及一種起重機液壓泵的監控系統。

背景技術：

目前，在海洋工程領域，安裝在船舶上的折臂式起重機是海上建設和後勤補給上不可或缺的特種裝備。在起重機的液壓系統中，液壓泵是起重機液壓系統的動力源，控制不當會使起重機的工作達不到要求，嚴重的情況下可能會使起重機損壞造成工程事故，所以必須對液壓泵進行合理的調控和實時的監測。現階段起重機的液壓泵監控系統結構複雜、成本高、能效使用率低、對故障的響應較慢。

技術實現要素：

為了克服上述問題，本實用新型的目的在於提供一種完善合理的起重機液壓泵的監控系統，主要用於對液壓泵的排量進行平穩且精確的調控，同時對泵的關鍵數據狀態進行監測，保證操作人員能夠及時準確的發現故障並進行維修。

本實用新型採用以下技術方案：一種起重機液壓泵的監控系統，其包括：PLC控制器、液壓泵控制電子元件、人機界面控制單元、比例閥、軸向柱塞液壓泵、閥位置傳感器、泵旋轉角度傳感器以及壓力傳感器，

其中液壓泵控制電子元件通過通信電纜與PLC控制器相連接，PLC控制器與人機界面控制單元進行連接，比例閥、閥位置傳感器、泵旋轉角度傳感器和壓力傳感器分別與液壓泵控制電子元件和軸向柱塞液壓泵相連接，

PLC控制器編程有控制程序，可完成對輸入/輸出信號的控制，從而對軸向柱塞液壓泵的排量和方向進行控制，PLC控制器可以發送對軸向柱塞液壓泵的控制命令給液壓泵控制電子元件，同時能讀取出液壓泵控制電子元件中檢測到的液壓泵狀態數據並能夠對液壓泵狀態數據進行處理後發送至人機界面控制單元，

人機界面控制單元用於顯示和控制軸向柱塞液壓泵的狀態與參數，

比例閥接收液壓泵控制電子元件發來的命令來控制油路系統的換向和軸向柱塞液壓泵的排量，

閥位置傳感器用於檢測比例閥所處行程的位置狀態，

泵旋轉角度傳感器用於檢測軸向柱塞液壓泵的旋轉角度，

壓力傳感器用於獲取油路中的壓力值。

進一步地，比例閥為電流控制類型的比例閥，在泵的控制油路中作為一個先導閥作用。

進一步地，軸向柱塞液壓泵是可變排量的液壓泵。

進一步地，監控系統使用了兩個壓力傳感器，形成了一個閉環的壓力控制，以校正系統的壓力偏差。

進一步地，起重機液壓泵為海工折臂式起重機液壓泵。

本實用新型的有益效果為：一種海工折臂式起重機液壓泵的監控系統用於控制起重機上的主動力泵，在控制方面，可獨立控制每個液壓泵，對排量的控制精度高，系統的結構簡單，與傳統閥控制系統相比，提高能效50％以上。在監測方面，能準確地實時監測液壓泵的壓力、閥的位置和液壓泵的旋轉角度，實現了對摺臂式起重機的液壓泵可能出現的故障問題的檢測與診斷，防止操作人員因為操作的失誤而出現工程事故。監控系統的應用實現了起重機的自動化和智能化，提高了工作效率，保障了人身安全，滿足了生產需求。

附圖說明

圖1為根據本實用新型的海工折臂式起重機液壓泵的監控系統的結構示意圖。

具體實施方式

為了更好的理解本實用新型，下面結合實施例和附圖來對本實用新型的技術方案做進一步的說明。

參考圖1，一種海工折臂式起重機液壓泵的監控系統，主要包括PLC控制器(可編程邏輯控制器)、液壓泵控制電子元件、人機界面控制單元、比例閥、軸向柱塞液壓泵、閥位置傳感器、泵旋轉角度傳感器和壓力傳感器。

液壓泵控制電子元件通過通信電纜與PLC控制器相連接，PLC控制器與人機界面控制單元進行連接，比例閥、閥位置傳感器、泵旋轉角度傳感器和壓力傳感器分別與液壓泵控制電子元件和軸向柱塞液壓泵相連接。

PLC控制器為起重機電氣控制的核心，可完成對輸入/輸出信號的控制。在PLC控制器中編程有控制程序，操作人員可以在司機室對液壓泵的排量和方向進行控制。

液壓泵控制電子元件是一個液壓泵控制模塊。PLC控制器可以發送對液壓泵的控制命令給液壓泵控制電子元件來控制液壓泵，同時能讀取出液壓泵控制電子元件中檢測到的液壓泵狀態數據。

比例閥為電流控制類型的比例閥，在泵的控制油路中作為一個先導閥作用。比例閥接收液壓泵控制電子元件發來的命令來控制油路系統的換向和液壓泵的排量。

軸向柱塞液壓泵是一個可變排量的液壓泵，是起重機液壓系統中的主動力源。

閥位置傳感器用於檢測比例閥所處行程的位置狀態。

泵旋轉角度傳感器用於檢測液壓泵的旋轉角度。

壓力傳感器用於獲取油路中的壓力值。在監控系統中使用了兩個壓力傳感器，形成了一個閉環的壓力控制，能夠校正系統的壓力偏差。

人機界面控制單元與PLC控制器進行電氣連接，PLC控制器不斷地將液壓泵控制電子元件裡所檢測的數據進行處理後發送給人機界面控制單元，從而實現所述軸向柱塞液壓泵的狀態與參數的實時監控。

上述海工折臂式起重機液壓泵的監控系統的操作過程如下：首先，通過與軸向柱塞液壓泵連接的閥位置傳感器、泵旋轉角度傳感器和壓力傳感器來檢測液壓泵狀態(例如，比例閥所處行程的位置狀態、液壓泵的旋轉角度和油路中的壓力值)；隨後將檢測到的液壓泵狀態的數據匯總到液壓泵控制電子元件中；PLC控制器讀取液壓泵控制電子元件中檢測到的液壓泵狀態數據並能夠對液壓泵狀態數據進行處理，然後將其發送至人機界面控制單元；人機界面控制單元然後顯示軸向柱塞液壓泵的狀態與參數，操作人員可以直接通過人機界面控制單元來對液壓泵的排量和方向進行控制，或PLC控制器可以根據所存儲的控制程序對液壓泵的排量和方向進行自動控制；PLC控制器可以將對液壓泵的控制命令發送給液壓泵控制電子元件，液壓泵控制電子元件將命令發送至比例閥來控制油路系統的換向和液壓泵的排量。

以上的實施例僅用於說明本實用新型的技術方案但不是對其進行限制，所屬領域的人員應當能夠參照本實用新型的具體方案進行修改或者對部分技術特徵進行等同替換，上述的改動或者等同的替換應該屬於本實用新型請求保護的技術方案範圍中。