液壓升降杆及其控制系統的製作方法

2023-10-08 23:44:44 3

本實用新型涉及升降杆技術領域，尤其涉及一種液壓升降杆及其控制系統。

背景技術：

升降杆作為一種限制超高車輛通行的裝置，廣泛應用於各類公路及需要限高的道路。目前，人工控制的限高架的升降杆大都為固定式，其限制的高度不能調整，在限制超高車輛通行的同時對特殊時期的特殊車輛也起到了限制作用，比如消防車，救護車等，而且經常被超高車輛撞壞，造成人民生命財產的損失。對於現有的可改變限高高度的升降杆控制方式由於其調整高度困難大，反應速度慢，結構複雜，成本昂貴，控制自動化程度低，安全可靠性差，遠遠不能滿足限高架升降杆自動控制的要求。

因此，為了滿足限高架升降杆能夠智能控制，快速升降，安全可靠並且結構簡單，操作方便的要求，有必要設計一種特別的升降杆升降控制系統，解決上述技術問題。

技術實現要素：

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種液壓升降杆，通過採用液壓缸與鋼絲繩和滑輪以及繩輪組合形成動力裝置，通過液壓缸的伸縮即可實現升降杆的升高和下降，結構更加簡單，操作方便。

本實用新型所要解決的技術問題是還提供一種液壓升降杆控制系統，通過使用電氣控制系統和液壓控制系統相結合，實現智能控制，還能夠遠程調控，實現快速升降，可靠性大大提高。

為解決上述技術問題，本實用新型所採取的技術方案是：一種液壓升降杆，包括兩根豎向安裝的升降杆支架、水平安裝在兩根升降杆支架之間的升降杆、橫梁、液壓缸和控制櫃，所述液壓缸水平安裝在橫梁頂部，所述液壓缸的活塞杆端部安裝繩輪，所述升降杆對稱連接兩根鋼絲繩，兩根鋼絲繩繞過兩組滑輪以及繩輪後與橫梁頂端固定連接，液壓缸藉助於兩根同步運動的鋼絲繩驅動升降杆升降，所述液壓缸的油口通過液壓管路連接控制櫃內的液壓控制系統，控制櫃內還配套設置電氣控制系統。

所述液壓缸配套設置用於檢測活塞杆行程的位移傳感器，所述升降杆配套設置撞擊傳感器。

所述液壓控制系統包括電機泵組、蓄能器、液壓管路和液壓閥組，所述液壓站通過液壓管路和液壓閥組為液壓缸提供壓力油，所述電氣控制系統包括控制器、觸控螢幕、遙控器、備用電源和信號遠傳控制器，所述觸控螢幕與控制器雙向通信，所述遙控器與控制器無線通信，所述備用電源為控制器和電機泵組提供電源，信號遠傳控制器與控制器雙向通信，所述位移傳感器和撞擊傳感器信號端連接控制器。

為解決上述技術問題，本實用新型還採取的技術方案是：一種液壓升降杆控制系統，包括液壓控制系統和電氣控制系統，所述液壓控制系統包括電機泵組、蓄能器、液壓管路和液壓閥組，所述電機泵組通過液壓管路和液壓閥組為液壓缸提供壓力油，所述電氣控制系統包括控制器、遙控器和信號遠傳控制器，控制器通過控制元件連接液壓閥組的控制端，所述遙控器與控制器無線通信，信號遠傳控制器與控制器雙向通信。

所述電氣控制系統還包括觸控螢幕、備用電源、位移傳感器和撞擊傳感器，所述觸控螢幕與控制器雙向通信，所述位移傳感器和撞擊傳感器通過檢測元件連接控制器，所述控制器通過控制元件連接接觸器控制端，接觸器串聯在電機泵組電源端。

所述備用電源包括充電器、蓄電池和逆變器，充電器用於連接市電給蓄電池充電，蓄電池通過逆變器連接控制器電源端。

所述液壓閥組包括依次串聯的電磁換向閥、液控單向閥、第一單向節流閥和第二單向節流閥，第二單向節流閥末端通過管路連接液壓缸的有杆腔，第二單向節流閥與液壓缸之間還設有球閥和安全溢流閥，所述電機泵組出油口連接電磁換向閥進油口，電機泵組與電磁換向閥之間設置蓄能器，電磁換向閥控制端連接控制器。

採用上述技術方案所產生的有益效果在於：該升降杆通過採用液壓缸與鋼絲繩和滑輪組合形成動力裝置，通過液壓缸的伸縮即可實現升降杆的升高和下降，滑輪起到導向作用，安裝在液壓缸的活塞杆端部的繩輪實現鋼絲繩端部運動距離成倍放大，縮短液壓缸行程，結構更加簡單，操作方便，同時與升降杆配套設置位移傳感器和撞擊傳感器，能夠對升降杆的狀態進行實時監測，提高安全性。

採用上述技術方案還產生的有益效果在於：通過使用電氣控制系統和液壓控制系統相結合，實現智能控制，還能夠遠程調控，實現快速升降；同時，與升降杆配套設置位移傳感器和撞擊傳感器，能夠對升降杆的狀態進行實時監測；另外一方面，本實用新型的電氣控制系統還配備備用電源，在市電正常供電狀態下，備用電源處於充電狀態，在市電斷電情況下，備用電源供電，確保使用穩定性。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖2是升降杆安裝狀態示意圖；

圖3是控制櫃結構示意圖；

圖4是圖3的左視圖；

圖5是液壓控制系統原理圖；

圖6是電氣控制系統原理框圖；

其中：1、液壓站；2、電機泵組；3、蓄能器；4、蓄電池；5、逆變器；6、觸控螢幕；7、控制器；8、液壓閥組；8-1、電磁換向閥；8-2、液壓單向閥；8-3、第一單向節流閥；8-4、第二單向節流閥；8-5、安全溢流閥；8-6、球閥；9、撞擊傳感器； 11、液壓管路；12、控制線纜；13、位移傳感器；14、液壓缸；15、滑輪；16、鋼絲繩；17、升降杆支架；18、升降杆；19、車輛；20、控制櫃；21、油箱；22、液壓快接頭；23、壓力傳感器。

具體實施方式

下面結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。

在下面的描述中闡述了很多具體細節以便於充分理解本實用新型，但是本實用新型還可以採用其他不同於在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本實用新型內涵的情況下做類似推廣，因此本實用新型不受下面公開的具體實施例的限制。

如圖1-2所示，本實用新型公開了一種液壓升降杆，包括兩根豎向安裝的升降杆支架17、水平安裝在兩根升降杆支架17之間的升降杆18、橫梁、液壓缸14和控制櫃，所述液壓缸14水平安裝在橫梁頂部，所述液壓缸14的活塞杆端部安裝繩輪，所述升降杆18對稱連接兩根鋼絲繩16，兩根鋼絲繩16繞過兩組滑輪15以及繩輪後與橫梁頂端固定連接，液壓缸藉助於兩根同步運動的鋼絲繩驅動升降杆升降，所述液壓缸14的油口通過液壓管路11連接控制櫃內的液壓控制系統，控制櫃內還配套設置電氣控制系統。

所述液壓缸14配套設置用於檢測活塞杆行程的位移傳感器13，所述升降杆18配套設置撞擊傳感器9。

所述液壓控制系統包括電機泵組2、蓄能器3、液壓管路11和液壓閥組8，所述液壓站通過液壓管路11和液壓閥組8為液壓缸14提供壓力油，所述電氣控制系統包括控制器7、觸控螢幕6、遙控器、備用電源和信號遠傳控制器，所述觸控螢幕6與控制器7雙向通信，所述遙控器與控制器7無線通信，所述備用電源為控制器7和電機泵組2提供電源，信號遠傳控制器與控制器7雙向通信，所述位移傳感器13和撞擊傳感器9信號端連接控制器7。

該升降杆通過採用液壓缸與鋼絲繩和滑輪組合形成動力裝置，通過液壓缸的伸縮即可實現升降杆的升高和下降，滑輪起到導向作用，安裝在液壓缸的活塞杆端部的繩輪實現鋼絲繩端部運動距離成倍放大，縮短液壓缸行程，結構更加簡單，操作方便，同時與升降杆配套設置位移傳感器和撞擊傳感器，能夠對升降杆的狀態進行實時監測，提高安全性。

本實用新型還公開了一種液壓升降杆控制系統，液壓升降杆控制系統，包括液壓控制系統和電氣控制系統，所述液壓控制系統包括電機泵組2、蓄能器3、液壓管路11和液壓閥組8（參見附圖3-5），所述電機泵組2通過液壓管路11和液壓閥組8為液壓缸14提供壓力油，所述電氣控制系統包括控制器7、遙控器和信號遠傳控制器，控制器7通過控制元件連接液壓閥組8的控制端，所述遙控器與控制器7無線通信，信號遠傳控制器與控制器7雙向通信。

所述電氣控制系統還包括觸控螢幕、備用電源、位移傳感器和撞擊傳感器，所述觸控螢幕6與控制器7雙向通信，所述位移傳感器13和撞擊傳感器9通過檢測元件連接控制器7，所述控制器7通過控制元件連接接觸器控制端，接觸器串聯在電機泵組2電源端（參見附圖6）。

所述備用電源包括充電器、蓄電池4和逆變器5，充電器用於連接市電給蓄電池4充電，蓄電池4通過逆變器5連接控制器7電源端。

所述液壓閥組8包括依次串聯的電磁換向閥8-1、液控單向閥8-2、第一單向節流閥8-3和第二單向節流閥8-4，第二單向節流閥8-4末端通過管路連接液壓缸14的有杆腔，第二單向節流閥8-4與液壓缸14之間還設有球閥8-6和安全溢流閥8-5，所述電機泵組2出油口連接電磁換向閥8-1進油口，電機泵組2與電磁換向閥8-1之間設置蓄能器3，電磁換向閥8-1控制端連接控制器。

通過使用電氣控制系統和液壓控制系統相結合，實現智能控制，還能夠遠程調控，實現快速升降；同時，與升降杆配套設置位移傳感器和撞擊傳感器，能夠對升降杆的狀態進行實時監測；另外一方面，本實用新型的電氣控制系統還配備備用電源，在市電正常供電狀態下，備用電源處於充電狀態，在市電斷電情況下，備用電源供電，確保使用穩定性。

本實用新型在使用時，可以通過現場遙控器遙控或通過遠程通信信號來控制液壓站1的控制電路，從而控制液壓站1的運轉，帶動工作油缸14做直線伸縮運動，進而帶動連接滑輪15上的升降鋼絲繩16，利用升降鋼絲繩16使升降杆18升降。

液壓缸14上裝有位移傳感器13，通過位移傳感器13反饋位移信號，可以判斷升降杆18的升降高度，從而來控制液壓缸14的動作。升降杆18的升降速度可以通過調節液壓閥組8上的調速閥來控制。

液壓站1工作時當系統壓力低於設定下線壓力值時，電機泵組2自動啟動工作，當壓力升至設定上限壓力值時，電機泵組2停止工作。保證蓄能器3內液壓油的壓力值維持在設定的壓力範圍內。這樣可使電機泵組2無需一直運行，也可保證升降杆18的正常升降，大大減少了系統能耗。

控制系統的備用電源可在斷電的情況下持續工作2-3天，通過逆變器5將直流48V電壓轉換為交流220V電壓，保證市電斷電的情況下，系統也能夠正常運行。

另外，當市電斷電，備用電源也不能使用時，可以把備用泵組與液壓站1的備用泵連接口連接來保證升降杆18仍然能夠正常使用。

控制器7，其包含PLC、開關電源、繼電器、接觸器、接線端子。通過PLC編程可以實現升降杆18的手動升降控制、定時升降控制、升降高度控制、信號處理和報警輸出。

觸控螢幕6，可以顯示當前系統狀態和各種報警信號，還可以實現現場升降的控制，以及升降高度參數的設置。

升降杆18的兩端安裝有被撞報警裝置，當升降杆被撞後，被撞信號通過電氣控制系統傳輸至總控室。同時被撞時液壓站1的液壓閥組8上裝有的安全閥可保證升降杆18在撞擊瞬間液壓缸14內壓力不超載，保證系統的安全性。

控制系統的搖控器，其包含發射器和接收器組成，發射器發出來的控制信號經接收器接收後，把信號傳送到控制器7中，控制器7根據信號的不同來控制升降杆18執行不同的動作。

遠傳控制器，可以把檢測元件檢測到的信號集中處理並通過控制器傳送到遠程總控室中，總控室接收到信號可以用來遠程控制杆的升降和報警顯示。

顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。