液压排水车的中央回转机构及控制系统的制作方法

文档序号:15191615发布日期:2018-08-17 21:15阅读:175来源:国知局

本实用新型涉及一种特种车辆,尤其涉及一种液压排水车的中央回转机构及控制系统。



背景技术:

目前地球气候异常,旱涝灾害频繁,洪涝灾害、山洪暴发、矿难透水事故时常发生,因暴雨洪灾形成的内涝积水,造成道路交通瘫痪,低洼建筑、地下建筑及人防工程进水,往往不能及时将水排出,造成大量财产及设备损失。因此,排水车的作用越来越明显。

随着国家综合实力的不断增强,科技的发展,技术的更新,现有的排水车往全液压驱动模式方向发展,具有高效,快速,操作方便的特点,用户在使用的同时也对排水车的可靠性、稳定性和维护性等方面提出了更高的要求。

现有传统的液压排水车缺乏合理的中央回转机构,导致液压排水车的回转机构无法实现360°的自由旋转,且不能精准定位旋转的角度;因此,无法保证液压排水车液压系统在传输过程中的连贯性,尤其在控制策略及安全保护措施上存在很大缺陷。



技术实现要素:

本实用新型就是针对市场及客户的需求,为了解决现有液压排水车的回转机构无法360°自由旋转,难以精准定位及缺少完善控制策略等问题。特设计一种液压排水车的中央回转机构及控制方法。

本实用新型是这样实现的,一种液压排水车的中央回转机构,包括汇流箱,其特征在于:所述中央回转机构包括有液压回转装置、回转管接头装置和回转支撑,所述液压回转装置与回转支撑及基座体相连,所述汇流箱设置有油路回转装置和水路回转装置,所述油路回转装置通过液压管与基座体相连,所述水路回转装置与三通水管和回转管接头装置相连。

一种液压排水车的中央回转机构,其特征在于:所述液压回转装置包括有驱动马达、通油盘和控制阀组,所述驱动马达通过法兰与通油盘和控制阀组相连,所述通油盘的内部转轴与回转输出齿轮相连,并驱动回转支撑工作。

所述回转管接头装置包括有上通管部件、下通管部件和壳体,所述壳体内部固定连接有上轴承与下轴承,所述上通管部件套于上轴承与下轴承之中进行间隙配合,所述上轴承通过螺栓和密封垫与封盖相连;所述下通管部件固定在壳体底部,上通管部件与下通管部件中间设有O型密封圈。

所述中央回转机构安装在底盘车的副梁上。

一种液压排水车的中央回转机构的控制系统,其特征在于:所述控制系统包括有控制器、液压回转装置和传感器,所述液压回转装置包括有控制阀组和驱动马达,所述控制阀组的流量控制阀及启停控制阀与控制器相连,所述控制器通过输出低电平信号可控制驱动马达;所述控制器与传感器相连。

所述传感器包括有角度传感器、速度传感器和温度传感器。

所述角度传感器安装在基座体上,所述速度传感器安装在回转支撑上,所述温度传感器安装在液压回转装置上。

所述控制器设置有面板按键及Can通讯控制。

所述控制器安装在排水车的底盘或者车厢上。

本实用新型的有益效果在于:①实现液压排水车回转机构360°的自由旋转,不影响内部液压管的安装布置;②多重保护的控制策略要求,保证本发明可靠运行,降低运行工作中的风险;③采用控制屏操作运行,实现液压排水车的智能化操作控制。

附图说明

图1是本实用新型涉及一种液压排水车的中央回转机构的装配示意图;

图2是本实用新型涉及一种液压排水车的中央回转机构的回转管接头装置结构示意图;

图3是本实用新型涉及一种液压排水车的中央回转机构的控制系统原理图。

附图所示,其中, 1为汇流箱、2为油路回转装置、3为水路回转装置、4为回转支撑、5为液压管、6为基座体、7为控制系统、71为控制器、72为角度传感器、73为速度传感器、74为温度传感器、75为流量控制阀、76为启停控制阀、8为液压回转装置、81为驱动马达、82为法兰、83为通油盘、84为控制阀组、85为回转输出齿轮、9为回转管接头装置、91为上通管部件、92为封盖、93为密封垫、94为上轴承、95为下轴承、96为下通管部件、97为O型密封圈、98为壳体、10为三通水管、11为副梁。

具体实施方式

如图1至图3所示,一种液压排水车的中央回转机构,包括汇流箱1,其中央回转机构包括有液压回转装置8、回转管接头装置9和回转支撑4,液压回转装置8与回转支撑4和基座体6相连,汇流箱1设置有油路回转装置2和水路回转装置3,油路回转装置2通过液压管5与基座体6相连,水路回转装置3与三通水管10和回转管接头装置9相连。

回转支撑4采用单排四点接触球式,单排四点接触球式回转支承由两个座圈组成,结构紧凑,重量轻,钢球与圆弧滚道四点接触,能同时承受轴向力、径向力和倾翻力矩。整体液压中央回转机构由液压回转装置8带动回转支撑4进行齿轮传动,液压回转装置8与外部液压能源设备连接,并由液压油驱动,且固定在基座体6上,将基座体6固定在底盘车的副梁11上进行安装固定,保证基座体6稳定。

单排四点接触球式回转支撑4固定安装在汇流箱1底部,汇流箱1内部包含油路回转装置2,油路回转装置2固定在汇流箱1内侧,随单排四点接触球式回转支撑4的转动一起运动,并套进水路回转装置3中,二者同轴设计。水路回转装置3与三通水管10管道固定连接,精制回转管接头装置9安装在水路回转装置3的支撑架中轴两侧,作为进出油管的回转装置,连接油路回转装置2与基座体6上的进出液压管5,实现液压排水车中央回转机构回转运行中,内部的高压液压管5可以同步转动,不会出现液压管5随回转机构转动出现打节的现象,从而实现中央回转机构360°的自由旋转。

控制系统7采用收集数字模拟量信号,由角度传感器72及速度传感器73的配合实现中央回转机构的精准转角,并且各传感器的信号数据通过模拟量通讯直接反馈到控制器71上。通过数据的处理,软件编程设定,将各传感器的信号直接转换成输出控制液压回转装置8的控制阀组84上的低电平信号。控制各控制阀工作,并且在控制器71软件中设有定速模式、变速模式及各种温度、速度限制,倾角安全保护策略。实现了一种合理的液压中央回转机构控制系统7的设计。

一种液压排水车的中央回转机构,其液压回转装置8包括有驱动马达81、通油盘83、控制阀组84,驱动马达81通过法兰82与通油盘83和控制阀组84相连,通油盘83的内部转轴与回转输出齿轮85相连,并驱动回转支撑4工作。

液压回转装置8包括有驱动马达81、安装法兰82、通油盘 83、控制阀组 84和回转输出齿轮85;驱动马达81通过外部液压能源输入高压油进行实现驱动马达81的转动,通过内部通油盘83实现高速旋转组件自动对中,保证内部流量高效率传递,通油盘83的内部转轴最终将机械能传递到回转输出齿轮85上,驱动单排四点接触球式回转支撑4进行回转齿轮工作,安装法兰82实现液压回转装置8的稳定安装,集成度高。控制阀组84安装在驱动马达81上,并进行高效率的液压原理管路设计,保证油路的稳定输出,实现中央回转机构旋转运行。

液压驱动马达是将液压能转换成机械能的工作装置,以旋转运动向外输出机械能,得到输出轴上的转速和转距。液压马达是液压系统的一种执行元件。

通油盘83是用来分配驱动马达81高低压油路的元件。保证驱动马达81的柱塞高压油作用时输出扭矩,低压油回油作用时把停止输出扭矩的柱塞腔中的高压油排出驱动马达81,从而实现内部流量的高效率传递。

控制阀是用来控制液体压力、流量、启停和方向的元件。其中控制压力的称为压力控制阀,控制流量的称为流量控制阀,控制启停的称为启停控制阀,控制通、断和流向的称为方向控制阀。流量控制阀利用调节阀芯和阀体间的节流口面积和它所产生的局部阻力对流量进行调节,从而控制执行元件的运动速度。

回转管接头装置9包括有上通管部件91、下通管部件96和壳体98,壳体98内部固定连接有上轴承94与下轴承95,上通管部件91套于上轴承94与下轴承95之中进行间隙配合,上轴承94通过螺栓及密封垫93与封盖92相连;下通管部件96固定在壳体98底部,上通管部件91与下通管部件96中间设有O型密封圈97。

这种精制回转管接头装置9的上通管部件91套于上轴承94与下轴承95之中进行间隙配合,上下轴承94、95分别固定在壳体98的下通管部件96的内部结构中,利用上压紧密封盖92压紧上轴承94并利用螺栓紧固,中间加密封垫93进行密封,保证上通管部件91的自由转动。

下通管部件96固定在壳体98底部,不随上通管部件91转动,从而保证上通管部件91对液压管5随回转机构转动,下通管部件96对液压管5固定安装,不旋转,解决了油管运转中不出现打节的问题,实现360°回转运动;上下通管部件91、96中间设有O型密封圈97;保证内部压力不受上通管部件91旋转运行,出现泄压及泄露现象。采用这种回转管接头装置9,可实现中央回转机构360°自由旋转,保证中央回转机构内部油管运转时不出现打节的现象。

一种液压排水车的中央回转机构的控制系统,其控制系统7包括有控制器71、液压回转装置8和传感器72、73、74,液压回转装置8包括有控制阀组84和驱动马达81,控制阀组84的流量控制阀75及启停控制阀76与控制器71相连,控制器71通过输出低电平信号可控制驱动马达81的运行;控制器71与传感器72、73、74相连。

一种液压排水车的中央回转机构的控制系统,其传感器包括有角度传感器72、速度传感器73和温度传感器74。

角度传感器72安装在基座体6上,速度传感器73安装在回转支撑4上,温度传感器安装在液压回转装置8上。

控制器71安装在排水车的底盘或者车厢上。控制器71可安装在液压排水车的驾驶室里、底盘下、车厢内或者车厢的下备箱里,方便操作人员的操控。

这种液压排水车的中央回转机构的控制系统7,其速度传感器73安装在单排四点接触球式回转支撑4上,并在与回转支撑4相接触的基座体6上安装角度传感器72,当将反馈回来的速度及角度信号经过处理,换算检测出回转速度超过控制器71所设定的值时,控制器71直接输出低电平控制运行信号作用在控制阀组84的流量控制阀75上,降低流量输出,起到不超速旋转的作用。

液压回转装置8上装有pt100温度传感器74,按持续检测到驱动马达81表面温度值,达到预警温度值10s以上持续时间时,控制器71发出指示警报,并开启油冷却风扇,进行散热降温,且发出控制低电平信号控制启停控制器阀76,停止液压回转装置8的运行。当检测到温度降低到预设安全温度值时,指示警报灯解除,可正常控制,实现过温安全保护。

控制器71具有面板按键及Can通讯控制,实现各种工况控制需求。这样,采用这种液压排水车的中央回转机构的控制系统,满足液压排水车的智能化操作控制及多重功能保护的策略。

控制器71采用控制屏操作运行,控制器71上的面板按键是一种显示屏加操作按键板,操作按键包含菜单MENU键、ESC返回键、确认OK键、上调键、下调键、左调键、右调键、RUN顺时运行键、RUN逆时运行键、STOP停止键。当控制器71正常通电待机运行时,通过操作按钮RUN 顺时运行键,液压回转装置8顺时方向旋转,或按RUN 逆时运行键,液压回转装置8逆时方向旋转;需要使液压回转装置8停止工作,再按STOP停止键即可。

所有按键为点控,按一次即可发送命令;菜单MENU键为调出显示屏设定的相关控制参数表,通过查询相关参数代码,设定相关数值(不得超过设定值范围之外)通过左调键及右调键调出代码位值(总共有个、十、百、千位),通过上调键和下调键调整相应位值上的数字大小,按确定OK键确定调值数字(确定保持修改数值),而ESC返回键是直接返回上一级操作;显示屏可时时显示相关马达温度值、旋转速度、旋转角度等值;满足各操作工况及环境控制需求。

Can通讯控制是CAN局域网控制器的简称,为解决控制部件之间的数据交换而开发的一种串行数据通信总线。CAN模块是一款对整车各电子控制装置之间实现通讯数据转发的智能电控设备,从而使整车实现车载电控装置区域性网络控制系统。

以上所述的实施例,只是本实用新型较优选的具体实施方式的一种,本领域的技术人员在本实用新型技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本实用新型的保护范围内。

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