一种电推缸的制作方法

文档序号:17178296发布日期:2019-03-22 20:41阅读:619来源:国知局
一种电推缸的制作方法

本发明涉及舵机领域,具体涉及一种电推缸。



背景技术:

随着工厂自动化的要求越来越高,对动力驱动系统的要求也随之增加,现在常用的动力驱动系统为液压油缸,液压油缸的外形精巧、承受工作压力大,抗疲劳强度、耐冲击性能强,且自身重量小、使用寿命长,可以采用多种工作方式,但液压油缸运行过程中需要配套液压系统使用,包括动力元件、控制元件、辅助元件和液压油,液压油污染严重、液压管道安装困难,且液压系统的能耗利用率低、运动局限性大,成本高、维护困难,且受力情况难以预测、安全性能差。



技术实现要素:

为解决现有技术中存在的问题,本发明提供一种电推缸,电推缸作为动力驱动系统,集成度高节能环保,方便与plc控制系统连接,可实现高精密运动控制,提高安全性能。

为达到上述目的,本发明的技术方案是:

包括1#电推缸本体、2#电推缸本体和电推缸电控系统,1#电推缸本体包括1#变频电动机、第一传动机构和第一缸体部分,2#电推缸本体包括2#变频电动机、第二传动机构和第二缸体部分,其特征在于:所述1#变频电动机和第一缸体部分设在第一传动机构的同一侧,1#变频电动机通过第一传动机构与第一缸体部分连接,1#变频电动机和第一缸体部分平行设置,所述第一缸体部分包括第一缸体、连接在第一传动机构上的第一丝杆、套在第一丝杆外的第一电推杆和套在第一丝杆外的第一往返螺母,第一往返螺母啮合在第一丝杆上,第一往返螺母连接在第一电推杆上,第一电推杆的另一端连接有第一摆杆,第一摆杆的中间设有第一通孔;所述2#变频电动机和第二缸体部分设在第二传动机构的同一侧,2#变频电动机通过第二传动机构与第二缸体部分连接,2#变频电动机和第二缸体部分平行设置,所述第二缸体部分包括第二缸体、连接在第二传动机构上的第二丝杆、套在第二丝杆外的第二电推杆和套在第二丝杆外的第二往返螺母,第二往返螺母啮合在第二丝杆上,第二往返螺母连接在第二电推杆上,第二电推杆的另一端连接有第二摆杆,第二摆杆的中间设有第二通孔;所述第一摆杆前端与第二摆杆前端通过连接杆连接;

电推缸电控系统包括电源模块、起动模块、电动机驱动模块和电动机控制模块;

起动模块包括1#变频电动机起动模块、2#变频电动机起动模块和起动控制模块;

1#变频电动机起动模块包括与电源模块连接的手动开关q1、与手动开关q1连接的继电器开关km1和与继电器开关km1连接的变频器a1;在变频器a1上连接有1#变频电动机;

2#变频电动机起动模块包括与电源模块连接的手动开关q2、与手动开关q2连接的继电器开关km2和与继电器开关km2连接的变频器a2;在变频器a2上连接有2#变频电动机;

起动控制模块包括与电源模块连接的继电器开关km11、与继电器开关km11连接的手动开关q3、与手动开关q3连接的变压器t1、与变压器t1连接的电磁线圈km1和km2,;在手动开关q1输入端与继电器开关km11之间的线路上连接有电磁线圈km11;

1#变频器与2#变频器相互通讯;

所述的电动机驱动模块包括1#变频电动机驱动模块和2#变频电动机驱动模块;

1#变频电动机驱动模块包括与变频器a1的di1连接且并联的继电器常开开关k5和k6,依次连接在变频器a1的di2与变频器a1电源端之间的继电器常开开关k6和继电器常闭开关k5,连接在变频器a1的di4与变频器a1电源端之间的继电器常开开关k3,连接在变频器a1的di5与变频器a1电源端之间的继电器常开开关k4;在变频器a1的电源端依次通过继电器常闭开关k15和k16与继电器常开开关k5和k6的连接点连接;

2#变频电动机驱动模块包括与变频器a2的di1连接且并联的继电器常开开关k5和k6,依次连接在变频器a2的di2与变频器a2电源端之间的继电器常开开关k6和继电器常闭开关k5,连接在变频器a2的di4与变频器a2电源端之间的继电器常开开关k3,连接在变频器a2的di5与变频器a2电源端之间的继电器常开开关k4;

电动机控制模块包括转舵控制模块和速度控制模块;

转舵控制模块包括第一操舵位置选择开关、操舵开关ck1、自动舵ck2、继电器常闭开关k7、电磁线圈k5、继电器常闭开关k8和电磁线圈k5;第一操舵位置选择开关包括选择开关1-2、选择开关3-4、选择开关5-6和选择开关7-8,操舵开关ck1包括操舵开关1-2和操舵开关3-4,自动舵ck2包括自动舵开关1-2和自动舵开关3-4;选择开关3-4、操舵开关1-2、继电器常闭开关k7和电磁线圈k5依次串联,选择开关3-4的一端连接在电源模块的正极,电磁线圈k5连接在电源模块的负极,在串联的选择开关3-4和操舵开关1-2之间并联有依次串联的选择开关1-2和自动舵开关1-2;选择开关7-8、操舵开关3-4、继电器常闭开关k8和电磁线圈k6依次串联,选择开关7-8的一端连接在电源模块的正极,电磁线圈k6连接在电源模块的负极,在串联的选择开关7-8和操舵开关3-4之间并联有依次串联的选择开关5-6和自动舵开关3-4;

速度控制模块包括第二操舵位置选择开关、三位手动开关s1、三位手动开关s2、继电器常闭开关k4、电磁线圈k3、继电器常闭开关k3和电磁线圈k4;第二操舵位置选择开关包括选择开关9-10和选择开关11-12;选择开关9-10的一端与电源模块的正极连接,选择开关9-10的另一端与三位手动开关s2连接,选择开关11-12的一端与电源模块的正极连接,选择开关11-12的另一端与三位手动开关s1连接,继电器常闭开关k4与电磁线圈k3串联,电磁线圈k3与电源模块的负极连接,继电器常闭开关k3和电磁线圈k4串联,电磁线圈k4与电源模块的负极连接,继电器常闭开关k4分别与三位手动开关s1和s2连接,继电器常闭开关k3分别与三位手动开关s1和s2连接。

本发明中的电推缸为将电动机与丝杆一体化设计的模块化产品,将电动机的旋转运动转换成直线运动,同时将电动机最佳优点-精确转速控制、精确转数控制、精确扭矩控制转变成精确速度控制、精确位置控制、精确推力控制,实现高精度直线运动系列的全新革命性产品,第一摆杆和第二摆杆的中间均设有通孔,通孔的大小刚好可以供舵的安装座穿过,并可以相对转动;第一摆杆前端与第二摆杆前端通过连接杆连接,以保证两个电推缸同步运行;电推缸的电控由变频电动机的电控系统来实现,采用电推缸作为动力系统,节能环保,通过电源模块供电,电动机控制模块通过电动机驱动模块控制起动模块工作,起动模块启动变频电动机工作,多个模块配合实现控制,集成度高,便于多个模块与电动机控制模块内的plc控制系统连接,实现高精度运动控制,提高安全性能。

电推缸电控系统的工作状态包括舵机左转对应的1#、2#变频电动机左旋转、舵机右转对应的1#、2#变频电动机右旋转、1#、2#变频电动机的定额工作和1#、2#变频电动机的快速旋转。

舵机左转对应的1#、2#变频电动机左旋转原理为:闭合手动开关q1、q2、q3和q4,启动电源模块,电磁线圈km11得电,继电器开关km11闭合,从q3输入过来的电通过变压器t1变压后让电磁线圈km1和电磁线圈km2得电,继电器开关km1和km2闭合,变频器a1和a2得电。

如在舵机室能操作,则闭合选择开关3-4和操作开关1-2,电磁线圈k5得电,继电器常开开关k5闭合,继电器常闭开关k5断开,变频器a1和a2中的di1端有信号,变频器a1控制1#变频器电动机左旋转,变频器a2控制2#变频器电动机左旋转。如在驾驶室内操作,则闭合选择开关1-2和自动舵开关1-2,电磁线圈k5得电,继电器常开开关k5闭合,继电器常闭开关k5断开,变频器a1和a2中的di1端有信号,变频器a1控制1#变频器电动机左旋转,变频器a2控制2#变频器电动机左旋转。

舵机右转对应的1#、2#变频电动机右旋转原理为:闭合手动开关q1、q2、q3和q4,启动电源模块,电磁线圈km11得电,继电器开关km11闭合,从手动开关q3输入过来的电通过变压器t1变压后让电磁线圈km1和电磁线圈km2得电,继电器开关km1和km2闭合,变频器a1和a2得电;

如在舵机室能操作,则闭合选择开关7-8和操作开关3-4,电磁线圈k6得电,继电器常开开关k6闭合,变频器a1和a2中的di1端和di2端具有有信号,变频器a1控制1#变频器电动机右旋转,变频器a2控制2#变频器电动机右旋转。如在驾驶室内操作,则闭合选择开关5-6和自动舵开关3-4,电磁线圈k6得电,继电器常开开关k6闭合,变频器a1和a2中的di1和di2端均有信号,变频器a1控制1#变频器电动机右旋转,变频器a2控制2#变频器电动机右旋转。

1#、2#变频电动机的额定工作原理为:闭合手动开关q1、q2、q3和q4,启动电源模块,电磁线圈km11得电,继电器开关km11闭合,从手动开关q3输入过来的电通过变压器t1变压后让电磁线圈km1和电磁线圈km2得电,继电器开关km1和km2闭合,变频器a1和a2得电;

如在驾驶室内操作,将手动开关s1打到中位,将手动开关s2打到额定位,闭合选择开关9-10,电磁线圈k3得电,继电器常闭开关k3断开,继电器常开开关k3闭合,变频器a1和a2的di4端均有信号,变频器a1控制1#变频器电动机额定旋转,变频器a2控制2#变频器电动机额定旋转。

如在舵机室内操作,将手动开关s2打到中位,将手动开关s1打到额定位,闭合选择开关11-12,电磁线圈k3得电,继电器常闭开关k3断开,继电器常开开关k3闭合,变频器a1和a2的di4端均有信号,变频器a1控制1#变频器电动机额定旋转,变频器a2控制2#变频器电动机额定旋转。

1#、2#变频电动机的快速工作原理为:闭合手动开关q1、q2、q3和q4,启动电源模块,电磁线圈km11得电,继电器开关km11闭合,从手动开关q3输入过来的电通过变压器t1变压后让电磁线圈km1和电磁线圈km2得电,继电器开关km1和km2闭合,变频器a1和a2得电;

如在驾驶室内操作,将手动开关s1打到中位,将手动开关s2打到快速位,闭合选择开关9-10,电磁线圈k4得电,继电器常闭开关k4断开,继电器常开开关k4闭合,变频器a1和a2的di5端均有信号,变频器a1控制1#变频器电动机快速旋转,变频器a2控制2#变频器电动机快递旋转。

如在舵机室内操作,将手动开关s2打到中位,将手动开关s1打到快速位,闭合选择开关11-12,电磁线圈k4得电,继电器常闭开关k4断开,继电器常开开关k4闭合,变频器a1和a2的di5端均有信号,变频器a1控制1#变频器电动机快速旋转,变频器a2控制2#变频器电动机快速旋转。

进一步的,第一传动机构为第一减速机,第一减速机的一端与1#变频电动机相连,第一减速机的另一端与第一丝杆的一端相连;

第二传动机构为第二减速机,第二减速机的一端与2#变频电动机相连,第二减速机的另一端与第二丝杆的一端相连。

在电推缸的缸体部分装有减速机,可以减少变频器发动机的转速,使驱动更加平稳。

进一步的,还包括通风模块,通风模块包括1#变频电动机通风模块、2#变频电动机通风模块和通风控制模块,

1#变频电动机通风模块包括与电源模块连接的继电器开关km3和与继电器开关km3连接的1#变频电动机通风机m3;

2#变频电动机通风模块包括与电源模块连接的继电器开关km4和与继电器开关km4连接的2#变频电动机通风机m4;

通风控制模块包括与电源模块连接的继电器开关k35、与继电器开关k35连接的电磁线圈km3和km4和与plc输出端连接的电磁线圈k35;

变频电动机散热通过通风模块来实现,通风模块的通风原理包括1#、2#变频电动机的通风。

1#、2#变频电动机的通风原理为:电磁线圈k35得电,继电器开关k35闭合,连通plc输出端的电源模块,启动继电器开关的电源模块,电磁线圈km3和电磁线圈km4得电,继电器开关km3和km4闭合,变频电动机通风机m3和m4得电运行。

进一步的,还包括制动模块,所述制动模块包括变频电动机制动模块和制动控制模块;

制动控制模块包括与电源模块的正极连接的继电器开关k36、与继电器开关k36连接的电磁线圈km12和与plc输出端连接的电磁线圈k36,plc的输入端对应的连接有1#制动控制开关k13和2#制动控制开关k14,1#制动控制开关k13和2#制动控制开关k14的另一端与电源模块的负极连接;在变频器a1上连接有电磁线圈k13,在变频器a2上连接有电磁线圈k14;

变频电动机制动模块包括与电源模块连接的手动开关q5、与手动开关q5连接的继电器开关km12、1#制动器整流模块m1和2#制动器整流模块m2;1#制动器整流模块m1和2#制动器整流模块m2并联并同时连接在继电器开关km12上。

变频电动机需要停止,或遇到紧急情况需要紧急制动时,通过制动模块实现,制动模块包括1#变频电动机的制动和2#变频电动机的制动。

1#、2#变频电动机的制动原理为:需要制动时,闭合手动开关q5,电磁线圈k13和电磁线圈k14得电,制动控制开关k13和k14闭合;plc具有1#和2#制动控制信号输入,从而plc控制输出端电机制动器端输出信号,电磁线圈k36得电,继电器开关k36闭合,与plc的输出端的电源模块相连通,由于继电器开关k36闭合并与电磁线圈km12相连通,从而电磁线圈km12得电,继电器开关km12闭合,#1、2制动器整流模块m1z和m2z得电,制动器运行。

进一步的,还包括屏显模块,屏显模块包括1#触摸显示屏、2#触摸显示屏和屏显控制模块;

1#触摸显示屏和2#屏显触摸显示屏分别与电源模块连接,1#触摸显示屏和2#屏显触摸显示屏连接到dp接头;在dp接头上连接有并联的1#变频电动机过载继电器开关k20、2#变频电动机过载继电器开关k21、1#电机断相继电器开关k22、2#电机断相继电器开关k23、1#交频器失电继电器开关k24、2#交频器失电继电器开关k25、1#交频器运行继电器开关k26、2#交频器运行继电器开关k27、1#交频器故障继电器开关k30和1#交频器故障继电器开关k31,所述1#变频电动机过载继电器开关k20、2#变频电动机过载继电器开关k21、1#电机断相继电器开关k22、2#电机断相继电器开关k23、1#交频器失电继电器开关k24、2#交频器失电继电器开关k25、1#交频器运行继电器开关k26、2#交频器运行继电器开关k27、1#交频器故障继电器开关k30和1#交频器故障继电器开关k31的另一端与plc输出端连接;

屏显控制模块包括与plc输出端连接的1#变频电动机过载电磁线圈k20、2#变频电动机过载电磁线圈k21、1#电机断相电磁线圈k22、2#电机断相电磁线圈k23、1#交频器失电电磁线圈k24、2#交频器失电电磁线圈k25、1#交频器运行电磁线圈k26、2#交频器运行电磁线圈k27、1#交频器故障电磁线圈k30和2#交频器故障电磁线圈k31,所述1#变频电动机过载电磁线圈k20、2#变频电动机过载电磁线圈k21、1#电机断相电磁线圈k22、2#电机断相电磁线圈k23、1#交频器失电电磁线圈k24、2#交频器失电电磁线圈k25、1#交频器运行电磁线圈k26、2#交频器运行电磁线圈k27、1#交频器故障电磁线圈k30和2#交频器故障电磁线圈k31的另一端连接电源模块负极;所述plc输入端对应的连接有1#电机过载开关fr1、2#电机过载开关fr2、1#电机断相开关dj1、2#电机断相开关dj2、1#交频器失电开关km1、2#交频器失电开关km2、1#交频器运行开关k9、2#交频器运行开关k10、1#交频器故障开关k11和2#交频器故障开关k12,所述1#电机过载开关fr1、2#电机过载开关fr2、1#电机断相开关dj1、2#电机断相开关dj2、1#交频器失电开关km1、2#交频器失电开关km2、1#交频器运行开关k9、2#交频器运行开关k10、1#交频器故障开关k1和2#交频器故障开关k12的另一端连接电源模块正极;在1#变频电动机的输入端设有电磁线圈fr1,在2#变频电动机的输入端设有电磁线圈fr2;在继电器开关km1的输出端连接有电磁线圈dj1,在继电器开关km2的输出端连接有电磁线圈dj2;在变频器a1上连接有电磁线圈k9和k11;在变频器a2上连接有电磁线圈k10和k12。

当变频器和电动机出现不正常情况时,通过plc传输传给屏显模块,并显示在触摸显示屏上,以便操作人员及时发现问题,及时修正。

屏显模块的工作原理为:1#、2#电机过载时,电磁线圈fr1和电磁线圈fr2得电,电机过载常开开关fr1、fr2闭合,变频电动机过载电磁线圈k20、k21得电,电机过载继电器开关k20、k21闭合,触摸显示屏上显示1#、2#电机过载;

1#、2#电机断相时,电磁线圈dj1和电磁线圈dj2失电,电机断相常闭开关dj1、dj2闭合,电磁线圈k22和电磁线圈k23的得电,电机断相继电器开关k22、k23闭合,触摸显示屏上显示1#、2#电机断相;

1#、2#变频器失电时,电磁线圈km1和km2失电,变频器失电常闭开关km1、km2闭合,电磁线圈k24和电磁线圈k25的得电,变频器失电继电器开关k24、k25闭合,触摸显示屏上显示1#、2#变频器失电;

1#、2#变频器运行时,电磁线圈k9和k10得电,变频器运行继电器开关k9、k10闭合,变频器运行电磁线圈k26和电磁线圈k27得电,变频器失电继电器开关k26、k27闭合,触摸显示屏上显示1#、2#变频器运行;

1#、2#变频器故障时,电磁线圈k11和k12得电,变频器故障继电器开关k11、k12闭合,变频器故障电磁线圈k30和电磁线圈k31得电,变频器故障继电器开关k30、k31闭合,触摸显示屏上显示1#、2#变频器故障;

进一步的,还包括综合报警模块,所述综合报警模块包括报警器和报警控制模块;

所述报警器包括1#报警器和2#报警器;

所述1#报警报警器和2#报警器上分别连接有继电器开关k32;

所述报警控制模块包括连接在plc输出端的综合报警电磁线圈k32,所述综合报警电磁线圈k32的另一端连接电源模块的负极,plc输入端对应的连接有消音开关sb1,所述消音开关sb1的另一端连接电源模块的正极。

当变频器和电动机出现不正常情况时,将信号传输给综合报警模块,通过蜂鸣器报警,以引起操作人员的注意,并排查原因。

综合报警模块的工作原理为:综合报警模块的电源模块得电,得到出现不正常情况的信号后,电磁线圈k32得电,继电器开关k32闭合,蜂鸣器发出警报叫声;手动关闭sb1或sb2后,起到消音的作用,警报声停止。

进一步的,还包括电推缸限位模块,所述电推缸限位模块包括1#电推缸限位模块、2#电推缸限位模块、1#电推缸限位控制模块和2#电推缸限位控制模块;

所述1#电推缸限位模块包括1#电推缸伸出限位模块和1#电推缸缩回限位模块,所述1#电推缸伸出限位模块为设置在1#电推缸的左端的1#缸伸出限位传感器,所述1#电推缸缩回限位模块为设置在1#电推缸的右端的1#缸伸出缩回传感器;

所述2#电推缸限位模块包括2#电推缸伸出限位模块和2#电推缸缩回限位模块,所述2#电推缸伸出限位模块为设置在2#电推缸的右端的1#缸伸出限位传感器,所述2#电推缸缩回限位模块为设置在2#电推缸的左端的2#缸伸出缩回传感器;

所述1#电推缸限位控制模块包括1#电推缸伸出限位控制模块和1#电推缸缩回限位控制模块,1#电推缸伸出限位控制模块包括连接在plc输出端的电磁线圈k7,plc输入端对应的连接有1#电推缸伸出限位开关sp1;所述1#电推缸缩回限位控制模块包括连接在plc输出端的电磁线圈k8,plc输入端对应的连接有1#电推缸伸出限位开关sp2;

所述2#电推缸限位控制模块包括2#电推缸伸出限位控制模块和2#电推缸缩回限位控制模块,2#电推缸伸出限位控制模块包括连接在plc输出端的电磁线圈k7,plc输入端对应的连接有2#电推缸伸出限位开关sp4;所述2#电推缸缩回限位控制模块包括连接在plc输出端的电磁线圈k8,plc输入端对应的连接有1#电推缸伸出限位开关sp5;

船舵在转动过程中,为了控制船舵在规定范围内转动,也避免损害电推缸的电推杆,在电推缸内两端设置限位传感器,当电推杆伸缩到最大位置后,触动限位传感器,将信号传送给电控系统,控制电推缸反向运动,船舵反转。

电推缸限位模块的工作原理为:当1#、2#电推缸的推杆向左推时,1#、2#舵向右转动,1#、2#缸的推杆伸到最大长度后,1#、2#船舵向右达到最大的转动角度,触碰1#、2#缸伸出限位传感器,电推缸伸出限位开关sp1、sp4接通,电磁线圈k8得电,继电器开关k8断开,电磁线圈k6失电,继电器开关k6打开,继电器开关k7闭合,电磁线圈k5得电,继电器开关k5闭合,电推缸的推杆缩回,1#、2#舵左转;当船舵向左转时,1#、2#缸的推杆向内缩回,船舵向左达到最大的转动角度,触碰1#、2#缸缩回限位传感器,电推缸伸出限位开关sp2、sp5接通,电磁线圈k7得电,继电器开关k7断开,电磁线圈k5失电,继电器开关k5断开,电磁线圈k8失电,继电器开关k8闭合,电磁线圈k6得电,继电器开关k6闭合,电推缸的推杆缩回,1#、2#舵右转。

进一步的,还包括驱潮模块,

所述驱潮模块包括1#变频电动机驱潮模块和2#变频电动机驱潮模块;

1#变频电动机驱潮模块包括与电源模块连接的手动开关s3、继电器开关k5、与继电器开关k5连接的继电器开关k6和与继电器开关k6连接的驱潮器m1;

2#变频电动机驱潮模块包括与电源模块连接的手动开关s3、继电器开关k5、与继电器开关k5连接的继电器开关k6和与继电器开关k6连接的驱潮器m2。

在1#、2#变频电动机起动之前,要先对其进行驱潮,

驱潮模块的工作原理为:启动起动模块的电源模块,其他模块的电源模块关闭,手动关闭开关s3,驱潮模块电路接通开始驱潮;

进一步的,继电器开关k35还连接有箱体风扇fs1和fs2。

当电控系统所在的箱体需要通风散热时,启动plc输出端的电源模块,电磁线圈k35得电,继电器开关k35闭合,手动打开箱体风扇fs1和fs2。

附图说明

图1为本发明电推缸电控系统电路框图;

图2为本发明电源模块电路原理图;

图3为本发明1#变频电动机起动模块电路原理图;

图4为本发明2#变频电动机起动模块电路原理图;

图5为本发明起动模块电路原理图;

图6为本发明电动机控制模块电路原理图;

图7为本发明通风模块示意图。

图8为本发明变频电动机制动模块电路原理图。

图9为本发明屏显控制模块电路原理图。

图10为本发明触摸显示屏模块电路原理图。

图11为本发明报警器电路原理图。

图12为本发明电推缸电控系统中plc输入端电推缸限位模块、报警控制模块和制动控制模块电路原理图。

图13为本发明电推缸电控系统中plc输入端电推缸限位模块、屏显控制模块和转舵控制模块电路原理图。

图14为本发明电推缸电控系统中plc输出端电推缸限位模块、报警控制模块、屏显控制模块和转舵控制模块电路原理图。

图15为本发明电推缸的正视图。

图16为本发明电推缸的俯视图。

图17为本发明电推缸的左视图。

图18为本发明1#电推缸本体的剖视图。

图19为本发明2#电推缸本体的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。

图1~图19示出了本发明的实施例。

一种电推缸,包括1#电推缸本体、2#电推缸本体和电推缸电控系统,1#电推缸本体包括1#变频电动机101、第一传动机构102和第一缸体部分103,2#电推缸本体包括2#变频电动机201、第二传动机构202和第二缸体部分203,1#变频电动机201和第一缸体部分103设在第一传动机构102的同一侧,1#变频电动机201和第一缸体部分103且与第一传动机构102连接,1#变频电动机和第一缸体部分103平行设置,第一缸体部分103包括第一缸体、连接在第一传动机构上的第一丝杆1031,套在第一丝杆1031外的第一电推杆1032和套在第一丝杆1031外的第一往返螺母1033,第一传动机构102为第一减速机,第一减速机的一端与1#变频电动机相连,第一减速机的另一端与第一丝杆的一端相连,第一往返螺母固定在第一电推杆,第一往返螺母1033滑动的设在第一缸体内,第一往返螺母1033与第一丝杆啮合,第一电推杆1032的另一端铰接有第一摆杆104,第一摆杆104的中间设有第一通孔;2#变频电动机和第二缸体部分203设在第二传动机构202的同一侧,2#变频电动机和第二缸体部分203分别与第二传动机构202连接,2#变频电动机和第二缸体部分202平行设置,第二缸体部分202包括第二缸体、连接在第二传动机构上的第二丝杆2031,套在第二丝杆2031外的第二电推杆2032和套在第二丝杆2031外的第二往返螺母2033,第二传动机构为第二减速机,第二减速机的一端与2#变频电动机相连,第二减速机的另一端与第二丝杆2031的一端相连,第二往返螺母2033固定在第二电推杆2032,第二往返螺母滑动的设在第二缸体内,第二往返螺母与第二丝杆啮合,第二电推杆2032的另一端铰接有第二摆杆204,第二摆杆204的中间设有第二通孔;第一摆杆104前端与第二摆杆204前端通过连接杆11铰接。

本发明中的电推缸为将电动机与丝杆一体化设计的模块化产品,将电动机的旋转运动转换成直线运动,同时将电动机最佳优点-精确转速控制、精确转数控制、精确扭矩控制转变成精确速度控制、精确位置控制、精确推力控制,实现高精度直线运动系列的全新革命性产品,在变频电动机和丝杆的一端连接有减速器,可以降低变频电动机的速度,使推动更加平稳;第一摆杆1035和第二摆杆2035的中间均设有通孔,通孔的大小刚好可以供舵的安装座穿过,并可以相对转动;第一摆杆1035前端连接与第二摆杆2035前端通过连接杆11连接,以保证两个电推缸同步运行;电推缸的电控由变频电动机的电控系统来实现,采用电推缸作为动力系统,节能环保,通过电源模块供电,电动机控制模块通过电动机驱动模块控制起动模块工作,起动模块启动变频电动机工作,多个模块配合实现控制,集成度高,便于多个模块与电动机控制模块内的plc控制系统连接,实现高精度运动控制,提高安全性能。

电推缸电控系统包括电源模块1、起动模块2、电动机驱动模块3、电动机控制模块4、通风模块5、制动模块6、屏显模块7、综合报警模块8、电推缸限位模块9和驱潮模块10,电源模块1用于供电,电动机控制模块4与电动机驱动模块3相连,电动机驱动模块3驱动起动模块2启动,起动模块2启动变频电动机工作。

在1#、2#变频电动机起动之前,要先对其进行驱潮。

驱潮模块10包括1#变频电动机驱潮模块和2#变频电动机驱潮模块。

1#变频电动机驱潮模块包括与电源模块1连接的手动开关s3、继电器开关k5、与继电器开关k5连接的继电器开关k6和与继电器开关k6连接的驱潮器m1。

2#变频电动机驱潮模块包括与电源模块1连接的手动开关s3、继电器开关k5、与继电器开关k5连接的继电器开关k6和与继电器开关k6连接的驱潮器m2。

驱潮模块10的工作原理为:启动起动模块2的电源模块1,其他模块的电源模块1关闭,手动关闭开关s3,驱潮模块10电路接通开始驱潮。

起动模块2包括1#变频电动机起动模块21、2#变频电动机起动模块22和起动控制模块23。

1#变频电动机起动模块21包括与电源模块1连接的手动开关q1、与手动开关q1连接的继电器开关km1和与继电器开关km1连接的变频器a1;在变频器a1上连接有1#变频电动机201。

2#变频电动机起动模块22包括与电源模块1连接的手动开关q2、与手动开关q2连接的继电器开关km2和与继电器开关km2连接的变频器a2;在变频器a2上连接有2#变频电动机401。

起动控制模块23包括与电源模块1连接的继电器开关km11、与继电器开关km11连接的手动开关q3、与手动开关q3连接的变压器t1、与变压器t1连接的电磁线圈km1和km2,;在手动开关q1输入端与继电器开关km11之间的线路上连接有电磁线圈km11;

1#变频器与2#变频器相互通讯。

所述的电动机驱动模块3包括1#变频电动机驱动模块31和2#变频电动机驱动模块32。

1#变频电动机驱动模块包括与变频器a1的di1连接且并联的继电器常开开关k5和k6,依次连接在变频器a1的di2与变频器a1电源端之间的继电器常开开关k6和继电器常闭开关k5,连接在变频器a1的di4与变频器a1电源端之间的继电器常开开关k3,连接在变频器a1的di5与变频器a1电源端之间的继电器常开开关k4;在变频器a1的电源端依次通过继电器常闭开关k15和k16与继电器常开开关k5和k6的连接点连接。

2#变频电动机驱动模块包括与变频器a2的di1连接且并联的继电器常开开关k5和k6,依次连接在变频器a2的di2与变频器a2电源端之间的继电器常开开关k6和继电器常闭开关k5,连接在变频器a2的di4与变频器a2电源端之间的继电器常开开关k3,连接在变频器a2的di5与变频器a2电源端之间的继电器常开开关k4;

电动机控制模块4包括转舵控制模块41和速度控制模块42。

转舵控制模块41包括第一操舵位置选择开关、操舵开关ck1、自动舵ck2、继电器常闭开关k7、电磁线圈k5、继电器常闭开关k8和电磁线圈k5;第一操舵位置选择开关包括选择开关1-2、选择开关3-4、选择开关5-6和选择开关7-8,操舵开关ck1包括操舵开关1-2和操舵开关3-4,自动舵ck2包括自动舵开关1-2和自动舵开关3-4;选择开关3-4、操舵开关1-2、继电器常闭开关k7和电磁线圈k5依次串联,选择开关3-4的一端连接在电源模块1的正极,电磁线圈k5连接在电源模块1的负极,在串联的选择开关3-4和操舵开关1-2之间并联有依次串联的选择开关1-2和自动舵开关1-2;选择开关7-8、操舵开关3-4、继电器常闭开关k8和电磁线圈k6依次串联,选择开关7-8的一端连接在电源模块1的正极,电磁线圈k6连接在电源模块1的负极,在串联的选择开关7-8和操舵开关3-4之间并联有依次串联的选择开关5-6和自动舵开关3-4。

速度控制模块42包括第二操舵位置选择开关、三位手动开关s1、三位手动开关s2、继电器常闭开关k4、电磁线圈k3、继电器常闭开关k3和电磁线圈k4;第二操舵位置选择开关包括选择开关9-10和选择开关11-12;选择开关9-10的一端与电源模块1的正极连接,选择开关9-10的另一端与三位手动开关s2连接,选择开关11-12的一端与电源模块1的正极连接,选择开关11-12的另一端与三位手动开关s1连接,继电器常闭开关k4与电磁线圈k3串联,电磁线圈k3与电源模块1的负极连接,继电器常闭开关k3和电磁线圈k4串联,电磁线圈k4与电源模块1的负极连接,继电器常闭开关k4分别与三位手动开关s1和s2连接,继电器常闭开关k3分别与三位手动开关s1和s2连接。

电推缸是将电动机与丝杆一体化设计的模块化产品,将电动机的旋转运动转换成直线运动,同时将电动机最佳优点-精确转速控制,精确转数控制,精确扭矩控制转变成-精确速度控制,精确位置控制,精确推力控制,实现高精度直线运动系列的全新革命性产品,电推缸的电控由变频电动机的电控系统来实现。

电推缸电控系统的工作原理包括舵机左转对应的1#、2#变频电动机左旋转、舵机右转对应的1#、2#变频电动机右旋转、1#、2#变频电动机的定额工作和1#、2#变频电动机的快速旋转。

舵机左转对应的1#、2#变频电动机左旋转原理为:闭合手动开关q1、q2、q3和q4,启动电源模块1,电磁线圈km11得电,继电器开关km11闭合,从q3输入过来的电通过变压器t1变压后让电磁线圈km1和电磁线圈km2得电,继电器开关km1和km2闭合,变频器a1和a2得电,本实施例中电磁线圈和继电器开关组成继电器。

如在舵机室能操作,则闭合选择开关(又叫操舵位置选择开关)3-4和操作开关(又叫操舵开关)1-2,电磁线圈k5得电,继电器常开开关k5闭合,继电器常闭开关k5断开,变频器a1和a2中的di1端有信号,变频器a1控制1#变频器电动机左旋转,变频器a2控制2#变频器电动机左旋转。如在驾驶室内操作,则闭合选择开关1-2和自动舵开关1-2,电磁线圈k5得电,继电器常开开关k5闭合,继电器常闭开关k5断开,变频器a1和a2中的di1端有信号,变频器a1控制1#变频器电动机左旋转,变频器a2控制2#变频器电动机左旋转。

舵机右转对应的1#、2#变频电动机右旋转原理为:闭合手动开关q1、q2、q3和q4,启动电源模块1,电磁线圈km11得电,继电器开关km11闭合,从手动开关q3输入过来的电通过变压器t1变压后让电磁线圈km1和电磁线圈km2得电,继电器开关km1和km2闭合,变频器a1和a2得电。

如在舵机室能操作,则闭合选择开关7-8和操作开关3-4,电磁线圈k6得电,继电器常开开关k6闭合,变频器a1和a2中的di1端和di2端具有有信号,变频器a1控制1#变频器电动机右旋转,变频器a2控制2#变频器电动机右旋转。如在驾驶室内操作,则闭合选择开关5-6和自动舵开关3-4,电磁线圈k6得电,继电器常开开关k6闭合,变频器a1和a2中的di1和di2端均有信号,变频器a1控制1#变频器电动机右旋转,变频器a2控制2#变频器电动机右旋转。

1#、2#变频电动机的额定工作原理为:闭合手动开关q1、q2、q3和q4,启动电源模块1,电磁线圈km11得电,继电器开关km11闭合,从手动开关q3输入过来的电通过变压器t1变压后让电磁线圈km1和电磁线圈km2得电,继电器开关km1和km2闭合,变频器a1和a2得电。

如在驾驶室内操作,将手动开关s1打到中位,将手动开关s2打到额定位,闭合选择开关9-10,电磁线圈k3得电,继电器常闭开关k3断开,继电器常开开关k3闭合,变频器a1和a2的di4端均有信号,变频器a1控制1#变频器电动机额定旋转,变频器a2控制2#变频器电动机额定旋转。

如在舵机室内操作,将手动开关s2打到中位,将手动开关s1打到额定位,闭合选择开关11-12,电磁线圈k3得电,继电器常闭开关k3断开,继电器常开开关k3闭合,变频器a1和a2的di4端均有信号,变频器a1控制1#变频器电动机额定旋转,变频器a2控制2#变频器电动机额定旋转。

1#、2#变频电动机的快速工作原理为:闭合手动开关q1、q2、q3和q4,启动电源模块1,电磁线圈km11得电,继电器开关km11闭合,从手动开关q3输入过来的电通过变压器t1变压后让电磁线圈km1和电磁线圈km2得电,继电器开关km1和km2闭合,变频器a1和a2得电。

如在驾驶室内操作,将手动开关s1打到中位,将手动开关s2打到快速位,闭合选择开关9-10,电磁线圈k4得电,继电器常闭开关k4断开,继电器常开开关k4闭合,变频器a1和a2的di5端均有信号,变频器a1控制1#变频器电动机快速旋转,变频器a2控制2#变频器电动机快递旋转。

如在舵机室内操作,将手动开关s2打到中位,将手动开关s1打到快速位,闭合选择开关11-12,电磁线圈k4得电,继电器常闭开关k4断开,继电器常开开关k4闭合,变频器a1和a2的di5端均有信号,变频器a1控制1#变频器电动机快速旋转,变频器a2控制2#变频器电动机快速旋转。

通风模块5包括1#变频电动机通风模块51、2#变频电动机通风模块52和通风控制模块53;1#变频电动机通风模块51包括与电源模块1连接的继电器开关km3和与继电器开关km3连接的1#变频电动机通风机m3;2#变频电动机通风模块52包括与电源模块1连接的继电器开关km4和与继电器开关km4连接的2#变频电动机通风机m4;通风控制模块53包括与电源模块1连接的继电器开关继电器开关k35、与继电器开关k35连接的电磁线圈km3和km4和与plc输出端连接的电磁线圈k35;继电器开关k35还连接有箱体风扇fs1和fs2,变频电动机散热通过通风模块5来实现,通风模块5的通风原理包括1#、2#变频电动机的通风。

1#、2#变频电动机的通风原理为:电磁线圈k35得电,继电器开关k35闭合,plc输出端的电源模块1连通,启动继电器开关的电源模块1,电磁线圈km3和电磁线圈km4得电,继电器开关km3和km4闭合,变频电动机通风机m3和m4得电运行。

制动模块6包括变频电动机制动模块61和制动控制模块62。

制动控制模块61包括与电源模块1的正极连接的继电器开关k36、与继电器开关k36连接的电磁线圈km12和与plc输出端连接的电磁线圈k36,plc的输入端对应的连接有1#制动控制开关k13和2#制动控制开关k14,1#制动控制开关k13和2#制动控制开关k14的另一端与电源模块1的负极连接;在变频器a1上连接有电磁线圈k13,在变频器a2上连接有电磁线圈k14。

变频电动机制动模块62包括与电源模块1连接的手动开关q5、与手动开关q5连接的继电器开关km12、1#制动器整流模块4和2#制动器整流模块5;1#制动器整流模块m1和2#制动器整流模块m2并联并同时连接在继电器开关km12上。

变频电动机需要停止,或遇到紧急情况需要紧急制动时,通过制动模块6实现,制动模块6包括1#变频电动机的制动和2#变频电动机的制动。

1#、2#变频电动机的制动原理为:需要制动时,闭合手动开关q5,电磁线圈k13和电磁线圈k14得电,制动控制开关k13和k14闭合,启动plc的输出端的电源模块1,电磁线圈k36得电,继电器开关k36闭合,电磁线圈km12得电,继电器开关km12闭合,#制动器整流模块m1z和m2z得电,制动器运行。

屏显模块7包括1#触摸显示屏71、2#触摸显示屏72和屏显控制模块73。

1#触摸显示屏71和2#触摸显示屏72分别与电源模块1连接,1#触摸显示屏和2#屏显触摸显示屏连接到dp接头;在dp接头上连接有并联的1#变频电动机过载(又叫1#电机过载)继电器开关k20、2#变频电动机过载(又叫2#电机过载)继电器开关k21、1#电机断相继电器开关k22、2#电机断相继电器开关k23、1#交频器失电继电器开关k24、2#交频器失电继电器开关k25、1#交频器运行继电器开关k26、2#交频器运行继电器开关k27、1#交频器故障继电器开关k30和1#交频器故障继电器开关k31,所述1#变频电动机过载继电器开关k20、2#变频电动机过载(又叫2#电机过载)继电器开关k21、1#电机断相继电器开关k22、2#电机断相继电器开关k23、1#交频器失电继电器开关k24、2#交频器失电继电器开关k25、1#交频器运行继电器开关k26、2#交频器运行继电器开关k27、1#交频器故障继电器开关k30和1#交频器故障继电器开关k31的另一端与plc输出端连接。

屏显控制模块73包括与plc输出端连接的1#变频电动机过载电磁线圈k20、2#变频电动机过载(又叫2#电机过载)继电器开关k21、1#电机断相电磁线圈k22、2#电机断相继电器开关k23、1#交频器失电电磁线圈k24、2#交频器失电继电器开关k25、1#交频器运行电磁线圈k26、2#交频器运行继电器开关k27、1#交频器故障电磁线圈k30和2#交频器故障继电器开关k31,所述1#变频电动机过载电磁线圈k20、2#变频电动机过载(又叫2#电机过载)继电器开关k21、1#电机断相电磁线圈k22、2#电机断相继电器开关k23、1#交频器失电电磁线圈k24、2#交频器失电继电器开关k25、1#交频器运行电磁线圈k26、2#交频器运行继电器开关k27、1#交频器故障电磁线圈k30和2#交频器故障继电器开关k31的另一端连接电源模块1负极;所述plc输入端对应的连接有1#电机过载开关fr1、2#电机过载开关fr2、1#电机断相开关dj1、2#电机断相开关dj2、1#交频器失电开关km1、2#交频器失电开关km2、1#交频器运行开关k9、2#交频器运行开关k10、1#交频器故障开关k11和2#交频器故障开关k12,所述1#电机过载开关fr1、2#电机过载开关fr2、1#电机断相开关dj1、2#电机断相开关dj2、1#交频器失电开关km1、2#交频器失电开关km2、1#交频器运行开关k9、2#交频器运行开关k10、1#交频器故障开关k1和2#交频器故障开关k12的另一端连接电源模块1正极;在1#变频电动机的输入端设有电磁线圈fr1,在2#变频电动机的输入端(即2#电机过载输入端)设有电磁线圈fr2;在继电器开关km1的输出端连接有电磁线圈dj1,在继电器开关km2的输出端连接有电磁线圈dj2;在变频器a1上连接有电磁线圈k9和k11;在变频器a2上连接有电磁线圈k10和k12。

当变频器和电动机出现不正常情况时,通过plc传输传给屏显模块7,并显示在触摸显示屏上,以便操作人员及时发现问题,及时修正。

屏显模块7的工作原理为:1#、2#电机过载时,电磁线圈fr1和电磁线圈fr2得电,电机过载常开开关fr1、fr2闭合,变频电动机过载电磁线圈k20、k21得电,电机过载继电器开关k20、k21闭合,触摸显示屏上显示1#、2#电机过载。

1#、2#电机断相时,电磁线圈dj1和电磁线圈dj2失电,电机断相常闭开关dj1、dj2闭合,电磁线圈k22和电磁线圈k23的得电,电机断相继电器开关k22、k23闭合,触摸显示屏上显示1#、2#电机断相。

1#、2#变频器失电时,电磁线圈km1和km2失电,变频器失电常闭开关km1、km2闭合,电磁线圈k24和电磁线圈k25的得电,变频器失电继电器开关k24、k25闭合,触摸显示屏上显示1#、2#变频器失电。

1#、2#变频器运行时,电磁线圈k9和k10得电,变频器运行继电器开关k9、k10闭合,变频器运行电磁线圈k26和电磁线圈k27得电,变频器失电继电器开关k26、k27闭合,触摸显示屏上显示1#、2#变频器运行。

1#、2#变频器故障时,电磁线圈k11和k12得电,变频器故障继电器开关k11、k12闭合,变频器故障电磁线圈k30和电磁线圈k31得电,变频器故障继电器开关k30、k31闭合,触摸显示屏上显示1#、2#变频器故障。

综合报警模块8括报警器81和报警控制模块82。

所述报警器包括1#报警器和2#报警器。

所述1#报警报警器和2#报警器上分别连接有继电器开关k32;

所述报警控制模块包括连接在plc输出端的综合报警电磁线圈k32,所述综合报警电磁线圈k32的另一端连接电源模块1的负极,plc输入端对应的连接有消音开关sb1,所述消音开关sb1的另一端连接电源模块1的正极。

当变频器和电动机出现不正常情况时,将信号传输给综合报警模块8,通过蜂鸣器报警,以引起操作人员的注意,并排查原因。

综合报警模块8的工作原理为:综合报警模块8的电源模块1得电,得到出现不正常情况的信号后,电磁线圈k32得电,继电器开关k32闭合,蜂鸣器发出警报叫声;手动关闭sb1或sb2后,起到消音的作用,警报声停止。

电推缸限位模块9括1#电推缸限位模块91、2#电推缸限位模块92、1#电推缸限位控制模块93和2#电推缸限位控制模块94。

所述1#电推缸限位模块91包括1#电推缸伸出限位模块和1#电推缸缩回限位模块,所述1#电推缸伸出限位模块为设置在1#电推缸的左端的1#缸伸出限位传感器,所述1#电推缸缩回限位模块为设置在1#电推缸的右端的1#缸伸出缩回传感器。

所述2#电推缸限位模块92包括2#电推缸伸出限位模块和2#电推缸缩回限位模块,所述2#电推缸伸出限位模块为设置在2#电推缸的右端的1#缸伸出限位传感器,所述2#电推缸缩回限位模块为设置在2#电推缸的左端的2#缸伸出缩回传感器。

所述1#电推缸限位控制模块93包括1#电推缸伸出限位控制模块和1#电推缸缩回限位控制模块,1#电推缸伸出限位控制模块包括连接在plc输出端的电磁线圈k7,plc输入端对应的连接有1#电推缸伸出限位开关sp1;所述1#电推缸缩回限位控制模块包括连接在plc输出端的电磁线圈k8,plc输入端对应的连接有1#电推缸伸出限位开关sp2。

所述2#电推缸限位控制模块94包括2#电推缸伸出限位控制模块和2#电推缸缩回限位控制模块,2#电推缸伸出限位控制模块包括连接在plc输出端的电磁线圈k7,plc输入端对应的连接有2#电推缸伸出限位开关sp4;所述2#电推缸缩回限位控制模块包括连接在plc输出端的电磁线圈k8,plc输入端对应的连接有1#电推缸伸出限位开关sp5。

船舵在转动过程中,为了控制船舵在规定范围内转动,也避免损害电推缸的电推杆,在电推缸内两端设置限位传感器,当电推杆伸缩到最大位置后,触动限位传感器,将信号传送给电控系统,控制电推缸反向运动,船舵反转。

电推缸限位模块9的工作原理为:当1#、2#电推缸的推杆向左推时,1#、2#舵向右转动,1#、2#缸的推杆伸到最大长度后,1#、2#船舵向右达到最大的转动角度,触碰1#、2#缸伸出限位传感器,电推缸伸出限位开关sp1、sp4接通,电磁线圈k8得电,继电器开关k8断开,电磁线圈k6失电,继电器开关k6打开,继电器开关k7闭合,电磁线圈k5得电,继电器开关k5闭合,电推缸的推杆缩回,1#、2#舵左转;当船舵向左转时,1#、2#缸的推杆向内缩回,船舵向左达到最大的转动角度,触碰1#、2#缸缩回限位传感器,电推缸伸出限位开关sp2、sp5接通,电磁线圈k7得电,继电器开关k7断开,电磁线圈k5失电,继电器开关k5断开,电磁线圈k8失电,继电器开关k8闭合,电磁线圈k6得电,继电器开关k6闭合,电推缸的推杆缩回,1#、2#舵右转。

本发明中的电推缸性能稳定、故障率低、可靠性高,度高、寿命长,采用电推缸作为动力系统,节能环保,电推缸的电控由变频电动机的电控系统来实现,通过电源模块供电,电动机控制模块通过电动机驱动模块控制起动模块工作,起动模块启动变频电动机工作,多个模块配合实现控制,集成度高,便于多个模块与电动机控制模块内的plc控制系统连接,实现高精度运动控制,提高安全性能。

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