一种升降式行走转向箱式装置的控制系统的制作方法

本发明涉及电气控制技术领域，具体涉及一种升降式行走转向箱式装置的控制系统。

背景技术：

目前，随着我国城市配电网改造的不断深入以及人们对供电可靠性的要求越来越高，配电网改造越来越多的使用非路面行走的箱式专用装备，以提高箱式专用装备在狭小道路空间下的通过性，近距离移动至作业现场，同时缩小作业设备对现场场地空间的占用，以减少辅助作业时间。

目前电力系统使用的非路面箱式专用装备的运输普遍采用运输卡车进行运输，由于卡车底板距离地面较高，行走设备很难进行装卸，而对于某些应急保障箱式设备(如：箱式变电站等)，为便于抢险保障，则要求设备能够快速到达故障地点，这就要求设备不仅可随地进行装卸，且要方便小范围移动，因此目前多采用自带动力系统的履带式箱式专用装备。

目前自带动力系统的履带式箱式装备，其动力系统一般依靠自身携带的发动机，该类型设备的控制系统一般是通过遥控器控制履带前后行走，转向时，是通过控制履带的旋转方向和速度，通过旋向和差速来实现履带式箱式装备的整体转向，该种方案的好处在于设备外形尺寸小，可以自主行走，缺点在于履带采用差速转向，转向过程震动较大，对于电力专用设备频繁震动容易导致设备故障或出现隐患，并且长距离运输时，履带式箱式专用装备需要辅助吊车或叉车进行装卸，容易受到作业现场条件限制。由于电力抢修会经常遇到路面坑洼不平或积水情况，因此希望履带式箱式专用装备能够根据环境情况，调整设备离地高度来提高通过性和防止积水进入电力设备内部，截止目前尚无能够实现升降自行走、自主转向的箱式设备，故无能够控制升降自行走和转向的控制系统。

技术实现要素：

针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种升降式行走转向箱式装置的控制系统，其能够很好的实现升降式行走转向箱式装置的升降、行走和转向控制问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明提供一种升降式行走转向箱式装置的控制系统，包括电源b，电源b正极连接s10开关上口，s10开关下口分别与动力系统、电机系统、s5开关、sa1开关、s1开关、s2开关、s3开关、s4开关、s5开关、s6开关、s7开关以及s8开关的上口连接，s5开关下口连接升降油缸上升电磁阀y1正极，sa1开关常开点连接继电器k10的线圈正极，sa1开关常闭点连接k10常闭点九k10-9上口，k10-9下口分别与中间继电器ks的常开点一ks1、常开点二ks2、常开点七ks7以及常开点八ks8的上口相连，ks1和ks2下口均与高度传感器一sq1的常闭点三sq1-3上口相连，ks7和ks8下口均与高度传感器二sq2的常闭点一sq2-1上口相连，sq1-3、sq2-1的下口均与升降油缸上升电磁阀y1正极相连；s1开关下口分别与驱动器信号接点一系统以及ks1线圈正极相连，s2开关下口分别与ks2线圈正极以及驱动器信号接点二系统连接，s3开关下口与驱动器信号接点三a1：3相连，s4开关下口与驱动器信号接点四a1：4相连，s6开关下口与中位传感器sq3上口相连，sq3下口与升降油缸下降电磁阀y2相连，s7开关下口分别与继电器k10的常开点五k10-5上口、常闭点六k10-6上口相连，k10-5下口、k10-6下口均与高度传感器二sq2的常开点二sq2-2上口相连，sq2-2下口与左转油缸电磁阀y3正极相连，k10-6下口还与ks7线圈正极相连，s8开关下口分别与继电器k10的常开点七k10-7上口、常闭点八k10-8上口相连，k10-7上口、k10-8下口均与sq2的常开点三sq2-3上口相连，sq2-3下口与右转油缸电磁阀y4正极相连，k10-8下口还与ks8线圈正极相连，上升电磁阀y1、下降电磁阀y2、左转油缸电磁阀y3、右转油缸电磁阀y4、驱动器信号接点三a1：3以及驱动器信号接点四a1：4均与电源b的负极相连。

优选地，所述驱动器信号接点一系统包括分别与前进控制s1开关下口连接的继电器k10的常开点一k10-1上口以及常闭点二k10-2上口，k10-2下口与高度传感器一sq1的常开点一sq1-1上口相连，k10-1下口、sq1-1下口均与驱动器信号接点一a1：1连接，驱动器信号接点一a1：1与电源b的负极相连。

优选地，所述驱动器信号接点二系统包括分别与后退控制s2开关下口连接的继电器k10常开点三k10-3上口以及常闭点四k10-4的上口，k10-4的下口与高度传感器一sq1的常开点二sq1-2上口相连，k10-3的下口、sq1-2下口均与驱动器信号接点二a1：2连接，驱动器信号接点二a1：2与电源b的负极相连。

优选地，所述动力系统包括动力单元电源s9开关，s9开关上口与s10开关下口连接，s9开关下口连接动力电源m3输入端，动力电源m3输出端连接电源b负极。

优选地，所述电机系统包括与s10开关下口连接的电动机驱动器a1，电动机驱动器a1输出端分别连接第一电动机m1和第二电动机m2，第一电动机m1、第二电动机m2输出端均与电源b的负极连接。

本发明的有益效果在于：本系统设有升降、转向、行走控制及防护互锁功能，在联动模式下：由于升降控制与行走控制联动并互锁，因此避免箱式装置因离地太低而降低通过性；由于升降控制与转向控制互锁，因此避免转向过程与箱式装置干涉而损毁设备；由于转向角度设有中位传感器，因此避免箱式装置回落时与转向机构干涉而损毁设备；在手动模式下：由于手动模式下可以直接驱动第一电动机和第二电动机行走，因此在小范围的微动作不受程序限制，实现小范围调整来满足不同工况；由于本控制系统可以控制第一电动机和第二电动机实现差速旋转，因此实现小范围的原地转向。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种升降式行走转向箱式装置结构图

图2为本发明实施例提供的一种升降式行走转向箱式装置的控制系统电气原理图。

附图标记说明：

1、横梁，2、前行走桥，3、后行走桥，4、前轮，5、升降油缸，6、箱体，7、第一电动机，8、第二电动机，9、左转油缸，10、右转油缸，11、履带行走装置，12、连接块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种升降式行走转向箱式装置，包括横梁1，横梁1的一端固定有后行走桥3，后行走桥3两端设有前轮4，横梁1的另一端转动连接有前行走桥2并铰接有左转油缸9和右转油缸10，前行走桥2两端设有履带行走装置11，两端的履带行走装置11内分别设有为其提供动力的第一电机7和第二电机8，左转油缸9和右转油缸10分别通过两个连接块12与横梁1两端的履带行走装置11铰接，所述横梁1上设有升降油缸5，所述升降油缸5顶部固定有箱体6，所述升降油缸5外侧嵌套有臂架，臂架外固定在箱体6底部，臂架外侧从下到上依次设有高度传感器一和高度传感器二，箱体6内设有电动机驱动器a1、动力电源m3和为升降油缸5提供液压动力的动力单元，横梁1底部中间设中位传感器sq3。

如图2所示，一种如图1所示的升降式行走转向箱式装置的控制系统，包括电源b，电源b正极连接s10开关上口，s10开关下口分别与电动机驱动器a1输入端、动力单元电源s9开关、上升控制s5开关、手动/联动控制sa1开关、前进控制s1开关、后退控制s2开关、左转微调控制s3开关、右转微调控制s4开关、上升控制s5开关、下降控制s6开关、左转控制s7开关以及右转控制s8开关上口连接，电动机驱动器a1输出端分别连接第一电动机7m1和第二电动机8m2，动力单元电源s9开关下口连接动力电源m3，上升控制s5开关下口连接升降油缸5的上升电磁阀y1正极，手动/联动控制sa1开关常开点连接继电器k10的线圈正极，手动/联动控制sa1开关常闭点连接继电器k10常闭点九k10-9上口，k10-9下口分别与中间继电器ks的常开点一ks1、常开点二ks2、常开点七ks7以及常开点八ks8的上口相连，ks1和ks2下口均与高度传感器一sq1的常闭点三sq1-3上口相连，ks7和ks8下口均与高度传感器二sq2的常闭点一sq2-1上口相连，sq1-3、sq2-1的下口均与升降油缸5的上升电磁阀y1正极相连；前进控制s1开关下口分别与驱动器信号接点一系统以及ks1线圈正极相连，后退控制s2开关下口分别与ks2线圈正极以及驱动器信号接点二系统连接，左转微调控制s3开关下口与驱动器信号接点三a1：3相连，右转微调控制s4开关下口与驱动器信号接点四a1：4相连，下降控制s6开关下口与中位传感器sq3上口相连，中位传感器sq3下口与升降油缸5的下降电磁阀y2相连，左转控制s7开关下口分别与继电器k10的常开点五k10-5上口、常闭点六k10-6上口相连，k10-5下口、k10-6下口均与sq2的常开点二sq2-2上口相连，sq2-2下口与左转油缸8电磁阀y3正极相连，k10-6下口还与ks7线圈正极相连，右转控制s8开关下口分别与继电器k10的常开点七k10-7上口、常闭点八k10-8上口相连，k10-7上口、k10-8下口均与sq2的常开点三sq2-3上口相连，sq2-3下口与右转油缸9电磁阀y4正极相连，k10-8下口还与ks8线圈正极相连，第一电动机m1、第二电动机m2、动力电源m3、上升电磁阀y1、下降电磁阀y2、左转油缸电磁阀y3、右转油缸电磁阀y4、驱动器信号接点三a1：3以及驱动器信号接点四a1：4均与电源b的负极相连。

所述驱动器信号接点一系统包括分别与前进控制s1开关下口连接的继电器k10的常开点一k10-1上口以及常闭点二k10-2上口，k10-2下口与高度传感器一sq1的常开点一sq1-1上口相连，k10-1下口、sq1-1下口均与驱动器信号接点一a1：1连接，驱动器信号接点一a1：1与电源b的负极相连。

所述驱动器信号接点二系统包括分别与后退控制s2开关下口连接的继电器k10常开点三k10-3上口以及常闭点四k10-4的上口，k10-4的下口与高度传感器一sq1的常开点二sq1-2上口相连，k10-3的下口、sq1-2下口均与驱动器信号接点二a1：2连接，驱动器信号接点二a1：2与电源b的负极相连。

其工作原理为：电源b为整个系统提供电源，s10开关控制整个系统的电源通断，电动机驱动器a1控制第一电动机7m1和第二电动机8m2的正转、反转、差速转；动力单元电源s9开关控制动力单元电源的通断；手动/联动控制sa1开关用于手动控制模式和联动控制模式的选择。

当手动/联动控制sa1开关为手动控制模式时，继电器k10得电动作，所有继电器k10的常开点闭合、常闭点断开。闭合前进控制s1开关时，驱动器信号接点一a1：1得电，电动机驱动器a1控制第一电动机7m1、第二电动机8m2正转，行走装置前进。闭合后退控制s2开关时，驱动器信号接点二a1：2得电，电动机驱动器a1控制第一电动机7m1、第二电动机8m2反转，装置后退。闭合左转微调控制s3开关时，驱动器信号接点三a1：3得电，电动机驱动器a1控制第一电动机7m1转速大于第二电动机8m2转速，装置行走方向向左微调。闭合右转微调控制s4开关时，驱动器信号接点四a1：4得电，电动机驱动器a1控制第一电动机7m1转速小于第二电动机8m2转速，装置行走方向向右微调。闭合上升控制s5开关时，升降油缸5的上升电磁阀y1得电，升降油缸5的伸出端伸出使箱体上升。闭合下降控制s6开关时，若装置行走在正位，中位传感器sq3闭合，升降油缸5的下降电磁阀y2得电，升降油缸5伸出端收缩，箱体下降。若装置行走不在正位，中位传感器sq3断开，升降油缸5的下降电磁阀y2不得电，升降油缸5无动作。闭合左转控制s7开关时，若箱体6升高的高度低于高度二，高度二为设定的箱体6距离地面高度，高度传感器二sq2的常开点二sq2-2不闭合为断开状态，左转油缸8不动作；若箱体6上升高度不低于高度二，高度传感器二sq2的常开点二sq2-2闭合，左转油缸8动作，装置向左转。闭合右转控制s8开关时，若箱体6升高高度低于高度二，高度传感器二sq2的常开点三sq2-3为断开状态，右转油缸9不动作；若箱体6升高高度不低于高度二，高度传感器二sq2的常开点三sq2-3闭合，右转油缸9动作，装置向右转，如上述可知，在手动模式下，装置的前进、后退、上升、向左微调及向右微调均可直接控制，与装置行走状态没有联系；而下降操作与装置行走的位置具有互锁关系，装置行走转向操作与箱体6的上升高度也具有互锁关系。

当手动/联动控制sa1开关为联动控制模式时，继电器k10不得电，所有继电器k10的常开点断开、常闭点闭合。闭合前进控制s1开关时，中间继电器ks的ks1线圈得电，常开点一ks1闭合。若箱体6上升高度不低于高度一，高度一为设定的箱体6距地面高度，高度传感器一sq1的常开点一sq1-1闭合驱动器信号接点一a1：1得电，电动机驱动器a1控制第一电动机7m1、第二电动机8m2正转，装置前进。若箱体6上升高度低于高度一，高度传感器一sq1的常闭点三sq1-3为闭合状态，升降油缸5的上升电磁阀y1得电，升降油缸5伸出端伸出。当箱体6上升高度到达高度一时，高度传感器一sq1的常闭点三sq1-3断开，升降油缸5的上升电磁阀y1失电，升降油缸5伸出端停止上升。同时，高度传感器一sq1的常开点一sq1-1闭合驱动器信号接点一a1：1得电，电动机驱动器a1控制第一电动机7m1、第二电动机8m2正转，装置前进。闭合后退控制s2开关时，中间继电器ks的ks2线圈得电，常开点二ks2闭合。若箱体6上升高度不低于高度一，高度传感器一sq1的常开点二sq1-2闭合驱动器信号接点二a1：2得电，电动机驱动器a1控制第一电动机7m1、第二电动机8m2反转，装置后退。若箱体6上升高度低于高度一，高度传感器一sq1的常闭点三sq1-3为闭合状态，升降油缸5的上升电磁阀y1得电，升降油缸5伸出端自动上升。当箱体6上升高度到达高度一时，高度传感器一sq1的常闭点三sq1-3断开，升降油缸5的上升电磁阀y1失电，升降油缸5伸出端停止上升。同时高度传感器一sq1的常开点二sq1-2闭合驱动器信号接点二a1：2得电，电动机驱动器a1控制第一电动机7m1、第二电动机8m2反转，装置后退。闭合左转控制s7开关时，中间继电器ks的ks7线圈得电，常开点七ks7闭合。若箱体6上升高度不低于高度二，高度传感器二sq2的常开点二sq2-2闭合，左转油缸8电磁阀y3得电，左转油缸8动作，装置向左转。若箱体6上升高度低于高度二，高度传感器二sq2的常闭点一sq2-1为闭合状态，升降油缸5的上升电磁阀y1得电，升降油缸5伸出端自动上升。当箱体6上升高度到达高度二时，高度传感器二sq2的常闭点一sq2-1断开，升降油缸5的上升电磁阀y1失电，升降油缸5伸出端停止上升。同时高度传感器二sq2的常开点二sq2-2闭合左转油缸8电磁阀y3得电，左转油缸8动作，装置向左转。闭合右转控制s8开关时，中间继电器ks的ks8线圈得电，常开点八ks8闭合。若箱体6上升高度不低于高度二，高度传感器二sq2的常开点三sq2-3闭合右转油缸9电磁阀y4得电，右转油缸9动作，装置向右转。若箱体6上升高度低于高度二，高度传感器二sq2的常闭点一sq2-1为闭合状态，升降油缸5的上升电磁阀y1得电，升降油缸5伸出端自动上升。当箱体6上升高度到达高度二时，高度传感器二sq2的常闭点一sq2-1断开，升降油缸5的上升电磁阀y1失电，升降油缸5伸出端停止上升。同时高度传感器二sq2的常开点三sq2-3闭合右转油缸9电磁阀y4得电，右转油缸9动作，装置向右转。左转微调控制s3开关、右转微调控制s4开关、上升控制s5开关、下降控制s6开关在联动模式下的控制原理与手动模式相同，如上述可知，在联动模式下，装置行走方向向左微调、向右微调均可直接控制，与装置行走状态没有联系。行走、转向操作则与箱体6的高度具有互锁关系。当进行行走、转向操作时，若箱体6未达到相应的高度，箱体6会自动上升；同样，箱体6只有达到相应的高度才会有动作。另外，下降控制与箱体6的位置与同样也具有互锁关系。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。