液力耦合器的输出转速控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及使用液力耦合器控制转速的传动设备的转速控制的领域，尤其涉及一种控制液力耦合器的输出转速的装置，从而通过对液力耦合器的输出转速的控制来实现对传动设备如焦化厂集气管压力调节用吸气机、电机拖动鼓风机及水栗的转速的控制。
【背景技术】
[0002]目前，通常使用如图1所示的电动执行机构对液力耦合器的输出转速进行控制。该电动执行机构包括电机O1、传动装置02、输出轴(图中未示出)、阀门联接装置03、控制单元04及手动机构05。在使用该电动执行机构对液力耦合器的输出转速进行调节时，电动执行机构的输出轴通过阀门联接装置03与液力耦合器中的勺管的勺头连接，并通过可编程控制器(Programmable Logic Controller，简称PLC)来实现对液力親合器的输出转速的控制。具体地，操作人员根据液力耦合器的输出轴要达到的目标转速，向PLC中输入控制指令以使PLC输出控制信号到控制单元04中，控制单元04根据控制信号控制电机01的旋转，电机01通过阀门联接装置03带动输出轴动作，实现对液力耦合器的勺管的行程进行调节，即通过改变勺管的勺头位置来改变液力耦合器中旋转部件内的油环厚度，从而使液力耦合器带有负载的输出轴无极的改变转速，实现对液力耦合器的转速的调节。由于液力耦合器的输出轴与焦化厂集气管压力调节用吸气机、电机拖动鼓风机及水栗等传动设备连接，即可通过对液力耦合器的输出转速的调节控制实现对这些传动设备的转速的调节控制。
[0003]由于PLC采用的是开环控制，控制单元04仅能够根据操作人员输入的控制指令对电机01的输出轴的动作进行控制，进而对液力耦合器的输出转速进行控制，而无法根据液力耦合器的实际转速对电机01的输出轴的动作进行控制，即无法根据液力耦合器的实际转速对其输出转速进行调节控制，无法完成自动控制。另外，采用PLC和电动执行机构控制如焦化厂集气管压力调节用吸气机、电机拖动鼓风机及水栗等传动设备时，这些传动设备的转速的精度最高只能达到正负50转，控制精度低，且液力耦合器的勺管需要30秒才能走完一个行程，响应速度慢。
【实用新型内容】
[0004]为提高液力耦合器的输出转速的控制精度，本实用新型提出一种液力耦合器的输出转速控制装置，该液力耦合器的输出转速控制装置包括控制器、伺服电动缸、电动缸驱动器、勺管行程传感器以及转速传感器；所述控制器根据操作人员输入的目标行程和目标转速输出控制信号，并将该控制信号发送给所述电动缸驱动器，驱动所述伺服电动缸运转；所述伺服电动缸与所述液力耦合器的勺管刚性连接；所述行程传感器监测所述勺管的实际行程，并将该实际行程转换为行程反馈信号反馈到所述控制器中；所述控制器对所述实际行程和所述目标行程进行比较，并根据二者的差值调节输出的控制信号，以对所述液力耦合器的勺管的行程进行调节控制；所述转速传感器监测到所述液力耦合器的输出转速并将该输出转速转换成转速反馈信号反馈到所述控制器中；所述控制器对所述输出转速和所述目标转速进行比较，并根据二者的差值调节输出的控制信号，以对所述液力耦合器的输出转速进行调节控制。
[0005]采用该液力耦合器的输出转速控制装置对液力耦合器的输出转速进行控制时，使用行程传感器监测到的勺管的实际行程及目标行程对勺管的行程进行调节控制，使用转速传感器监测到的液力耦合器的输出转速及目标转速对液力耦合的输出转速进行调节控制，实现对勺管的行程及液力耦合器的输出转速的闭环控制，使勺管I秒钟走完一个行程，使液力耦合器的输出转速的精度控制在正负3转内，大大提高了液力耦合器的响应速度及其输出转速的控制精度。
[0006]优选地，所述控制器包括CPU和FPGA，所述CPU通过所述FPGA读取接收到的所述目标行程、所述目标转速、所述行程反馈信号和所述转速反馈信号，并进行比较运算。这样，控制器中的CPU可以通过FPGA实时读取接收到的目标行程、目标转速、行程反馈信号和转速反馈信号，从而提高液力耦合器的响应速度。
[0007]优选地，所述控制器包括人机交互界面，该人机交互界面用于输入所述目标行程和所述目标转速。这样，操作人员可根据控制需要将目标行程及目标转速输入到控制器中，操作简单方便。
[0008]优选地，所述控制器输出的控制信号为PTO脉冲串信号。这样，控制器可以发出数字信号以对伺服电动缸进行精确控制，提高了液力耦合器的输出转速的控制精度。
[0009]优选地，所述控制器采用晶振频率为基准，根据所述转速传感器监测到的所述液力耦合器的输出轴的转动频率计算出所述液力耦合器的输出转速。这样，采用晶振频率作为基准测量计算出液力耦合器的输出转速，使得计算得到的液力耦合器的输出转速的精度更尚。
[0010]优选地，所述控制器配置有具有光电隔离功能的开关量输入输出通道、具有低通滤波电路和A/D转换器的4?20mA电流Al输入通道以及具有带通滤波电路的转速测频通道。这样，控制器的开关量输入输出通道可避免受到外界光电变化的影响，4-20mA电流Al输入通道可以对输入的调速电流信号进行低通滤波处理和模数转换，转速测频通道可以通过带通滤波电路对转速传感器传送来的转速反馈信号进行带通滤波处理，从而提高液力耦合器的输出转速控制装置的控制精度。
[0011 ] 优选地，所述控制器上设置有远程控制接口。这样，在使用该液力耦合器的输出转速控制装置时，操作人员可通过远程控制接口将该液力耦合器的输出转速控制装置与其他自动控制系统连接配合，从而实现其他控制需求。
[0012]优选地，所述伺服电动缸包括伺服电机、滚珠丝杠、编码器以及行程开关，所述伺服电机受所述电动缸驱动器的驱动旋转；所述滚珠丝杠将所述伺服电机旋转的角位移转换为直行程位移；所述编码器对所述伺服电机旋转的角位移进行检测并将检测到的角位移信号输送给所述控制器，且所述角位移信号经所述控制器运算处理后作为阀位反馈信号反馈到所述电动缸驱动器中；所述行程开关用于限制所述伺服电动缸的零位和满位。进一步地，所述控制器上设置有远程控制接口。这样，操作人员在断电或者故障状态下，可直接对电动缸进行手动操作。
【附图说明】
[0013]图1为现有的电动执行机构的结构示意图；
[0014]图2为本实用新型液力耦合器的输出转速控制装置的结构示意框图。
【具体实施方式】
[0015]如图2所示，本实用新型液力耦合器的输出转速控制装置包括控制器1、电动缸驱动器2、伺服电动缸3、行程传感器4以及转速传感器5。在液力耦合器的输出转速控制装置开始工作前，操作人员先根据液力耦合器6需要达到的输出转速向控制器I中输入液力耦合器的输出轴的目标转速及勺管的目标行程作为目标指令。控制器I对操作人员在现场或通过远程控制输入的目标指令进行运算处理转换成控制信号输出并发送给电动缸驱动器2，从而使电动缸驱动器2根据控制信号驱动伺服电动缸3运转。伺服电动缸3的滚珠丝杠与液力耦合器6的勺管的勺头刚性连接，这样，伺服电动缸3的滚珠丝杠运动的直线行程即等于勺管的勺头运动的直线行程。行程传感器4用于实时监测勺管的行程，并将监测到的勺管的实际行程转换为行程反馈信号反馈到控制器I中。控制器I接收到行程反馈信号后，对勺管的实际行程和操作人员输入的目标行程进行比较，并根据二者的差值对控制器I输出的控制信号进行调节，从而对液力耦合器6的勺管的实际行程进行调节控制使其等于目标行程。转速传感器5对液力耦合器6的输出转速进行实时监测，并将监测到的液力耦合器实际的输出转速转换为转速反馈信号反馈到控制器I中。控制器I接收到转速反馈信号后，对液力耦合器实际的输出转速和操作人员输入的目标转速进行比较，并根据二者