一種帶故障自診斷的液壓缸位置跟隨系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種帶故障自診斷的液壓缸位置跟隨系統(tǒng)，該系統(tǒng)由電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥、液控單向閥、速度調(diào)節(jié)器、溢流閥、單向閥、壓力傳感器、電磁通斷閥、液壓缸、位移傳感器及電氣控制單元組成；通過(guò)邏輯控制各電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥、電磁方向閥、電磁通斷閥電磁鐵的通斷電，結(jié)合壓力傳感器以及電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥上的狀態(tài)監(jiān)測(cè)傳感器的反饋值，電氣控制單元能自動(dòng)判斷某個(gè)電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥是否發(fā)生故障；采用本實(shí)用新型系統(tǒng)能迅速自動(dòng)判斷發(fā)生故障的液壓元器件，操作人員可以及時(shí)準(zhǔn)確地更換發(fā)生故障的電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥，大大縮短設(shè)備的維修時(shí)間，提高設(shè)備的維修效率，保障生產(chǎn)線的可靠運(yùn)行。
【專利說(shuō)明】
-種帶故障自診斷的液壓缸位置跟隨系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型設(shè)及一種液壓缸位置跟隨系統(tǒng)，具體設(shè)及一種帶故障自診斷的液壓缸 位置跟隨系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 在連續(xù)鑄鋼的生產(chǎn)線中，用于鑄巧厚度的液壓缸位置閉環(huán)控制系統(tǒng)通常由伺服閥 或者比例閥來(lái)控制，由于伺服閥或者比例閥對(duì)油液的清潔度比較敏感，在設(shè)備運(yùn)行中經(jīng)常 出現(xiàn)伺服閥或者比例閥的卡阻現(xiàn)象，且伺服閥或者比例閥的價(jià)格比較昂貴，造成生產(chǎn)企業(yè) 生產(chǎn)運(yùn)行成本較高。
[0003] 近年來(lái)，隨著液壓技術(shù)的快速發(fā)展，開(kāi)發(fā)出了適用于鑄巧厚度控制的專用液壓元 器件。但是由于在一條連續(xù)鑄鋼生產(chǎn)線中該鑄巧厚度控制設(shè)備數(shù)量較多，通常有幾十臺(tái)套 甚至上百臺(tái)套的該鑄巧厚度控制設(shè)備，當(dāng)某個(gè)或者多個(gè)厚度控制設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，故障查 找及排除變得非常困難，大大增加了維修難度和延長(zhǎng)了維修時(shí)間，造成設(shè)備的正常運(yùn)行受 到嚴(yán)重影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本實(shí)用新型的目的在于提供一種帶故障自診斷的液壓缸位置跟隨系統(tǒng)，特別適用 于連續(xù)鑄鋼鑄巧厚度調(diào)整的液壓缸位置閉環(huán)控制系統(tǒng)，本實(shí)用新型不但替代了昂貴的伺服 閥或者比例閥來(lái)實(shí)現(xiàn)鑄巧厚度的自動(dòng)控制，從而有效節(jié)省設(shè)備的投資成本和生產(chǎn)運(yùn)行成 本，而且在該鑄巧厚度控制系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，能迅速自動(dòng)判斷發(fā)生故障的液壓元器件，使操 作人員及時(shí)準(zhǔn)確地更換發(fā)生故障的液壓元器件，有效縮短設(shè)備的維修時(shí)間，提高設(shè)備的維 修效率，保障生產(chǎn)線的可靠運(yùn)行。
[0005] 為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案為：
[0006] -種帶故障自診斷的液壓缸位置跟隨系統(tǒng)，包括電磁方向閥1，第一電磁邏輯開(kāi)關(guān) 閥201、第二電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥202,第一液控單向閥301、第二液控單向閥302,第一速度調(diào)節(jié) 器401、第二速度調(diào)節(jié)器402,第一電磁通斷閥501、第二電磁通斷閥502,第一壓力傳感器 601、第二壓力傳感器602,溢流閥7,單向閥8,液壓缸9,位移傳感器10及電氣控制單元11;
[0007] 所述液壓缸9上安裝有位移傳感器10,液壓缸9的塞腔連接第一電磁通斷閥501的 主油口 A，第一電磁通斷閥501的壓力油口 P通過(guò)第一速度調(diào)節(jié)器401與第一液控單向閥301 的主油口 B連接，第一液控單向閥301的主油口 A與第一電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥201的主油口 A連接， 第一電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥201的壓力油口 P與電磁方向閥1的主油口 B連接，第一電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥 201的回油口 T與來(lái)自液壓站的主回油管路TO相連接，電磁方向閥1的壓力油口 P與來(lái)自液壓 站的主壓力管路PO連接，電磁方向閥1的回油刖與來(lái)自液壓站的主回油管路TO相連接;液 壓缸9的塞腔連接單向閥8的主油口 B，單向閥8的主油口 A與來(lái)自液壓站的主回油管路TO相 連接;所述第一電磁通斷閥501的壓力油口 P與第一速度調(diào)節(jié)器401之間安裝有第一壓力傳 感器601;所述第一液控單向閥301的控制油口 X與第二電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥20 2的油口 A相連接， 第一液控單向閥301的泄油口 Y與來(lái)自液壓站的主回油管路TO相連接;液壓缸9的桿腔連接 第二電磁通斷閥502的主油口 A，第二電磁通斷閥502的壓力油口 P通過(guò)第二速度調(diào)節(jié)器402 與第二液控單向閥302的主油口 B連接，第二液控單向閥302的主油口 A與第二電磁邏輯開(kāi)關(guān) 閥202的主油口 A連接，第二電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥202的壓力油口 P與電磁方向閥1的主油口 B連 接，第二電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥202的回油口 T與來(lái)自液壓站的主回油管路TO相連接;液壓缸9的桿 腔連接溢流閥7的壓力油口 P，溢流閥7的回油口 T與來(lái)自液壓站的主回油管路TO相連接;所 述第二電磁通斷閥502的壓力油口 P與第二速度調(diào)節(jié)器402之間安裝有第二壓力傳感器602; 所述第二液控單向閥302的控制油口 X與第一電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥201的主油口 A相連接，第二液 控單向閥302的泄油口 Y與來(lái)自液壓站的主回油管路TO相連接；
[000引所述第一壓力傳感器601、第二壓力傳感器602及安裝在液壓缸9的位移傳感器10 通過(guò)電纜與電氣控制單元11相連接，第一電磁通斷閥501的電磁鐵a、第二電磁通斷閥502的 電磁鐵a通過(guò)電纜與電氣控制單元11相連接，第一電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥201的電磁鐵a、第二電磁 邏輯開(kāi)關(guān)閥202的電磁鐵a、電磁方向閥1的電磁鐵a通過(guò)電纜與電氣控制單元11相連接，第 一電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥201的狀態(tài)檢測(cè)S、第二電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥202的狀態(tài)檢測(cè)S通過(guò)電纜與電氣 控制單元11相連接，電氣控制單元11由外部提供電源V。
[0009] 通過(guò)預(yù)先設(shè)定的第一速度控制器401、第二速度控制器402的開(kāi)口度W及調(diào)節(jié)第一 電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥201的電磁鐵a、第二電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥202的電磁鐵a的占空比實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓缸 9位置跟隨的精準(zhǔn)控制。
[0010] 通過(guò)控制電磁方向閥1的電磁鐵a斷電、第一電磁通斷閥501的電磁鐵a斷電和第二 電磁通斷閥502的電磁鐵a斷電，液壓缸9的位置能被可靠鎖定。
[0011] 上述所述的一種帶故障自診斷的液壓缸位置跟隨系統(tǒng)的故障自診斷方法，
[0012] 液壓缸9的位置跟隨發(fā)生故障時(shí)，故障自診斷方法如下：
[0013] ①保持電磁方向閥1的電磁鐵a通電、第一電磁通斷閥501的電磁鐵a斷電、第二電 磁通斷閥502的電磁鐵a斷電，此時(shí):第一電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥201的電磁鐵a斷電、第二電磁邏輯 開(kāi)關(guān)閥202的電磁鐵a斷電；如果第一壓力傳感器601為來(lái)自液壓站壓力管路PO的系統(tǒng)壓力 值P'，且第一電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥201的狀態(tài)監(jiān)測(cè)S為工作位置，則第一電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥201出現(xiàn) 故障;如果第二壓力傳感器602為來(lái)自液壓站壓力管路PO的系統(tǒng)壓力值P'，且第二電磁邏輯 開(kāi)關(guān)閥202的狀態(tài)監(jiān)測(cè)S為工作位置，則第二電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥202出現(xiàn)故障；
[0014] ②保持電磁方向閥1的電磁鐵a通電、第一電磁通斷閥501的電磁鐵a斷電、第二電 磁通斷閥502的電磁鐵a斷電，此時(shí):第一電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥201的電磁鐵a通電、第二電磁邏輯 開(kāi)關(guān)閥202的電磁鐵a斷電；如果第一壓力傳感器601為來(lái)自液壓站壓力管路PO的系統(tǒng)壓力 值P'，且第一電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥201的狀態(tài)監(jiān)測(cè)S為工作位置，則第一電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥201工作 正常；如果第一壓力傳感器601的壓力值沒(méi)有發(fā)生變化且為來(lái)自液壓站回油管路TO的回油 壓力值T'，且第一電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥201的狀態(tài)監(jiān)測(cè)S為非工作位置，則第一電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥 201出現(xiàn)故障；
[0015] ③保持電磁方向閥1的電磁鐵a通電、第一電磁通斷閥501的電磁鐵a斷電、第二電 磁通斷閥502的電磁鐵a斷電，此時(shí):第二電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥202的電磁鐵a通電、第一電磁邏輯 開(kāi)關(guān)閥201的電磁鐵a斷電；如果第二壓力傳感器602為來(lái)自液壓站壓力管路PO的系統(tǒng)壓力 值P'，且第二電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥202的狀態(tài)監(jiān)測(cè)S為工作位置，則第二電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥202工作 正常；如果第二壓力傳感器602的壓力值沒(méi)有發(fā)生變化且為來(lái)自液壓站回油管路TO的回油 壓力值T'，且第二電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥202的狀態(tài)監(jiān)測(cè)S為非工作位置，則第二電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥 202出現(xiàn)故障。
[0016] 和現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：
[0017] 1)由小型輕量化的電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥代替伺服閥或者比例閥來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓缸位置 的精確控制，大大節(jié)省設(shè)備的建設(shè)投資成本，W及減少生產(chǎn)企業(yè)的后期的備件生產(chǎn)運(yùn)行成 本。
[0018] 2)由電氣控制單元自動(dòng)控制由電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥、電磁通斷閥W及壓力傳感器等組 成的控制系統(tǒng)，通過(guò)檢測(cè)壓力傳感器及電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥狀態(tài)監(jiān)測(cè)傳感器的反饋值，電氣控 制單元能準(zhǔn)確自動(dòng)判斷某個(gè)或者多個(gè)電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥的故障。所W采用本方法能迅速自動(dòng) 判斷發(fā)生故障的液壓元器件，操作人員可W及時(shí)準(zhǔn)確地更換發(fā)生故障的電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥， 大大縮短設(shè)備的維修時(shí)間，提高設(shè)備的維修效率，保障生產(chǎn)線的可靠運(yùn)行。
【附圖說(shuō)明】
[0019] 下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步具體說(shuō)明：
[0020] 圖1是本實(shí)用新型系統(tǒng)液壓原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 如圖1所示，一種帶故障自診斷的液壓缸位置跟隨系統(tǒng)，包括電磁方向閥1，第一電 磁邏輯開(kāi)關(guān)閥201、第二電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥202,第一液控單向閥301、第二液控單向閥302,第 一速度調(diào)節(jié)器401、第二速度調(diào)節(jié)器402,第一電磁通斷閥501、第二電磁通斷閥502,第一壓 力傳感器601、第二壓力傳感器602,溢流閥7,單向閥8,液壓缸9,位移傳感器10及電氣控制 單元11。
[0022] 所述液壓缸9上安裝有位移傳感器10,液壓缸9的塞腔連接第一電磁通斷閥501的 主油口 A，第一電磁通斷閥501的壓力油口 P通過(guò)第一速度調(diào)節(jié)器401與第一液控單向閥301 的主油口 B連接，第一液控單向閥301的主油口 A與第一電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥201的主油口 A連接， 第一電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥201的壓力油口 P與電磁方向閥1的主油口 B連接，第一電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥 201的回油口 T與來(lái)自液壓站的主回油管路TO相連接，電磁方向閥1的壓力油口 P與來(lái)自液壓 站的主壓力管路PO連接，電磁方向閥1的回油刖與來(lái)自液壓站的主回油管路TO相連接;液 壓缸9的塞腔連接單向閥8的主油口 B，單向閥8的主油口 A與來(lái)自液壓站的主回油管路TO相 連接;所述第一電磁通斷閥501的壓力油口 P與第一速度調(diào)節(jié)器401之間安裝有第一壓力傳 感器601;所述第一液控單向閥301的控制油口 X與第二電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥20 2的油口 A相連接， 第一液控單向閥301的泄油口 Y與來(lái)自液壓站的主回油管路TO相連接;液壓缸9的桿腔連接 第二電磁通斷閥502的主油口 A，第二電磁通斷閥502的壓力油口 P通過(guò)第二速度調(diào)節(jié)器402 與第二液控單向閥302的主油口 B連接，第二液控單向閥302的主油口 A與第二電磁邏輯開(kāi)關(guān) 閥202的主油口 A連接，第二電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥（202)的壓力油口 P與電磁方向閥1的主油口 B連 接，第二電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥202的回油口 T與來(lái)自液壓站的主回油管路TO相連接;液壓缸9的桿 腔連接溢流閥7的壓力油口 P，溢流閥7的回油口 T與來(lái)自液壓站的主回油管路TO相連接;所 述第二電磁通斷閥502的壓力油口 P與第二速度調(diào)節(jié)器402之間安裝有第二壓力傳感器602; 所述第二液控單向閥302的控制油口 X與第一電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥201的主油口 A相連接，第二液 控單向閥302的泄油口 Y與來(lái)自液壓站的主回油管路TO相連接。
[0023] 第一壓力傳感器601、第二壓力傳感器602及安裝在液壓缸9的位移傳感器10通過(guò) 電纜與電氣控制單元11相連接，第一電磁通斷閥501的電磁鐵a、第二電磁通斷閥502的電磁 鐵a通過(guò)電纜與電氣控制單元11相連接，第一電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥201的電磁鐵a、第二電磁邏輯 開(kāi)關(guān)閥202的電磁鐵a、電磁方向閥1的電磁鐵a通過(guò)電纜與電氣控制單元11相連接，第一電 磁邏輯開(kāi)關(guān)閥201的狀態(tài)檢測(cè)S、第二電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥202的狀態(tài)檢測(cè)S通過(guò)電纜與電氣控制 單元11相連接，電氣控制單元11由外部提供電源V。
[0024] 如圖1所示，基于液壓缸位置跟隨系統(tǒng)的故障自動(dòng)診斷方法，由電氣控制單元11通 過(guò)邏輯控制電磁方向閥1電磁鐵a的通斷電、第一電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥201電磁鐵a的通斷電、第 二電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥202電磁鐵a的通斷電、第一電磁通斷閥501電磁鐵a的通斷電、第二電磁 通斷閥502電磁鐵a的通斷電，結(jié)合第一壓力傳感器601、第二壓力傳感器602、第一電磁邏輯 開(kāi)關(guān)閥201上的狀態(tài)監(jiān)測(cè)傳感器S、第二電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥202上的狀態(tài)監(jiān)測(cè)傳感器S的反饋 值，電氣控制單元11能自動(dòng)判斷第一電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥201、第二電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥202是否發(fā) 生故障。電氣控制單元11最終能準(zhǔn)確判斷第一電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥201、第二電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥 202是否發(fā)生故障。
[0025] 所述的電磁方向閥1用于壓力油源的開(kāi)啟和關(guān)閉控制。
[0026] 所述第一電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥201、第二電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥202為小型輕量化電磁邏輯開(kāi) 關(guān)閥，該閥運(yùn)動(dòng)慣性小、響應(yīng)速度快、控制方式簡(jiǎn)單且價(jià)格低廉。所述第一電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥 201用于控制來(lái)自液壓站的壓力油源注入液壓缸9的塞腔，并控制液壓缸9塞腔的油液流回 液壓站回油口，同時(shí)所述電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥201帶有位置狀態(tài)監(jiān)測(cè)傳感器S。所述第二電磁邏 輯開(kāi)關(guān)閥202用于控制來(lái)自液壓站的壓力油源注入液壓缸9的桿腔，并控制液壓缸9桿腔的 油液流回液壓站回油口，同時(shí)所述電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥202帶有位置狀態(tài)監(jiān)測(cè)傳感器S。
[0027] 所述第一液控單向閥301及第二液控單向閥302用于正常情況下液壓缸9的位置保 持。
[00%]所述第一速度調(diào)節(jié)器401、第二速度調(diào)節(jié)器402用于設(shè)定液壓缸9的速度，使液壓缸 9能穩(wěn)定工作。
[0029] 所述第一電磁通斷閥501及第二電磁通斷閥502用于事故狀態(tài)下液壓缸9的緊急鎖 定。
[0030] 所述第一壓力傳感器601用于液壓缸9塞腔液壓回路的壓力檢測(cè)，所述第二壓力傳 感器602用于液壓缸9的桿腔液壓回路的壓力檢測(cè)。
[0031] 所述的溢流閥7用于防止液壓缸9的桿腔壓力超過(guò)安全值，保護(hù)液壓缸9的桿腔，起 安全溢流作用。
[0032] 所述單向閥8用于液壓缸9的活塞腔的補(bǔ)油，防止液壓缸9塞腔吸空，損壞液壓缸密 封件。
[0033] 所述10為位移傳感器用于液壓缸9的位置精確檢測(cè)，并與第一電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥201 及第二電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥202組成位置跟隨閉環(huán)控制系統(tǒng)。
[0034] 所述的電氣控制單元11可W由計(jì)算機(jī)、PLC或者單片機(jī)組成。
[0035] 液壓缸9的位置跟隨控制通過(guò)電氣控制單元11實(shí)時(shí)檢測(cè)液壓缸9的實(shí)際位置值，并 與設(shè)定控制位置值相比較，如果實(shí)際位置值與設(shè)定控制位置值的誤差超過(guò)了預(yù)先設(shè)定的范 圍值，則通過(guò)W下步驟實(shí)現(xiàn)位置跟隨控制：
[0036] ①電氣控制單元11保持電磁方向閥1的電磁鐵a通電、第一電磁通斷閥501的電磁 鐵a通電、第二電磁通斷閥501的電磁鐵a通電，安裝在液壓缸9上的位移傳感器10實(shí)時(shí)檢測(cè) 液壓缸9的實(shí)際位置值；當(dāng)液壓缸9的實(shí)時(shí)位置值小于設(shè)定控制位置值時(shí)，第一電磁邏輯開(kāi) 關(guān)閥201的電磁鐵a通電、第二電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥202的電磁鐵a斷電，來(lái)自液壓站主壓力管路 PO的壓力油源經(jīng)電磁方向閥1的油口 P通過(guò)主油口 B進(jìn)入第一電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥201的壓力油 口P后進(jìn)入主油口 A，再依次通過(guò)第一液控單向閥301、第一速度控制器401、第一電磁通斷閥 501后注入液壓缸9的活塞腔；同時(shí)來(lái)自液壓缸9桿腔的液壓油依次通過(guò)第二電磁通斷閥 502、第二速度控制器402、第二液控單向閥302進(jìn)入第二電磁邏輯通斷閥202的主油口 A、回 油口 T流回液壓站的主回油管路TO，液壓缸9向前移動(dòng)，液壓缸9的實(shí)時(shí)位置值向設(shè)定控制位 置值逼近。當(dāng)設(shè)定控制位置值大于某個(gè)設(shè)定數(shù)值時(shí)，第一電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥201的電磁鐵a持 續(xù)得電，第二電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥202的電磁鐵a持續(xù)斷電，液壓缸9快速向設(shè)定控制位置值逼 近，液壓缸9的速度由第一速度調(diào)節(jié)器401及第二速度調(diào)節(jié)器402的開(kāi)度決定；當(dāng)設(shè)定控制位 置值小于設(shè)定某個(gè)數(shù)值時(shí)，電氣控制單元11調(diào)制調(diào)解第一電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥201的電磁鐵a的 占空比，且第二電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥202的電磁鐵a持續(xù)斷電，液壓缸9慢速向設(shè)定控制位置值逼 近，液壓缸9的速度由第一電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥201的電磁鐵a的占空比、第一速度調(diào)節(jié)器301及 第二速度調(diào)節(jié)器302的開(kāi)度決定。
[0037] ②電氣控制單元11保持電磁方向閥1的電磁鐵a通電、第一電磁通斷閥501的電磁 鐵a通電、第二電磁通斷閥501的電磁鐵a通電，安裝在液壓缸9上的位移傳感器10實(shí)時(shí)檢測(cè) 液壓缸9的實(shí)際位置值；當(dāng)液壓缸9的實(shí)時(shí)位置值大于設(shè)定控制位置值時(shí)，第二電磁邏輯開(kāi) 關(guān)閥202的電磁鐵a通電、第一電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥201的電磁鐵a斷電，來(lái)自液壓站主壓力管路 PO的壓力油源經(jīng)電磁方向閥1的油口 P通過(guò)主油口 B進(jìn)入第二電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥202的壓力油 口 P后進(jìn)入主油口 A，再依次通過(guò)第二液控單向閥302、第二速度調(diào)節(jié)器402、第二電磁通斷閥 502后注入液壓缸9的桿腔；同時(shí)來(lái)自液壓缸9塞腔的液壓油依次通過(guò)第一電磁通斷閥501、 第一速度調(diào)節(jié)器401、第一液控單向閥301進(jìn)入第一電磁邏輯通斷閥201的主油口 A、回油口 T 流回液壓站的主回油管路T0,液壓缸9向后移動(dòng)，液壓缸9的實(shí)時(shí)位置值向設(shè)定控制位置值 逼近。當(dāng)設(shè)定控制位置值大于某個(gè)設(shè)定數(shù)值時(shí)，第二電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥202的電磁鐵a持續(xù)得 電，第一電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥201的電磁鐵a持續(xù)斷電，液壓缸9快速向設(shè)定控制位置值逼近，液 壓缸9的速度由第二速度調(diào)節(jié)器402及第一速度調(diào)節(jié)器401的開(kāi)度決定；當(dāng)設(shè)定控制位置值 小于某個(gè)設(shè)定數(shù)值時(shí)，電氣控制單元11調(diào)制調(diào)解第二電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥202的電磁鐵a的占空 比，且第一電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥201的電磁鐵a持續(xù)斷電，液壓缸9慢速向設(shè)定控制位置值逼近， 液壓缸9的速度由第二電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥202的電磁鐵a的占空比、第二速度調(diào)節(jié)器302及第一 速度調(diào)節(jié)器301的開(kāi)度決定。
[0038] ③在液壓缸9工作過(guò)程中，由于液壓缸9或者液壓元器件的內(nèi)泄漏，造成液壓缸9實(shí) 際位置發(fā)生改變，當(dāng)位置改變值超過(guò)設(shè)定誤差時(shí)，電氣控制單元11根據(jù)上述①、②的動(dòng)作自 動(dòng)調(diào)整液壓缸9的位置偏差值，使液壓缸9的實(shí)際位置值自動(dòng)控制在設(shè)定誤差范圍內(nèi)，從而 實(shí)時(shí)自動(dòng)控制液壓缸9的位置值。
[0039] ④當(dāng)液壓缸9發(fā)生不可控制事故，比如液壓缸9的位移失控，第一電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥 201、第二電磁邏輯閥202頻繁通斷電等，此時(shí)電氣控制單元11控制電磁方向閥I的電磁鐵a 斷電、第一電磁通斷閥501的電磁鐵a斷電、第二電磁通斷閥502的電磁鐵a斷電，液壓缸9的 位置將被鎖定，避免事故的產(chǎn)生。
[0040] 通過(guò)預(yù)先設(shè)定的第一速度控制器401、第二速度控制器402的開(kāi)口度W及整定調(diào)節(jié) 第一電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥201、第二電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥202的電磁鐵a的占空比能實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓缸9位 置跟隨的精準(zhǔn)控制。
[0041] 液壓缸9的位置跟隨控制由上述自動(dòng)控制動(dòng)作來(lái)完成，液壓缸9的位置跟隨系統(tǒng)發(fā) 生故障時(shí)，自動(dòng)診斷方法如下：
[0042] 當(dāng)給定設(shè)定位置值且液壓缸9的位置跟隨控制在時(shí)間to內(nèi)沒(méi)有響應(yīng)或者液壓缸9 的位置在設(shè)定位置值范圍內(nèi)發(fā)生頻繁調(diào)整時(shí)，則電氣控制單元11可W判斷是由于第一電磁 邏輯開(kāi)關(guān)閥201或者第二電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥202出現(xiàn)了問(wèn)題導(dǎo)致了故障的發(fā)生。電氣控制單元 11啟動(dòng)故障自動(dòng)診斷：
[0043] ①保持電磁方向閥1的電磁鐵a通電、第一電磁通斷閥501的電磁鐵a斷電、第二電 磁通斷閥502的電磁鐵a斷電，此時(shí):第一電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥201的電磁鐵a斷電、第二電磁邏輯 開(kāi)關(guān)閥202的電磁鐵a斷電；如果第一壓力傳感器601為來(lái)自液壓站壓力管路PO的系統(tǒng)壓力 值P'，且第一電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥201的狀態(tài)監(jiān)測(cè)S為工作位置，則第一電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥201出現(xiàn) 故障;如果第二壓力傳感器602為來(lái)自液壓站壓力管路PO的系統(tǒng)壓力值P'，且第二電磁邏輯 開(kāi)關(guān)閥202的狀態(tài)監(jiān)測(cè)S為工作位置，則第二電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥202出現(xiàn)故障。
[0044] 該自動(dòng)診斷方法用表格方式歸結(jié)為如下：
[0045]
[0046] ②保持電磁方向閥1的電磁鐵a通電、第一電磁通斷閥501的電磁鐵a斷電、第二電 磁通斷閥502的電磁鐵a斷電，此時(shí):第一電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥201的電磁鐵a通電、第二電磁邏輯 開(kāi)關(guān)閥202的電磁鐵a斷電；如果第一壓力傳感器601為來(lái)自液壓站壓力管路PO的系統(tǒng)壓力 值P'，且第一電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥201的狀態(tài)監(jiān)測(cè)S為工作位置，則第一電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥201工作 正常；如果第一壓力傳感器601的壓力值沒(méi)有發(fā)生變化且為來(lái)自液壓站主回油管路TO的回 油壓力值T'，且第一電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥201的狀態(tài)監(jiān)測(cè)S為非工作位置，則第一電磁邏輯開(kāi)關(guān) 閥201出現(xiàn)故障。
[0047] 該自動(dòng)診斷方法用表格方式歸結(jié)為如下：
[004引 [C
[0050] ③保持電磁方向閥I的電磁鐵a通電、第一電磁通斷閥501的電磁鐵a斷電、第二電 磁通斷閥502的電磁鐵a斷電，此時(shí):第二電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥202的電磁鐵a通電、第一電磁邏輯 開(kāi)關(guān)閥201的電磁鐵a斷電；如果第二壓力傳感器602為來(lái)自液壓站壓力管路PO的系統(tǒng)壓力 值P'，且第二電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥202的狀態(tài)監(jiān)測(cè)S為工作位置，則第二電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥202工作 正常；如果第二壓力傳感器602的壓力值沒(méi)有發(fā)生變化且為來(lái)自液壓站主回油管路TO的回 油壓力值T'，且第二電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥202的狀態(tài)監(jiān)測(cè)S為非工作位置，則第二電磁邏輯開(kāi)關(guān) 閥202出現(xiàn)故障。
[0051 ]該自動(dòng)診斷方法用表格方式歸結(jié)為如下：
[0化2]
[0053] 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：由小型輕量化的電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥代替伺服閥或者比例閥來(lái) 實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓缸位置的精確控制，大大節(jié)省設(shè)備的建設(shè)投資成本，W及減少生產(chǎn)企業(yè)的后期 的備件生產(chǎn)運(yùn)行成本。
[0054] 同時(shí)，電氣控制單元自動(dòng)控制由電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥、電磁通斷閥W及壓力傳感器等 組成的控制系統(tǒng)，通過(guò)檢測(cè)壓力傳感器及電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥狀態(tài)監(jiān)測(cè)傳感器的反饋值，電氣 控制單元能準(zhǔn)確自動(dòng)判斷某個(gè)或者多個(gè)電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥的故障。所W采用本方法能迅速自 動(dòng)判斷發(fā)生故障的液壓元器件，操作人員可W及時(shí)準(zhǔn)確地更換發(fā)生故障的電磁邏輯開(kāi)關(guān) 閥，大大縮短設(shè)備的維修時(shí)間，提高設(shè)備的維修效率，保障生產(chǎn)線的可靠運(yùn)行。
[0055]本實(shí)施例沒(méi)有詳細(xì)敘述的部件和結(jié)構(gòu)屬本行業(yè)的公知部件和常用結(jié)構(gòu)或常用手 段，運(yùn)里不一一敘述。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種帶故障自診斷的液壓缸位置跟隨系統(tǒng)，其特征在于:包括電磁方向閥（I)，第一 電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥（201 )、第二電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥（202 )，第一液控單向閥（301 )、第二液控單向 閥（302)，第一速度調(diào)節(jié)器(401)、第二速度調(diào)節(jié)器(402)，第一電磁通斷閥（501)、第二電磁 通斷閥（502)，第一壓力傳感器(601)、第二壓力傳感器(602)，溢流閥（7)，單向閥（8)，液壓 缸(9)，位移傳感器(10)及電氣控制單元(11); 所述液壓缸（9)上安裝有位移傳感器（10)，液壓缸（9)的塞腔連接第一電磁通斷閥 (501)的主油口 A，第一電磁通斷閥（501)的壓力油口 P通過(guò)第一速度調(diào)節(jié)器(401)與第一液 控單向閥（301)的主油口 B連接，第一液控單向閥（301)的主油口 A與第一電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥 (201)的主油口 A連接，第一電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥（201)的壓力油口 P與電磁方向閥（1)的主油口 B 連接，第一電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥（201)的回油口 T與來(lái)自液壓站的主回油管路TO相連接，電磁方 向閥（1)的壓力油口 P與來(lái)自液壓站的主壓力管路PO連接，電磁方向閥（1)的回油口 T與來(lái)自 液壓站的主回油管路TO相連接;液壓缸(9)的塞腔連接單向閥（8)的主油口 B，單向閥（8)的 主油口 A與來(lái)自液壓站的主回油管路TO相連接;所述第一電磁通斷閥（501)的壓力油口 P與 第一速度調(diào)節(jié)器(401)之間安裝有第一壓力傳感器(601);所述第一液控單向閥（301)的控 制油口 X與第二電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥（202)的油口 A相連接，第一液控單向閥（301)的泄油口 Y與 來(lái)自液壓站的主回油管路TO相連接;液壓缸(9)的桿腔連接第二電磁通斷閥（502)的主油口 A，第二電磁通斷閥（502)的壓力油口 P通過(guò)第二速度調(diào)節(jié)器(402)與第二液控單向閥（302) 的主油口 B連接，第二液控單向閥（302)的主油口 A與第二電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥（202)的主油口 A 連接，第二電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥（202)的壓力油口 P與電磁方向閥（1)的主油口 B連接，第二電磁 邏輯開(kāi)關(guān)閥（202)的回油口 T與來(lái)自液壓站的主回油管路TO相連接;液壓缸(9)的桿腔連接 溢流閥（7)的壓力油口 P，溢流閥（7)的回油口 T與來(lái)自液壓站的主回油管路TO相連接;所述 第二電磁通斷閥（502)的壓力油口P與第二速度調(diào)節(jié)器(402)之間安裝有第二壓力傳感器 (602);所述第二液控單向閥（302)的控制油口 X與第一電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥（201)的主油口 A相 連接，第二液控單向閥（302)的泄油口 Y與來(lái)自液壓站的主回油管路TO相連接； 所述第一壓力傳感器(601)、第二壓力傳感器(602)及安裝在液壓缸(9)的位移傳感器 (10)通過(guò)電纜與電氣控制單元（11)相連接，第一電磁通斷閥（501)的電磁鐵a、第二電磁通 斷閥（502)的電磁鐵a通過(guò)電纜與電氣控制單元（11)相連接，第一電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥（201)的 電磁鐵a、第二電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥（20 2)的電磁鐵a、電磁方向閥（1)的電磁鐵a通過(guò)電纜與電氣 控制單元（11)相連接，第一電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥（201)的狀態(tài)檢測(cè)s、第二電磁邏輯開(kāi)關(guān)閥（202) 的狀態(tài)檢測(cè)s通過(guò)電纜與電氣控制單元(11)相連接，電氣控制單元(11)由外部提供電源V。
【文檔編號(hào)】F15B15/28GK205533544SQ201620274920
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年4月5日
【發(fā)明人】丘銘軍, 郭星良, 寧博, 艾春璇
【申請(qǐng)人】中國(guó)重型機(jī)械研究院股份公司