專利名稱：一種偏載下的框架車平衡升降調(diào)節(jié)裝置及其調(diào)節(jié)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種框架車平衡升降的技術(shù)，尤其是指框架車在偏載情況下平衡升降 調(diào)節(jié)裝置及其調(diào)節(jié)方法。
背景技術(shù)：
框架車的載重量大，裝卸方便，機(jī)動靈活，是運輸大型零部件以及產(chǎn)品和轉(zhuǎn)場的常 用工具，是企業(yè)生產(chǎn)自動化的重要組成部分，有很多國家已經(jīng)廣泛應(yīng)用于交通建設(shè)、鋼廠、 船廠、機(jī)場以及物流等行業(yè)。由于框架車作業(yè)對象復(fù)雜，負(fù)載變化較大，且往往載荷不均，此時其運輸平臺平衡 升降控制的穩(wěn)定性、精確性及同步性，會直接影響到整車的性能?？蚣苘囘\輸平臺的升降與調(diào)平，由升降油缸和液壓懸掛來實現(xiàn)。升降的過程中，通 常根據(jù)支撐點的高度反饋，調(diào)節(jié)控制各個升降油缸的電液比例閥的開度，以控制液壓油流 量的大小，即調(diào)節(jié)升降液壓油缸的升降速度，從而實現(xiàn)運輸平臺的平穩(wěn)升降。但是在載荷不 均(偏載)的情況下，現(xiàn)有技術(shù)對整車升降的平穩(wěn)性以及同步性的控制能力比較差，影響了 整車的性能與作業(yè)效率。對稱原因，下面作較詳細(xì)說明。框架車的承重輪數(shù)量根據(jù)框架車自身的噸位設(shè)計而不同，但是都可以分為4組， 每組有單獨的油路來驅(qū)動組內(nèi)的升降油缸。

圖1為框架車俯視圖的示意圖，A、B、C、D點為四組承重輪的中心位置。框架車運行時，運輸平臺四點當(dāng)中任意兩點的高度差A(yù)h不能大于％(常量)，否 則將會影響框架車的行駛安全，因此在平臺升降時必須保持任意兩點的高度差A(yù)h < % ； 同時使Ah盡可能小，即必須保證運輸平臺能夠平穩(wěn)快速地升降，這樣才能提高框架車的 作業(yè)效率?，F(xiàn)代電液比例技術(shù)的迅速發(fā)展和成功應(yīng)用，為重型運輸車的控制提供了 一種新的 技術(shù)手段。電液比例閥的動態(tài)性能比伺服閥低，但已能滿足一般工程應(yīng)用的要求，且具有抗 污染能力強、價格低和可靠性好等優(yōu)點，更適合于對框架車升降過程的控制，因此，采用四 個電液比例閥作為升降比例閥分別控制A、B、C、D點四組的升降油缸。假設(shè)Us為電液比例閥輸入電壓，電液比例閥工作過程如下(1)當(dāng)化=12V時，其閥芯在中間位，比例閥截止，升降油缸保持平臺高度不變。(2)當(dāng)化< 12V時，其閥芯位于流出側(cè)，液壓油流出至升降油缸，控制平臺升起； 減小Us，閥芯繼續(xù)向流出側(cè)移動，油缸流量增大，上升速度加快；當(dāng)化=6V時，閥芯到達(dá)流 出側(cè)最大行程(7mm)，此時繼續(xù)減小Us，升降油缸流量不再增大。(3)當(dāng)化> 12V時，其閥芯位于回流側(cè)，液壓油從升降油缸回流，控制平臺落下； 增大化，閥芯繼續(xù)向回流側(cè)移動，油缸流量增大，下降速度加快；當(dāng)化=6V時，閥芯到達(dá)回 流側(cè)最大行程(7mm)，此時繼續(xù)增大化，升降油缸流量不再增大?，F(xiàn)有的框架車平衡升降調(diào)節(jié)裝置結(jié)構(gòu)參見圖2(框架車采用四個電液比例閥分別 控制A、B、C、D點四組的升降油缸，圖2所示的是一個組的控制結(jié)構(gòu)圖)。4
PLC控制器11中根據(jù)升降指令，通過繼電器輸出DO模塊112，控制升降二位閥及 下降二位閥12的動作，實現(xiàn)液控單向閥的導(dǎo)通與閉合，控制升降液壓回路13中升降油缸的 液壓油流向；實時采集四點的懸掛機(jī)構(gòu)14的轉(zhuǎn)角傳感器15的信號，反饋給PLC控制器11， PLC控制器11中經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器114轉(zhuǎn)換后，得到四點的高度位置信息hi;采用PID 111 算法再經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器113得到電液比例閥16的輸入電壓，由于PLC控制器11的模擬量輸 出電壓上限值為10V，而電液比例閥16的控制電壓范圍為0 MV，因此必須對PLC控制器 11模擬量輸出的電壓進(jìn)行放大進(jìn)而控制升降液壓油缸的流量，再去控制電液比例閥16的 開度，為此，D/A轉(zhuǎn)換器113的輸出端連接放大器(Kl)17，放大器(Kl)17的輸出端(輸出電 液比例閥的輸入電壓Vi)連接電液比例閥16的輸入端，電液比例閥16的輸出端連接升降 液壓回路13。每組油路的電液比例閥輸入電壓Vil計算公式如下
權(quán)利要求
1.一種偏載下的框架車平衡升降調(diào)節(jié)裝置，框架車的承重輪分為4組，每組有單獨的 油路來驅(qū)動組內(nèi)的升降油缸，設(shè)A、B、C、D四點分別為四組承重輪的中心位置，其特征在于 所述框架車平衡升降調(diào)節(jié)裝置結(jié)構(gòu)為框架車采用四個電液比例閥分別控制所述A、B、C、D點四組承重輪的升降油缸； 一個PLC控制器，是所述平衡升降調(diào)節(jié)裝置的中央控制器，包含一個繼電器輸出DO模 塊；PID;分別與PID的輸入端連接的四個第1 A/D轉(zhuǎn)換器及四個第2 A/D轉(zhuǎn)換器；與PID的 輸出端連接的四個D/A轉(zhuǎn)換器；四個調(diào)節(jié)器，分別與所述A、B、C、D點四組承重輪的升降油缸中的一個連接，每個調(diào)節(jié) 器的結(jié)構(gòu)為升降二位閥及下降二位閥，其與所述PLC控制器中繼電器輸出DO模塊連接； 所述電液比例閥，其與所述PLC控制器中對應(yīng)的一個D/A轉(zhuǎn)換器連接； 升降液壓回路，控制框架車升降油缸的液壓油流向，其分別與所述升降二位閥及下降 二位閥以及所述電液比例閥連接；壓力傳感器，其輸入端與所述升降液壓回路連接，輸出端與所述PLC控制器對應(yīng)的一 個第1 A/D轉(zhuǎn)換器連接；框架車的懸掛機(jī)構(gòu)，其與所述升降液壓回路連接；角度傳感器，輸入端與所述框架車的懸掛機(jī)構(gòu)連接，輸出端與所述PLC控制器中對應(yīng) 的一個第2 A/D轉(zhuǎn)換器連接；報警系統(tǒng)，其與PLC控制器連接，安裝在控制駕駛室內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的偏載下的框架車平衡升降調(diào)節(jié)裝置，其特征在于所述電液比例閥的輸入端與所述PLC控制器中D/A轉(zhuǎn)換器的輸出端之間接有一個放大鏡。
3.如權(quán)利要求1所述的偏載下的框架車平衡升降調(diào)節(jié)裝置，其特征在于 所述報警系統(tǒng)包含蜂鳴器報警器及人機(jī)畫面的報警顯示。
4.一種如權(quán)利要求1所述的偏載下的框架車平衡升降調(diào)節(jié)裝置的調(diào)節(jié)方法，其特征在 于包括以下步驟Si，開始，框架車車輛啟動，等待駕駛員操作；S2，駕駛員扳動框架車的升降手柄，框架車的升降平臺開始起升或下降； S3，平衡升降調(diào)節(jié)裝置進(jìn)行自平衡的調(diào)節(jié)過程S31，所述PLC控制器根據(jù)升降指令，通過繼電器輸出DO模塊，控制安裝在升降液壓回 路中的升降二位閥及下降二位閥的動作；S32，當(dāng)框架車的平臺上升時升降二位閥及下降二位閥中只有升降二位閥打開，框架車 升降油缸的液壓油通過電液比例閥流入，安裝在升降比例閥出口油路的單向截止閥截止， 電液比例閥出口油路單向截止；S33，當(dāng)框架車的平臺下降時，升降二位閥及下降二位閥中的升降二位閥與下降二位閥 都打開，其中一部分液壓油通過下降二位閥將安裝在電液比例閥出口油路的單向截止閥推 開，使升降油缸內(nèi)液壓油通過電液比例閥回流；電液比例閥出口油路被推開，液壓油通過升 降二位閥及下降二位閥回流；S34，與升降液壓回路連接的框架車的懸掛機(jī)構(gòu)上的角度傳感器將實時采集到的框架車的懸掛機(jī)構(gòu)的信號反饋給PLC控制器；S35，PLC控制器中經(jīng)過第2 A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后，得到四點中各點的高度位置信息Iii ； S36，與升降液壓回路連接的壓力傳感器將實時采集到的升降液壓回路的信號，反饋給 PLC控制器，PLC控制器中經(jīng)過第1 A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后，得到四點中各點的壓力信息Pi ；S37，PLC控制器中通過PID將四點中各點的高度位置信息比及四點中各點的壓力信息 Pi進(jìn)行PID算法，經(jīng)升降平衡調(diào)節(jié)算法后得到的信號作為電液比例閥的輸入電壓Vi被輸入 到電液比例閥，以控制升降液壓回路；反復(fù)上述S31-S37步驟，使框架車平衡；S4，框架車升降過程中，PLC控制器實時判斷四個點的實時壓力值PA、PB、Pc, Pd是否超 過極限值PMX，如果有出現(xiàn)超過極限值Pmax,屬不正常；S5，上述S4中如果都沒有超過極限值Pmax，屬正常，此時實時判斷任意兩點的高度差 Δ h是否大于允許的常量Iv如果沒有出現(xiàn)大于Iv屬正常，繼續(xù)上述平衡升降的步驟，如果 出現(xiàn)大于Iv屬不正常；S6，如果上述步驟S4、S5出現(xiàn)不正常，所述報警系統(tǒng)報警，同時框架車停止升降。
5.如權(quán)利要求4所述的偏載下的框架車平衡升降調(diào)節(jié)裝置的調(diào)節(jié)方法，其特征在于 所述步驟S37中的升降平衡調(diào)節(jié)算法如下此時每組油路的電液比例閥沈的輸入電壓Vi計算公式如下
6.如權(quán)利要求4所述的偏載下的框架車平衡升降調(diào)節(jié)裝置的調(diào)節(jié)方法，其特征在于 所述報警系統(tǒng)報警包含蜂鳴器報警及人機(jī)畫面的報警顯示信息報警。
全文摘要
一種偏載下的框架車平衡升降調(diào)節(jié)裝置及其調(diào)節(jié)方法，屬框架車平衡升降的技術(shù)，解決現(xiàn)有框架車偏載時難以進(jìn)行平衡調(diào)節(jié)的問題，本發(fā)明采用四個電液比例閥分別控制框架車的四個升降油缸，在框架車四個升降油缸的支撐懸掛上分別安裝轉(zhuǎn)角傳感器，同時在四個電液比例閥出口處的升降液壓回路上安裝壓力傳感器?？蚣苘嚿禃r，根據(jù)各組升降油缸的承重，判斷框架車的偏載情況，并按照升降平衡調(diào)節(jié)算法調(diào)整電液比例閥的輸入電壓的初值，使得在升降過程中，由升降平衡調(diào)節(jié)算法得出的電壓補償量變化不會太大，從而實現(xiàn)了框架車在偏載荷情況下平穩(wěn)快速地升降。本發(fā)明提高了框架車的整車性能與作業(yè)效率。
文檔編號B60R16/02GK102050068SQ20091019791
公開日2011年5月11日 申請日期2009年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月29日
發(fā)明者盧華陽, 張華明, 滕亮, 陳欣, 黃凱強 申請人:上海寶信軟件股份有限公司