19、二通閥22、減壓閥23和安全閥20和25。
[0024]電機(jī)2與液壓泵4傳動連接，過濾器3連接在油箱I和液壓泵4之間用于過濾油液中的污染物，溢流閥5連接在主油路上用于限制系統(tǒng)的最高壓力，液壓泵4與多路閥18通過液壓油管連接，多路閥18分別與負(fù)載壓力調(diào)節(jié)閥21和平衡閥組17通過液壓油管連接，平衡閥組17與馬達(dá)13通過液壓油管連接，馬達(dá)13與卷筒11傳動連接，控制器6與多圈編碼器10、張力傳感器12和觸摸屏9通過電路連接，控制器6與平衡閥組17、多路閥18、負(fù)載壓力調(diào)節(jié)閥21通過電路連接；控制器6通過控制多路閥18中的換向閥24來改變油路的通斷，從而改變馬達(dá)13轉(zhuǎn)動方向，實(shí)現(xiàn)卷筒11的收纜和放纜。
[0025]多路閥18中的減壓閥23是輔助控制器6來控制換向閥24閥芯的動作，使得閥芯能夠運(yùn)動自如，實(shí)現(xiàn)對馬達(dá)13轉(zhuǎn)向的控制。多路閥18中的安全閥20和25用于控制負(fù)載的最高壓力，當(dāng)負(fù)載壓力超過安全閥的調(diào)定壓力時(shí)，安全閥打開，實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)的安全保護(hù)作用。多路閥18中的二通閥22用于使得換向閥24的進(jìn)出口壓差恒定，進(jìn)而使得系統(tǒng)流量恒定，保證馬達(dá)13的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)；控制器6與平衡閥組17中的電磁溢流閥26相連進(jìn)行壓力限制。
[0026]參照圖1和圖2，本發(fā)明之電纜卷放車卷筒自動張力控制方法是:
[0027]整個系統(tǒng)通過觸摸屏9輸入某型號的電纜參數(shù)后，控制器6結(jié)合多圈編碼器11檢測出的電纜卷筒11卷揚(yáng)圈數(shù)自動計(jì)算當(dāng)前卷揚(yáng)半徑，進(jìn)而計(jì)算出該型號電纜所能承受的允許張力，此時(shí)控制器6通過控制平衡閥組17中的電磁溢流閥26來控制馬達(dá)13的最高溢流壓力，進(jìn)而控制馬達(dá)13的最高輸出扭矩，通過馬達(dá)13限制卷筒11的最大輸出張力，實(shí)現(xiàn)卷纜的最大張力限制保護(hù)。
[0028]當(dāng)電纜張力過大時(shí)自動張力控制方法:當(dāng)張力傳感器12檢測到電纜張力大于卷筒11限制張力時(shí)，控制器6發(fā)出信號控制負(fù)載壓力調(diào)節(jié)閥21，降低其負(fù)載反饋壓力，從而降低換向閥24前后壓差，減小液壓泵4的排量，減少系統(tǒng)流量，進(jìn)而降低馬達(dá)13的輸入流量，減小卷筒11的輸出速度，此時(shí)車輛速度超過卷纜速度，從而達(dá)到降低卷取力的目的，實(shí)現(xiàn)張力的自動減小控制。
[0029]當(dāng)電纜張力過小時(shí)自動張力控制方法:當(dāng)張力傳感器12檢測到電纜張力小于卷筒11限制張力時(shí)，控制器6發(fā)出信號控制負(fù)載壓力調(diào)節(jié)閥21，增大負(fù)載反饋壓力，從而增大換向閥24前后壓差，增大液壓泵4的排量，增加系統(tǒng)流量，進(jìn)而升高馬達(dá)13的轉(zhuǎn)速，增大卷筒11的輸出轉(zhuǎn)速，此時(shí)卷纜速度超過車輛速度，從而達(dá)到增加卷取力的目的，實(shí)現(xiàn)張力的自動增大控制。
[0030]在車輛改變行進(jìn)方向，液壓泵4減少到最小排量或沒有流量輸出，張力達(dá)不到設(shè)定值時(shí)，該電纜卷放車自動張力控制系統(tǒng)可通過張力傳感器12形成張力反饋，此時(shí)控制器6發(fā)出控制信號自動切換換向閥24的方向，調(diào)整卷筒11的旋向，實(shí)現(xiàn)電纜張緊。
[0031]放纜時(shí)，通過電磁溢流閥26實(shí)時(shí)控制馬達(dá)13的背壓，無需系統(tǒng)提供動力；補(bǔ)油單向閥14和平衡閥15組成平衡補(bǔ)油回路，即緩和了反向運(yùn)動時(shí)產(chǎn)生的液壓沖擊、防止了馬達(dá)13吸空損壞，又實(shí)現(xiàn)了馬達(dá)13背壓控制；進(jìn)而可實(shí)現(xiàn)卷筒11恒張力無動力放纜。
[0032]本發(fā)明的電纜卷放車自動張力控制系統(tǒng)操作方式可通過觸摸屏9直接輸入相應(yīng)控制參數(shù)，實(shí)現(xiàn)駕駛室控制；也可通過遙控器8在遠(yuǎn)離系統(tǒng)之處實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控；通過遙控器8遠(yuǎn)程發(fā)射控制信號，遙控器接收端7安裝在系統(tǒng)上接受遙控器發(fā)射過來的控制信號，經(jīng)控制器6對接收的控制信息進(jìn)行計(jì)算和處理，協(xié)調(diào)各部分的動作，完成控制指令的傳輸，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電纜卷放車卷筒自動張力液壓控制系統(tǒng)，其特征在于，它包括油箱、電機(jī)、過濾器、液壓泵、溢流閥、控制器、遙控器接收端、遙控器、觸摸屏、多圈編碼器、卷筒、張力傳感器、馬達(dá)、平衡閥組、多路閥、負(fù)載壓力調(diào)節(jié)閥；所述電機(jī)與液壓泵傳動連接，過濾器連接在油箱和液壓泵之間用于過濾油液中的污染物，溢流閥連接在主油路上用于限制系統(tǒng)的最高壓力，液壓泵與多路閥通過液壓油管連接，多路閥分別與負(fù)載壓力調(diào)節(jié)閥和平衡閥組通過液壓油管連接，平衡閥組與馬達(dá)通過液壓油管連接，馬達(dá)與卷筒傳動連接，多圈編碼器與卷筒同軸聯(lián)接；張力傳感器通過定位滑輪安裝在電纜上實(shí)時(shí)檢測電纜的張力，控制器與多圈編碼器、張力傳感器和觸摸屏通過電路連接，控制器與平衡閥組、多路閥、負(fù)載壓力調(diào)節(jié)閥通過電路連接；所述的觸摸屏用于直接輸入相應(yīng)控制參數(shù)，實(shí)現(xiàn)駕駛室控制；所述的遙控器用于發(fā)射控制信號，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控；所述的遙控器接收端安裝在系統(tǒng)上用于接受遙控器發(fā)射的控制信號；所述的控制器用于對接收的控制信息進(jìn)行計(jì)算和處理，協(xié)調(diào)各部分的動作，完成控制指令的傳輸。
2.一種電纜卷放車卷筒自動張力液壓控制方法，其特征在于該方法包括如下內(nèi)容:當(dāng)系統(tǒng)輸入某型號的電纜參數(shù)后，控制器結(jié)合多圈編碼器檢測出的電纜卷筒卷揚(yáng)圈數(shù)自動計(jì)算當(dāng)前卷揚(yáng)半徑，進(jìn)而計(jì)算出該型號電纜所能承受的允許張力，然后控制器通過控制平衡閥組中的電磁溢流閥控制馬達(dá)的最高溢流壓力，進(jìn)而控制馬達(dá)的最高輸出扭矩，通過馬達(dá)限制卷筒最大輸出張力，實(shí)現(xiàn)卷纜的最大張力限制保護(hù)；當(dāng)張力傳感器檢測到電纜張力大于卷筒限制張力時(shí)，控制器發(fā)出信號控制負(fù)載壓力調(diào)節(jié)閥，降低其負(fù)載反饋壓力，從而降低換向閥前后壓差，減小液壓泵排量，減少系統(tǒng)流量，進(jìn)而降低馬達(dá)輸入流量，減小卷筒的輸出速度，此時(shí)車輛速度超過卷纜速度，從而達(dá)到降低卷取力的目的，實(shí)現(xiàn)張力的自動減小控制；當(dāng)張力傳感器檢測到電纜張力小于卷筒限制張力時(shí)，控制器發(fā)出信號控制負(fù)載壓力調(diào)節(jié)閥，增大負(fù)載反饋壓力，從而增大換向閥前后壓差，增大液壓泵排量，增加系統(tǒng)流量，進(jìn)而升高馬達(dá)轉(zhuǎn)速，增大卷筒的輸出轉(zhuǎn)速，此時(shí)卷纜速度超過車輛速度，從而達(dá)到增加卷取力的目的，實(shí)現(xiàn)張力的自動增大控制； 在車輛改變行進(jìn)方向、液壓泵減少到最小排量或沒有流量輸出、張力達(dá)不到設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)可通過張力反饋?zhàn)詣忧袚Q換向閥方向，調(diào)整卷筒旋向，實(shí)現(xiàn)電纜張緊； 系統(tǒng)通過電磁溢流閥實(shí)時(shí)控制馬達(dá)放纜背壓，放纜時(shí)無需系統(tǒng)提供動力；通過平衡補(bǔ)油回路，即緩和了急停和反向運(yùn)動時(shí)產(chǎn)生的液壓沖擊、防止了馬達(dá)吸空損壞，又實(shí)現(xiàn)了馬達(dá)背壓控制；進(jìn)而可實(shí)現(xiàn)卷筒恒張力無動力放纜。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電纜卷放車卷筒自動張力液壓控制系統(tǒng)及控制方法，其控制系統(tǒng)包括油箱、電機(jī)、過濾器、液壓泵、溢流閥、控制器、遙控器接收端、遙控器、觸摸屏、多圈編碼器、卷筒、張力傳感器、馬達(dá)、平衡閥組、多路閥、負(fù)載壓力調(diào)節(jié)閥。其控制方法是，根據(jù)不同型號的電纜自動計(jì)算出其所能承受的允許張力，進(jìn)而限制卷筒最大輸出張力，實(shí)現(xiàn)卷纜張力保護(hù)；在卷纜一側(cè)安裝了張力傳感器，控制器實(shí)時(shí)控制負(fù)載壓力調(diào)節(jié)閥，進(jìn)而控制馬達(dá)的進(jìn)出口壓差，實(shí)現(xiàn)了馬達(dá)輸出扭矩閉環(huán)自動調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)了卷筒自動張力調(diào)節(jié)的效果。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)合理，工作可靠。
【IPC分類】B66D1-44, F15B11-00
【公開號】CN104591022
【申請?zhí)枴緾N201410696546
【發(fā)明人】姜萬錄, 楊超, 朱勇, 武文開
【申請人】燕山大學(xué)
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2014年11月26日