全液壓數(shù)字化協(xié)同聯(lián)控吊管機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及一種全液壓數(shù)字化協(xié)同聯(lián)控吊管機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]從近幾年國內(nèi)吊管機(jī)市場(chǎng)的反饋情況來看:石油、天然氣、水利管道等的建設(shè)項(xiàng)目越來越多，規(guī)模越來越大，質(zhì)量要求也越來越高，管道建設(shè)中僅依靠傳統(tǒng)的起吊設(shè)備以及人工輔助安裝，已經(jīng)無法滿足大型管道施工建設(shè)的進(jìn)度要求和質(zhì)量要求，因此對(duì)吊管機(jī)產(chǎn)品的需求量也相應(yīng)增加。傳統(tǒng)的人工輔助安裝，無法滿足大型管道施工建設(shè)的進(jìn)度要求和質(zhì)量要求，且容易造成安全事故。
[0003]目前，國內(nèi)外的吊管機(jī)是在推土機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行二次開發(fā)，即采取機(jī)械傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)行走、開式定量液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)工作；其行走雖然繼承了推土機(jī)速度快的特點(diǎn)，但同時(shí)也無法克服行走平穩(wěn)性、操作舒適性差等機(jī)械傳動(dòng)特性，此外，由于過分突出次要參數(shù)行走速度，使其不得不加大發(fā)動(dòng)機(jī)功率來實(shí)現(xiàn)；由于采用了定量液壓系統(tǒng)來驅(qū)動(dòng)工作，存在著功率利用率較低、復(fù)合動(dòng)作工作精確度差的缺點(diǎn)。
[0004]同時(shí)，最初的風(fēng)扇冷卻系統(tǒng)采用皮帶輪直接驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇，無法滿足實(shí)際所需的冷卻功能，造成能量的浪費(fèi)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型針對(duì)以上問題，提供了一種動(dòng)作精度高、工作性能優(yōu)、能耗低、操作性強(qiáng)和安全性高的全液壓數(shù)字化協(xié)同聯(lián)控吊管機(jī)。
[0006]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:所述吊管機(jī)包括無線通信模塊和電液控制系統(tǒng)，
[0007]若干所述吊管機(jī)通過所述無線通信模塊進(jìn)行通信；
[0008]所述電液控制系統(tǒng)包括DSP控制器、閉式行走系統(tǒng)、開式工作系統(tǒng)、風(fēng)扇冷卻及蓄能器充液系統(tǒng)；
[0009]所述閉式行走系統(tǒng)包括左行走閉式泵、左行走閉式馬達(dá)、右行走閉式泵、右行走閉式馬達(dá)，所述左行走閉式泵與左行走閉式馬達(dá)相連，所述右行走閉式泵和右行走閉式馬達(dá)相連，所述DSP控制器分別控制左行走閉式泵和右行走閉式泵；
[0010]所述開式工作系統(tǒng)包括變量工作泵、電比例多路閥、起升卷揚(yáng)機(jī)、變幅卷揚(yáng)機(jī)和油缸，所述DSP控制器控制變量工作泵，所述變量工作泵為負(fù)載敏感柱塞泵；
[0011 ] 所述電比例多路閥包括電比例多路閥一、電比例多路閥二和電比例多路閥三,所述變量工作泵通過所述電比例多路閥一與所述起升卷揚(yáng)機(jī)相連，所述變量工作泵通過所述電比例多路閥二與所述變幅卷揚(yáng)機(jī)相連，所述變量工作泵通過所述電比例多路閥三與所述油缸相連；
[0012]所述風(fēng)扇冷卻及蓄能器充液系統(tǒng)包括齒輪泵、風(fēng)扇、風(fēng)扇馬達(dá)、蓄能器和優(yōu)先充液閥，所述齒輪泵通過所述優(yōu)先充液閥連接蓄能器，所述優(yōu)先充液閥連接所述風(fēng)扇馬達(dá)，所述DSP控制器控制所述風(fēng)扇馬達(dá)，所述風(fēng)扇馬達(dá)連接所述風(fēng)扇。
[0013]所述電比例多路閥一、電比例多路閥二和電比例多路閥三上均設(shè)置有壓力補(bǔ)償閥。
[0014]所述油缸設(shè)置有雙向防爆閥。
[0015]所述左行走閉式泵和右行走閉式泵均連接設(shè)有外置補(bǔ)油泵。
[0016]所述蓄能器通過電磁換向閥連接所述起升卷揚(yáng)機(jī)。
[0017]所述優(yōu)先充液閥通過風(fēng)扇換向閥連接所述風(fēng)扇馬達(dá)，所述優(yōu)先充液閥和風(fēng)扇換向閥之間設(shè)有溢流閥。
[0018]所述吊管機(jī)上設(shè)有稱重傳感器、角度傳感器、吊鉤高度傳感器、距離傳感器和北斗定位系統(tǒng)。
[0019]本實(shí)用新型能夠?qū)Φ豕軝C(jī)的工況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè):具有主機(jī)防傾翻報(bào)警、自動(dòng)匹配配重開啟角度實(shí)現(xiàn)最佳的動(dòng)平衡狀態(tài)，高精度的電比例信號(hào)使作業(yè)具有極佳的微動(dòng)性；同時(shí)，通過無線通信模塊，能夠?qū)崿F(xiàn)多機(jī)的聯(lián)動(dòng)協(xié)同作用。
[0020]一、動(dòng)作精確度高、性能優(yōu):
[0021]本實(shí)用新型中的電比例多路閥一 ~三上均設(shè)有壓力補(bǔ)償閥，確保閥前閥后壓差是一定的。變量工作泵通過采集電比例多路閥的最大負(fù)載壓力信號(hào)和負(fù)載敏感泵出口壓力信號(hào)調(diào)節(jié)泵的排量以實(shí)現(xiàn)功率的最佳匹配，因此操作該吊管機(jī)時(shí)動(dòng)作的快慢僅僅取決于整機(jī)的功率負(fù)荷和操作手柄的位置，各個(gè)動(dòng)作之間不會(huì)相互干擾，大大提高了工作的精確度；
[0022]二、發(fā)動(dòng)機(jī)功率利用率高:
[0023]由于本實(shí)用新型中的變量工作泵通過采集電比例多路閥的最大負(fù)載壓力信號(hào)和各自的泵出口壓力信號(hào)調(diào)節(jié)泵的排量，使泵能夠根據(jù)工作具體需求提供流量達(dá)到功率的最佳匹配，避免了現(xiàn)有吊管機(jī)功率利用率低的現(xiàn)象，充分利用了發(fā)動(dòng)機(jī)的功率；
[0024]三、節(jié)能減排:
[0025]電液控制系統(tǒng)中使用的負(fù)載敏感系統(tǒng)能大大降低油耗；風(fēng)扇散熱擺脫了傳統(tǒng)的皮帶式傳動(dòng)，由風(fēng)扇馬達(dá)驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇，發(fā)動(dòng)機(jī)水溫傳感器，液壓油溫傳感器輸入數(shù)字信號(hào)給DSP控制器，經(jīng)DSP控制器輸出給風(fēng)扇馬達(dá),控制風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇冷卻系統(tǒng)的無極變化，降低了能耗；
[0026]四、處理速度快:
[0027]本實(shí)用新型采用數(shù)字型號(hào)處理器(DSP)，能夠快速處理收集的信息，然后輸出執(zhí)行信號(hào)給執(zhí)行部件，反應(yīng)時(shí)間0.1-0.5s ；
[0028]五、安全系數(shù)高:
[0029]當(dāng)?shù)豕軝C(jī)的起吊力矩達(dá)到設(shè)定值時(shí)，DSP控制器會(huì)發(fā)出信號(hào)命令控制電比例多路閥一、二，切斷危險(xiǎn)方向油源；
[0030]當(dāng)?shù)豕軝C(jī)出現(xiàn)整機(jī)傾翻等緊急情況時(shí)，通過駕駛室內(nèi)的緊急按鈕命令電磁換向閥將蓄能器內(nèi)的壓力油引至起升卷揚(yáng)機(jī)的離合器，從而使得起升卷揚(yáng)機(jī)的馬達(dá)與滾筒分離，這時(shí)吊起物便可自由落下并解除起吊力矩；
[0031 ] 變幅卷揚(yáng)機(jī)和起升卷揚(yáng)機(jī)上均設(shè)置了單向平衡閥，使得兩個(gè)卷揚(yáng)機(jī)在二次起吊過程中只有進(jìn)油壓力達(dá)到一定值時(shí)才開始工作，保證了二次起吊的平穩(wěn)性和安全性；
[0032]吊管機(jī)的電液控制系統(tǒng)還設(shè)置了外置補(bǔ)油泵和安全閥，既保護(hù)了液壓組件，又消除了液壓系統(tǒng)的氣蝕和噪音。
【附圖說明】
[0033]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖，
[0034]圖2是本實(shí)用新型的液壓系統(tǒng)原理圖，
[0035]圖3是圖2中I處的局部放大圖；
[0036]圖中I是液壓油油箱，2是左行走閉式泵，3是右行走閉式泵，4是解剎車電磁閥，5是外置補(bǔ)油泵，6是右行走閉式馬達(dá)，7是左行走閉式馬達(dá)，8是起升卷揚(yáng)機(jī)，9是變幅卷揚(yáng)機(jī)，10是電比例多路閥，101是電比例多路閥一，102是電比例多路閥_■，103是電比例多路閥三，11是油缸，12是齒輪泵，13是蓄能器，14是優(yōu)先充液閥，15是電磁換向閥，16是液壓油油箱，17是風(fēng)扇換向閥，18是風(fēng)扇馬達(dá)，19是風(fēng)扇，20是溢流閥，21是變量工作泵，22是散熱器，23是過濾器，24是壓力補(bǔ)償閥。
【具體實(shí)施方式】
[0037]本實(shí)用新型如圖1-3所示，所述吊管機(jī)包括無線通信模塊和電液控制系統(tǒng)，
[0038]若干所述吊管機(jī)通過所述無線通信模塊進(jìn)行通信；
[0039]所述電液控制系統(tǒng)包括DSP控制器、閉式行走系統(tǒng)、開式工作系統(tǒng)、風(fēng)扇冷卻及蓄能器充液系統(tǒng)；
[0040]所述閉式行走系統(tǒng)包括左行走閉式泵2、左行走閉式馬達(dá)7、右行走閉式泵3、右行走閉式馬達(dá)6，所述左行走閉式泵2與左行走閉式馬達(dá)7相連，所述右行走閉式泵3和右行走閉式馬達(dá)6相連，所述DSP控制器分別控制左行走閉式泵2和右行走閉式泵3 ；
[0041]所述開式工作系統(tǒng)包括變量工作泵21、電比例多路閥10、起升卷揚(yáng)機(jī)8、變幅卷揚(yáng)機(jī)9和油缸11，所述DSP控制器控制變量工作泵21，所述變量工作泵21為負(fù)載敏感柱塞栗;
[0042]所述電比例多路閥10包括電比例多路閥一 101、電比例多路閥二 102和電比例多路閥三103，所述變量工作泵21通過所述電比例多路閥一 101與所述起升卷揚(yáng)機(jī)8相連，所述變量工作泵21通過所述電比例多路閥二 102與所述變幅卷揚(yáng)機(jī)9相連，所述變量工作泵21通過所述電比例多路閥三103與所述油缸11相連；
[0043]所述風(fēng)扇冷卻及蓄能器充液系統(tǒng)包括齒輪泵12、風(fēng)扇19、風(fēng)扇馬達(dá)18、蓄能器13和優(yōu)先充液閥14，所述齒輪泵12通過所述優(yōu)先充液閥14連接蓄能器13，所述優(yōu)先充液閥14連接所述風(fēng)扇馬達(dá)18，所述DSP控制器控制所述風(fēng)扇馬達(dá)18，所述風(fēng)扇馬達(dá)18連接所述風(fēng)扇19，齒輪泵12和優(yōu)先充液閥14連接液壓油油箱16。
[0044]液壓系統(tǒng)內(nèi)的油路同時(shí)通過散熱器22連接液壓油油箱1，液壓油油箱I連接過濾器23，便于散熱、過濾。無線通信模塊連接DSP控制器，通過DSP控制器發(fā)出控制指令，實(shí)現(xiàn)無線通信的聯(lián)控動(dòng)作。
[0045]所述電比例多路閥一 101、電比例多路閥二 102和電比例多路閥三103上均設(shè)置有壓力補(bǔ)償閥24。
[0046]所述油缸11設(shè)置有雙向防爆閥，保證安全性。
[0047]所述左行走閉式泵2和右行走閉式泵3均連接設(shè)有外置補(bǔ)油泵5，起保護(hù)作用。
[0048]所述蓄能器13通過電磁換向閥15連接所述起升卷揚(yáng)機(jī)8。當(dāng)?shù)豕軝C(jī)出現(xiàn)整機(jī)傾翻等緊急情況時(shí)，通過駕駛室內(nèi)的緊急按鈕命令電磁換向閥將蓄能器內(nèi)的壓力油引至起升卷揚(yáng)機(jī)的離合器，從而使得起升卷揚(yáng)機(jī)的馬達(dá)與滾筒分離，這時(shí)吊起物便可自由落下并解除起吊力矩；
[0049]所述優(yōu)先充液閥14通過風(fēng)扇換向閥17連接所述風(fēng)扇馬達(dá)18，所述優(yōu)先充液閥14和風(fēng)扇換向閥17之間設(shè)有溢流閥20，便于風(fēng)扇的正反轉(zhuǎn)。
[0050]本實(shí)用新型中的液壓系統(tǒng)包括三大部分:
[0051]一、閉式行走系統(tǒng):左行走閉式泵2與左行走閉式馬達(dá)7，右行走閉式泵3與右行走閉式馬達(dá)6構(gòu)成的閉式系統(tǒng)負(fù)責(zé)吊管機(jī)的行走，左行走閉式泵2和右行走閉式泵3由DSP控制器直接控制，控制電流14~85mA ；本實(shí)用新型中閉式行走系統(tǒng)相對(duì)于開式系統(tǒng)中行走馬達(dá)必須配置平衡閥，同時(shí)增加兩片換向閥，節(jié)省了成本；閉式行走系統(tǒng)可以承受很高的工作壓力，提供足夠的行走功率；閉式行走系統(tǒng)沒有大的換向閥，所以發(fā)熱量少，沒有換向沖擊，體積小，布置方便，需要的油箱體積小的多。
[0052]二、開式工作系統(tǒng):該系統(tǒng)系一種負(fù)載敏感系統(tǒng)。變量工作泵21為負(fù)載敏感柱塞泵，通過電比例多路閥10分別與起升卷揚(yáng)機(jī)8、變幅卷揚(yáng)機(jī)9、油缸11連接，負(fù)責(zé)吊管機(jī)的工作部分；
[0053]三、風(fēng)扇冷卻系統(tǒng)以及蓄能器充