專利名稱：泥泵雙速齒輪箱智能控制系統(tǒng)及其控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及齒輪箱換檔控制技術，尤其涉及耙吸挖泥船泥泵雙速齒輪箱智能控制系統(tǒng)及其控制方法。
背景技術：
耙吸挖泥船是一種水下挖掘機械，其通過置于船體兩舷側或尾部的耙頭吸入泥漿，以邊吸泥、邊航行的方式來進行工作，具有機動靈活、效率高、抗風浪力強、挖深大等特點，適用于在沿海港口、寬闊的江面和船舶錨地作業(yè)。泥泵齒輪箱是挖泥船中的重要組成部分，通過其減速后，可將原動機的功率高效而穩(wěn)定的傳遞給泥泵機系統(tǒng)。傳統(tǒng)的泥泵齒輪箱均為單輸入軸、單輸出軸的結構形式，泥泵機只能在一個轉速下工作。而在現(xiàn)階段，根據(jù)實際工程的需要，耙吸挖泥船要求泥泵齒輪箱能夠在單輸入軸、單輸出軸的結構條件下，具有兩種不同的輸出轉速，一種轉速適應于挖泥工況，一種轉速適應于吹泥工況，兩種轉速可自由切換。因此，有必要研究開發(fā)出一種與泥泵雙速齒輪箱相匹配的智能控制系統(tǒng)，以實現(xiàn)泥泵雙速齒輪箱兩種轉速的自由切換，從而滿足耙吸挖泥船的工作需要。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題在于提供一種泥泵雙速齒輪箱智能控制系統(tǒng)及其控制方法，用于實現(xiàn)對齒輪箱的換檔控制，以滿足耙吸挖泥船挖泥、吹泥不同工況對不同轉速的需求，并可進行故障自動識別及處理。本發(fā)明的耙吸挖泥船泥泵雙速齒輪箱智能控制系統(tǒng)，包括 用于檢測泥泵雙速齒輪箱的動力輸入軸轉速的輸入軸轉速傳感器； 用于檢測泥泵雙速齒輪箱的動力輸出軸轉速的輸出軸轉速傳感器； 用于檢測泥泵雙速齒輪箱的換檔狀態(tài)的換檔狀態(tài)檢測元件；
用于控制泥泵雙速齒輪箱換檔機構的換檔操作的換檔機構電氣控制元件； 主控制器，該主控制器的信號輸入端與所述輸入軸轉速傳感器、輸出軸轉速傳感器、換檔狀態(tài)檢測元件以及泥泵離合器自帶的電氣控制系統(tǒng)電連接，信號輸出端與換檔機構電氣控制元件的控制信號輸入端電連接，通過換檔機構電氣控制元件控制泥泵雙速齒輪箱的換檔機構進行換檔。本發(fā)明的耙吸挖泥船泥泵雙速齒輪箱智能控制系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟 主控制器在接收用戶輸入的換檔指令后，根據(jù)輸入軸轉速傳感器、輸出軸轉速傳感器
和泥泵離合器自帶的電氣控制系統(tǒng)的輸出信號，判斷動力輸入軸轉速和動力輸出軸轉速是否均為零，以及泥泵離合器的接合狀態(tài)是否為脫開狀態(tài)；
若齒輪箱的動力輸入軸轉速和動力輸出軸轉速均為零，且泥泵離合器的接合狀態(tài)為脫開狀態(tài)，則主控制器發(fā)送換檔控制信號給換檔機構電氣控制元件，通過換檔機構電氣控制元件控制泥泵雙速齒輪箱的換檔機構開始換檔操作；在換檔機構進行換檔的過程中，換檔狀態(tài)檢測元件對換檔機構的工作位置進行檢測， 并將檢測信號傳送給主控制器；主控制器根據(jù)檢測信號按照預設的動作順序程序對換檔機構電氣控制單元實施控制。本發(fā)明很好的適應了耙吸挖泥船的工作特性，具有如下優(yōu)點
1)本發(fā)明實現(xiàn)了對泥泵雙速齒輪箱的換檔控制，滿足挖泥、吹泥不同工況對不同轉速的需求，換檔過程中，控制系統(tǒng)可對泥泵雙速齒輪箱換檔機構各氣缸上相應的磁感應開關信號及其它連鎖信號進行邏輯運算，根據(jù)邏輯運算結果執(zhí)行相應的操作；
2)本發(fā)明的控制系統(tǒng)具有換檔故障自動識別及處理功能，保證了設備工作的穩(wěn)定性， 極大的減少了操作人員的工作強度；
3)采用PLC程序模塊化設計，既具有高可靠性，又方便使用；控制信號的相互聯(lián)鎖，避免了系統(tǒng)因誤操作而被損壞，極大的提高了系統(tǒng)的安全可靠性；
4)本發(fā)明采用了獨立的RS485總線通信單元，抗噪聲干擾性好，保證了控制系統(tǒng)傳輸信號的穩(wěn)定性；
5)控制系統(tǒng)配備雙電源，保證了系統(tǒng)使用的安全性；
6)控制系統(tǒng)可機旁控制，也可遠程遙控，便于操作人員使用；
7)多種信號的輸出指示，便于操作人員對設備進行實時監(jiān)控； 8 )整套控制系統(tǒng)使用簡便，具有高穩(wěn)定性、高可靠性。


圖1是根據(jù)本發(fā)明一種實施方式的泥泵雙速齒輪箱智能控制系統(tǒng)的原理框圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明一種實施方式的泥泵雙速齒輪箱的齒輪傳動機構的原理示意圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明一種實施方式的泥泵雙速齒輪箱的換檔機構的原理示意圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明一種實施方式的換檔機構電氣控制元件與換檔氣缸和定位氣缸的連接示意圖。圖5是根據(jù)本發(fā)明一種實施方式的氣路連接示意圖。圖6是根據(jù)本發(fā)明一種實施方式的盤車機構的示意圖。圖7是根據(jù)本發(fā)明一種實施方式的換檔故障自動識別及處理的流程示意圖。圖8是根據(jù)本發(fā)明一種實施方式的換檔故障識別及處理單元的方框圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明做出進一步描述。如圖1所示，本發(fā)明的泥泵雙速齒輪箱智能控制系統(tǒng)包括主控制器1、輸入軸轉速傳感器21、輸出軸轉速傳感器22、換檔狀態(tài)檢測元件M和換檔機構電氣控制元件4。其中，泥泵雙速齒輪箱包括動力輸入軸、動力輸出軸、齒輪傳動機構、換檔機構。輸入軸轉速傳感器21用于檢測齒輪箱的動力輸入軸轉速；輸出軸轉速傳感器22用于檢測齒輪箱的動力輸出軸轉速；泥泵離合器連接船舶柴油機和泥泵雙速齒輪箱，最好采用干式多片摩擦離合器；換檔狀態(tài)檢測元件M用于檢測換檔狀態(tài)；換檔機構電氣控制元件4用于控制泥泵雙速齒輪箱換檔機構的換檔操作。主控制器1的信號輸入端與輸入軸轉速傳感器
621、輸出軸轉速傳感器22、由泥泵離合器自帶的電氣控制系統(tǒng)23和換檔狀態(tài)檢測元件M電連接，信號輸出端與換檔機構電氣控制元件4的控制信號輸入端電連接，通過該換檔機構電氣控制元件控制泥泵雙速齒輪箱的換檔機構進行換檔。主控制器1最好是采用PLC控制
ο主控制器1包括主控單元11、輸入單元12、換檔允許判別單元13、換檔控制單元 14、RS485總線通信單元15和輸出單元184。其中輸入單元12用于接收用戶的輸入指令， 并將該輸入指令傳送給主控單元11。該輸入單元可以是按鈕、鍵盤等。換檔允許判別單元 13用于接收輸入軸轉速傳感器21和輸出軸轉速傳感器22的輸出信號及泥泵離合器電氣控制系統(tǒng)23送出的泥泵離合器當前狀態(tài)信號并進行判別，如果輸入軸的轉速和輸出軸的轉速均為零，且泥泵離合器的接合狀態(tài)為脫開，則輸出一允許換檔信號給主控單元11。主控單元11在接收到用戶輸入的換檔指令和換檔允許判別單元13輸出的允許換檔信號時，命令換檔控制單元14根據(jù)換檔指令進行換檔。換檔控制單元14在主控制單元11的控制下，根據(jù)從換檔狀態(tài)檢測元件M接收的檢測信號，通過換檔機構電氣控制元件4控制換檔機構進行換檔，換檔完成后，向主控單元11發(fā)送一換檔完成狀態(tài)信號。例如，如果用戶輸入的是高速檔換檔指令，則換檔控制單元14在完成高速檔換檔后，會將高速檔狀態(tài)信號發(fā)送給主控單元11，主控單元11可以將該高速檔狀態(tài)信號通過RS485總線通信模塊發(fā)送給外部的控制設備。RS485總線通信單元與主控單元11雙向通信。通過獨立的RS485總線通信單元， 可以把本發(fā)明控制系統(tǒng)的各輸入、輸出狀態(tài)信號實時的發(fā)送到船上AMS報警系統(tǒng)中，便于操作人員實時掌握各設備的狀態(tài)信息。輸出單元184可在主控單元11的控制下輸出齒輪箱的運行狀態(tài)信號。該齒輪箱的運行狀態(tài)信號可包括動力輸入軸轉速信號、動力輸出軸轉速信號、潤滑油高溫報警信號、潤滑油低壓報警信號、低氣壓報警信號、濾器堵塞報警信號、 換檔故障報警信號、齒輪箱的換檔狀態(tài)信號(高速狀態(tài)信號、低速狀態(tài)信號或是空檔狀態(tài)信號)以及齒輪箱的工作模式信號(機旁控制狀態(tài)信號或是遠程遙控狀態(tài)信號)。換檔控制單元14進一步包括高速檔換檔控制子單元141、低速檔換檔控制子單元 142和空檔換檔控制子單元143。高速檔換檔控制子單元141在主控單元11控制下，根據(jù)從換檔狀態(tài)檢測元件M接收的檢測信號，通過換檔機構電氣控制元件4控制換檔機構切換至高速檔，在高速檔換檔完成后，向主控單元11發(fā)送一高速檔換檔完成狀態(tài)信號。低速檔換檔控制子單元142在主控單元11的控制下，根據(jù)從換檔狀態(tài)檢測元件M接收的檢測信號， 通過換檔機構電氣控制元件4控制換檔機構切換至低速檔，在低速檔換檔完成后向主控單元11發(fā)送一低速檔換檔完成狀態(tài)信號?？諜n換檔控制子單元143在主控制單元11的控制下，根據(jù)從換檔狀態(tài)檢測元件M接收的檢測信號，通過換檔機構電氣控制元件4控制換檔機構切換至空檔，在空檔換檔完成后，向主控單元11發(fā)送一空檔換檔完成狀態(tài)信號。圖2和圖3分別示出了根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式的泥泵雙速齒輪箱的齒輪傳動機構和換檔機構的原理示意圖。該泥泵雙速齒輪箱具有高速檔、低速檔和空檔三個檔位，并可在上述三個檔位之間進行切換。該齒輪箱的齒輪傳動機構包括高速傳動齒輪副33、低速傳動齒輪副34和齒式離合器35 ；其中高速傳動齒輪副33包括相互嚙合的高速主動齒輪 33a和高速從動齒輪33b，低速傳動齒輪副34包括相互嚙合的低速主動齒輪3 和低速從動齒輪34b，高速主動齒輪33a和低速主動齒輪3 均通過軸承安裝在齒輪箱的動力輸入軸 31上，高速從動齒輪3 和低速從動齒輪34b設置在齒輪箱的動力輸出軸32上。如圖2所示，本實施例中，所述的高速主動齒輪33a和低速主動齒輪3 分別通過軸承36和軸承37 空套在動力輸入軸31上，并分別與高速從動齒輪3 和低速從動齒輪34b相嚙合。齒式離合器35通過花鍵副套設在位于高速主動齒輪33a與低速主動齒輪3 之間的動力輸入軸 31上。齒式離合器35可在換檔機構的控制下在動力輸入軸31上左右滑移，選擇性地與高速傳動齒輪副或低速傳動齒輪副接合，完成高速檔、低速檔和空檔三個檔位的操作。在圖2所示的實施方式中，所述的齒式離合器35包括換檔滑動部350和分別設置在該換檔滑動部兩側的高速檔花鍵副和低速檔花鍵副。高速檔花鍵副包括可相互嚙合的高速主動外花鍵齒圈351和高速從動內花鍵轂353，低速檔花鍵副包括可相互嚙合的低速主動外花鍵齒圈352和低速從動內花鍵轂354 ；高速主動外花鍵齒圈351和低速主動外花鍵齒圈352分別與該換檔滑動部350的兩側相連，高速從動內花鍵轂353和低速從動內花鍵轂3M分別與高速主動齒輪33a和低速主動齒輪3 相連。在一種實施方式中，高速從動內花鍵轂353和低速從動內花鍵轂3M分別與高速主動齒輪33a和低速主動齒輪3 連成一體。位于高速主動齒輪33a與低速主動齒輪3 之間的動力輸入軸上設有導向花鍵，換檔滑動部350上設有與該導向花鍵相適配的花鍵槽；齒式離合器35通過上述導向花鍵和花鍵槽所組成的花鍵副套設在動力輸入軸31上。齒式離合器35通過換檔滑動部350的滑移，使高速主動外花鍵齒圈351與高速主動齒輪側的高速從動內花鍵轂353相嚙合，實現(xiàn)花鍵聯(lián)接，從而可帶動高速主動齒輪33a同步轉動，或者，使低速主動外花鍵齒圈352與低速主動齒輪側的低速從動內花鍵轂3M相嚙合，實現(xiàn)花鍵聯(lián)接，從而可帶動低速主動齒輪3 同步轉動。參考圖3，換檔機構包括撥叉桿371、可帶動撥叉桿371 —起轉動的搖擺臂372、可推動搖擺臂372轉動的換檔氣缸和定位氣缸374。換檔滑動部350的外壁設有撥動受力部 3501 (參見圖2)，撥叉桿371 —端的撥叉3711卡套在換檔滑動部的撥動受力部上，撥動齒式離合器35在動力輸入軸31上左右滑移。在一種實施方式中，該撥動受力部為設置在換檔滑動部350外壁上的凸耳，撥叉3711卡套在該凸耳上，從而可撥動齒式離合器35左右移動。搖擺臂372的一端為一長軸，撥叉桿371的另一端與該長軸花鍵聯(lián)接，從而可隨搖擺臂372 —起轉動，換檔氣缸由背靠背相互聯(lián)接的兩個氣缸3731、3732組成，其中，氣缸3731 的活塞桿伸出于缸體的那一端與設置于搖擺臂本體上的固定座3721固定連接，氣缸3732 的活塞桿伸出于缸體的那一端與設置于齒輪箱箱體上的固定座3722固定連接。與定位氣缸373相對的搖擺臂372的另一端設有供定位氣缸374的活塞桿插入定位的高速檔鎖定孔 3723、低速檔鎖定孔37 和空檔鎖定孔3725。當齒輪箱3處于高速檔、低速檔和空檔時，定位氣缸的活塞桿分別正對于高速檔鎖定孔3723、低速檔鎖定孔37M和空檔鎖定孔3725，從而可伸入到鎖定孔內，使搖擺臂無法再轉動，實現(xiàn)檔位的鎖定，避免了在施工過程中系統(tǒng)因誤操作或其它原因而被損壞。圖4示出了換檔機構電氣控制元件4與換檔氣缸、定位氣缸的連接關系示意圖。 在該實施例中，換檔機構電氣控制元件4包括用于控制氣缸3731的壓縮空氣流動方向的電磁換向閥381、用于控制氣缸3732的壓縮空氣流動方向的電磁換向閥382和用于控制定位氣缸374的壓縮空氣流動方向的電磁換向閥383。其中，電磁換向閥381上設有2個電磁線圈Y1、Y2，電磁換向閥382上設有2個電磁線圈TO、Y4，電磁換向閥383上設有1個電磁線圈Y5。換檔狀態(tài)檢測元件M包括設置在氣缸3731上的2個磁感應開關XI、X2、設置在氣缸3732上的2個磁感應開關X3、X4和設置在定位氣缸374上的2個磁感應開關)(5、 X6。上述氣缸的活塞上均設有磁石，當活塞走到一定位置時，磁感應開關可通過感應有無磁性來判斷活塞是否走到位，并送出相應的狀態(tài)信號。圖5示出了根據(jù)本發(fā)明一種實施方式的氣路連接示意圖。如圖所示，該氣路上設有球閥51、壓力表52、過濾減壓閥53、潤滑器M、安全閥55、用于檢測氣路的氣體壓力的氣體壓力開關56、截止閥57、放氣閥58。在該實施例中，齒輪箱3由空檔切換至高速檔的換檔過程如下用戶通過輸入單元12輸入高速換檔指令(例如按下高速檔按鈕)后，主控單元11判斷是否從換檔允許判別單元13接收到了允許換檔信號。若泥泵離合器脫開、輸出軸轉速為零且輸入軸轉速為零時，主控單元11會從換檔允許判別單元13接收到允許換檔信號，此時主控單元11通過高速檔換檔控制子單元141控制電磁換向閥383上的電磁線圈TO得電，與電磁換向閥383相連的定位氣缸374的A端進氣，定位氣缸374的活塞桿縮進，從空檔鎖定孔3725內退出，磁感應開關)(5斷開，解除檔位鎖定。當定位氣缸373的活塞移動到磁感應開關)(6的位置，磁感應開關X6閉合，并將該閉合狀態(tài)信號傳送給高速檔換檔控制子單元141。高速檔換檔控制子單元141對電磁換向閥381的電磁線圈Y2和電磁換向閥382的電磁線圈TO供電，與電磁換向閥381相連的氣缸3731的A端以及與電磁換向閥382相連的氣缸3732的B端進氣，活塞移動，推動搖擺臂372順時針轉動，搖擺臂帶動撥叉桿371轉動，撥叉桿371帶動換檔滑動部350沿動力輸入軸31上的導向花鍵向左移動。當氣缸3731的活塞移動到磁感應開關Xl的位置，氣缸3732的活塞移動到磁感應開關X4的位置時，齒式離合器的高速主動外花鍵齒圈351與高速主動齒輪33a側的高速從動內花鍵轂353通過花鍵副相嚙合，將動力輸入軸31輸出的扭矩傳遞給高速主動齒輪33a。由高速主動齒輪33a和高速從動齒輪3 組成的高速齒輪副33工作，帶動動力輸出軸32旋轉。與此同時，磁感應開關X1、X4 閉合，并將該閉合狀態(tài)信號傳送給高速檔換檔控制子單元141。高速檔換檔控制子單元141 使電磁換向閥383的電磁線圈TO斷電，電磁換向閥383的閥芯移動，與電磁換向閥383相連的定位氣缸374的B端進氣，活塞伸出，磁感應開關)(6斷開，使活塞桿伸入到高速檔鎖定孔3723內，實現(xiàn)高速檔定位鎖定，完成換檔。同時，活塞移動到磁感應開關)(5的位置，磁感應開關)(5閉合，并將閉合狀態(tài)信號發(fā)送給高速檔換檔控制子單元141。此時，磁感應開關Xl、X4和)(5閉合，其余磁感應開關均斷開，高速檔換檔控制子單元141向主控單元11 發(fā)送一高速檔換檔完成狀態(tài)信號，主控單元11可通過RS485通信模塊將該高速檔換檔完成狀態(tài)信號送出，供全船的控制系統(tǒng)使用。齒輪箱3由空檔切換至低速檔的換檔過程如下用戶通過輸入單元12輸入低速檔換檔指令(例如按下低速檔按鈕)后，主控單元11判斷是否從換檔允許判別單元13接收到了允許換檔信號。若泥泵離合器脫開、輸出軸轉速為零且輸入軸轉速為零時，主控單元11 會從換檔允許判別單元13接收到允許換檔信號，此時主控單元11通過低速檔換檔控制子單元142控制電磁換向閥383上的電磁線圈TO得電，與電磁換向閥383相連的定位氣缸 374的A端進氣，定位氣缸374的活塞桿縮進，從空檔鎖定孔3725內退出，磁感應開關)(5 斷開，解除檔位鎖定。當定位氣缸374的活塞移動到磁感應開關)(6的位置，磁感應開關)(6 閉合，并將該閉合狀態(tài)信號傳送給低速檔換檔控制子單元142。低速檔換檔控制子單元142 對電磁換向閥381的電磁線圈Yl和電磁換向閥382的電磁線圈W供電，與電磁換向閥381相連的氣缸3731的B端以及與電磁換向閥382相連的氣缸3732的A端進氣，活塞移動，推動搖擺臂372逆時針轉動，搖擺臂帶動撥叉桿371轉動，撥叉桿371帶動換檔滑動部 350沿動力輸入軸31上的導向花鍵向右移動。當氣缸3731的活塞移動到磁感應開關X2的位置，氣缸3732的活塞移動到磁感應開關X3的位置時，齒式離合器的低速主動外花鍵齒圈 352與低速主動齒輪3 側的低速從動內花鍵轂3M通過花鍵副相嚙合，將動力輸入軸31 輸出的扭矩傳遞給低速主動齒輪34a。由低速主動齒輪3 和低速從動齒輪34b組成的低速齒輪副工作，帶動動力輸出軸32旋轉。與此同時，磁感應開關X2、X3閉合，并將該閉合狀態(tài)信號傳送給低速檔換檔控制子單元142。低速檔換檔控制子單元142使電磁換向閥383 的電磁線圈TO斷電，電磁換向閥383的閥芯移動，與電磁換向閥383相連的定位氣缸374 的B端進氣，活塞伸出，磁感應開關)(6斷開，使活塞桿伸入到低速檔鎖定孔37M內，實現(xiàn)低速檔定位鎖定，完成換檔。同時，活塞移動到磁感應開關)(5的位置，磁感應開關)(5閉合， 并將閉合狀態(tài)信號發(fā)送給低速檔換檔控制子單元142。此時，磁感應開關X2、X3和)(5閉合，其余磁感應開關均斷開，低速檔換檔控制子單元142向主控單元11發(fā)送一低速檔換檔完成狀態(tài)信號，主控單元11可通過RS485通信模塊將該低速檔換檔完成狀態(tài)信號送出，供全船的控制系統(tǒng)使用。齒輪箱3由高速檔或低速檔切換至空檔的換檔過程如下用戶通過輸入單元12輸入空檔換檔指令(例如按下空檔按鈕)后，主控單元11判斷是否從換檔允許判別單元13接收到了允許換檔信號。若泥泵離合器脫開、輸出軸轉速為零且輸入軸轉速為零時，主控單元 11會從換檔允許判別單元13接收到允許換檔信號，此時主控單元11通過空檔換檔控制子單元143控制電磁換向閥383上的電磁線圈TO得電，與電磁換向閥383相連的定位氣缸 374的A端進氣，定位氣缸373的活塞桿縮進，從空檔鎖定孔3725內退出，磁感應開關)(5 斷開，解除檔位鎖定。當定位氣缸374的活塞移動到磁感應開關)(6的位置，磁感應開關)(6 閉合，并將該閉合狀態(tài)信號傳送給空檔換檔控制子單元143。空檔換檔控制子單元143對電磁換向閥381的電磁線圈Y2和電磁換向閥382的電磁線圈W供電，與電磁換向閥381相連的氣缸3731的A端以及與電磁換向閥382相連的氣缸3732的A端進氣，活塞移動，推動搖擺臂372轉動，搖擺臂帶動撥叉桿371轉動，撥叉桿371帶動換檔滑動部350沿動力輸入軸31上的導向花鍵向圖2所示的中間位置移動。齒式離合器與高速主動齒輪33a或低速主動齒輪3 脫開嚙合，高速齒輪副或低速齒輪副不工作。與此同時，磁感應開關X1、X3 閉合，并將該閉合狀態(tài)信號傳送給空檔換檔控制子單元143?？諜n換檔控制子單元143使電磁換向閥383的電磁線圈TO斷電，電磁換向閥383的閥芯移動，與電磁換向閥383相連的定位氣缸374的B端進氣，活塞伸出，磁感應開關)(6斷開，使活塞桿伸入到空檔鎖定孔 3725內，實現(xiàn)空檔定位鎖定，完成換檔。同時，活塞移動到磁感應開關)(5的位置，磁感應開關)(5閉合，并將閉合狀態(tài)信號發(fā)送給空檔換檔控制子單元143。此時，磁感應開關Xl、X3 和)(5閉合，其余磁感應開關均斷開，空檔換檔控制子單元143向主控單元11發(fā)送一空檔換檔完成狀態(tài)信號，主控單元11可通過RS485通信模塊將該空檔換檔完成狀態(tài)信號送出，供全船的控制系統(tǒng)使用。本發(fā)明的齒輪箱3可在單輸入軸、單輸出軸的結構形式下，實現(xiàn)兩種不同的轉速輸出，其中，由大速比獲得較低的輸出轉速可滿足挖泥工況的需求，由小速比獲得較高的輸出轉速可滿足吹泥工況的需求，控制系統(tǒng)通過控制換檔機構的換檔氣缸及定位氣缸的動作實現(xiàn)兩種轉速的自由切換，整個過程快捷、方便、可靠。如圖6所示，在本發(fā)明的一個實施方式中，齒輪箱3還包括一換檔盤車機構，其主要用于實現(xiàn)齒輪箱工作狀態(tài)的順利轉換。該換檔盤車機構包括盤車電機91、減速機92、盤車齒輪副93和電磁離合器94。盤車電機91的動力輸出端與減速機92的輸入端連接，減速機92的輸出端通過盤車齒輪副93與電磁離合器94的主動部連接。該盤車齒輪副93由相互嚙合的兩個齒輪組成，其中一個齒輪設置在減速機92的輸出軸上，另一個齒輪通過螺栓與盤車離合器94的主動部連接在一起，并通過軸承套在齒輪箱3的動力輸入軸上，電磁離合器94的從動部與齒輪箱3的動力輸入軸連接，該換檔盤車機構的盤車電機91和減速機 92安裝于齒輪箱的箱體上。當齒輪箱3在換檔過程中出現(xiàn)換檔故障，不能順利切換成功時 (例如出現(xiàn)抵齒現(xiàn)象)，控制系統(tǒng)控制盤車電機91啟動、電磁離合器94接合，從而帶動齒輪箱3的動力輸入軸轉過一定的角度，齒式離合器35的相位可自動進行調整，即可實現(xiàn)高速主動外花鍵齒圈351與高速從動內花鍵轂353或是低速主動外花鍵齒圈352與低速從動內花鍵轂354的插入嚙合，順利完成換檔過程。具有結構簡單、應用便捷、使用安全可靠的優(yōu)點ο該泥泵雙速齒輪箱控制系統(tǒng)還包括用于檢測該齒輪箱的潤滑油壓力的壓力開關沈、用于檢測該齒輪箱的潤滑油溫度的溫度開關觀、用于檢測齒輪箱滑油系統(tǒng)中的濾器是否堵塞的壓差報警裝置四。主控制器1還包括壓力狀態(tài)判別單元161、用于控制齒輪箱的盤車機構的電磁離合器的接合狀態(tài)的電磁離合器控制單元162、泥泵離合器狀態(tài)處理單元17、用于接收溫度開關觀輸出的潤滑油高溫報警信號的潤滑油高溫報警處理單元181、用于接收壓差報警裝置四輸出的堵塞報警信號的濾器堵塞報警處理單元182、用于接收氣體壓力開關56輸出的低氣壓報警信號的低氣壓報警處理單元183和換檔故障識別及處理單元19。壓力狀態(tài)判別單元161用于接收壓力開關沈的輸出信號并進行判別，若沒有接收到壓力開關26輸出的潤滑油低壓報警信號，則向主控單元11發(fā)送一壓力狀態(tài)符合信號；主控單元11在電磁離合器控制單元162控制盤車機構的電磁離合器94處于脫開狀態(tài)、且主控單元11接收到壓力狀態(tài)符合信號以及泥泵雙速齒輪箱高速檔換檔完成狀態(tài)信號或低速檔換檔完成狀態(tài)信號中的一者時，控制泥泵離合器狀態(tài)處理單元17輸出一泥泵離合器接合允許信號給泥泵離合器電氣控制系統(tǒng)23。潤滑油高溫報警處理單元181、濾器堵塞報警處理單元182和低氣壓報警處理單元183分別在接收到高溫報警信號、低氣壓報警信號和堵塞報警信號時，通過主控單元11通知輸出單元184發(fā)出報警信號；還可以由主控單元11 通知RS485總線通信單元15將各報警信號延伸送出，供全船的控制系統(tǒng)使用。換檔故障識別及處理單元19用于對換檔故障進行識別并進行處理，在出現(xiàn)換檔故障且無法自行處理后時發(fā)出換檔故障報警信號。其主要是針對換檔不成功時，通過判斷并采取一定的處理措施，用來保證齒輪箱換檔的順利完成，能夠減少人員的工作強度。圖7示出了換檔故障識別及處理單元19進行故障識別及處理的一個具體實施例， 其過程如下
用戶輸入空檔換檔指令(步驟S201)，5秒后，換檔故障識別及處理單元19判斷接收到的磁感應開關X1-X6的狀態(tài)信號(步驟S202)，若是正確的空檔狀態(tài)信號，則表示空檔換檔成功，換檔故障識別及處理單元19送出空檔狀態(tài)信號到輸出單元184 (步驟S203)，否則，換檔故障識別及處理單元19送出空檔換檔故障報警信號到輸出單元184(步驟S204)；
用戶輸入低速檔換檔指令或高速檔換檔指令(步驟S301)，5秒后，換檔故障識別及處理單元19判斷接收到的磁感應開關X1-X6的狀態(tài)信號(步驟S302)，若是正確的低速檔或高速檔狀態(tài)信號，則表示換檔成功，換檔故障識別及處理單元19送出低速檔或高速檔狀態(tài)信號到輸出單元184 (步驟S303)，否則，換檔故障識別及處理單元19將執(zhí)行轉換空檔命令 (步驟S304)。此時，若空檔切換不成功，則換檔故障識別及處理單元19直接輸出低速檔換檔故障報警信號或高速檔換檔故障報警信號到輸出單元184 (步驟S305)；反之，空檔換檔成功，則延時1秒后，換檔故障識別及處理單元19啟動盤車電機91 (步驟S306)，2秒后接合電磁離合器94(步驟S307)，再過2秒，電磁離合器94脫開(步驟S308)，換檔故障識別及處理單元19根據(jù)輸入軸轉速傳感器21檢測到的輸入軸轉速信號進行判斷，當換檔故障識別及處理單元19認為輸入軸轉速為零時，重新執(zhí)行低速檔換檔或高速檔換檔的操作(步驟 S309)，5秒后，換檔故障識別及處理單元19判斷接收到的磁感應開關的狀態(tài)信號，若是正確的低速檔或高速檔狀態(tài)信號，則表示換檔成功，換檔故障識別及處理單元19停止向盤車電機供電，并輸出低速檔或高速檔狀態(tài)信號給輸出單元184，否則，重復上述轉換空檔命令 (步驟S304)并向下順序執(zhí)行。重復執(zhí)行切換至低速檔換檔或高速檔換檔的操作多次(這里設置為三次)，換檔故障識別及處理單元19仍無法檢測到正確的狀態(tài)信號時換檔故障識別及處理單元19送出低速檔換檔故障報警信號或高速檔換檔故障報警信號給輸出單元184。輸出單元184可將前述的有關于低氣壓、潤滑油高溫以及濾器堵塞的報警信號、 齒輪箱的換檔狀態(tài)信號(包括上述的換檔故障報警信號以及低速檔、高速檔或空檔狀態(tài)信號)、齒輪箱工作模式信號(齒輪箱是機旁控制還是遠程遙控)、動力輸入軸轉速信號、動力輸出軸轉速信號發(fā)送給對外輸出端子7，全船的控制系統(tǒng)或其它控制系統(tǒng)可根據(jù)自身需要從對外輸出端子7獲得相應的信號。在一種實施方式中，如圖8所示，換檔故障識別及處理單元19包括
高速檔換檔故障識別及處理子單元191、低速檔換檔故障識別及處理子單元192和空檔換檔故障識別及處理子單元193 ；
高速檔換檔故障識別及處理子單元191包括信號采集部1911、識別處理部1912、循環(huán)控制部1914、正常狀態(tài)輸出部1915和故障報警輸出部1916。信號采集部1911用于采集換檔狀態(tài)檢測元件M的檢測信號，識別處理部1912用于在高速檔換檔操作經(jīng)過一預設時間后，根據(jù)從換檔狀態(tài)檢測元件M接收的檢測信號判斷換檔是否成功，若成功則通過正常狀態(tài)輸出部1915輸出高速檔狀態(tài)信號，若不成功，則先執(zhí)行切換至空檔的操作，再執(zhí)行由空檔換檔切換至高速檔的操作，即先指令空檔換檔控制子單元143執(zhí)行空檔換檔操作，在空檔換檔操作經(jīng)過一預設時間后，根據(jù)信號采集部1911從換檔狀態(tài)檢測元件M采集的檢測信號判斷該空檔換檔是否成功，若不成功則通過故障報警輸出部1916發(fā)出一高速檔換檔故障報警信號，若判斷該空檔換檔成功，則先指令盤車機構進行盤車，然后指令高速檔換檔控制子單元141執(zhí)行高速檔換檔操作；循環(huán)控制部1914在高速檔換檔操作經(jīng)過一預設時間后，根據(jù)信號采集部1911從換檔狀態(tài)檢測元件M接收的檢測信號判斷高速檔換檔是否成功；若不成功，則指令識別處理部1912再次執(zhí)行先切換至空檔、再由空檔換檔切換至高速檔換檔的操作，重復三次，如循環(huán)控制部1914仍然判斷高速檔換檔不成功，則通過故障報警輸出部1916發(fā)出高速檔換檔故障報警信號，否則，通過正常狀態(tài)輸出部1915輸出高速檔狀態(tài)信號；
低速檔換檔故障識別及處理子單元192包括信號采集部1921、識別處理部1922、循環(huán)控制部1924、正常狀態(tài)輸出部1925和故障報警輸出部1擬6。信號采集部1921用于采集換檔狀態(tài)檢測元件M的檢測信號，識別處理部1922用于在低速檔換檔操作經(jīng)過一預設時間后，根據(jù)從換檔狀態(tài)檢測元件M接收的檢測信號判斷換檔是否成功，若成功則通過正常狀態(tài)輸出部1925輸出低速檔狀態(tài)信號，若不成功，則先執(zhí)行切換至空檔的操作，再執(zhí)行由空檔換檔切換至低速檔的操作，即先指令空檔換檔控制子單元143執(zhí)行空檔換檔操作，在空檔換檔操作經(jīng)過一預設時間后，根據(jù)信號采集部1921從換檔狀態(tài)檢測元件M采集的檢測信號判斷該空檔換檔是否成功，若不成功則通過故障報警輸出部1擬6發(fā)出一低速檔換檔故障報警信號，若判斷該空檔換檔成功，則先指令盤車機構進行盤車，然后指令低速檔換檔控制子單元141執(zhí)行低速檔換檔操作；循環(huán)控制部1擬4在低速檔換檔操作經(jīng)過一預設時間后，根據(jù)信號采集部1921從換檔狀態(tài)檢測元件M接收的檢測信號判斷低速檔換檔是否成功；若不成功，則指令識別處理部1922再次執(zhí)行先切換至空檔，再由空檔換檔切換至低速檔換檔的操作，重復三次，如循環(huán)控制部1擬4仍然判斷低速檔換檔不成功，則通過故障報警輸出部1擬6發(fā)出低速檔換檔故障報警信號，否則，通過正常狀態(tài)輸出部1925輸出低速檔狀態(tài)信號；
空檔換檔故障識別及處理子單元193包括信號采集部1931、識別處理部1932、正常狀態(tài)輸出部1935和故障報警輸出部1936。信號采集部1931用于采集換檔狀態(tài)檢測元件M 的檢測信號，識別處理部1932用于在空檔換檔操作經(jīng)過一預設時間后，根據(jù)從換檔狀態(tài)檢測元件M接收的檢測信號判斷換檔是否成功，若成功則通過正常狀態(tài)輸出部1935輸出空檔狀態(tài)信號，若不成功則通過故障報警輸出部1936發(fā)出一空檔換檔故障報警信號。在本發(fā)明的一個實施例中，用于向該泥泵雙速齒輪箱控制系統(tǒng)供電的電源包括主電源61、副電源62以及電源切換開關63，電源切換開關63用于在主電源61和副電源62 之間進行切換，選擇主電源61和副電源62中的一者向主控制器供電。當電源切換開關63 處于“主電源”狀態(tài)時，控制系統(tǒng)的DCMV電源由DC24V主電源提供。若主電源失電或不能正常工作時，電源切換開關63切換至“副電源”狀態(tài)，控制系統(tǒng)的DCMV電源由外部(應急配電板)提供，以便控制系統(tǒng)能夠繼續(xù)工作。本發(fā)明的泥泵齒輪箱控制系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟
主控制器在接收用戶輸入的換檔指令后，根據(jù)輸入軸轉速傳感器、輸出軸轉速傳感器和泥泵離合器自帶的電氣控制系統(tǒng)的輸出信號，判斷動力輸入軸轉速和動力輸出軸轉速是否均為零，以及泥泵離合器的接合狀態(tài)是否為脫開狀態(tài)；
若齒輪箱的動力輸入軸轉速和動力輸出軸轉速均為零，且泥泵離合器的接合狀態(tài)為脫開狀態(tài)，則主控制器發(fā)送換檔控制信號給換檔機構電氣控制元件，通過換檔機構電氣控制元件控制齒輪箱的換檔機構開始換檔操作；
在換檔機構進行換檔的過程中，換檔狀態(tài)檢測元件對換檔機構的工作位置進行檢測， 并將檢測信號傳送給主控制器；主控制器根據(jù)檢測信號按照預設的動作順序程序對換檔機構電氣控制單元實施控制。在一種實施方式中，上述的換檔機構包括換檔氣缸和定位氣缸，換檔狀態(tài)檢測元件包括設置在換檔氣缸上的磁感應開關和設置在定位氣缸上的磁感應開關；換檔機構電氣控制單元包括用于控制換檔氣缸的壓縮空氣流動方向的電磁換向閥和用于控制定位氣缸的壓縮空氣流動方向的電磁換向閥。 在本發(fā)明中，只有在齒輪箱動力輸入軸轉速為零、動力輸出軸轉速為零且泥泵離合器脫開的情況下，齒輪箱方可允許換檔，否則無效，避免了錯誤信號導致齒輪箱碰齒現(xiàn)象的出現(xiàn)；只有在換檔完成(即低速檔或高速檔完成)、齒輪箱潤滑油壓力大于設定值且電磁離合器脫開時，控制系統(tǒng)才會送出允許接合信號給泥泵離合器，否則泥泵離合器無動作，避免了泥泵離合器因誤接合而對整個系統(tǒng)造成的損壞；齒輪箱潤滑油壓力過低，控制系統(tǒng)會送出停車信號給柴油機，避免了潤滑油不足對齒輪箱造成的損壞。
權利要求
1.一種泥泵雙速齒輪箱智能控制系統(tǒng)，其特征在于，包括用于檢測泥泵雙速齒輪箱的動力輸入軸轉速的輸入軸轉速傳感器； 用于檢測泥泵雙速齒輪箱的動力輸出軸轉速的輸出軸轉速傳感器； 用于檢測泥泵雙速齒輪箱的換檔狀態(tài)的換檔狀態(tài)檢測元件； 用于控制泥泵雙速齒輪箱換檔機構的換檔操作的換檔機構電氣控制元件； 主控制器，所述主控制器的信號輸入端與所述輸入軸轉速傳感器、輸出軸轉速傳感器、 換檔狀態(tài)檢測元件以及泥泵離合器自帶的電氣控制系統(tǒng)電連接，信號輸出端與換檔機構電氣控制元件的控制信號輸入端電連接，通過所述換檔機構電氣控制元件控制泥泵雙速齒輪箱的換檔機構進行換檔。
2.如權利要求1所述的泥泵雙速齒輪箱智能控制系統(tǒng)，其特征在于，所述主控制器包括輸入單元、換檔允許判別單元、主控單元、換檔控制單元和輸出單元；其中輸入單元，用于接收用戶的輸入指令，并將該輸入指令傳送給所述主控單元； 換檔允許判別單元，用于接收輸入軸轉速傳感器和輸出軸轉速傳感器的輸出信號及泥泵離合器電氣控制系統(tǒng)送出的泥泵離合器當前狀態(tài)信號并進行判別，如果輸入軸的轉速和輸出軸的轉速均為零，且泥泵離合器的接合狀態(tài)為脫開，則輸出一允許換檔信號給所述主控單元；主控單元，在接收到用戶輸入的換檔指令和所述的允許換檔信號時，命令所述換檔控制單元根據(jù)所述的換檔指令進行換檔；換檔控制單元，在所述主控制單元的控制下，根據(jù)從換檔狀態(tài)檢測元件接收的檢測信號，通過所述換檔機構電氣控制元件控制所述換檔機構進行換檔，換檔完成后，向所述主控單元發(fā)送一換檔完成狀態(tài)信號；輸出單元，在所述主控單元的控制下輸出齒輪箱的運行狀態(tài)信號。
3.如權利要求2所述的泥泵雙速齒輪箱智能控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述的換檔控制單元進一步包括高速檔換檔控制子單元，在所述主控單元的控制下，根據(jù)從換檔狀態(tài)檢測元件接收的檢測信號，通過所述換檔機構電氣控制元件控制所述換檔機構切換至高速檔；高速檔換檔完成后，向所述主控單元發(fā)送一高速檔換檔完成狀態(tài)信號；低速檔換檔控制子單元，在所述主控單元的控制下，根據(jù)從換檔狀態(tài)檢測元件接收的檢測信號，通過所述換檔機構電氣控制元件控制所述換檔機構切換至低速檔；低速檔換檔完成后，向所述主控單元發(fā)送一低速檔換檔完成狀態(tài)信號；空檔換檔控制子單元，在所述主控單元的控制下，根據(jù)從換檔狀態(tài)檢測元件接收的檢測信號，通過所述換檔機構電氣控制元件控制所述換檔機構切換至空檔；空檔換檔完成后， 向所述主控單元發(fā)送一空檔換檔完成狀態(tài)信號。
4.如權利要求1至3中任何一項所述的泥泵雙速齒輪箱智能控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述換檔機構包括一撥叉桿、一帶動所述撥叉桿一起轉動的搖擺臂、一推動所述搖擺臂轉動的換檔氣缸以及一定位氣缸；所述搖擺臂與該定位氣缸相對的一側設有供定位氣缸的活塞桿插入定位的高速檔鎖定孔、低速檔鎖定孔和空檔鎖定孔；所述換檔狀態(tài)檢測元件包括設置在所述換檔氣缸上的磁感應開關和設置在所述定位氣缸上的磁感應開關；所述換檔機構電氣控制元件包括用于控制所述換檔氣缸的壓縮空氣流動方向的電磁換向閥和用于控制所述定位氣缸的壓縮空氣流動方向的電磁換向閥。
5.如權利要求3所述的泥泵雙速齒輪箱智能控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的齒輪箱還包括一換檔盤車機構，所述換檔盤車機構包括盤車電機、減速機、盤車齒輪副和盤車離合器；所述盤車電機的動力輸出端與所述減速機的輸入端連接，該減速機的輸出端通過所述盤車齒輪副與所述盤車離合器的主動部連接，該盤車離合器的從動部與所述齒輪箱的動力輸入軸連接；所述主控制器還包括一換檔故障識別及處理單元，該換檔故障識別及處理單元用于對換檔故障進行識別并進行處理，在出現(xiàn)換檔故障且無法自行處理后發(fā)出換檔故障報警信號。
6.如權利要求5所述的泥泵雙速齒輪箱智能控制系統(tǒng)，其特征在于，所述換檔故障識別及處理單元包括高速檔換檔故障識別及處理子單元，包括第一信號采集部、第一識別處理部、第一循環(huán)控制部、第一正常狀態(tài)輸出部和第一故障報警輸出部；第一信號采集部用于采集換檔狀態(tài)檢測元件的檢測信號，第一識別處理部用于在高速檔換檔操作經(jīng)過一預設時間后，根據(jù)從換檔狀態(tài)檢測元件接收的檢測信號判斷換檔是否成功，若成功則通過第一正常狀態(tài)輸出部輸出高速檔狀態(tài)信號，若不成功，則執(zhí)行先切換至空檔、再由空檔換檔切換至高速檔的故障識別處理操作，即先指令所述空檔換檔控制子單元執(zhí)行空檔換檔操作，在空檔換檔操作經(jīng)過一預設時間后，根據(jù)信號采集部從換檔狀態(tài)檢測單元采集的檢測信號判斷該空檔換檔是否成功，若不成功則通過第一故障報警輸出部發(fā)出一高速檔換檔故障報警信號，若判斷該空檔換檔成功，則先指令所述盤車機構進行盤車，然后指令所述高速檔換檔控制子單元執(zhí)行高速檔換檔操作；所述第一循環(huán)控制部在高速檔換檔操作經(jīng)過一預設時間后，根據(jù)信號采集部從換檔狀態(tài)檢測元件接收的檢測信號判斷高速檔換檔是否成功；若不成功，則指令所述第一識別處理部再次執(zhí)行先切換至空檔，再由空檔換檔切換至高速檔的故障識別處理操作，重復三次，如第一循環(huán)控制部仍然判斷高速檔換檔不成功，則通過所述第一故障報警輸出部發(fā)出高速檔換檔故障報警信號；低速檔換檔故障識別及處理子單元，包括第二信號采集部、第二識別處理部、第二循環(huán)控制部、第二正常狀態(tài)輸出部和第二故障報警輸出部；第二信號采集部用于采集換檔狀態(tài)檢測元件的檢測信號，第二識別處理部用于在低速檔換檔操作經(jīng)過一預設時間后，根據(jù)從換檔狀態(tài)檢測元件接收的檢測信號判斷換檔是否成功，若成功則通過第二正常狀態(tài)輸出部輸出低速檔狀態(tài)信號，若不成功，則執(zhí)行先切換至空檔、再由空檔換檔切換至低速檔的故障識別處理操作，即先指令所述空檔換檔控制子單元執(zhí)行空檔換檔操作，在空檔換檔操作經(jīng)過一預設時間后，根據(jù)信號采集部從換檔狀態(tài)檢測元件采集的檢測信號判斷該空檔換檔是否成功，若不成功則通過第二故障報警輸出部發(fā)出一低速檔換檔故障報警信號，若判斷該空檔換檔成功，則先指令所述盤車機構進行盤車，然后指令所述低速檔換檔控制子單元執(zhí)行低速檔換檔操作；所述第二循環(huán)控制部在低速檔換檔操作經(jīng)過一預設時間后，根據(jù)信號采集部從換檔狀態(tài)檢測元件接收的檢測信號判斷低速檔換檔是否成功；若不成功，則指令所述第二識別處理部再次執(zhí)行先切換至空檔、再由空檔換檔切換至低速檔的故障識別處理操作，重復三次，如第二循環(huán)控制部仍然判斷低速檔換檔不成功，則通過所述第二故障報警輸出部發(fā)出低速檔換檔故障報警信號；空檔換檔故障識別及處理子單元，包括第三信號采集部、第三識別處理部、第三正常狀態(tài)輸出部和第三故障報警輸出部；第三信號采集部用于采集換檔狀態(tài)檢測元件的檢測信號，第三識別處理部用于在空檔換檔操作經(jīng)過一預設時間后，根據(jù)從換檔狀態(tài)檢測元件接收的檢測信號判斷換檔是否成功，若成功則通過第三正常狀態(tài)輸出部輸出空檔狀態(tài)信號， 若不成功則通過第三故障報警輸出部發(fā)出一空檔換檔故障報警信號。
7.如權利要求5所述的泥泵雙速齒輪箱智能控制系統(tǒng)，其特征在于，該泥泵雙速齒輪箱智能控制系統(tǒng)還包括用于檢測該齒輪箱的潤滑油壓力的壓力開關；所述主控制器還包括一壓力狀態(tài)判別單元、一泥泵離合器狀態(tài)處理單元和一用于控制齒輪箱的換檔盤車機構的電磁離合器的接合狀態(tài)的電磁離合器控制單元，所述壓力狀態(tài)判別單元用于接收所述壓力開關的輸出信號并進行判別，若沒有接收到所述壓力開關輸出的潤滑油低壓報警信號，則向所述主控單元發(fā)送一壓力狀態(tài)符合信號；所述主控單元在所述電磁離合器控制單元控制換檔盤車機構的電磁離合器處于脫開狀態(tài)，且該主控單元接收到所述壓力狀態(tài)符合信號以及泥泵雙速齒輪箱高速檔換檔完成狀態(tài)信號或低速檔換檔完成狀態(tài)信號中的一者時，控制所述泥泵離合器狀態(tài)處理單元輸出一泥泵離合器接合允許信號給所述泥泵離合器電氣控制系統(tǒng)。
8.如權利要求2所述的泥泵雙速齒輪箱智能控制系統(tǒng)，其特征在于，該泥泵雙速齒輪箱控制系統(tǒng)還包括用于檢測該泥泵雙速齒輪箱的潤滑油溫度的溫度開關、用于檢測氣路的氣體壓力的氣體壓力開關以及用于檢測泥泵雙速齒輪箱滑油系統(tǒng)中的濾器是否堵塞的壓差報警裝置；所述主控制器還包括用于接收所述溫度開關輸出的潤滑油高溫報警信號的潤滑油高溫報警處理單元、用于接收所述氣體壓力開關輸出的低氣壓報警信號的低氣壓報警處理單元以及用于接收所述壓差報警裝置輸出的堵塞報警信號的濾器堵塞報警處理單元；所述潤滑油高溫報警處理單元、低氣壓報警處理單元和濾器堵塞報警處理單元分別在接收到所述高溫報警信號、低氣壓報警信號和堵塞報警信號時，通過所述主控單元通知所述輸出單元發(fā)出報警信號。
9.如權利要求2所述的泥泵雙速齒輪箱智能控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括一RS485總線通信單元，所述RS485總線通信單元與所述主控單元雙向通信。
10.一種泥泵雙速齒輪箱智能控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，包括以下步驟主控制器在接收用戶輸入的換檔指令后，根據(jù)輸入軸轉速傳感器、輸出軸轉速傳感器和泥泵離合器自帶的電氣控制系統(tǒng)的輸出信號，判斷動力輸入軸轉速和動力輸出軸轉速是否均為零，以及泥泵離合器的接合狀態(tài)是否為脫開狀態(tài)；若齒輪箱的動力輸入軸轉速和動力輸出軸轉速均為零，且泥泵離合器的接合狀態(tài)為脫開狀態(tài)，則所述主控制器發(fā)送換檔控制信號給換檔機構電氣控制元件，通過換檔機構電氣控制元件控制泥泵雙速齒輪箱的換檔機構開始換檔操作；在所述換檔機構進行換檔的過程中，所述換檔狀態(tài)檢測元件對換檔機構的工作位置進行檢測，并將檢測信號傳送給主控制器；主控制器根據(jù)所述檢測信號按照預設的動作順序程序對所述換檔機構電氣控制元件實施控制。
全文摘要
本發(fā)明公開了泥泵雙速齒輪箱智能控制系統(tǒng)及其控制方法。該控制系統(tǒng)包括輸入軸轉速傳感器、輸出軸轉速傳感器、換檔狀態(tài)檢測元件、換檔機構電氣控制元件和主控制器，該主控制器的信號輸入端與輸入軸轉速傳感器、輸出軸轉速傳感器、泥泵離合器電氣控制系統(tǒng)和換檔狀態(tài)檢測元件電連接，信號輸出端與換檔機構電氣控制元件的控制信號輸入端電連接。該控制方法包括以下步驟主控制器在接收用戶輸入的換檔指令后，判斷動力輸入軸和動力輸出軸的轉速是否為零，以及泥泵離合器的接合狀態(tài)是否為脫開狀態(tài)；如符合，則通過換檔機構電氣控制元件控制換檔機構開始換檔操作。本發(fā)明實現(xiàn)了對泥泵雙速齒輪箱的換檔控制，滿足耙吸挖泥船挖泥、吹泥不同工況對不同轉速的需求。
文檔編號E02F3/90GK102322516SQ20111014142
公開日2012年1月18日 申請日期2011年5月27日 優(yōu)先權日2011年5月27日
發(fā)明者嚴忠勝, 劉淵, 常震羅, 李強, 江瑞田, 胡澤儒, 董鵬, 趙飛, 龔春全 申請人:中國船舶重工集團公司第七一一研究所