一种盾构机液压油泵驱动电气控制装置制造方法及图纸

技术编号:17515240 阅读:111 留言:0更新日期:2018-03-21 00:13
一种盾构机液压油泵驱动电气控制装置,包括PLC(CPU)、数字量输入模块(DI)、数字量输出模块(DO)、进线总开关(QS0)、软起动器供电开关(QS1)、软起动器供电接触器(K1)、油泵电机(M1‑M14)、热继电器(FR9‑FR14)等,数字量输入模块(DI)与PLC系统的控制器(CPU)连接,采集油泵起停按钮、进线总开关QS0、软起动器供电开关QS1、供电回路开关(QM1‑QM14)、软起回路接触器(KM11‑KM81)、工作回路接触(KM12‑KM82)、软起故障信号(SF1.Q1)、软起旁路信号(SF1.Q2)。该实用新型专利技术性能优异、工作可靠和体积小,使盾构机的液压系统工作可靠、操作方便和易于维护、检修,应用于盾构机液压系统电气控制技术领域中。

An electric control device for driving the hydraulic oil pump of the shield machine

【技术实现步骤摘要】
一种盾构机液压油泵驱动电气控制装置
本技术涉及盾构机液压系统电气控制
中的一种盾构机液压油泵驱动电气控制装置。
技术介绍
目前,盾构机是集光、机、电、液、传感、信息技术于一体,具有开挖切削土体、输送土渣、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能的大型隧道施工设备,广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道建设工程当中。传统的盾构机液压系统作为盾构机的核心动力单元,由很多大功率的油泵为其提供动力,为了减少大功率电机启动时的电压降低影响,对30kW以上的油泵电机都采用星-三角启动方式启动,30kW以下的油泵电机直接启动。但是,星三角控制方式具有启动转矩小、控制线路复杂、切换时电流冲击大和故障率高等缺点。为了克服这些缺点,目前对大功率电机启动已普遍采用软启动器进行控制。软启动器虽然启动性能比星三角启动器好,但是价格比较高,为了提高盾构机的液压油泵的启动性能同时节省成本,提出一种新型盾构机液压油泵驱动装置及控制方法,即采用一台软启动器来顺序启动多台电机,在提高电机启动性能的同时降低成本。因此,研制开发一种盾构机液压油泵驱动电气控制装置一直是急待解决的新课题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种盾构机液压油泵驱动电气控制装置,该技术采用一台大功率的软启动器来顺序启动多台功率大于30KW的油泵电机,提升盾构机液压系统中油泵电机的启动性能。本技术的目的是这样实现的:一种盾构机液压油泵驱动电气控制装置,包括PLC(CPU)、数字量输入模块(DI)、数字量输出模块(DO)、模拟量输入模块(AI)、进线总开关(QS0)、软起动器供电开关(QS1)、软起动器供电接触器(K1)、软起动器(SF1)、油泵电机(M1-M14)、供电回路开关(QM1-QM14)、软起回路接触器(KM11-KM81)、工作回路接触器(KM12-KM82)、工作回路接触器(KM9-KM14)、电流互感器(CT1-CT8)、电流转换器(U1-U8)、热继电器(FR9-FR14),数字量输入模块(DI)与PLC系统的控制器(CPU)连接,采集油泵起停按钮、进线总开关QS0、软起动器供电开关QS1、供电回路开关(QM1-QM14)、软起回路接触器(KM11-KM81)、工作回路接触器(KM12-KM82)、软起故障信号(SF1.Q1)、软起旁路信号(SF1.Q2)、热继电器(FR9-FR14)与PLC系统的控制器(CPU)连接,数字量输出模块(DO)与PLC(CPU)连接,模拟量输入模块(AI)与PLC(CPU)连接,软起动器通过软起动器供电接触器(K1)和软起动器供电开关(QS1)与电源相连,1#刀盘油泵电机(M1)通过软起回路接触器(KM11)与软起动器(SF1)连接,通过工作回路接触器(KM12)、供电回路开关(QM1)与电源连接,2#刀盘油泵电机(M2)通过软起回路接触器(KM21)与软起动器(SF1)连接,通过工作回路接触器(KM22)、供电回路开关(QM2)与电源连接,3#刀盘油泵电机(M3)通过软起回路接触器(KM31)与软起动器(SF1)连接,通过工作回路接触器(KM32)、供电回路开关(QM3)与电源连接,推进油泵电机(M4)通过软起回路接触器(KM21)与软起动器(SF1)连接,通过工作回路接触器(KM42)、供电回路开关(QM4)与电源连接,螺旋油泵电机(M5)通过软起回路接触器(KM51)与软起动器(SF1)连接,通过工作回路接触器(KM52)、供电回路开关(QM5)与电源连接,管片拼装油泵电机(M6)通过软起回路接触器(KM61)与软起动器(SF1)连接,通过工作回路接触器(KM62)、供电回路开关(QM6)与电源连接,1#砂浆油泵电机(M7)通过软起回路接触器(KM71)与软起动器(SF1)连接,通过工作回路接触器(KM72)、供电回路开关(QM7)与电源连接,2#砂浆油泵电机(M8)通过软起回路接触器(KM81)与软起动器(SF1)连接,通过工作回路接触器(KM82)、供电回路开关(QM8)与电源连接,过滤油泵电机(M9)通过热继电器(FR9)、工作回路接触器(KM9)、供电回路开关(QM9)与电源连接,超挖刀油泵电机(M10)通过热继电器(FR10)、工作回路接触器(KM10)、供电回路开关(QM10)与电源连接,润滑油泵电机(M11)通过热继电器(FR11)、工作回路接触器(KM11)、供电回路开关(QM11)与电源连接,螺旋辅助油泵电机(M12)通过热继电器(FR12)、工作回路接触器(KM12)、供电回路开关(QM12)与电源连接,喂片机油泵电机(M13)通过热继电器(FR13)、工作回路接触器(KM13)、供电回路开关(QM13)与电源连接,提升油泵电机(M14)通过热继电器(FR14)、工作回路接触器(KM14)、供电回路开关(QM14)与电源连接。本技术的要点在于它的结构。其工作原理是,电机M1-M8可以通过电流互感器CT1-CT8实时检测电机运行电流,将互感器上取得的、与运行电流成正比的电流信号经过转换器U1-U8转换成标准的4-20mA信号,通过模拟量输入模块(AI)输入到PLC的程序当中。PLC程序对其幅值进行判断比较,依据保护动作时间与工作电流大小成反比的反时限原则对电机实施过载保护。若发生过载故障,则PLC的数字量输出模块(DO)会自动断开电机的接触器,对电机实现过载保护。当电机出现短路故障时,相应的断路器(QM1-QM8)会自动跳闸,对电机进行短路保护。电机M9-M14因为功率小于30kW,所以采用直接启动的方式启动。PLC数字量输出模块(DO)控制相应的接触器(KM9-KM14)线圈吸合,实现相应的电机(M9-M14)直接启动。由热继电器FR9-FR14实现电机的过载保护,QM9-QM14对电机进行短路保护。一种盾构机液压油泵驱动电气控制装置与现有技术相比,具有性能优异、工作可靠和体积小,采用可编程序控制器PLC实现对油泵电机及软启动器运行的控制、监视和保护,使盾构机的液压系统工作可靠、操作方便和易于维护、检修等优点,将广泛地应用于盾构机液压系统电气控制
中。附图说明下面结合附图及实施例对本技术进行详细说明。图1是本技术的控制系统回路结构示意图。图2是本技术的PLC控制系统结构示意图。具体实施方式参照附图,一种盾构机液压油泵驱动电气控制装置,包括PLC(CPU)、数字量输入模块(DI)、数字量输出模块(DO)、模拟量输入模块(AI)、进线总开关(QS0)、软起动器供电开关(QS1)、软起动器供电接触器(K1)、软起动器(SF1)、油泵电机(M1-M14)、供电回路开关(QM1-QM14)、软起回路接触器(KM11-KM81)、工作回路接触器(KM12-KM82)、工作回路接触器(KM9-KM14)、电流互感器(CT1-CT8)、电流转换器(U1-U8)、热继电器(FR9-FR14),数字量输入模块(DI)与PLC系统的控制器(CPU)连接,采集油泵起停按钮、进线总开关QS0、软起动器供电开关QS1、供电回路开关(QM1-QM14)、软起回路接触器(KM11-KM81)、工作回路接触器(KM12-KM82)、软起故障信号(SF1.Q1)、软起旁路信号(本文档来自技高网
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一种盾构机液压油泵驱动电气控制装置

【技术保护点】
一种盾构机液压油泵驱动电气控制装置,包括PLC(CPU)、数字量输入模块(DI)、数字量输出模块(DO)、模拟量输入模块(AI)、进线总开关(QS0)、软起动器供电开关(QS1)、软起动器供电接触器(K1)、软起动器(SF1)、油泵电机(M1‑M14)、供电回路开关(QM1‑QM14)、软起回路接触器(KM11‑KM81)、工作回路接触器(KM12‑KM82)、工作回路接触器(KM9‑KM14)、电流互感器(CT1‑CT8)、电流转换器(U1‑U8)、热继电器(FR9‑FR14),其特征在于:数字量输入模块(DI)与PLC系统的控制器(CPU)连接,采集油泵起停按钮、进线总开关(QS0)、软起动器供电开关(QS1)、供电回路开关(QM1‑QM14)、软起回路接触器 (KM11‑KM81)、工作回路接触器 (KM12‑KM82)、软起故障信号 (SF1.Q1)、软起旁路信号(SF1.Q2)、热继电器 (FR9‑FR14)与PLC系统的控制器(CPU)连接,数字量输出模块(DO)与PLC(CPU)连接,模拟量输入模块(AI)与PLC(CPU)连接,软起动器通过软起动器供电接触器(K1)和软起动器供电开关(QS1)与电源相连,1#刀盘油泵电机(M1)通过软起回路接触器(KM11)与软起动器(SF1)连接,通过工作回路接触器(KM12)、供电回路开关(QM1)与电源连接,2#刀盘油泵电机(M2)通过软起回路接触器(KM21)与软起动器(SF1)连接,通过工作回路接触器(KM22)、供电回路开关(QM2)与电源连接,3#刀盘油泵电机(M3)通过软起回路接触器(KM31)与软起动器(SF1)连接,通过工作回路接触器(KM32)、供电回路开关(QM3)与电源连接,推进油泵电机(M4)通过软起回路接触器(KM21)与软起动器(SF1)连接,通过工作回路接触器(KM42)、供电回路开关(QM4)与电源连接,螺旋油泵电机(M5)通过软起回路接触器(KM51)与软起动器(SF1)连接,通过工作回路接触器(KM52)、供电回路开关(QM5)与电源连接,管片拼装油泵电机(M6)通过软起回路接触器(KM61)与软起动器(SF1)连接,通过工作回路接触器(KM62)、供电回路开关(QM6)与电源连接, 1#砂浆油泵电机(M7)通过软起回路接触器(KM71)与软起动器(SF1)连接,通过工作回路接触器(KM72)、供电回路开关(QM7)与电源连接, 2#砂浆油泵电机(M8)通过软起回路接触器(KM81)与软起动器(SF1)连接,通过工作回路接触器(KM82)、供电回路开关(QM8)与电源连接,过滤油泵电机(M9)通过热继电器(FR9)、工作回路接触器(KM9)、供电回路开关(QM9)与电源连接,超挖刀油泵电机(M10)通过热继电器(FR10)、工作回路接触器(KM10)、供电回路开关(QM10)与电源连接,润滑油泵电机(M11)通过热继电器(FR11)、工作回路接触器(KM11)、供电回路开关(QM11)与电源连接,螺旋辅助油泵电机(M12)通过热继电器(FR12)、工作回路接触器(KM12)、供电回路开关(QM12)与电源连接,喂片机油泵电机(M13)通过热继电器(FR13)、工作回路接触器(KM13)、供电回路开关(QM13)与电源连接,提升油泵电机(M14)通过热继电器(FR14)、工作回路接触器(KM14)、供电回路开关(QM14)与电源连接。...

【技术特征摘要】
1.一种盾构机液压油泵驱动电气控制装置,包括PLC(CPU)、数字量输入模块(DI)、数字量输出模块(DO)、模拟量输入模块(AI)、进线总开关(QS0)、软起动器供电开关(QS1)、软起动器供电接触器(K1)、软起动器(SF1)、油泵电机(M1-M14)、供电回路开关(QM1-QM14)、软起回路接触器(KM11-KM81)、工作回路接触器(KM12-KM82)、工作回路接触器(KM9-KM14)、电流互感器(CT1-CT8)、电流转换器(U1-U8)、热继电器(FR9-FR14),其特征在于:数字量输入模块(DI)与PLC系统的控制器(CPU)连接,采集油泵起停按钮、进线总开关(QS0)、软起动器供电开关(QS1)、供电回路开关(QM1-QM14)、软起回路接触器(KM11-KM81)、工作回路接触器(KM12-KM82)、软起故障信号(SF1.Q1)、软起旁路信号(SF1.Q2)、热继电器(FR9-FR14)与PLC系统的控制器(CPU)连接,数字量输出模块(DO)与PLC(CPU)连接,模拟量输入模块(AI)与PLC(CPU)连接,软起动器通过软起动器供电接触器(K1)和软起动器供电开关(QS1)与电源相连,1#刀盘油泵电机(M1)通过软起回路接触器(KM11)与软起动器(SF1)连接,通过工作回路接触器(KM12)、供电回路开关(QM1)与电源连接,2#刀盘油泵电机(M2)通过软起回路接触器(KM21)与软起动器(SF1)连接,通过工作回路接触器(KM22)、供电回路开关(QM2)与电源连接,3#刀盘油泵电机(M3)通过软起回路接触器(KM31)与软起动器(SF1)连接,通过工作回路接触器(KM32...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘书兵赵明郇利民赵圣国冯文强曲丙寅任鑫龙吴勇畅海潮杨金虎王瑾栾国宇张可威王冬梅李驰
申请(专利权)人:北方重工集团有限公司
类型:新型
国别省市:辽宁,21

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