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一种救援清障车液压设备的过载保护系统技术方案

技术编号:6041728 阅读:285 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种救援清障车液压设备的过载保护系统,液压设备的油路中设有溢流阀,当液压泵输出的压力达到设定的过载阈值时,溢流阀开启,实现液压设备的过载强制保护,其特征在于:在溢流阀之前增设一个以压力继电器,压力继电器的进油口接主油路,出油口接溢流阀的进油口,设置压力继电器的输出预警值,当发送端单片机监测到该预警值信号时,即传输给设置在驾驶室内接收端单片机控制的报警装置主动提醒操作人员,即使操作人员忽视了这一提醒,进而使压力进一步增加,当达到设定的过载阈值时,则再由溢流阀实施强制保护,实现主动预警和自动溢流双重保护。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及液压设备的过载保护,尤其涉及一种救援清障车液压设备的过载保护 系统,具有主动预警和强制保护双重保护效果。
技术介绍
救援清障车液压设备的是整个救援清障车系统中最关键的一个部分,一个完善的 液压设备应具有一个可靠稳定的保护系统。目前救援清障车液压设备普遍运用的保护元件 是溢流阀,它在液压设备系统中起重要作用,特别是在定量泵系统中,溢流阀是不可或缺的 一部分,没有它几乎不可能工作。它的主要功能有如下两点1)起稳压溢流作用。用定量泵供油时,它与节流阀配合,可以调节和平衡液压系统 中的流量。在这种场合下,阀口经常随着压力的波动而开启,油液经阀口流回油箱,起稳压 溢流作用。2)起安全阀作用。避免液压系统因过载而引起事故。在这种场合下,阀门平时是 关闭的,只有负载超过规定的极限时才开启,起安全作用。通常,把溢流阀的调定压力比系 统最高压力调高10 20%。溢流阀是一个被动控制元件,它只有在外界压力达到事先设定的阈值时才工作。 它的缺陷在于开启或关闭的时候并不产生反馈信号,操作人员不能实时了解液压设备系统 中压力值的状态,不利于操作人员进行正确的操作。例如当液压设备系统过载时,由于液压 泵输出的压力是随负载而变化的,压力超过设计时所能承受的最大压力时,液压设备系统 进入危险状态,阀自动开启溢流。但是操作人员事先并不知晓,只有当发觉液压泵输出压力 不能再增加时,才意识到液压设备系统处于过载状态,进而更正操作,所以溢流阀只适合做 强制保护的元件。如果液压设备系统中在保留溢流阀的基础上再增加一个预警装置,当液 压设备处于临界过载状态时,可以发出事先的主动报警信号,提醒操作人员更正操作;即使 操作人员没有及时更正操作,液压设备过载状态加剧,还有溢流阀保护液压设备,从而保障 了整个救援清障车液压设备系统的安全运行。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种救援清障车液压设备的过载保护系统,包括主动预警和 强制保护的双重保护,并开发一套基于这种保护的具有CAN总线和无线两种传输方式的保 护系统,为救援清障车的安全工作提供保障。为了解决上述技术问题,本专利技术是通过以下技术方案实现的一种救援清障车液 压设备的过载保护系统,液压设备的油路中设有溢流阀,当液压泵输出的压力达到设定的 过载阈值时,溢流阀开启,实现液压设备的过载强制保护,其特征在于在溢流阀之前增设 一个以压力继电器,压力继电器的进油口接主油路,出油口接溢流阀的进油口,设置压力继 电器的输出预警值,当发送端单片机监测到该预警值信号时,即传输给设置在驾驶室内接 收端单片机控制的报警装置主动提醒操作人员,即使操作人员忽视了这一提醒,进而使压力进一步增加,当达到到设定的过载阈值时,则再由溢流阀实施强制保护,实现了主动预警 和自动溢流双重保护。所说压力继电器等效于一个单刀双掷开关,其输出的开关量信号经消抖电路后输 送至发送端的单片机,正常状态下输出高电平1,达到或超过预警值即液压系统所允许承受 最高压力值的90% 95%时输出为低电平0,单片机只有检测到输入值为低电平0后,通过 CAN总线或无线两种方式发送预警信号至驾驶室内接收端单片机;其中,CAN总线发送方式 在发送端和接收端均设有CAN控制器和CAN收发器;无线发送方式的发送端设有无线发送 模块,接收端设有无线接收模块。所说消抖电路系由两个与非门构成的一个RS触发器,针对消抖电路可能会出现 的同态状态,使预警装置出现频繁报警的情况,设置接收端连续三次接收到预警信号才认 为液压设备压力值已达到预警值,并点亮指示灯。上述消抖电路、单片机、CAN控制器、CAN收发器、无线发送模块、无线接收模块均 采用已知电路器件,其中,单片机采用飞利浦公司的P89C51,CAN控制器采用SJAI000、CAN 收发器采用TJA1050,无线发送模块和无线接收模块采用CWMDP03。本专利技术系统的设计思想是,当液压设备处于临界过载状态时,由压力继电器产生 预警信号,提示操作人员更正操作,如果未能及时更正操作,且液压设备过载状态加剧,则 由自动开启的溢流阀作为强制保护,保障整个救援清障车液压设备的安全。其工作原理是 将压力继电器产生的开关量信号经过消抖电路后输入至单片机,单片机实时监测输入信 号,根据输入信号判断是否发送预警信号。其中压力继电器相当于一个单刀双掷开关,经消 抖电路后,正常状态下输出高电平1,达到或超过预警值(液压系统所允许承受最高压力值 的90 % 95 % )时输出为低电平0,单片机只有检测到输入值为低电平0后,才发送预警信 号至接收端(驾驶室内)。本专利技术系统提供两种传输方式CAN总线传输和无线传输,为用 户提供多种选择,方便利用。针对消抖电路可能会出现的同态状态,使预警装置出现频繁报 警的情况,引起操作人员的厌烦和麻痹,报警策略采取的方法是接收端连续三次接收到预 警信号才认为液压系统压力值已达到预警值,并点亮指示灯。如果驾驶员没有及时更正操 作,压力值达到溢流阀的设定值(液压系统所允许承受——能承受最高压力值的105% 110 % ),溢流阀自动开启,达到保护效果。本专利技术的优点及有益效果是为救援清障车液压设备提供包括主动预警和强制保 护的双重保护,其中主动预警采取人性化的提醒方式,使报警效果更好,为救援清障车提供 更多的保护。同时本专利技术系统为用户提供两种数据传输方式,满足用户的不同需求。附图说明图1是本专利技术工作流程图;图2是本专利技术工作方框图;图3是本专利技术系统的结构示意图;图4是本专利技术涉及的消抖电路原理图;图5是本专利技术系统的发送端原理图;图6是本专利技术系统的接收端原理图;图7是本专利技术系统的电源部分原理图。具体实施例方式下面结合附图与具体实施方式对本专利技术进一步详细描述本专利技术系统用压力继电器产生主动预警信号,提示操作人员更正操作,如果操作 人员没有及时更正操作,且液压设备的过载状态加剧,则由自动开启的溢流阀作为强制保 护,保证了救援清障车液压设备的安全。参看图1,步骤1为用单片机监测压力继电器经消抖电路后的输出信号。步骤2为 单片机判断系统压力值是否达到预警值。本专利技术中,压力继电器经消抖电路后的输出信号 在正常状态(未达到预警值)下为高电平1,达到预警值(液压设备所能承受最高压力值 的90% 95% )后为低电平0。如果未达到预警值,则返回步骤1继续监测;如果达到预 警值,则由步骤3单片机控制两种发送方式发出预警信号。步骤4为监测系统压力值是否 达到溢流阀的设定值(液压设备所能承受最高压力值的105% 110% ),如果没有达到,则 返回步骤1继续监测;如果达到了,则由步骤5溢流阀自动开启,进行强制保护。图2中,压力继电器6相当于一个单刀双掷开关,正常状态下其内部的微动开关处 于关断状态,当达到设定的预警值时,微动开关闭合。为了消除开关抖动,增加信号的稳定 性,压力继电器接消抖电路7,消抖电路由两个与非门构成,经消抖电路后,正常状态下输出 信号为高电平1,达到预警值时输出信号为低电平0。输出信号送至单片机8,当单片机8监 测到低电平0时,可选择无线方式或CAN总线方式发送预警信号。如果选用无线方式,则将 预警信号通过无线发送端9发送出去,由无线接收端15接收,并将信号传输给单片机14。 如果选用CAN总线方式,则将预警信号通本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种救援清障车液压设备的过载保护系统,液压设备的油路中设有溢流阀,当液压泵输出的压力达到设定的过载阈值时,溢流阀开启,实现液压设备的过载强制保护,其特征在于:在溢流阀之前增设一个以压力继电器,压力继电器的进油口接主油路,出油口接溢流阀的进油口,设置压力继电器的输出预警值,当发送端单片机监测到该预警值信号时,即传输给设置在驾驶室内接收端单片机控制的报警装置主动提醒操作人员,即使操作人员忽视了这一提醒,进而使压力进一步增加,当达到到设定的过载阈值时,则再由溢流阀实施强制保护,实现主动预警和自动溢流双重保护。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:李旭张为公徐启敏吕成绪刘畅
申请(专利权)人:东南大学
类型:发明
国别省市:84

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