一种智能凿岩台车液压油温度控制系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种智能凿岩台车液压油温度控制系统及控制方法，包括控制单元、执行单元、回油单元、散热单元和检测单元，控制单元包括控制器、电磁阀、减压阀，执行单元包括执行油缸和球阀，回油单元包括总回油管、第一回油分管、第二回油分管，检测单元包括油箱和温度传感器。电磁阀与控制器电连接，与减压阀油路连接。执行油缸的大腔、小腔分别与电磁阀油路连接，球阀与油缸伸缩杆机械连接。总回油管与第一回油分管和第二回油分管保持通路，其中第一回油分管连通球阀，球阀与油箱油路连通。第二回油分管连通散热单元，散热单元连通油箱。温度传感器一端连接油箱，另一端连接控制器。本发明专利技术液压管路布置简洁，运行方便，油温控制精度高。

【技术实现步骤摘要】
一种智能凿岩台车液压油温度控制系统及控制方法
本专利技术涉及凿岩台车，具体涉及一种智能凿岩台车液压油温度控制系统及控制方法。
技术介绍
智能凿岩台车液压系统最佳工作温度通常限定在一定的范围内，低于此温度范围下限和高于此温度范围上限，均会导致凿岩效率降低，钻孔速度变慢。液压油散热系统是智能凿岩台车液压系统的重要组成部分，其作用在于能够给温度高的液压油进行降温，避免给温度低的液压油再降温，从而使液压油的温度处于最佳状态，提高液压系统的工作效率，保证凿岩台车正常工作。现有凿岩台车多采用温控阀的方式实现液压油散热，其方案见附图4，散热系统共有四个温控阀。每个温控阀有三个油口，分别为进油口a，热油出口b，冷油出口c。当进油口a温度低于49℃时，总回油口T液压油全部从冷油口c流出，不经过冷却器L，直接回油箱；当热油口b温度大于63℃时，总回油口T液压油全部从热油口b流出，全部经过冷却器L，冷却后再回油箱；当热油口b温度在大于49℃且小于63℃时，温控阀W比例打开。此时，总回油口T部分液压油经冷油口c直接回油箱，另一部分从热油口b经冷却器L回油箱。由此可见，通过分配温控阀两个出油口流量配比，可以控制进入冷却器L的流量，进而控制液压系统温度。在实际应用中，现有技术中至少存在下述三个问题：一、管路多且特别复杂，难以布置。一般液压温控阀流量在250L/min以下，而电脑凿岩台车多为三臂或四臂结构，总回油流量为750-1000L/min。如此需要四个温控阀并联，每个温控阀有三根油管，这样一共需要12根管子；二、油温控制精度不高，控制效果不够理想。因为现有温控阀的温度由其自身控制，并不接受液压系统油温反馈信号，为一开环系统。在实用中，环境温度，冷却水温度，温控阀加工偏差，水质等都会对温控阀的调节产生影响。因此，在实际使用过程中，现有散热系统很难将温度控制在合理的范围内；三、系统背压高，管路多必然带来压损大，特别是当系统流量较大时。在实际应用中，因为受温控阀能力限制，通往温控阀的管路不能太大，且管路经各种过度接头，变径接头后，压损较大。因此，现有方案背压一般都较大，通常在三臂凿岩台车中为20bar左右。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术存在的问题进行改进，提供一种智能凿岩台车液压油温度控制系统及其控制方法，它可以使油温控制系统的管路复杂度大大降低，布置非常方便，且油温控制精度高，控制效果好。为实现上述目的，一方面，本专利技术提供了一种智能凿岩台车液压油温度控制系统，包括控制单元、执行单元、回油单元、散热单元和检测单元，所述控制单元包括控制器、电磁阀、减压阀，所述执行单元包括执行油缸和球阀，所述回油单元包括总回油管、第一回油分管、第二回油分管，所述检测单元包括油箱和温度传感器；所述电磁阀与所述控制器电连接，与所述减压阀油路连接；所述执行油缸的大腔、小腔分别与所述电磁阀油路连接，所述球阀与油缸伸缩杆机械连接；所述总回油管与所述第一回油分管和所述第二回油分管保持通路，其中所述第一回油分管连通所述球阀，所述球阀与所述油箱油路连通；所述第二回油分管连通所述散热单元，所述散热单元连通所述油箱；所述温度传感器一端与所述油箱固定连接，另一端与所述控制器电连接。进一步地，所述控制部还包括阻尼调速孔，设置于所述电磁阀与所述执行油缸大腔连通的油路上，用于限定所述执行油缸的开合速度。进一步地，所述阻尼孔直径为0.6-1.0毫米。优选，所述阻尼孔直径为0.8毫米。进一步地，所述电磁阀为二位四通阀，所述减压阀为定值减压阀。进一步地，所述执行单元还包括安装板、旋转板，所述安装板一端从上表面与所述旋转板一端可转动连接，从下表面与所述球阀可转动连接，所述安装板的另一端与所述执行油缸无杆端可转动连接，所述旋转板的另一端与所述执行油缸有杆端可转动连接。进一步地，所述执行单元还包括润滑点，润滑点设置于所述安装板侧面。进一步地，所述散热单元为水冷式或风冷式散热器。进一步地，所述温度传感器设置于油箱泵吸油口处。另一方面，本专利技术还提供了一种智能凿岩台车液压油温度控制方法，其中设定液压油温Ts＝(T1+T2)/2，T1为液压油温下限温度，T2为液压油温上限温度，T3为停机温度。T1、T2、Ts、T3要合理设置，T控制方法如下：步骤1：检测油箱液压油温T，控制器接收液压油温度信号，与温度T1，T2，Ts比较；如果测量温度T＜液压油温控下限T1，转步骤2；如果温度T上行，且下限T1＜温度T＜油温上限T2，转步骤3；如果温度T下行，且下限T1＜温度T＜油温上限T2，转步骤4；如果上限T2＜温度T＜停机温度T3，转步骤5；如果停机温度T3＜温度T，转步骤6；步骤2：在时间t0-t1段，测量温度T＜液压油温控下限T1，控制电磁阀1.2失电，球阀2.2处于全开的状态。液压回油全部直接回油箱5.1，而不通过散热单元4散热。因此，此时油箱5.1油温T迅速升高；步骤3：在时间t1-t2段，t3-t4段，温度T上行，且下限T1＜温度T＜油温上限T2，控制电磁阀1.2得电1S，球阀2.2处于半开的状态。液压回油部分直接回油箱5.1，部分通过4冷却器散热。因此，此时油箱5.1油温T缓慢升高；步骤4：在时间t2-t3段，温度T下行，且下限T1＜温度T＜油温上限T2，控制电磁阀1.2得电，球阀2.2处于全开的状态。液压回油全部通过散热单元进行散热。因此，此时油箱5.1油温T缓慢下降；步骤5：在时间t4-t5段，上限T2＜温度T＜停机温度T3，控制电磁阀1.2得电，球阀2.2处于全开的状态。液压回油全部通过散热单元4散热；步骤6：在时间＞t5段，停机温度T3＜温度T，系统故障，6控制单元立即控制主电机停机；步骤7：重复步骤1。本专利技术的有益效果是：相对于现有凿岩台车液压油温控系统存在的管路连接复杂，温度精度控制不高，系统背压高等问题，本专利技术具有以下优点：1、管路复杂度大大降低，布置非常方便。本专利技术仅需要两根管路，一根管路(需散热)进冷却器水冷散热，另一根管路(不需散热)直接回油箱；2、油温控制精度高，控制效果好。本专利技术使用了闭环控制系统，安装在油箱中的模拟量温度传感器可以实时将油温传递给控制器，控制器根据控制效果确定是打开温控球阀还是闭合。可以将温度控制在最合理的范围。附图说明图1是本专利技术的液压原理控制示意图；图2是执行单元结构示意图；图3是本专利技术控制逻辑示意图；图4是现有技术的温度控制液压原理示意图；图中，1-控制单元，1.1-控制器，1.2-电磁阀，1.3-减压阀，1.4-阻尼调速孔，2-执行单元，2.1-执行油缸，2.2-球阀，2.3-安装板，2.4-旋转板，2.5-润滑点，3-回油单元，3.0—总回油管，3.1-第一回油分管，3.2-第二回油分管，4-散热单元，5-检测单元，5.1-油箱，5.2-温度传感器。具体实施方式下面结合附图及具体实施例对本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能凿岩台车液压油温度控制系统，其特征在于：包括控制单元(1)、执行单元(2)、回油单元(3)、散热单元(4)和检测单元(5)，所述控制单元(1)包括控制器(1.1)、电磁阀(1.2)、减压阀(1.3)，所述执行单元(2)包括执行油缸(2.1)和球阀(2.2)，所述回油单元(3)包括总回油管(3.0)、第一回油分管(3.1)、第二回油分管(3.2)，所述检测单元(5)包括油箱(5.1)和温度传感器(5.2)；所述电磁阀(1.2)与所述控制器(1.1)电连接，与所述减压阀(1.3)油路连接；所述执行油缸(2.1)的大腔、小腔分别与所述电磁阀(1.2)油路连接，所述球阀(2.2)与油缸伸缩杆机械连接；所述总回油管(3.0)与所述第一回油分管(3.1)和所述第二回油分管(3.2)保持通路，其中所述第一回油分管(3.1)连通所述球阀(2.2)，所述球阀(2.2)与所述油箱(5.1)油路连通；所述第二回油分管(3.2)连通所述散热单元(4)，所述散热单元(4)连通所述油箱(5.1)；所述温度传感器(5.2)一端与所述油箱(5.1)固定连接，另一端与所述控制器(1.1)电连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能凿岩台车液压油温度控制系统，其特征在于：包括控制单元(1)、执行单元(2)、回油单元(3)、散热单元(4)和检测单元(5)，所述控制单元(1)包括控制器(1.1)、电磁阀(1.2)、减压阀(1.3)，所述执行单元(2)包括执行油缸(2.1)和球阀(2.2)，所述回油单元(3)包括总回油管(3.0)、第一回油分管(3.1)、第二回油分管(3.2)，所述检测单元(5)包括油箱(5.1)和温度传感器(5.2)；所述电磁阀(1.2)与所述控制器(1.1)电连接，与所述减压阀(1.3)油路连接；所述执行油缸(2.1)的大腔、小腔分别与所述电磁阀(1.2)油路连接，所述球阀(2.2)与油缸伸缩杆机械连接；所述总回油管(3.0)与所述第一回油分管(3.1)和所述第二回油分管(3.2)保持通路，其中所述第一回油分管(3.1)连通所述球阀(2.2)，所述球阀(2.2)与所述油箱(5.1)油路连通；所述第二回油分管(3.2)连通所述散热单元(4)，所述散热单元(4)连通所述油箱(5.1)；所述温度传感器(5.2)一端与所述油箱(5.1)固定连接，另一端与所述控制器(1.1)电连接。


2.根据权利要求1所述的一种智能凿岩台车液压油温度控制系统，其特征在于：所述控制部还包括阻尼调速孔(1.4)，设置于所述电磁阀(1.2)与所述执行油缸(2.1)大腔连通的油路上，用于限定所述执行油缸(2.1)的开合速度。


3.根据权利要求2所述的一种智能凿岩台车液压油温度控制系统，其特征在于：所述阻尼孔直径为0.6-1.0毫米。


4.根据权利要求3所述的一种智能凿岩台车液压油温度控制系统，其特征在于：所述阻尼孔通径为0.8毫米。


5.根据权利要求1所述的一种智能凿岩台车液压油温度控制系统，其特征在于：所述电磁阀(1.2)为二位四通阀；所述减压阀(1.3)为定值减压阀。


6.根据权利要求1所述的一种智能凿岩台车液压油温度控制系统，其特征在于：所述执行单元(2)还包括安装板(2.3)、旋转板(2.4)，所述安装板(2.3)一端从上表面与所述旋转板(2.4)一端可转动连接，从下表面与所述球阀(2.2)可转动连接，所述安装板(2.3)的另一端与所述执行油缸(2.1)无杆端可转动连接，所述旋转板(2.4)的另一端与所述执行油缸(2.1)有杆端可转动...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾体锋，牛可，赵建东，张小强，王伟，周忠尚，牛勇，张峰，金利源，吴佼，谭海，
申请(专利权)人：徐州徐工铁路装备有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32