一种船用并车齿轮箱油泵控制方法及其装置制造方法及图纸

一种通过采集润滑油进口压力和齿轮箱转速，根据各个工况点滑油压力需求来控制电动滑油泵起动和停止，达到良好的润滑效果，同时兼顾节能降噪延长设备使用寿命的要求实现最优控制的船用并车齿轮箱油泵控制方法。技术方案是：其特征是包括下列步骤：步骤S1；控制算法设定：在电动润滑油泵控制设备中定义齿轮箱各个工况的转速数据范围以及不同转速下电动滑油泵的起泵和停泵对应的润滑油进口压力数值，根据润滑油进口压力和齿轮箱转速数据，控制电动滑油泵的起动和停止；步骤S2；通过测量模块和计算模块获取齿轮箱转速数据以及润滑油进口压力数值；步骤S3:利用电动润滑油泵控制软件控制电动润滑油泵。控制电动润滑油泵。控制电动润滑油泵。

【技术实现步骤摘要】
一种船用并车齿轮箱油泵控制方法及其装置


[0001]本专利技术属于船用并车齿轮箱油泵控制装置领域，尤其是一种能够保证齿轮箱运行达到良好的润滑效果并且在节能降噪延长使用寿命等方面达到最优控制的船用并车齿轮箱油泵控制装置及其控制方法。

技术介绍

[0002]船用齿轮箱是船舶动力系统的主推进传动装置，具有正车、倒车、离合、减速、承受螺旋桨推力等功能，与原动机、轴系、螺旋桨配合组成船舶动力系统，船用齿轮箱广泛应用于各类船舶中。由于船用齿轮箱传动原动机发出的推进功率，润滑油如同其血液，润滑油的合理供给对设备安全稳定运行及其重要。
[0003]船用油泵类控制经历了三个发展阶段。第一阶段是手动控制方式，操纵人员根据观察相应仪表及运行的数据及个人经验判断，手动控制起停油泵。第二阶段是电气硬线式控制方式。通常由接触器配合压力开关等传感器使用，当压力低时起动油泵，压力高时停止油泵。第三阶段是微型计算机(单片机、PLC等)控制方式。通过预先设计的软件程序来实现复杂的控制逻辑，同时具备网络通信功能，可接入一体化网络。
[0004]专利申请号201210417274.1提出的泵控制系统，通过使一种方法使多个泵在最优效率点运转来使消耗能量最小。采用的主要方法主要是将泵的运行特性存储在存储部中，通过实时计算达到最优解，来控制各台泵的运行。但是，运行特性与实际运行的数值毕竟有误差，因此这种控制方式与实际运行有误差。
[0005]专利申请号201410102984.4提出的泵控制，公开了用于配置驱动器以对污水系统中的泵的操作进行控制的方法。通过测量污水系统的参数，根据参数的测量值来创建用于驱动器控制泵的操作算法。这种通过参数测量值建立操作算法的方式也不能完全反应实际运行状况，因此控制也有误差。
[0006]包括上述专利申请在内的通常齿轮箱电动滑油泵的控制采用压力开关和接触器联合控制，通过低压压力开关和高压压力开关各设定一个压力值来驱动接触器控制电动滑油泵的起动和停止。这种控制方式结构简单，控制方法单一，控制相对粗放。由于每个压力开关压力值只能设置一个值，并不能很好的匹配齿轮箱全工况运行状态需求的压力值。当碰到压力脉动时可能导致频繁起停电动滑油泵，导致接触器或者电机损坏。
[0007]压力开关压力值设定通常考虑齿轮箱全工况滑油压力需求，需要兼顾各个工况的需求，通常低压值(起泵压力)设定较低，高压值(停泵压力)设定较高，导致电动滑油泵运行频率很高，管道泵体压力值维持高值，不利于节能降噪和延长设备使用寿命。
[0008]本专利技术针对的是并车齿轮箱润滑油泵，其本身自带一个机带润滑油泵和一个电动润滑油泵，机带润滑油泵与齿轮箱轴系通过机械连接跟随其转动，电动润滑油泵由电动机带动运转，根据润滑需求控制其起动和停止。
[0009]在齿轮箱运行之前需要先打开电动滑油泵提前供油润滑，在中低工况时，由于机带泵转速偏低，存在滑油供给不足，需要电动滑油泵辅助供给润滑油；在高工况时机带滑油
泵润滑油供给充足时可以停止电动滑油泵，达到节能降噪的作用；在齿轮箱运行过程中机带泵故障时导致润滑油进口压力不足时，电动滑油泵迅速起动供给润滑油。
[0010]本专利技术与以上专利的相同点都是辨识状态，求一种优化的控制方式；区别是该公开控制方式采用了参数可配置的方式，通过采集润滑油进口压力和齿轮箱转速，根据各个工况点滑油压力需求来控制电动滑油泵起动和停止，达到良好的润滑效果，同时兼顾节能降噪延长设备使用寿命的要求。采用按运行工况情况的控制方式，开放网络接口，可用于其它多种控制场景应用等。

技术实现思路

[0011]本专利技术解决现有技术齿轮箱电动滑油泵的控制粗放，不能很好的匹配齿轮箱实际全工况运行状态需求，从而造成控制不当导致电机损坏的技术问题，提供一种采用参数可配置的方式，通过采集润滑油进口压力和齿轮箱转速，根据各个工况点滑油压力需求来控制电动滑油泵起动和停止，达到良好的润滑效果，同时兼顾节能降噪延长设备使用寿命的要求实现最优控制的船用并车齿轮箱油泵控制方法及其装置。
[0012]本专利技术的技术方案是：
[0013]1、一种船用并车齿轮箱油泵的控制方法，其特征是包括下列步骤：
[0014]步骤S1；控制算法设定：在电动润滑油泵控制设备中定义齿轮箱各个工况的转速数据范围以及不同转速下电动滑油泵的起泵和停泵对应的润滑油进口压力数值，根据润滑油进口压力和齿轮箱转速数据，控制电动滑油泵的起动和停止；
[0015]步骤S2；将电动润滑油泵控制设备的传感器安装在齿轮箱转轴以及电动滑油泵润滑油进口处，通过测量模块和计算模块获取齿轮箱转速数据以及润滑油进口压力数值；
[0016]步骤S3:利用电动润滑油泵控制软件控制电动润滑油泵：控制设备读取齿轮箱转速数据和润滑油进口压力数据，根据设定的控制算法去控制电动滑油泵的起动和停止。
[0017]所述步骤S1中所述齿轮箱各个工况的转速数据范围以及不同转速下电动滑油泵的启泵和停泵对应的压力数值的确定包括下列步骤：(1)转速分点：即选择低工况区和高工况区分界点、高工况区内选取至少一个转速分界点；(2)当转速低工况区和高工况区分界点时，电动滑油泵维持起动状态，对于其他分界点分别设定对应的起泵压力和停泵压力；(3)以转速为横坐标，以压力纵坐标，将步骤(2)中的各起泵压力点和停泵压力点用直线连接，形成电动滑油泵线性控制曲线，根据该曲线可以获取齿轮箱不同转速下电动滑油泵的起泵和停泵压力数值。
[0018]所述转速分点步骤中，选择低工况区和高工况区分界点优选为齿轮箱转速80RPM，高工况区内分界点优选为齿轮箱转速100RPM、齿轮箱转速200RPM和齿轮箱转速250RPM；齿轮箱转速80RPM时，起泵压力为0.06Mpa，停泵压力为0.1Mpa；齿轮箱转速100RPM时，起泵压力为0.08Mpa，停泵压力为0.16Mpa；齿轮箱转速200RPM时，起泵压力为0.4Mpa，停泵压力为0.5Mpa；齿轮箱转速250RPM时，起泵压力为0.4Mpa，停泵压力为0.5Mpa。
[0019]还包括下列步骤：
[0020]电动滑油泵控制设备通过可视化的参数配置软件对线性控制曲线进行参数配置，配置参数包括：泵起动压力判断周期、泵停止压力判断周期、泵起动延时、泵停止延时。
[0021]还包括下列步骤：泵起动延时和泵停止延时。
[0022]还包括下列步骤：当转速在高工况区时，当滑油压力连续2秒低于起泵压力时，直接起动电动滑油泵，当滑油压力连续5秒高于停泵压力时，延时30秒停泵。
[0023]一种船用并车齿轮箱油泵控制方法的控制装置，包括控制箱体(1)，其特征是在控制箱体(1)内部安装有油泵控制器(5)，所述油泵控制器(5)包括主控制器壳体(6)、基板(7)和CPU板(8)，所述CPU板(8)上设置有MCU及其驱动电路，所述基板(7)设置有电源模块和接线插座，所述CPU板(8)和基板(7)通过连接件连接；所述MCU软件部分(100)包括驱动单元(101)、任务创建单本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种船用并车齿轮箱油泵的控制方法，其特征是包括下列步骤：步骤S1；控制算法设定：在电动润滑油泵控制设备中定义齿轮箱各个工况的转速数据范围以及不同转速下电动滑油泵的起泵和停泵对应的润滑油进口压力数值，根据润滑油进口压力和齿轮箱转速数据，控制电动滑油泵的起动和停止；步骤S2；将电动润滑油泵控制设备的传感器安装在齿轮箱转轴以及电动滑油泵润滑油进口处，通过测量模块和计算模块获取齿轮箱转速数据以及润滑油进口压力数值；步骤S3:利用电动润滑油泵控制软件控制电动润滑油泵：控制设备读取齿轮箱转速数据和润滑油进口压力数据，根据设定的控制算法去控制电动滑油泵的起动和停止。2.根据权利要求1所述的船用并车齿轮箱油泵的控制方法，其特征是所述步骤S1中所述齿轮箱各个工况的转速数据范围以及不同转速下电动滑油泵的启泵和停泵对应的压力数值的确定包括下列步骤：(1)转速分点：即选择低工况区和高工况区分界点、高工况区内选取至少一个转速分界点；(2)当转速低工况区和高工况区分界点时，电动滑油泵维持起动状态，对于其他分界点分别设定对应的起泵压力和停泵压力；(3)以转速为横坐标，以压力纵坐标，将步骤(2)中的各起泵压力点和停泵压力点用直线连接，形成电动滑油泵线性控制曲线，根据该曲线可以获取齿轮箱不同转速下电动滑油泵的起泵和停泵压力数值。3.根据权利要求2所述的船用并车齿轮箱油泵的控制方法，其特征是所述转速分点步骤中，选择低工况区和高工况区分界点优选为齿轮箱转速80RPM，高工况区内分界点优选为齿轮箱转速100RPM、齿轮箱转速200RPM和齿轮箱转速250RPM；齿轮箱转速80RPM时，起泵压力为0.06Mpa，停泵压力为0.1Mpa；齿轮箱转速100RPM时，起泵压力为0.08Mpa，停泵压力为0.16Mpa；齿轮箱转速200RPM时，起泵压力为0.4Mpa，停泵压力为0.5Mpa；齿轮箱转速250RPM时，起泵压力为0.4Mpa，停泵压力为0.5Mpa。4.根据权利要求1或2所述的船用并车齿轮箱油泵的控制方法，其特征是还包括下列步骤：电动滑油泵控制设备通过可视化的参数配置软件对线性控制曲线进行参数配置，配置参数包括：泵起动压力判断周期、泵停止压力判断周期、泵起动延时、泵停止延时。5.根据权利要求4所述的船用并车齿轮箱油泵的控制方法，其特征是还包括下列步骤：泵起动延时和泵停止延时。6.根据权利要求5所述的船用并车齿轮箱油泵的控制方法，其特征是还包括下列步骤：当转速在高工况区时，当滑油压力连续2秒低于起泵压力时，直接起动电动滑油泵，当滑油压力连续5秒高于停泵压力时，延时30秒停泵。7.一种适用于上述权利要求1——6之一船用并车齿轮箱油泵控制方法的控制装置，包括控制箱体(1)，其特征是在控制箱体(1)内部安装有油泵控制器(5)，所述油泵控制器(5)包括主控制器壳体(6)、基板(7)和CPU板(8)，所述CPU板(8)上设置有MCU及其驱动电路，所述基板(7)设置有电源模块和接线插座，所述CPU板(8)和基板(7)通过连接件连接；所述MCU软件部分(100)包括驱动单元(101)、任务创建单...

【专利技术属性】
技术研发人员：隗宇，
申请(专利权)人：上海船舶运输科学研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：