空气弹簧隔振装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种空气弹簧隔振装置及其控制方法，包括：空气弹簧模块，包含设置在实验平台轴线两侧下方的多个空气弹簧；供气单元，位于平台的侧面；充排气模块，包含与多个空气弹簧对应设置的多个充排气单元，充排气单元安装有压力传感器；传感器模块，包含位于平台四个角的四个位移传感器；控制单元，连接充排气单元和位移传感器，其根据位移传感器采集的信号来监控平台的高度，在检测到平台的高度偏离设定范围时，根据位移传感器和压力传感器采集的信号获取需要补气的空气弹簧，闭环控制相应的充排气单元对空气弹簧进行充排气，直至平台恢复设定姿态

【技术实现步骤摘要】
空气弹簧隔振装置及其控制方法


[0001]本专利技术涉及隔振装置
，尤其涉及一种空气弹簧隔振装置及其控制方法
。

技术介绍

[0002]近年来，国内在大载荷气囊隔振器理论设计
、
制造工艺等方面已取得突破性进展，并应用于许多工业领域大型设备的高效隔振
。
尤其在船舶大型动力设备的噪声治理方面，采用气囊隔振器的船舶筏架隔振平台，能大幅衰减设备振动向船体的传递
。
然而，由于船舶筏架隔振平台长时间工作，气囊隔振器不均匀的漏气或船舶筏架隔振平台重量分布的局部变化，会导致船舶筏架隔振平台发生倾斜，影响船舶筏架隔振平台的安全性和隔振效果
。
可见，自动调节气囊隔振器高度，是船舶筏架隔振平台姿态控制的重要环节
。
[0003]现有的
《
一种船舶气囊隔振装置高度调节控制系统及其方法
》(
申请号：
201610622900.9)
，提供了一种船舶气囊隔振装置高度调节控制系统，通过渐进式高度调节方式，提高气囊隔振装置在高度调节方面的稳定性
。
然而，通过渐进式高度调节方式，更具体的是控制器根据多个垂直方向位移传感器的均值得到当前气囊隔振装置质心的高度值，根据质心的高度值与期望值的高度差等比例划分，确定高度调节步长
h
，进而在对气囊隔振器进行充放气操作时，根据固定步长
h
，以步进的方式调节气囊隔振装置质心的高度，这种方式调节速度相对较慢，特别是在气囊隔振装置质心需要提升较大步长的高度时，全程需要通过多步完成，过程繁琐；其次，实际充排气过程中，气囊隔振器的充气量与高度不是绝对的比例关系，在无法动态调节步长的情况下，可能会导致气囊隔振装置质心最终达到的实际高度值与设定值存在一定的偏差，进而难以保证高度调节精度
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于提供一种空气弹簧隔振装置及其控制方法，旨在解决现有的船舶气囊隔振装置高度调节控制系统，存在调节速度慢和调节精度低的问题
。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供一种空气弹簧隔振装置，包括：
[0006]空气弹簧模块，由对称布置在实验平台轴线两侧下方的多个空气弹簧组成；
[0007]供气单元，位于所述实验平台的侧面；
[0008]充排气模块，由与所述多个空气弹簧对应设
/
置的多个充排气单元组成，每个所述充排气单元安装有压力传感器，其输入端连接所述供气单元，输出端连接所述空气弹簧；
[0009]传感器模块，包含位于所述实验平台四个角区域的四个位移传感器；
[0010]控制单元，通过电气组件连接所述充排气单元和所述位移传感器，其根据所述位移传感器采集的信号来监控所述实验平台的高度，在检测到所述实验平台的高度偏离设定范围时，根据所述位移传感器和所述压力传感器采集的信号获取需要补气的空气弹簧，闭环控制相应的所述充排气单元对所述空气弹簧进行充排气，直至所述实验平台恢复设定姿态
。
[0011]此外，本专利技术还提供一种空气弹簧隔振装置的控制方法，包括：
[0012]位移传感器采集实验平台角区域的高度信号；
[0013]压力传感器采集空气弹簧的压力信号；
[0014]控制单元对所述位移传感器的高度信号和所述压力传感器采集的压力信号进行处理，得到所述实验平台的高度数据和所述空气弹簧的压力数据；
[0015]根据高度设定参数和所述实验平台的高度数据，判断所述实验平台的姿态；所述姿态为倾斜姿态或平衡姿态；
[0016]在所述实验平台为倾斜姿态时，根据所述实验平台的高度数据和所述空气弹簧的压力数据，获取需要补气的空气弹簧；
[0017]闭环控制充排气模块中相应的充排气单元对需要补气的空气弹簧进行补气，直至所述实验平台为平衡姿态
。
[0018]上述空气弹簧隔振装置及其控制方法，采用空气弹簧对实验平台进行支撑和隔振，通过位移传感器实时监测实验平台的高度，当实验平台的高度偏离设定高度范围时，自动识别需要补气的空气弹簧，自动控制充排气单元对空气弹簧进行充气，以调节实验平台回到平衡姿态
。
本专利技术提高了空气弹簧充排气速度，以及提高了实验平台姿态调节精度
。
附图说明
[0019]图1为本专利技术一实施例的空气弹簧隔振装置的结构示意图；
[0020]图2为本专利技术一实施例的空气弹簧隔振装置中供气单元的结构示意图；
[0021]图3为本专利技术一实施例的空气弹簧隔振装置中充排气单元的结构示意图；
[0022]图
4a
为本专利技术一实施例的空气弹簧隔振装置中空气弹簧的结构示意图；
[0023]图
4b
为本专利技术一实施例的空气弹簧隔振装置中空气弹簧的剖面示意图；
[0024]图
5a
为本专利技术一实施例的空气弹簧隔振装置中位移传感器的结构示意图；
[0025]图
5b
为本专利技术一实施例的空气弹簧隔振装置中位移传感器的剖面示意图；
[0026]图6为本专利技术一实施例的空气弹簧隔振装置中控制器的结构框图；
[0027]图7为本专利技术一实施例的空气弹簧隔振装置的控制方法的流程示意图；
[0028]图8为本专利技术一实施例的空气弹簧隔振装置的控制方法步骤
S50
的流程示意图；
[0029]图9为本专利技术一实施例的空气弹簧隔振装置的控制方法步骤
S60
的流程示意图；
[0030]图
10
为本专利技术另一实施例的空气弹簧隔振装置的控制方法的流程示意图
。
具体实施方式
[0031]为了使本申请的目的
、
技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明
。
应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请
。
[0032]本申请实施例提供的空气弹簧隔振装置，可以应用于实验平台中，该实验平台包括船舶筏架
、
限位器和用于安装空气弹簧的挠性接管
。
[0033]参照图1，提供了一种空气弹簧隔振装置，以该装置应用于实验平台为例进行说明，所述空气弹簧隔振装置包括：
[0034]空气弹簧模块，由对称布置在实验平台轴线两侧下方的多个空气弹簧1组成；
[0035]供气单元2，位于所述实验平台的侧面；
[0036]充排气模块，由与所述多个空气弹簧1对应设置的多个充排气单元3组成，每个所述充排气单元3安装有压力传感器
31
，其输入端连接所述供气单元2，输出端连接所述空气弹簧1；
[0037]传感器模块，包含位于所述实验平台四个角区域的四个位移传感器4；
[0038]控制单元5，通过电气组件连接所述充排本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种空气弹簧隔振装置，其特征在于，包括：空气弹簧模块，由对称布置在实验平台轴线两侧下方的多个空气弹簧组成；供气单元，位于所述实验平台的侧面；充排气模块，由与所述多个空气弹簧对应设置的多个充排气单元组成，每个所述充排气单元安装有压力传感器，其输入端连接所述供气单元，输出端连接所述空气弹簧；传感器模块，包含位于所述实验平台四个角区域的四个位移传感器；控制单元，通过电气组件连接所述充排气单元和所述位移传感器，其根据所述位移传感器采集的信号来监控所述实验平台的高度，在检测到所述实验平台的高度偏离设定范围时，根据所述位移传感器和所述压力传感器采集的信号获取需要补气的空气弹簧，闭环控制相应的所述充排气单元对所述空气弹簧进行充排气，直至所述实验平台恢复设定姿态
。2.
如权利要求1所述的空气弹簧隔振装置，其特征在于，所述供气单元包括高压气瓶
、
与所述高压气瓶依次连接的隔膜阀
、
减压阀和安全阀；所述供气单元，通过所述减压阀对压缩气体进行降压后送入所述充排气单元
。3.
如权利要求1所述的空气弹簧隔振装置，其特征在于，所述充排气单元还包括：汇流排阻
、
分别与所述汇流排阻连接的充气电磁阀和排气电磁阀；所述汇流排阻设有进气转接头和出气转接头，所述进气转接头与供气单元的输出端连接，所述出气转接头与所述空气弹簧的输入端连接
。4.
如权利要求1所述的空气弹簧隔振装置，其特征在于，所述空气弹簧包括：上盖板
、
下支座
、
安装在所述上盖板和所述下支座之间的气囊
、
以及嵌入在所述下支座中的磨耗板；所述气囊内部填充有
PU
填充材料
。5.
如权利要求1所述的空气弹簧隔振装置，其特征在于，所述位移传感器为一体式电涡流位移传感器
。6.
如权利要求1所述的空气弹簧隔振装置，其特征在于，所述控制单元包括控制器
、
与所述控制器连接的显示器和固态继电器；所述控制器包括启动模块
、
主控模块
、
充气控制单元
、
数据处理模块
、
阀门选择模块
、
报警模块和自学习模块；所述启动模块，用于控制所述空气弹簧隔振装置的运行模式，并对所述空气弹簧隔振装置和设定参数进行初始化；所述主控模块，用于调用所述控制器的其他功能模块；所述数据处理模块，用于对所述位移传感器和所述压力传感器采集的信号进行处理，获得所述实验平台的高度数据和所述空气弹簧的压力数据；所述充气控制单元，...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢一，谭高辉，周熙盛，王虎，陈康，马倩倩，
申请(专利权)人：湖南弘辉科技有限公司，
类型：发明
国别省市：