一种工业液压中的多点动态监测自主控制系统的制作方法

专利检索2025-06-10  6


本发明涉及液压控制系统,具体为一种工业液压中的多点动态监测自主控制系统。


背景技术:

1、在现代的工业系统中,液压装置是一种常见的执行元件,在液压系统的应用过程中,通过一根主管路对多个执行件进行同步动作控制的液压系统叫并联液压控制系统,通过并联液压控制系统可以对多组执行元件进行同步控制,实现分摊单个元件负载的作用。

2、然而基于上述的并联液压系统的应用特点,在工业上该系统执行时,需要对多个执行器的行程以及压力进行监控,起到保证液压执行器运动到位以及保证执行过程安全的目的,还由于多个液压执行器并联在主管路上,而主液压管路上远离动力一侧的压力因为传输原因会存在衰减,因此需要对执行元件进行监控,现阶段对于并联液压系统的执行元件的多点监控主要分为了压力监控以及行程监控。

3、在现阶段的并联液压系统的自动监控过程中,也存在着如下的问题;首先负责液压检测以及行程检测的传感器多为独立配置,这样一方面在增加了管理维护的工作量,且设备的连线也比较复杂,其次在并联液压系统中液压传输管路的末端存在压力衰减问题,现阶段多以提高主管路的液压压力保持末端的执行器压力,这种方式对于主管路的管压压力较大,容易造成主管管路的结构疲劳从而使主管管路出现渗漏和破裂等问题,最后在多点的动态监控系统中,执行器的监控数据无法实时分享到云端被工程人员远程监控,且如果要实现远程监控,那么如果连执行件的平衡调节,也需要人员亲自确认的话,就会显著增加工作人员的工作量,也增加了监控系统所需要处理的数据量,鉴于此,针对上述问题深入研究,遂有本案产生。


技术实现思路

1、针对现有技术的不足,本发明提供了一种工业液压中的多点动态监测自主控制系统,解决了现有的背景技术问题。

2、为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种工业液压中的多点动态监测自主控制系统,包括主控制器、数据存储器、云平台、api协议以及上位机,所述主控制器从不同执行器上获取实时数据,经过主控制器获取和处理的数据同步传输给数据存储器以及云平台,经过api协议通过上位机访问云平台获取实时工业动态数据;

3、还包括液压控制站,液压控制站至少包括了油箱、油滤器、液压泵以及多个组合阀,液压控制站的任一组合阀一侧连接设置有液压控制管路,在液压控制管路上分流连接有至少3组的同步液压执行器,所述液压控制管路由液压进油管以及液压回油管组成,所述液压进油管与同步液压执行器的进油口连接,所述液压回油管与同步液压执行器的出油口连接;

4、所述同步液压执行器的固定端一侧设置有单向补偿器,所述单向补偿器用于当同步液压执行器压力不足或衰减时补偿同步液压执行器的压力,并且在同步液压执行器出现过压时进行泄压;

5、所述同步液压执行器上还设置有液压行程监测器,所述液压行程监测器对与之连接的同步液压执行器的液压和行程数据进行检测;

6、所述液压行程监测器以及单向补偿器均外置于同步液压执行器且与同步液压执行器内腔连通;

7、所述液压行程监测器上连接有分控制器,所述分控制器分别与单向补偿器以及主控制器连接,主控制器只向云平台报告异常数据。

8、所述主控制器与云平台之间通过vpn服务器建立加密通信隧道,所述上位机可发送数据给云平台,通过云平台将上位机上传数据反馈给主控制器进行控制修改,且在上位机发送修改数据时需要获取api密钥和权限。

9、所述同步液压执行器包括执行套筒,所述执行套筒为筒型结构且执行套筒的两端分别设置有进油口以及出油口,所述执行套筒的两端分别通过顶盖以及底盖封闭,贯穿顶盖设置有执行杆且执行杆的端部连接有执行活塞与执行套筒配合,执行套筒上匹配液压行程监测器设置有一对检测接口且匹配单向补偿器设置有补偿接口。

10、所述液压行程监测器包括监测管,所述监测管为两端密封的管型体,监测管的一侧设置有一对检测接头,一对检测接头与一对检测接口连接,一对检测接头上装配有一对压变式压力传感器,所述监测管内设置有与内径匹配的平衡活塞,平衡活塞位于一对检测接头之间,贯穿监测管的两端沿轴向设置有滑动电阻杆,所述平衡活塞内侧设置有接触铜环,所述接触铜环包裹在滑动电阻杆上。

11、所述监测管的一侧设置有滑动接电板平行于滑动电阻杆布置,位于平衡活塞上的接电触点与滑动接电板滑动连接,位于滑动电阻杆与滑动接电板的端部分别设置有一对接线座。

12、所述单向补偿器包括缓冲套筒,所述缓冲套筒与执行套筒平行布置在执行套筒的一侧,所述缓冲套筒上设置有连通槽与补偿接口连通,所述缓冲套筒的端部连接有封堵端盖,所述封堵端盖上设置有补偿气泵,与补偿气泵连通设置有补偿调控阀芯,所述缓冲套筒上延伸出平衡油口与液压控制管路连通,所述缓冲套筒上还设置有溢流阀口。

13、所述补偿调控阀芯为具有伸缩结构的柱形可变体积气囊体,所述补偿气泵用于调节补偿调控阀芯的体积,所述补偿调控阀芯的端部设置有与缓冲套筒内径匹配的平衡塞。

14、所述补偿调控阀芯与补偿气泵之间连接有调控管座,所述调控管座上设置有气压调控阀。

15、单向补偿器的平衡油口以及同步液压执行器的进油口均通过一体式管套连接在液压控制管路上,进而一体式管套包括了连接管套,位于连接管套的两端设置有一对连接法兰,通过连接法兰将连接管套接入到液压控制管路中,在连接法兰上设置有连通阀门,对应的在液压控制管路上连接有封闭阀门。

16、一种工业液压中的多点动态监测自主控制系统的控制方法,包括如下步骤:

17、步骤s1:通过主控制器对液压控制站下达控制指令,通过液压控制管路调节多个同步液压执行器进行工作,同时通过主控制器对多个分控制器下发基准的控制命令,包括目标压力、目标行程量以及目标行程变化速率;

18、步骤s2:液压行程监测器连接同步液压执行器的进液端以及出液端,且分别检测同步液压执行器的进液端压力和出液端压力,液压行程监测器检测的压力和行程以及行程变化数据回传给分控制器,主控制器将多个分控制器回传的检测数据存储到数据存储器中,分控制器自主对同步液压执行器进行同步平衡,分为以下多种情况;

19、步骤s3:当液压行程监测器检测到对应的同步液压执行器的执行推进压力不足时,通过分控制器控制单向补偿器工作,推送高压液压油进入同步液压执行器内部,补充同步液压执行器的内部压力,当液压行程监测器检测压力相同后,单向补偿器复位并补充液压油;当液压行程监测器检测到对应的同步液压执行器的执行推进压力过高时,而液压控制站无法调节时,通过分控制器控制单向补偿器进行泄压,控制单向补偿器露出溢流阀口,将高压液压油排出部分,如果开启溢流阀口仍无压力下降现象或者长时间排油未见明显压力下降,分控制器则向主控制器发送数据异常报告;

20、步骤s4:当液压行程监测器检测到同步液压执行器行程不到位时,分控制器控制单向补偿器工作,单向补偿器向液压缸内泵入部分液压油,使同步液压执行器运动到位;

21、步骤s5:当液压行程监测器检测到同步液压执行器行程变化速率过快时,代表出油口一侧出现渗漏,由分控制器向主控制器发送异常报告;

22、步骤s6:当液压行程监测器检测到同步液压执行器的行程变化速率过慢时,则通过单向补偿器向同步液压执行器补偿压力,提高行进速率,如果单向补偿器工作后仍无明显提升,则说明同步液压执行器的进油端有渗漏,由分控制器向主控制器发送异常报告;

23、步骤s7:根据分控制器向主控制器发送的异常报告,确定具体是哪个同步液压执行器出现何种异常问题,主控制器值守人员安排工作人员进行检修,或者由主控制器将数据异常问题同步给云平台,云平台通过api协议联系上位机进行报警,安排工作人员进行检修。

24、有益效果

25、本发明提供了一种工业液压中的多点动态监测自主控制系统。具备以下有益效果:该工业液压中的多点动态监测自主控制系统,适用于并联液压控制系统的应用,在并联液压控制系统的执行件上加装了液压行程监测器以及单向补偿器,助力于执行件的液压、行程数据动态监测,并且可以根据主控指令进行自主平衡控制,自动化程度高、安装方便,其具体具有以下优点;

26、1、执行件的液压和行程监测通过液压行程监测器一个元件进行检测,液压行程监测器采用连通器独立油路与液压执行件连接,安装方便,不用内置,同时可以同步检测液压和行程以及行程变化速率三种数据;

27、2、单向补偿器可以介入液压执行件的工作,对液压执行件进行动态液压平衡,保证液压执行件运动到位并且压力充足,具有自主调节功能保证多个液压执行件工作同步的作用,进而还可以补偿并联液压控制系统的末端压力衰减,减轻对液压管路的压力;

28、3、液压行程监测器对液压执行件的执行过程进行监控,当液压执行件的执行过程中出现数据异常时,独立对应液压执行件设置的分控制器可以控制单向补偿器工作,单向补偿器帮助平衡,如果单向补偿器的平衡效果不佳,则向主控制器发送异常报告,使用更加安全;

29、4、在主控制器一侧连接有云平台,云平台连接上位机,通过云平台上位机的操作人员可以调取主控制器的控制数据,并进行相应的控制修改,方便操作,进而通过主控制器还可向上位机发送异常报告,由上位机的持有者安排工作人员检修,提高动态监控效果。


技术特征:

1.一种工业液压中的多点动态监测自主控制系统,包括主控制器、数据存储器、云平台以及上位机,所述主控制器获取实时监测数据,经过主控制器获取和处理的数据传输给数据存储器以及云平台,通过上位机访问云平台获取实时工业动态数据,其特征在于,

2.根据权利要求1所述的一种工业液压中的多点动态监测自主控制系统,其特征在于,所述同步液压执行器还包括执行杆,所述执行套筒的两端分别通过顶盖以及底盖封闭,贯穿顶盖设置有执行杆且执行杆的端部连接有执行活塞与执行套筒配合。

3.根据权利要求2所述的一种工业液压中的多点动态监测自主控制系统,其特征在于,所述液压行程监测器还包括滑动接电板,所述监测管的一侧设置有滑动接电板平行于滑动电阻杆布置,位于平衡活塞上的接电触点与滑动接电板滑动连接,位于滑动电阻杆与滑动接电板的端部分别设置有一对接线座。

4.根据权利要求3所述的一种工业液压中的多点动态监测自主控制系统,其特征在于,所述单向补偿器包括缓冲套筒,所述缓冲套筒与执行套筒平行布置在执行套筒的一侧,所述缓冲套筒上设置有连通槽与补偿接口连通,所述缓冲套筒的端部连接有封堵端盖,所述封堵端盖上设置有补偿气泵,与补偿气泵连通设置有补偿调控阀芯,所述缓冲套筒上延伸出平衡油口与液压控制管路连通,所述缓冲套筒上还设置有溢流阀口。

5.根据权利要求4所述的一种工业液压中的多点动态监测自主控制系统,其特征在于,所述补偿调控阀芯为具有伸缩结构的柱形可变体积气囊体,所述补偿气泵用于调节补偿调控阀芯的体积,所述补偿调控阀芯的端部设置有与缓冲套筒内径匹配的平衡塞。

6.根据权利要求5所述的一种工业液压中的多点动态监测自主控制系统,其特征在于,所述补偿调控阀芯与补偿气泵之间连接有调控管座,所述调控管座上设置有气压调控阀。

7.一种工业液压中的多点动态监测自主控制系统的控制方法,应用于如权利要求1-6任一项所述的一种工业液压中的多点动态监测自主控制系统,其特征在于,包括如下步骤:


技术总结
本发明公开了一种工业液压中的多点动态监测自主控制系统,包括主控制器、数据存储器、云平台以及上位机,所述主控制器从不同执行器上获取实时数据,经过主控制器获取和处理的数据同步传输给数据存储器以及云平台,通过上位机访问云平台获取实时工业动态数据,本发明涉及液压控制系统技术领域,该工业液压中的多点动态监测自主控制系统,适用于并联液压控制系统的应用,在并联液压控制系统的执行件上加装了液压行程监测器以及单向补偿器,助力于执行件的液压、行程数据动态监测,并且可以根据主控指令进行自主平衡控制,自动化程度高、安装方便。

技术研发人员:张华君,樊佳旭,郭献文
受保护的技术使用者:沈阳麦凯思电源科技研究院有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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