[发明专利]多平台多缸协同自动调平系统

说明书

技术领域

本发明属于液压调平技术领域，具体是一种多平台多缸协同自动调平系统。

背景技术

在工程机械等设备工作过程之中，其稳定性是关系到施工质量和安全的关键因素，而底盘的水平度同工程机械的工作稳定性有着密不可分的关系，若底盘调节不平，则很容易导致倾翻等事故发生，造成人身和财产损失。

在工程装备应用过程中，液压调平技术应用广泛，它不仅对施工质量的优良有着至关重要的影响，同时也与施工安全性有着非常重要的关系。传统的液压自动调平装置多是对手动调平方法的改进，使用4个支撑油缸顶起平台，使用水平仪或倾角传感器采集平台倾斜数据，再由调平控制器进行运算输出信号至液压阀类执行器来达到调平效果。但是当平台跨度和载重量较大、装备需移动时，所需要的液压泵站和支撑油缸数量就会较多，对调平装置的动态性能要求就较高，因此，使用传统的调平装置从使用功能到调平精度上都无法满足大跨度平台的调平要求。

发明内容

本发明的目的是为了解决大负载，大跨度的平台在水平移动或者水平旋转过程中由于地基或负载变化等原因引起的平台不平问题，提出了一种多平台多缸协同自动调平系统，该系统通过多个支撑平台顶起被调平对象，每个支撑平台由4个液压调平油缸支撑，在支撑平台和被调平对象上分别安装倾角传感器用以检测支撑平台和被调平对象的倾斜角度，控制器采集倾角传感器的信号后进行运算，输出控制信号控制比例方向阀的开口大小和方向，实现对支撑平台和被调平对象的自动调平。

本发明给出的系统技术方案为：

一种多平台多缸协同自动调平系统，其特征在于，包括若干支撑平台及其控制系统、被测对象和上位机，

每个支撑平台包括平衡梁、销轴、调平油缸和行走滑块，四个倒置的油缸支撑起平衡梁以承受负载，油缸与平衡梁之间通过销轴连接，四个油缸分别安置于相应四个行走滑块内，油缸由液压泵站供油，整个平台在水平移动或者水平旋转过程是由行走滑块完成。

所述每个支撑平台的控制系统包括PLC控制器、倾角传感器、位移传感器、比例方向阀和调平油缸组。所述倾角传感器具体为双轴倾角传感器，倾角传感器安装于平衡梁上，用于实时检测平衡梁倾斜角度。每个调平油缸内安装磁致伸缩传感器用于检测油缸行程，该位移传感器输出端与PLC控制器连接，位移传感器用来判断油缸的伸出行程，在选择基准缸时用到；每个液压油缸由一个比例方向阀单独进行控制，比例方向阀的信号输入端与PLC控制器连接。所述PLC控制器与位移传感器连接，在选择基准缸时用到，因为油缸的伸缩长度有限，所以选择合适的基准缸有助于调平；同时，PLC控制器实时检测双轴倾角传感器测量值进行运算，运算后输出控制信号至比例方向阀的功率放大模块，功率放大模块驱动比例方向阀的阀芯移动，使泵供给的液压油进入调平油缸组的有杆腔或无杆腔，实现调平动作。

所述被调平对象通过铰接置于平衡梁之上，被测对象上也安装有一个双轴倾角传感器，该倾角传感器与若干支撑平台中的任一PLC控制器连接，即该套控制系统额外包括测量被测对象倾角的双轴倾角传感器，实时检测被调平对象倾斜角度。

上述若干支撑平台中的各控制器之间通过通信电缆相连，通过总线进行传输和共享调平数据以实现多平台多油缸的协同调平；同时，上位机也连接于总线上，它只负责监视整个系统的工作情况。

更具体的说，本发明系统还包括泵、电机、电机起动装置和阀块等其它液压元件，其中电机用来带动泵旋转，电机起动装置用来起动泵。该部分内容都属于现有技术，不是本发明技术方案作现有技术的贡献部分，它们之间的连接结构和工作原理等不做详细披露。

本发明采用模块化组合，可用于多平台支撑的大吨位对象的调平场合。本发明的优点在于：

（1）模块化配置，可扩展性强，可以通过配置组成多平台自动调平系统。

（2）采用位置闭环反馈，如图3所示控制系统原理图，表现为：倾角传感器检测并实时返回给控制器当前的角度值，控制器再控制比例方向阀，进而驱动油缸伸缩进行调平，支撑平台倾角就会发生变化，然后倾角传感器再检测，如此循环闭合反馈。采用位置闭环反馈，受负载变化的影响较小，可应用于变负载的调平场合。

（3）由于采用多个液压缸构成一组支撑平台，因此特别适用于大吨位大跨度的设备调平。

附图说明

图1为单个支撑平台结构示意图。

图2为整个控制系统硬件原理图。

图3为单个支撑平台控制系统原理图。

图4为单个支撑平台调平策略示意图。

图5为整体调平示意图。