[发明专利]一种用于页岩气压裂车的换挡控制装置

说明书

一种用于页岩气压裂车的换挡装置，包括PLC控制器及人机交互界面，按键式换挡器以及传动箱控制器，PLC控制器及人机交互界面，按键式换挡器以及传动箱控制器之间均可通过双向数字化通信进行数据交换和信号传递，本发明使用CAN总线取代了以往的每个信号单独走线的方式，大大减少了车上的线束，使整个系统看上去更加简洁化；并且，用这种方式避免了大量模拟量采集模块的使用，特别是当监控的数据量大时，模块数量多，出现故障的机率就大，因此，本发明的技术方案可以在减少故障率的同时又可以大大降低其成本。

技术领域

本发明属于车辆操纵控制技术领域，具体涉及一种用于页岩气压裂车的换挡控制装置。

背景技术

压裂是油气井增产、注水井增注的一项重要技术措施，其施工具有不可重复性。在施工作业中，是否符合压裂施工的设计要求，将直接影响压裂的效果。这就要求压裂施工必须达到较高的质量和精度。压裂车主要由汽车底盘、车台发动机、传动箱、柱塞泵、高低压管汇及液气路操作控制系统组成。压裂车电子控制系统中最重要的部分对液力传动箱的控制和监测，以往有通过旋转开关直接控制传动箱换挡，也有通过压裂车PLC控制继电器开关去控制传动箱箱换挡，这些换挡方式导致车辆线束较多，不利于压裂车维护和维修，也不方便实现压力车技术网络化数据共享。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出一种适用于页岩气压裂车的传动箱换挡操纵装置，利用CAN通信方式取代以往开关换挡控制方式，提升数据共享能力。

本发明通过以下技术方案得以实现。

本发明提供的一种用于页岩气压裂车的换挡控制装置，包括PLC控制器及人机交互界面，按键式换挡器、传动箱控制器，所述的PLC控制器及人机交互界面与传动箱控制器连接并进行双向数字化通信；所述按键式换挡器与传动箱控制器连接并进行双向数字化通信，PLC控制器及人机交互界面与按键式换挡器连接并进行双向数字化通信；传动箱控制器接收PLC控制器及人机交互界面以及按键式换挡器发送过来的换挡信号，按键式换挡器设置节点地址切换开关，传动箱控制器设置有换挡器切换开关，传动箱控制器根据工况进行换挡操作。

进一步的，所述PLC控制器及人机交互界面与传动箱控制器之间、PLC控制器及人机交互界面与按键式换挡器之间以及按键式换挡器与传动箱控制器之间基于SAE1939CAN2.B协议进行双向数字化通信。

进一步的，所述的按键式换挡器还设置有期望挡位显示模块和实际挡位切换模块，当按键式换挡器激活时，期望挡位显示模块和实际挡位切换模块都进行工作，当按键式换挡器没有激活时，期望挡位显示模块不工作，实际挡位切换模块工作。

进一步的，所述的传动箱控制器设置有一个加热挡、一个制动挡以及至少四个前进挡，所述前进挡用于页岩气压裂作业，加热挡用于给传动箱的油加热，制动挡实现输出轴制动。

进一步的，所述的传动箱控制器中设置有电磁阀驱动芯片进行传动控制驱动，具体为TLE82453芯片。

进一步的，所述的传动箱控制器中设置有两个MC9S12XET256单片机，两个MC9S12XET256单片机连接，其中一个用于采集信号，另一个用于驱动电磁阀，实时监测电磁阀工作情况并从软件上做出处理，保护传动装置。

进一步的，所述的按键式换挡器由换挡器切换开关的闭合激活，激活时的按键式换挡器发出的数据速度为未激活时发出数据速度的3倍。

进一步的，所述的一个加热挡、一个制动挡以及至少四个前进挡都在传动箱内部设置有对应油路，并由传动箱控制器控制。

与现有技术相比，本发明提供的页岩气压裂车的传动箱换挡操纵装置具有以下优点：