[实用新型]一种大型卷板机液压马达故障在线实时监测装置

摘要

一种大型卷板机液压马达传动故障在线实时监测装置，液压传动部分包括多组高压油泵及其油泵电机、电磁溢流阀和液压马达，二通插装阀及管路；微控部分包括工控机、PLC模拟量采集块S7-200-EM231、压力传感器和双向流量检测仪及外围电路；由压力传感器和双向流量监测仪对液压马达进出油路的油压和流量检测并将信号传给PLC模拟量采集块S7-200-EM231，PLC模拟量采集块S7-200-EM231再传给工控机，与工控机数据库中的标准参数值比较，判断液压马达故障时自动报警并停止运行。本实用新型解决了液压马达传动系统故障只能在事后判断，不能预警的问题，从而使得卷板机的可靠性和寿命大大提高。

主权项

一种大型卷板机液压马达传动故障在线实时监测装置，包括液压传动部分和微控部分，其特征在于：液压传动部分结构为： 四台油泵电机（4）和高压油泵（5）直联，高压油泵(5)的吸油口通过避震喉(3)、高压球阀(2)的管路与油箱(1)联接；管路过滤器(6)通过管路联接高压油泵(5)和第一油路块（18a）；第一油路块（18a）有油路通道和螺纹孔，通过螺钉在平面固定有第一至第四电磁溢流阀（7.a、7.b、7.c、7.d）和第一至第四单向阀（8a、8b、8c、8d）；第一油路块（18a）和第二油路块（18b）通过管路联接； 第二油路块（18b）有油路通道和螺纹孔，用于液压油的流通和阀件的安装；在两侧对称面各有2个内孔，第一至第四二通插装阀（9、10、11、12）的阀芯插接在第二油路块（18b）的内孔中；第一压力传感器（13a）和第二压力传感器（13b）与第二油路块（18b）螺纹联接； 第一至第八双向流量检测仪（14.a、14.b、14.c、14.d、14.e、14.f、14.g、14.h）通过管路联接第二油路块（18b）和第三油路块（18c）；第三油路块（18c）有油路通道和螺纹孔，第一至第八平衡阀（15.a、15.b、15.c、15.d、15.e、15.f、15.g、15.h）、溢流阀（16、17）通过螺钉固定在其平面上； 第一至第四液压马达（20.a、20.b、20.c、20.d）进出油口A、B通过管路联接第三油路块（18c）；其泄油口T通过管路联接油箱（1）； 油路联通关系：启动油泵电机（4），高压油泵（5）的出油口的液压油经过管路过滤器（6）过滤，在第一至第四电磁溢流阀（7.a、7.b、7.c、7.d）不得电时，液压油通过第一至第四电磁溢流阀（7.a、7.b、7.c、7.d）流回油箱（1）；在第一至第四电磁溢流阀（7.a、7.b、7.c、7.d）得电工作时，液压油通过第一至第四单向阀（8a、8b、8c、8d）同时流进第二油路块（18b）；当第二二通插装阀（10）和第三二通插装阀（11）通电工作时，液压油通过第二二通插装阀（10）流出进入液压马达，由液压马达的出油口经过第三二通插装阀（11）流回进入油箱（1），第一压力传感器（13a）实时检测液压马达进油口的压力的变化，同时第二压力传感器（13b）实时检测液压马达出油口的压力的变化；这时四台液压 马达同时正转；反之，当第一二通插装阀（9）和第四二通插装阀（12）得电工作时，液压油通过第四二通插装阀（12）流出进入液压马达，由液压马达的出油口经过第一二通插装阀（9）流回进入油箱（1），这时四台液压马达同时反转；在第二油路块（18b）的进出油口和第三油路块（18c）相联接的管路上安装有第一至第八双向流量检测仪（14.a、14.b、14.c、14.d、14.e、14.f、14.g、14.h）；当第一液压马达（20.a）正转时，第二双向流量检测仪（14.b）检测第一液压马达（20.a）进口的流量，第一双向流量检测仪（14.a）检测第一液压马达（20.a）出口的流量；其它的三台第二、第三和第四液压马达（20.b、20.c、20.d）的流量检测方法同第一液压马达（20.a）一样，正转时，第四、第六和第八双向流量检测仪（14.d、14.f、14.h）检测第二、第三和第四液压马达（20.b、20.c、20.d）进口的流量，反转时，第三、第五和第七双向流量检测仪（14.c、14.e、14.g）检测第二、第三和第四液压马达（20.b、20.c、20.d）进口的流量，8台双向流量检测仪输出电信号为4～20mA的电流信号；当液压马达工作时第一至第八平衡阀（15.a、15.b、15.c、15.d、15.e、15.f、15.g、15.h）的开启压力很低，利于液压油的流动，减小液压系统的压力损失；当液压马达不工作时，平衡阀对液压马达的出油口进行关闭，利于液压马达旋转后制动时的精确定位；在平衡阀和液压马达之间安装有双向溢流阀（16.a、16.b、16.c、16.d、17.a、17.b、17.c、17.d），它的作用是在启动液压马达停止旋转后迅速予以制动； 液压马达的工作时液压油流向及故障信号采集：启动油泵电机，再启动液压马达正转，这时第一至第四电磁溢流阀（7.a、7.b、7.c、7.d）得电，高压液压油通过第一至第四单向阀（8.a、8.b、8.c、8.d）进入第二油路块（18b），第二和第三二通插装阀（10、11）也导通；第一液压马达（20.a）的液压油流通顺序为：第二二通插装阀（10）→第二双向流量检测仪（14.b）→第二平衡阀（15.b）→第一液压马达（20.a）→第一平衡阀（15.a）→第一双向流量检测仪（14.a）→第三二通插装阀（11）→油箱（1）；在液压油流过第二双向流量检测仪（14.b）和第一双向流量检测仪（14.a）时，双向流量检测仪和压力传感器都发出一个4～ 20mA的电流信号；其余的液压马达工作过程同上；当液压油流量达到双向流量检测仪的最大流量时，双向流量检测仪输出为20mA电流信号，流量的变化和双向流量检测仪输出的电流信号是一个线性的变化关系，实时地监测流过每台液压马达的实时流量和压力的变化，通过流量和压力的变化实时监测到每台液压马达是否出现故障； 微控部分电气控制系统结构为：第一液压马达（20.a）的进出口A、B连接的第一和第二双向流量检测仪（14.a、14.b）分别发出第一和第二电流信号（L14.a、L14.b）；第二、第三和第四液压马达（20.b、20.c、20.d）的A、B进出口连接的双向流量检测仪分别发出第三、第四、第五、第六、第七和第八电流信号（L14.c、L14.d、L14.e、L14.f、L14.g、L14.h）；第一和第二压力传感器（13a、13b）同样也发出4～20mA的电流信号（Y13a、Y13b）；双向流量检测仪和压力传感器发出的电流信号连接在PLC模拟量采集块S7‑200‑EM231，经过PLC模拟量采集块S7‑200‑EM231的CPU的处理后，再上传给上位机工控机进行处理和显示，同时在上位机工控机进行系统参数的设置，并将设置的参数下传给PLC模拟量采集块S7‑200‑EM231；电气信号传递和控制关系为：当每个液压马达正转都正常工作时，这时连接在液压马达的进油口B管路的双向流量检测仪输出的第二、第四、第六和第八电流信号（L14.b、L14.d、L14.f、L14.h）是一个固定值,当液压马达反转时，连接在液压马达的进油口A管路的双向流量检测仪输出的第一、第三、第五和第七电流信号（L14.a、L14.c、L14.e、L14.g）也是一个固定值；同时压力信号在负载相同的情况下也是一个固定值；把这些值作为一个标准的参考值，建立一个数据库保存在工控机里面；在工作时与液压马达实时工作状态下的流量、压力进行比较。