[發明專利]一種帶故障自診斷的液壓缸位置跟隨系統及控制方法

有效

• 申請號: 201610207344.9
• 申請日: 2016-04-05
• 公開（公告）號: CN105650061B
• 公開（公告）日: 2017-06-30
• 發明（設計）人: 丘銘軍;郭星良;寧博;艾春璇
• 申請（專利權）人: 中國重型機械研究院股份公司
• 主分類號: F15B15/28
• 分類號: F15B15/28
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所61215
• 代理人: 何會俠

1.一種帶故障自診斷的液壓缸位置跟隨系統，其特征在于：包括電磁方向閥(1)，第一電磁邏輯開關閥(201)、第二電磁邏輯開關閥(202)，第一液控單向閥(301)、第二液控單向閥(302)，第一速度調節器(401)、第二速度調節器(402)，第一電磁通斷閥(501)、第二電磁通斷閥(502)，第一壓力傳感器(601)、第二壓力傳感器(602)，溢流閥(7)，單向閥(8)，液壓缸(9)，位移傳感器(10)及電氣控制單元(11)；

所述液壓缸(9)上安裝有位移傳感器(10)，液壓缸(9)的塞腔連接第一電磁通斷閥(501)的主油口A，第一電磁通斷閥(501)的壓力油口P通過第一速度調節器(401)與第一液控單向閥(301)的主油口B連接，第一液控單向閥(301)的主油口A與第一電磁邏輯開關閥(201)的主油口A連接，第一電磁邏輯開關閥(201)的壓力油口P與電磁方向閥(1)的主油口B連接，第一電磁邏輯開關閥(201)的回油口T與來自液壓站的主回油管路T0相連接，電磁方向閥(1)的壓力油口P與來自液壓站的主壓力管路P0連接，電磁方向閥(1)的回油口T與來自液壓站的主回油管路T0相連接；液壓缸(9)的塞腔連接單向閥(8)的主油口B，單向閥(8)的主油口A與來自液壓站的主回油管路T0相連接；所述第一電磁通斷閥(501)的壓力油口P與第一速度調節器(401)之間安裝有第一壓力傳感器(601)；所述第一液控單向閥(301)的控制油口X與第二電磁邏輯開關閥(202)的油口A相連接，第一液控單向閥(301)的泄油口Y與來自液壓站的主回油管路T0相連接；液壓缸(9)的桿腔連接第二電磁通斷閥(502)的主油口A，第二電磁通斷閥(502)的壓力油口P通過第二速度調節器(402)與第二液控單向閥(302)的主油口B連接，第二液控單向閥(302)的主油口A與第二電磁邏輯開關閥(202)的主油口A連接，第二電磁邏輯開關閥(202)的壓力油口P與電磁方向閥(1)的主油口B連接，第二電磁邏輯開關閥(202)的回油口T與來自液壓站的主回油管路T0相連接；液壓缸(9)的桿腔連接溢流閥(7)的壓力油口P，溢流閥(7)的回油口T與來自液壓站的主回油管路T0相連接；所述第二電磁通斷閥(502)的壓力油口P與第二速度調節器(402)之間安裝有第二壓力傳感器(602)；所述第二液控單向閥(302)的控制油口X與第一電磁邏輯開關閥(201)的主油口A相連接，第二液控單向閥(302)的泄油口Y與來自液壓站的主回油管路T0相連接；

所述第一壓力傳感器(601)、第二壓力傳感器(602)及安裝在液壓缸(9)的位移傳感器(10)通過電纜與電氣控制單元(11)相連接，第一電磁通斷閥(501)的電磁鐵a、第二電磁通斷閥(502)的電磁鐵a通過電纜與電氣控制單元(11)相連接，第一電磁邏輯開關閥(201)的電磁鐵a、第二電磁邏輯開關閥(202)的電磁鐵a、電磁方向閥(1)的電磁鐵a通過電纜與電氣控制單元(11)相連接，第一電磁邏輯開關閥(201)的狀態檢測s、第二電磁邏輯開關閥(202)的狀態檢測s通過電纜與電氣控制單元(11)相連接，電氣控制單元(11)由外部提供電源V；

通過預先設定的第一速度調節器(401)、第二速度調節器(402)的開口度以及調節第一電磁邏輯開關閥(201)的電磁鐵a、第二電磁邏輯開關閥(202)的電磁鐵a的占空比實現對液壓缸(9)位置跟隨的精準控制；

通過控制電磁方向閥(1)的電磁鐵a斷電、第一電磁通斷閥(501)的電磁鐵a斷電和第二電磁通斷閥(502)的電磁鐵a斷電，液壓缸(9)的位置能被可靠鎖定。

2.權利要求1所述的一種帶故障自診斷的液壓缸位置跟隨系統的故障自診斷方法，其特征在于：

液壓缸(9)的位置跟隨發生故障時，故障自診斷方法如下：

①保持電磁方向閥(1)的電磁鐵a通電、第一電磁通斷閥(501)的電磁鐵a斷電、第二電磁通斷閥(502)的電磁鐵a斷電，此時：第一電磁邏輯開關閥(201)的電磁鐵a斷電、第二電磁邏輯開關閥(202)的電磁鐵a斷電；如果第一壓力傳感器(601)為來自液壓站壓力管路P0的系統壓力值P’，且第一電磁邏輯開關閥(201)的狀態監測s為工作位置，則第一電磁邏輯開關閥(201)出現故障；如果第二壓力傳感器(602)為來自液壓站壓力管路P0的系統壓力值P’，且第二電磁邏輯開關閥(202)的狀態監測s為工作位置，則第二電磁邏輯開關閥(202)出現故障；

②保持電磁方向閥(1)的電磁鐵a通電、第一電磁通斷閥(501)的電磁鐵a斷電、第二電磁通斷閥(502)的電磁鐵a斷電，此時：第一電磁邏輯開關閥(201)的電磁鐵a通電、第二電磁邏輯開關閥(202)的電磁鐵a斷電；如果第一壓力傳感器(601)為來自液壓站壓力管路P0的系統壓力值P’，且第一電磁邏輯開關閥(201)的狀態監測s為工作位置，則第一電磁邏輯開關閥(201)工作正常；如果第一壓力傳感器(601)的壓力值沒有發生變化且為來自液壓站回油管路T0的回油壓力值T’，且第一電磁邏輯開關閥(201)的狀態監測s為非工作位置，則第一電磁邏輯開關閥(201)出現故障；

③保持電磁方向閥(1)的電磁鐵a通電、第一電磁通斷閥(501)的電磁鐵a斷電、第二電磁通斷閥(502)的電磁鐵a斷電，此時：第二電磁邏輯開關閥(202)的電磁鐵a通電、第一電磁邏輯開關閥(201)的電磁鐵a斷電；如果第二壓力傳感器(602)為來自液壓站壓力管路P0的系統壓力值P’，且第二電磁邏輯開關閥(202)的狀態監測s為工作位置，則第二電磁邏輯開關閥(202)工作正常；如果第二壓力傳感器(602)的壓力值沒有發生變化且為來自液壓站回油管路T0的回油壓力值T’，且第二電磁邏輯開關閥(202)的狀態監測s為非工作位置，則第二電磁邏輯開關閥(202)出現故障。