液力耦合器的輸出轉(zhuǎn)速控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及使用液力耦合器控制轉(zhuǎn)速的傳動(dòng)設(shè)備的轉(zhuǎn)速控制的領(lǐng)域，尤其涉及一種控制液力耦合器的輸出轉(zhuǎn)速的裝置，從而通過(guò)對(duì)液力耦合器的輸出轉(zhuǎn)速的控制來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)傳動(dòng)設(shè)備如焦化廠集氣管壓力調(diào)節(jié)用吸氣機(jī)、電機(jī)拖動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)及水栗的轉(zhuǎn)速的控制。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，通常使用如圖1所示的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)液力耦合器的輸出轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制。該電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括電機(jī)O1、傳動(dòng)裝置02、輸出軸(圖中未示出)、閥門(mén)聯(lián)接裝置03、控制單元04及手動(dòng)機(jī)構(gòu)05。在使用該電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)液力耦合器的輸出轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)，電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出軸通過(guò)閥門(mén)聯(lián)接裝置03與液力耦合器中的勺管的勺頭連接，并通過(guò)可編程控制器(Programmable Logic Controller，簡(jiǎn)稱PLC)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)液力親合器的輸出轉(zhuǎn)速的控制。具體地，操作人員根據(jù)液力耦合器的輸出軸要達(dá)到的目標(biāo)轉(zhuǎn)速，向PLC中輸入控制指令以使PLC輸出控制信號(hào)到控制單元04中，控制單元04根據(jù)控制信號(hào)控制電機(jī)01的旋轉(zhuǎn)，電機(jī)01通過(guò)閥門(mén)聯(lián)接裝置03帶動(dòng)輸出軸動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)對(duì)液力耦合器的勺管的行程進(jìn)行調(diào)節(jié)，即通過(guò)改變勺管的勺頭位置來(lái)改變液力耦合器中旋轉(zhuǎn)部件內(nèi)的油環(huán)厚度，從而使液力耦合器帶有負(fù)載的輸出軸無(wú)極的改變轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)對(duì)液力耦合器的轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。由于液力耦合器的輸出軸與焦化廠集氣管壓力調(diào)節(jié)用吸氣機(jī)、電機(jī)拖動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)及水栗等傳動(dòng)設(shè)備連接，即可通過(guò)對(duì)液力耦合器的輸出轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)控制實(shí)現(xiàn)對(duì)這些傳動(dòng)設(shè)備的轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)控制。
[0003]由于PLC采用的是開(kāi)環(huán)控制，控制單元04僅能夠根據(jù)操作人員輸入的控制指令對(duì)電機(jī)01的輸出軸的動(dòng)作進(jìn)行控制，進(jìn)而對(duì)液力耦合器的輸出轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，而無(wú)法根據(jù)液力耦合器的實(shí)際轉(zhuǎn)速對(duì)電機(jī)01的輸出軸的動(dòng)作進(jìn)行控制，即無(wú)法根據(jù)液力耦合器的實(shí)際轉(zhuǎn)速對(duì)其輸出轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，無(wú)法完成自動(dòng)控制。另外，采用PLC和電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制如焦化廠集氣管壓力調(diào)節(jié)用吸氣機(jī)、電機(jī)拖動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)及水栗等傳動(dòng)設(shè)備時(shí)，這些傳動(dòng)設(shè)備的轉(zhuǎn)速的精度最高只能達(dá)到正負(fù)50轉(zhuǎn)，控制精度低，且液力耦合器的勺管需要30秒才能走完一個(gè)行程，響應(yīng)速度慢。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]為提高液力耦合器的輸出轉(zhuǎn)速的控制精度，本實(shí)用新型提出一種液力耦合器的輸出轉(zhuǎn)速控制裝置，該液力耦合器的輸出轉(zhuǎn)速控制裝置包括控制器、伺服電動(dòng)缸、電動(dòng)缸驅(qū)動(dòng)器、勺管行程傳感器以及轉(zhuǎn)速傳感器；所述控制器根據(jù)操作人員輸入的目標(biāo)行程和目標(biāo)轉(zhuǎn)速輸出控制信號(hào)，并將該控制信號(hào)發(fā)送給所述電動(dòng)缸驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)所述伺服電動(dòng)缸運(yùn)轉(zhuǎn)；所述伺服電動(dòng)缸與所述液力耦合器的勺管剛性連接；所述行程傳感器監(jiān)測(cè)所述勺管的實(shí)際行程，并將該實(shí)際行程轉(zhuǎn)換為行程反饋信號(hào)反饋到所述控制器中；所述控制器對(duì)所述實(shí)際行程和所述目標(biāo)行程進(jìn)行比較，并根據(jù)二者的差值調(diào)節(jié)輸出的控制信號(hào)，以對(duì)所述液力耦合器的勺管的行程進(jìn)行調(diào)節(jié)控制；所述轉(zhuǎn)速傳感器監(jiān)測(cè)到所述液力耦合器的輸出轉(zhuǎn)速并將該輸出轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)速反饋信號(hào)反饋到所述控制器中；所述控制器對(duì)所述輸出轉(zhuǎn)速和所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較，并根據(jù)二者的差值調(diào)節(jié)輸出的控制信號(hào)，以對(duì)所述液力耦合器的輸出轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)控制。
[0005]采用該液力耦合器的輸出轉(zhuǎn)速控制裝置對(duì)液力耦合器的輸出轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制時(shí)，使用行程傳感器監(jiān)測(cè)到的勺管的實(shí)際行程及目標(biāo)行程對(duì)勺管的行程進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，使用轉(zhuǎn)速傳感器監(jiān)測(cè)到的液力耦合器的輸出轉(zhuǎn)速及目標(biāo)轉(zhuǎn)速對(duì)液力耦合的輸出轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)勺管的行程及液力耦合器的輸出轉(zhuǎn)速的閉環(huán)控制，使勺管I秒鐘走完一個(gè)行程，使液力耦合器的輸出轉(zhuǎn)速的精度控制在正負(fù)3轉(zhuǎn)內(nèi)，大大提高了液力耦合器的響應(yīng)速度及其輸出轉(zhuǎn)速的控制精度。
[0006]優(yōu)選地，所述控制器包括CPU和FPGA，所述CPU通過(guò)所述FPGA讀取接收到的所述目標(biāo)行程、所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速、所述行程反饋信號(hào)和所述轉(zhuǎn)速反饋信號(hào)，并進(jìn)行比較運(yùn)算。這樣，控制器中的CPU可以通過(guò)FPGA實(shí)時(shí)讀取接收到的目標(biāo)行程、目標(biāo)轉(zhuǎn)速、行程反饋信號(hào)和轉(zhuǎn)速反饋信號(hào)，從而提高液力耦合器的響應(yīng)速度。
[0007]優(yōu)選地，所述控制器包括人機(jī)交互界面，該人機(jī)交互界面用于輸入所述目標(biāo)行程和所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速。這樣，操作人員可根據(jù)控制需要將目標(biāo)行程及目標(biāo)轉(zhuǎn)速輸入到控制器中，操作簡(jiǎn)單方便。
[0008]優(yōu)選地，所述控制器輸出的控制信號(hào)為PTO脈沖串信號(hào)。這樣，控制器可以發(fā)出數(shù)字信號(hào)以對(duì)伺服電動(dòng)缸進(jìn)行精確控制，提高了液力耦合器的輸出轉(zhuǎn)速的控制精度。
[0009]優(yōu)選地，所述控制器采用晶振頻率為基準(zhǔn)，根據(jù)所述轉(zhuǎn)速傳感器監(jiān)測(cè)到的所述液力耦合器的輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率計(jì)算出所述液力耦合器的輸出轉(zhuǎn)速。這樣，采用晶振頻率作為基準(zhǔn)測(cè)量計(jì)算出液力耦合器的輸出轉(zhuǎn)速，使得計(jì)算得到的液力耦合器的輸出轉(zhuǎn)速的精度更尚。
[0010]優(yōu)選地，所述控制器配置有具有光電隔離功能的開(kāi)關(guān)量輸入輸出通道、具有低通濾波電路和A/D轉(zhuǎn)換器的4?20mA電流Al輸入通道以及具有帶通濾波電路的轉(zhuǎn)速測(cè)頻通道。這樣，控制器的開(kāi)關(guān)量輸入輸出通道可避免受到外界光電變化的影響，4-20mA電流Al輸入通道可以對(duì)輸入的調(diào)速電流信號(hào)進(jìn)行低通濾波處理和模數(shù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)速測(cè)頻通道可以通過(guò)帶通濾波電路對(duì)轉(zhuǎn)速傳感器傳送來(lái)的轉(zhuǎn)速反饋信號(hào)進(jìn)行帶通濾波處理，從而提高液力耦合器的輸出轉(zhuǎn)速控制裝置的控制精度。
[0011 ] 優(yōu)選地，所述控制器上設(shè)置有遠(yuǎn)程控制接口。這樣，在使用該液力耦合器的輸出轉(zhuǎn)速控制裝置時(shí)，操作人員可通過(guò)遠(yuǎn)程控制接口將該液力耦合器的輸出轉(zhuǎn)速控制裝置與其他自動(dòng)控制系統(tǒng)連接配合，從而實(shí)現(xiàn)其他控制需求。
[0012]優(yōu)選地，所述伺服電動(dòng)缸包括伺服電機(jī)、滾珠絲杠、編碼器以及行程開(kāi)關(guān)，所述伺服電機(jī)受所述電動(dòng)缸驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)；所述滾珠絲杠將所述伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)的角位移轉(zhuǎn)換為直行程位移；所述編碼器對(duì)所述伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)的角位移進(jìn)行檢測(cè)并將檢測(cè)到的角位移信號(hào)輸送給所述控制器，且所述角位移信號(hào)經(jīng)所述控制器運(yùn)算處理后作為閥位反饋信號(hào)反饋到所述電動(dòng)缸驅(qū)動(dòng)器中；所述行程開(kāi)關(guān)用于限制所述伺服電動(dòng)缸的零位和滿位。進(jìn)一步地，所述控制器上設(shè)置有遠(yuǎn)程控制接口。這樣，操作人員在斷電或者故障狀態(tài)下，可直接對(duì)電動(dòng)缸進(jìn)行手動(dòng)操作。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為現(xiàn)有的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為本實(shí)用新型液力耦合器的輸出轉(zhuǎn)速控制裝置的結(jié)構(gòu)示意框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]如圖2所示，本實(shí)用新型液力耦合器的輸出轉(zhuǎn)速控制裝置包括控制器1、電動(dòng)缸驅(qū)動(dòng)器2、伺服電動(dòng)缸3、行程傳感器4以及轉(zhuǎn)速傳感器5。在液力耦合器的輸出轉(zhuǎn)速控制裝置開(kāi)始工作前，操作人員先根據(jù)液力耦合器6需要達(dá)到的輸出轉(zhuǎn)速向控制器I中輸入液力耦合器的輸出軸的目標(biāo)轉(zhuǎn)速及勺管的目標(biāo)行程作為目標(biāo)指令?？刂破鱅對(duì)操作人員在現(xiàn)場(chǎng)或通過(guò)遠(yuǎn)程控制輸入的目標(biāo)指令進(jìn)行運(yùn)算處理轉(zhuǎn)換成控制信號(hào)輸出并發(fā)送給電動(dòng)缸驅(qū)動(dòng)器2，從而使電動(dòng)缸驅(qū)動(dòng)器2根據(jù)控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)伺服電動(dòng)缸3運(yùn)轉(zhuǎn)。伺服電動(dòng)缸3的滾珠絲杠與液力耦合器6的勺管的勺頭剛性連接，這樣，伺服電動(dòng)缸3的滾珠絲杠運(yùn)動(dòng)的直線行程即等于勺管的勺頭運(yùn)動(dòng)的直線行程。行程傳感器4用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)勺管的行程，并將監(jiān)測(cè)到的勺管的實(shí)際行程轉(zhuǎn)換為行程反饋信號(hào)反饋到控制器I中?？刂破鱅接收到行程反饋信號(hào)后，對(duì)勺管的實(shí)際行程和操作人員輸入的目標(biāo)行程進(jìn)行比較，并根據(jù)二者的差值對(duì)控制器I輸出的控制信號(hào)進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而對(duì)液力耦合器6的勺管的實(shí)際行程進(jìn)行調(diào)節(jié)控制使其等于目標(biāo)行程。轉(zhuǎn)速傳感器5對(duì)液力耦合器6的輸出轉(zhuǎn)速進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并將監(jiān)測(cè)到的液力耦合器實(shí)際的輸出轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)速反饋信號(hào)反饋到控制器I中。控制器I接收到轉(zhuǎn)速反饋信號(hào)后，對(duì)液力耦合器實(shí)際的輸出轉(zhuǎn)速和操作人員輸入的目標(biāo)轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較，并根據(jù)二者