一种25t轴重货车滚动轴承压装机电液控制系统 |
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| 申请号 | CN201610452521.X | 申请日 | 2016-06-21 | 公开(公告)号 | CN107524647A | 公开(公告)日 | 2017-12-29 |
| 申请人 | 何志杰; | 发明人 | 何志杰; | ||||
| 摘要 | 一种25t轴重货车 滚动 轴承 压装机电液控制系统，主要由2个定量 齿轮 泵 1供油，压装工作时，两泵各自为一压装 液压缸 供油。所开发的压装机液压 监控系统 能实时准确地调整压装状态，系统 软件 运行正常，基本达到了设计目的。该监控系统具有比较强的安全性和可靠性，软件的使用和操作都比较方便，操作人员很容易掌握。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种25t轴重货车滚动轴承压装机电液控制系统，其特征是：所述压装机液压系统主要由2个定量齿轮泵1供油，压装工作时，两泵各自为一压装液压缸供油。 |
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| 说明书全文 | 一种25t轴重货车滚动轴承压装机电液控制系统所属技术领域 背景技术[0002] 货车滚动轴承压装机是铁路系统的配套设备，其主要用途是采用冷压方式将滚动轴承压装到车轴上。货车车轮主轴轴承和主轴的连接需要有一定的过盈量，安装时压装力较大，需要对轴承与主轴之间的磨擦力及贴合力进行严格的测量，并且压装时两个滚动轮轴承的压装力需要量要保持基本平衡，因此轴承压装力是直接影响滚动轴承压装质量的关键参数。轴承压装质量不高是列车发生热轴、切轴事故的主要原因之一。所以正确判断压装力的大小，保证轴承压装质量，对铁路系统保障行车安全至关重要。 [0003] 早期货车滚动轴承的压装都是由人工手动控制液压机械设备来完成的，这种压装设备的控制系统比较简单，但压装效率较低，而且由于人工无法判断压装力的大小，容易导致压装力偏大或偏小，滚动轴承压装位置不符合要求，给铁路运行造成安全隐患。为达到铁道部关于25 t轴重铁路货车紧凑型滚动轴承压装技术的规定，汲取多年来滚动轴承压装机设计中的优秀技术，对25t轴重滚动轴承压装机进行电液控制系统设计改造，使之能更好地应用于工程实践，从而保证压装精度，提高压装效率。 发明内容[0004] 本发明提出了一种25t轴重货车滚动轴承压装机电液控制系统，所开发的压装机液压监控系统能实时准确地调整压装状态，系统软件运行正常，基本达到了设计目的。该监控系统具有比较强的安全性和可靠性，软件的使用和操作都比较方便，操作人员很容易掌握。 [0005] 本发明所采用的技术方案是：所述压装机液压系统主要由2个定量齿轮泵1供油，压装工作时，两泵各自为一压装液压缸供油。工作时定量泵输出的是高压油，经过溢流阀10将油压分为高低压油，当系统工作时溢流阀10出口为低压油，可用来控制靠轮液压缸、顶轮液压缸和引套的工作，而高压油油压，也即左右压装液压缸的压装压力分别由溢流阀2和5来设定。 [0006] 所述液压系统中安装了2个位移传感器7和2个压力传感器4，用来实时监测左右压装液压缸的位移和压力。其中压力传感器关系到贴和压装力的设定、压装曲线压力值的准确度以及最大压装力的确定；位移传感器则作为压力一位移曲线上的定距离采样器，要求每隔1mm实时采样一次压力值。 [0007] 所述控制系统选用某公司的57300型PLC作为控制系统的控制器，采用专用编程软件STEP7 V5.1进行软件编程。STEP7编程软件具有硬件配置和参数设置、通信组态、编程、测试、启动和维护、文件建档、运行和诊断等功能闭。 [0008] 所述控制系统采用块调用封装好的系统分层结构，其中总控制块OB1主要用于控制电机、液压泵启停以及自动/手动压装块的调用控制。由于手动压装块仅涉及到UO输人输出，无静态变量需要保存，故采用FC功能调用;而自动压装为顺序控制，采用专门的S7Graph顺序控制语言最为简单，它是以功能块的形式被别的逻辑块调用的。在进行压装数据处理时，由于数据的计算需分成两部分，一部分在压装进行时被调用(压装数据处理块FC4)，另一部分是在压装结束后进行(背压、最大压、贴和压计算块FC6)，并且需要设置静态变量存储区为触摸屏的数据处理提供数据来源，所以需要设置共享背景数据块DB1来保存中间变量。 [0009] 所述上位机组态界面选用三菱公司的A985GOT图形终端操作系统，它负责与PLC通信，处理已经数字化的信号转变成实时曲线，并且可以虚拟开关控制面板进行人机交互操作，对轴承信息进行汇总，进行报表处理，生成标准化的轴承压装记录报告，包括轴承主要尺寸参数、维修情况、操作人员和压装力曲线和压装质量等相关信息进行打印处理。 [0010] 所述组态界面开发时共有5个界面，包括一个启动界面，一个压装参数设定界面，一个手动压装界面、一个自动压装界面和一个监控打印画面。 [0011] 所述自动压装界面，其中轴号、轴厂代号、压装单位代号以及左、右轴承编号均为数值输出元件，其对应的软元件相应为MW10, MW12,MW14,MW16和MW18。开始压装、重新设定以及返回压装界面均为开关元件。点动开始压装，可选位软件元件I0005,通过固定值4进行画面切换；点动重新设定，通过动作设置可通过固定值2进行画面切换，点动返回压装界面，则可通过固定值1进行画面切换。 [0012] 本发明的有益效果是：该压装机液压监控系统能实时准确地调整压装状态，系统软件运行正常，基本达到了设计目的。该监控系统具有比较强的安全性和可靠性，软件的使用和操作都比较方便，操作人员很容易掌握。附图说明 [0013] 图1是本发明的压装工序流程图。 [0014] 图2是本发明的液压系统原理图。 [0015] 图3是本发明的控制系统分层结构图。 具体实施方式[0016] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。 [0017] 如图1，压装机液压系统主要由2个定量齿轮泵1供油，压装工作时，两泵各自为一压装液压缸供油。工作时定量泵输出的是高压油，经过溢流阀10将油压分为高低压油，当系统工作时溢流阀10出口为低压油，可用来控制靠轮液压缸、顶轮液压缸和引套的工作，而高压油油压，也即左右压装液压缸的压装压力分别由溢流阀2和5来设定。 [0018] 如图2，控制系统刚开始工作时，系统处于卸载状态，要求所有电磁阀都不工作。工作前使二位三通电磁换向阀9的电磁铁1DT通电，使远程控制溢流阀10工作。车轴轮对推入后，三位四通电磁换向阀14的电磁铁SDT工作，顶轮对缸工作，车轴轮对被顶起。顶起结束由定时器延时控制，必须注意的是延时时间一定要大于车轴轮对被顶起时间。完成后，电磁铁SDT保持，同时将三位四通电磁换向阀11的电磁铁2DT接通，开始左右压装液压缸中的伸套定位，当定位压力达到压力继电器12中1YJ设定压力时，发出信号使伸引套工序结束，此时电磁铁2DT保持。接着三位四通电磁换向阀16的电磁铁7DT开始工作，靠轮液压缸工作，轮对被逐渐夹紧，当达到压力继电器17中4YJ设定压力时，发出信号靠轮定位结束。接下来进行压装工序，使二位四通电磁换向阀3和6的电磁铁4DT和9DT工作，左右压装液压缸活塞杆伸出进行压装。压装结束后，电磁铁4DT和9DT复位。如果将三位四通电磁换向阀16和11的电磁铁8DT和3DT接通，则左右压装液压缸和靠轮液压缸活塞杆一起退回，而引套液压缸则依靠压装液压缸退回阻尼一同退回，因压装液压缸退回时间远大于靠轮液压缸退回时间，所以当压力继电器13中2YJ达到设定压力时，发出信号压装缸退回，退回工序结束，电磁铁8DT和3DT复位。此时若将电磁铁6DT接通则顶轮缸退回，当压力继电器2YJ发出信号时表示轮对落下，6DT复位，此时可将轮对送出压装机。最后将1DT复位，系统回到卸载状态，可进行下一车轴轴承压装。 [0019] 液压系统中安装了2个位移传感器7和2个压力传感器4，用来实时监测左右压装液压缸的位移和压力。其中压力传感器关系到贴和压装力的设定、压装曲线压力值的准确度以及最大压装力的确定；位移传感器则作为压力一位移曲线上的定距离采样器，要求每隔1mm实时采样一次压力值。 [0020] 控制系统选用某公司的57300型PLC作为控制系统的控制器，采用专用编程软件STEP7 V5.1进行软件编程。STEP7编程软件具有硬件配置和参数设置、通信组态、编程、测试、启动和维护、文件建档、运行和诊断等功能闭。 [0021] 如图3，控制系统采用块调用封装好的系统分层结构，其中总控制块OB1主要用于控制电机、液压泵启停以及自动/手动压装块的调用控制。由于手动压装块仅涉及到UO输人输出，无静态变量需要保存，故采用FC功能调用;而自动压装为顺序控制，采用专门的S7Graph顺序控制语言最为简单，它是以功能块的形式被别的逻辑块调用的。在进行压装数据处理时，由于数据的计算需分成两部分，一部分在压装进行时被调用(压装数据处理块FC4)，另一部分是在压装结束后进行(背压、最大压、贴和压计算块FC6)，并且需要设置静态变量存储区为触摸屏的数据处理提供数据来源，所以需要设置共享背景数据块DB1来保存中间变量。 [0022] 上位机组态界面选用三菱公司的A985GOT图形终端操作系统，它负责与PLC通信，处理已经数字化的信号转变成实时曲线，并且可以虚拟开关控制面板进行人机交互操作，对轴承信息进行汇总，进行报表处理，生成标准化的轴承压装记录报告，包括轴承主要尺寸参数、维修情况、操作人员和压装力曲线和压装质量等相关信息进行打印处理。 [0023] 组态界面开发时共有5个界面，包括一个启动界面，一个压装参数设定界面，一个手动压装界面、一个自动压装界面和一个监控打印画面。 [0024] 自动压装界面中轴号、轴厂代号、压装单位代号以及左、右轴承编号均为数值输出元件，其对应的软元件相应为MW10, MW12,MW14,MW16和MW18。开始压装、重新设定以及返回压装界面均为开关元件。点动开始压装，可选位软件元件I0005,通过固定值4进行画面切换；点动重新设定，通过动作设置可通过固定值2进行画面切换，点动返回压装界面，则可通过固定值1进行画面切换。 |
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