專利名稱：嵌入式液壓動力系統(tǒng)油液污染監(jiān)測與清潔過濾裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液壓設(shè)備的污染監(jiān)測與過濾清潔裝置，特別涉及一種嵌入式 液壓動力系統(tǒng)油液污染監(jiān)測與清潔過濾裝置。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代液壓設(shè)備中，油液的污染控制和回收利用非常重要。液壓設(shè)備由
于油液污染而造成的故障率占總故障的80%以上，許多工廠企業(yè)或施工單 位并沒有對液壓設(shè)備所使用的油液進(jìn)行污染監(jiān)控，這使得受污染的油液嚴(yán)重 影響了系統(tǒng)中各液壓元件的使用性能和壽命。而且工廠企業(yè)對所使用的油液 在一定時(shí)間后就會更換新的液壓油或油液，將使用過的油液作廢棄處理，造 成浪費(fèi)和環(huán)境污染，加大了工廠企業(yè)生產(chǎn)成本。因此，在保證液壓設(shè)備工作 可靠性的前提下，如何控制油液污染，并使油液得到充分的利用，將成為降 低油液污染損害、提高液壓元件使用壽命和保證液壓系統(tǒng)最大效用的關(guān)鍵問 題。液壓油污染監(jiān)測和過濾清潔是現(xiàn)代液壓系統(tǒng)獲得最佳工作效果必須采取 的技術(shù)措施，無論從學(xué)術(shù)意義和技術(shù)意義的角度，還是從經(jīng)濟(jì)效益的角度， 都是十分重要的。
申請人通過對部分國內(nèi)外現(xiàn)有的油液污染檢測和控制技術(shù)的分析，現(xiàn)有 的油液污染檢測方法和技術(shù)具有以下一些特點(diǎn)檢測原理、方法和裝置在各 種不同的場合有一定的使用價(jià)值，但多數(shù)檢測裝置都屬于離線檢測，設(shè)備復(fù) 雜，成本高，檢測方法繁瑣，依賴人工取樣獲得檢測數(shù)據(jù)，檢測周期長，不 能做到實(shí)時(shí)在線監(jiān)測。而少數(shù)在線式的監(jiān)測裝置都沒有嵌入到液壓動力系統(tǒng) 主油路取樣，通常不能客觀反映油液實(shí)際狀況，也沒有在線過濾清潔油液的 功能。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有技術(shù)的油液污染檢測裝置存在的設(shè)備復(fù)雜、成本高、測定 方法繁瑣、不能控制油液污染等缺陷或不足，本發(fā)明的目的在于，提供一種 嵌入式液壓動力系統(tǒng)油液污染監(jiān)測與清潔過濾裝置，該裝置能夠在線監(jiān)測油 液的污染程度(輕度、中度和嚴(yán)重)，并能根據(jù)污染程度自動選擇液壓系統(tǒng) 正常運(yùn)行、在線清潔、超限報(bào)警功能，實(shí)現(xiàn)油液污染檢測及控制一體化。
為了實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本發(fā)明采取如下的技術(shù)解決方案
一種嵌入式液壓動力系統(tǒng)油液污染監(jiān)測與清潔過濾裝置，包括液壓系統(tǒng) 主油路A，液壓系統(tǒng)主油路A的進(jìn)油口和出油口之間設(shè)置有第二電磁/電液 換向閥，其特征在于，在液壓系統(tǒng)主油路A的進(jìn)油口和出油口上還并聯(lián)設(shè) 置有支油路B，在支油路B上設(shè)有第一電磁/電液換向閥、過濾器和單向閥， 在過濾器上并聯(lián)連接有壓差式油液污染監(jiān)測與顯示裝置。
上述過濾器用于油液的過濾清潔，壓差式油液污染監(jiān)測與顯示裝置用來 在線測量過濾器兩端的壓差信號并根據(jù)壓差信號的測量值利用模糊分類技 術(shù)表示液壓油受污染程度。
本發(fā)明的嵌入式液壓動力系統(tǒng)油液污染監(jiān)測與清潔過濾裝置，作為液壓 設(shè)備的附件嵌入到液壓動力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，在不影響系統(tǒng)正常運(yùn)行、監(jiān)測結(jié) 果更能反映油液實(shí)際運(yùn)行狀況的前提下，創(chuàng)造性的提出了油液污染在線監(jiān)測 與控制一體化的具體思路。該裝置能夠在液壓系統(tǒng)工作過程中在線監(jiān)測出油 液的污染程度，能夠?qū)崿F(xiàn)顯示、存儲、無線傳輸?shù)裙δ埽荒軌蛟诟鼡Q濾芯后， 對受污染的油液進(jìn)行清潔過濾，實(shí)現(xiàn)油液再利用；可應(yīng)用單片機(jī)對壓差信號 進(jìn)行采集、存儲及信號處理等功能，當(dāng)油液污染超限時(shí)，能給出報(bào)警信號， 提醒操作人員及時(shí)清洗或更換油液，以預(yù)防重大事故發(fā)生，同時(shí)還可以通過 兩個二位二通電磁換向閥控制監(jiān)測和清洗時(shí)間，保證液壓系統(tǒng)正常工作。與 現(xiàn)有技術(shù)相比，它將油液監(jiān)測與過濾技術(shù)統(tǒng)一起來考慮，使得油液污染控制
更加有效；將各液壓元件安裝于一個集成塊上，優(yōu)化了結(jié)構(gòu)，加工以及安裝 非常方便；將計(jì)算機(jī)和微電子技術(shù)引入該裝置，為開展油液污染監(jiān)測和控制 智能化研究提供了新途徑。本發(fā)明的嵌入式液壓動力系統(tǒng)油液污染監(jiān)測與清 潔過濾裝置旨在作為液壓設(shè)備的附件嵌入到液壓動力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，不影響 系統(tǒng)的正常運(yùn)行，監(jiān)測結(jié)果更能反映油液實(shí)際運(yùn)行狀況。


圖1為本發(fā)明的嵌入式液壓動力系統(tǒng)油液污染監(jiān)測與清潔過濾裝置結(jié) 構(gòu)示意圖；圖中，A為主油路，B為支油路，其中的標(biāo)號分別表示1、單向 閥，2、過濾器，3、壓差式油液污染監(jiān)測與顯示裝置，4、第一二位二通換 向閥，5、第二二位二通換向閥；
圖2為圖1中過濾器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中的標(biāo)號分別表示21、過濾器 外殼，22、油液監(jiān)測過濾器濾芯/^,鵬，23、油液清洗過濾器濾芯/^糊^， 24、濾芯固定螺栓，25、壓差傳感器，26、壓差信號輸出端子。
圖3為圖1中壓差式油液污染監(jiān)測和顯示裝置的執(zhí)行電路結(jié)構(gòu)示意圖。
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的嵌入式液壓動力系統(tǒng)油液污染監(jiān)測與清潔過濾裝置，包括液壓 系統(tǒng)主油路A，液壓系統(tǒng)主油路A的進(jìn)油口和出油口之間設(shè)置有第二電磁/ 電液換向閥5，在液壓系統(tǒng)主油路A的進(jìn)油口和出油口上還并聯(lián)設(shè)置有支油 路B，在支油路B上設(shè)有第一電磁/電液換向閥4、過濾器2和單向閥1，在 過濾器2上并聯(lián)連接有壓差式油液污染監(jiān)測與顯示裝置3。
壓差式油液污染顯示裝置3包括壓差傳感器和測量顯示器和執(zhí)行電路， 執(zhí)行電路(圖3)包括A/D采樣器、AD轉(zhuǎn)換器、低通濾波器、無線單片機(jī) ED，無線單片機(jī)ED中設(shè)有模糊評判算法，無線單片機(jī)ED連接有LED液 晶顯示器，并通過無線傳輸端口與無線單片機(jī)AP通訊，無線單片機(jī)AP通
過RS232通訊接口連接PC機(jī)終端。
壓差傳感器用于測量過濾器2兩端的壓差信號，將測得的壓差信號送 到執(zhí)行電路，A/D采樣器進(jìn)行數(shù)字化處理，經(jīng)AD轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后，送入低通 濾波器中，利用無線單片機(jī)ED中的模糊評判算法分類送到LED液晶顯示 油液的污染程度，并通過無線傳輸送入無線單片機(jī)AP，經(jīng)RS232通訊接口 送入PC機(jī)終端。
過濾器2的濾芯能夠按過濾精度要求更換為監(jiān)測濾芯或清潔濾芯，成為 油液監(jiān)測用過濾器或油液過濾清洗用過濾器。
油液監(jiān)測用過濾器精度大于油液過濾清潔用過濾器精度，油液過濾清洗 用過濾器精度大于液壓動力系統(tǒng)吸油過濾器精度，即過濾器精度滿足
>"監(jiān)測> /^清潔> /%油°
壓差式油液污染顯示裝置3用于測量過濾器2兩端的壓差信號，將測得 的壓差信號輸出到執(zhí)行電路(圖3)的A/D采樣器進(jìn)行數(shù)字化處理，經(jīng)AD 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后，送入低通濾波器中，利用無線單片機(jī)ED中的模糊評判算法 分類送到LED液晶顯示油液的污染程度，并通過無線傳輸送入無線單片機(jī) AP,經(jīng)RS232通訊接口送入PC機(jī)終端。
在每個測量周期，都可以獲得一條壓差曲線，利用此曲線得出壓差最大 值、均值和斜率，利用無線單片機(jī)ED中的模糊評判算法查詢根據(jù)實(shí)驗(yàn)和模 糊分類建立的數(shù)據(jù)庫可得出對應(yīng)的油液污染程度。油液通過過濾器2的時(shí)間 由兩個二位二通電磁/電液換向閥4、 5來控制，并可通過更換過濾器2中的 不同濾芯達(dá)到監(jiān)測和過濾的功能。
本發(fā)明的嵌入式液壓動力系統(tǒng)油液污染監(jiān)測與清潔過濾裝置，具有兩種 工作方式
第一種工作方式油液污染狀態(tài)在線監(jiān)測首先給第一、第二兩個二位 二通電磁/電液換向閥4、5設(shè)定通電換向時(shí)間，并給兩個電磁/電液換向閥4、
5同時(shí)上電，液壓系統(tǒng)油液流向切換到油液監(jiān)測功能，油液經(jīng)二位二通電磁 換向閥4、過濾器2和單向閥1流回主油路A。通過觀察壓差式油液污染監(jiān) 測與顯示裝置3上的執(zhí)行電路設(shè)置的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫和模糊評判方法，判斷被監(jiān) 測油液污染的程度是輕度，中度，還是嚴(yán)重。最后決定是否對被監(jiān)測油液進(jìn) 行清潔過濾，還是更換新油，如附圖2所示。然后將兩個二位二通電磁換向 閥4、 5斷電換向，本發(fā)明裝置離線。
第二種工作方式油液過濾清洗狀態(tài)首先根據(jù)權(quán)利要求6所述更換合 適的過濾器(2)的濾芯，設(shè)定兩個二位二通電磁換向閥4、 (5)通電換向 時(shí)間，然后給二位二通電磁換向閥(4)、 (5)同時(shí)上電，將液壓動力系統(tǒng)油 液流向切換到油液過濾清洗功能，油液經(jīng)二位二通電磁換向閥(4)、過濾器 (2)和單向閥(1)流回主油路。最后當(dāng)電磁換向閥(4)、 (5)斷電換向后， 表示被過濾油液過濾清洗完成，油液可以繼續(xù)使用，液壓系統(tǒng)恢復(fù)正常工作。 以上僅是本發(fā)明的一種較有代表性的實(shí)施例，顯然，本發(fā)明不限于上述 實(shí)施例，還可以有許多種變形，例如，改變?yōu)V油器的結(jié)構(gòu)形式和壓力差的測 量方法等，因此，在本申請給出的結(jié)構(gòu)思路的前提下，對某一技術(shù)特征作一 些相應(yīng)的調(diào)整或替換，均為本申請保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求
1、一種嵌入式液壓動力系統(tǒng)油液污染監(jiān)測與清潔過濾裝置，包括液壓系統(tǒng)主油路(A)，液壓系統(tǒng)主油路(A)的進(jìn)油口和出油口之間設(shè)置有第二電磁/電液換向閥(5)，其特征在于，在液壓系統(tǒng)主油路(A)的進(jìn)油口和出油口上還并聯(lián)設(shè)置有支油路(B)，在支油路(B)上設(shè)有第一電磁/電液換向閥(4)、過濾器(2)和單向閥(1)，在過濾器(2)上并聯(lián)連接有壓差式油液污染監(jiān)測與顯示裝置(3)。
2、 如權(quán)利要求1所述的嵌入式液壓動力系統(tǒng)油液污染監(jiān)測與清潔過濾 裝置，其特征在于，所述的過濾器(2)用于油液的過濾和清潔；所述的壓 差式油液污染監(jiān)測與顯示裝置(3)用于在線測量過濾器(2)兩端的壓差信 號，并根據(jù)該壓差信號測量值顯示液壓油受污染程度。
3、 如權(quán)利要求1所述的嵌入式液壓動力系統(tǒng)油液污染監(jiān)測與清潔過濾 裝置，其特征在于，所述的壓差式油液污染顯示裝置(3)包括壓差傳感器、 測量顯示器和執(zhí)行電路，其中，壓差傳感器用于測量過濾器(2)兩端的壓 差信號，將測得的壓差信號輸出到執(zhí)行電路的A/D采樣器進(jìn)行數(shù)字化處理， 經(jīng)AD轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后，送入低通濾波器中，利用無線單片機(jī)ED中的模糊評 判算法分類送到LED液晶顯示油液的污染程度，并通過無線傳輸送入無線 單片機(jī)AP，經(jīng)RS232通訊接口送入PC機(jī)終端。
4、 如權(quán)利要求1所述的嵌入式液壓動力系統(tǒng)油液污染監(jiān)測與清潔過濾 裝置，其特征在于，所述的過濾器(2)的濾芯能夠按過濾精度要求更換為 監(jiān)測濾芯或清潔濾芯，成為油液監(jiān)測用過濾器或油液過濾清洗用過濾器。
5、 如權(quán)利要求4所述的嵌入式液壓動力系統(tǒng)油液污染監(jiān)測與清潔過濾 裝置，其特征在于，所述的油液監(jiān)測用過濾器精度大于油液過濾清潔用過濾 器精度，油液過濾清洗用過濾器精度大于液壓動力系統(tǒng)吸油過濾器精度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種嵌入式液壓動力系統(tǒng)油液污染監(jiān)測與清潔過濾裝置，包括液壓系統(tǒng)主油路A，液壓系統(tǒng)主油路A的進(jìn)油口和出油口之間設(shè)置有第二電磁/電液換向閥，其特征在于，在液壓系統(tǒng)主油路A的進(jìn)油口和出油口上還并聯(lián)設(shè)置有支油路B，在支油路B上設(shè)有第一電磁/電液換向閥、過濾器和單向閥，在過濾器上并聯(lián)連接有壓差式油液污染監(jiān)測與顯示裝置。該濾裝置旨在作為液壓設(shè)備的附件嵌入到液壓動力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，不影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行，監(jiān)測結(jié)果更能反映油液實(shí)際運(yùn)行狀況。
文檔編號F15B21/04GK101363464SQ20081015111
公開日2009年2月11日 申請日期2008年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月26日
發(fā)明者李敏哲, 谷立臣, 賀利樂 申請人:西安建筑科技大學(xué)