專利名稱：智能電氣控制牽引機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種電力施工機(jī)械，特別是涉及一種智能電氣控制的牽引機(jī)。
背景技術(shù)：
在張力架線施工中，牽引機(jī)是一種不可或缺的主要工具之一，它的性能好 壞，直接影響到架線施工的質(zhì)量和進(jìn)度。
但在以前的技術(shù)中，沒有利用引入PLC控制器，這樣牽引機(jī)不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng) 化控制，從而大大降低了系統(tǒng)的工作效率。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種智能電氣控制的牽引機(jī)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案
本實(shí)用新型在牽引機(jī)的控制柜中加裝PLC控制器，PLC控制器的輸山端子與 控制柜中的控制端子相連，PLC控制器的輸入端子與外圍電路的輸出端相連。 上述的外圍電路包括至少一個(gè)傳感器。
上述的傳感器包括發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)水溫傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油壓 力傳感器、燃油油位傳感器和油門反饋電位計(jì)；發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)水 溫傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油壓力傳感器、燃油油位傳感器均通過PLC控制器與控制 柜的顯示器相連；油門反饋電位計(jì)通過PLC控制器與控制柜的電子油門電機(jī)相 連。
上述的傳感器包括馬達(dá)轉(zhuǎn)速傳感器，馬達(dá)轉(zhuǎn)速傳感器通過PLC控制器與液 壓泵的比例電磁閥相連接。
上述的外圍電路包括手、自動(dòng)選擇按鈕，手、自動(dòng)選擇按鈕通過PLC控制 器連接到液壓變量泵電比例控制閥和電子油門電機(jī)，手動(dòng)模式下，各個(gè)動(dòng)作通 過控制柜上的電磁開關(guān)經(jīng)PLC控制器，單獨(dú)調(diào)節(jié)，自動(dòng)模式下，各個(gè)動(dòng)作通過 PLC控制器自動(dòng)控制，牽引方向由手柄控制，牽引速度在發(fā)動(dòng)機(jī)給定的功率下自 動(dòng)達(dá)到最大，牽引最大速度由手柄設(shè)置。
外圍電路包括三個(gè)油壓傳感器、牽引力電位計(jì)和液壓油溫傳感器，且三個(gè) 油壓傳感器、牽引力電位計(jì)和液壓油溫傳感器通過PLC控制器與控制柜的顯示 器相連；PLC控制器的輸出端子與控制柜的操作面板相連，顯示器位于操作面板 當(dāng)中。
上述的控制柜中的控制端子包括發(fā)動(dòng)機(jī)、制動(dòng)器、泵、溢流闊、巻線盤、夾緊伸縮器和冷卻風(fēng)扇。
外圍電路包括手柄和遙控盒，遙控盒中設(shè)有牽引手柄、油門開關(guān)和急停開 關(guān)；上述的牽引手柄通過PLC控制器與液壓泵相連；上述的遙控盒油門開關(guān)通 過PLC控制器與發(fā)動(dòng)機(jī)的油門電機(jī)相連；上述的急停開關(guān)通過PLC控制器與液 壓泵、制動(dòng)器電磁閥和發(fā)動(dòng)機(jī)的油門電機(jī)相連。
采用上述技術(shù)方案的本實(shí)用新型，由于在牽引機(jī)的控制柜中加裝PLC控制 器，從而實(shí)現(xiàn)了牽引機(jī)的智能控制。本使用新型是一種高效的電力施工機(jī)械， 它的整體性能好，主要功能件配置高，功率儲(chǔ)備大，牽引速度快，用途廣泛。 該設(shè)備能滿足輸電線路大截面導(dǎo)線一牽四一次性展放的需要。該機(jī)型配合4X 30固張力機(jī)主要用于山區(qū)、丘陵地形的500kV四分裂及220kV雙分裂LGJ—720 及以下導(dǎo)線的張力展放，可以滿足500kV牽引繩在各種地形的張力展放。


圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)原理框圖； 圖2為本實(shí)用新型的電氣原理圖。
具體實(shí)施方式

如圖1所示，本實(shí)用新型包括牽引機(jī)，在牽引機(jī)的控制柜中加裝PLC控制 器，PLC控制器的輸出端子與控制柜中的控制端子相連，PLC控制器的輸入端子 與外圍電路的輸出端相連。上述的外圍電路可以是傳感器、電位計(jì)、開關(guān)或遙 控盒等，控制柜中的控制端子可以是顯示器、油門電機(jī)、泵、制動(dòng)器或液壓油 箱等等。
如圖2所示，在本實(shí)用新型的電氣原理圖中，加入PLC控制器后，可實(shí)現(xiàn) 六項(xiàng)功能
一、發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)監(jiān)控及控制
外圍電路包括至少一個(gè)傳感器。上述的傳感器包括發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、發(fā) 動(dòng)機(jī)水溫傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油壓力傳感器、燃油油位傳感器和油門反饋電位計(jì)； 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)水溫傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油壓力傳感器、燃油油位傳 感器均通過PLC控制器與控制柜的顯示器相連；油門反饋電位計(jì)通過PLC控制 器與控制柜的電子油門電機(jī)相連。
系統(tǒng)通過傳感器獲得發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)數(shù)據(jù)，通過液位傳感器，液位傳感器為 可變電阻，采集燃油液位信息，顯示器動(dòng)態(tài)顯示發(fā)動(dòng)機(jī)各參數(shù)或狀態(tài)。
監(jiān)控內(nèi)容包括①發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速rpm;②冷卻水溫度。C;③機(jī)油壓力kPa;④
燃油液位％，上、下油位超限報(bào)警。
發(fā)動(dòng)機(jī)油門控制油門反饋電位計(jì)給出的電壓信號(hào)到PLC控制器，PLC控制器通過電子油門執(zhí)行器控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。
二、 液壓系統(tǒng)和發(fā)動(dòng)機(jī)的功率匹配控制
傳感器包括馬達(dá)轉(zhuǎn)速傳感器，馬達(dá)轉(zhuǎn)速傳感器通過PLC控制器與液壓油箱 相連接。
控制系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速變化，判斷發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的失速狀況。如果 失速過大，則控制系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)，即減小變量泵的排量，降低馬達(dá)的吸收功率， 使發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率和負(fù)載功率相匹配，保障發(fā)動(dòng)機(jī)處于較佳的工作狀態(tài)。
三、 整車液壓系統(tǒng)動(dòng)作控制
所述的外圍電路包括手、自動(dòng)選擇按鈕，手、自動(dòng)選擇按鈕通過PLC控制 器連接到液壓變量泵電比例控制閥和電子油門電機(jī)，手動(dòng)模式下，各個(gè)動(dòng)作通 過控制柜上的電磁開關(guān)經(jīng)PLC控制器，單獨(dú)調(diào)節(jié)，自動(dòng)模式下，各個(gè)動(dòng)作通過 PLC控制器自動(dòng)控制。
1、 初始狀態(tài)
開機(jī)后即處于初始狀態(tài)，只有在初始狀態(tài)下才能選擇手動(dòng)、自動(dòng)模式。① 手柄在中位；②泵在零位；③制動(dòng)器結(jié)合。
2、 手動(dòng)模式
在初始狀態(tài)下，通過手、自動(dòng)開關(guān)選擇手動(dòng)模式，在手動(dòng)模式下，
① 牽引速度和方向由手柄調(diào)節(jié)；
② 牽引力受預(yù)設(shè)最大牽引力限制，預(yù)設(shè)最大牽引力由電位計(jì)設(shè)置，并在顯 示器上顯示其值；
③ 如果發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)過載，則發(fā)動(dòng)機(jī)功率極限控制程序?qū)p小牽引速度，以 減小負(fù)載功率，保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)不過載。
3、 自動(dòng)模式
在初始狀態(tài)下，通過手、自動(dòng)開關(guān)選擇自動(dòng)模式，在自動(dòng)模式下，
① 牽引方向由控制柜上的牽引手柄控制；
② 牽引速度在發(fā)動(dòng)機(jī)給定的功率下自動(dòng)達(dá)到最大，牽引最大速度由手柄設(shè)
置；
(D牽引力受預(yù)設(shè)最大牽引力限制，預(yù)設(shè)最大牽引力由控制柜上的電位計(jì)設(shè) 置，并在顯示器上顯示其值；
④ 如果發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)過載，則發(fā)動(dòng)機(jī)功率極限控制程序?qū)p小牽引速度，以 減小負(fù)載功率，保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)不過載。
系統(tǒng)可使?fàn)恳俣缺３趾愣?，如果出現(xiàn)牽引力不足的情況，系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，增加發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率。四、 液壓系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控外圍電路包括三個(gè)油壓傳感器、牽引力電位計(jì)、和液壓油溫傳感器，且三個(gè)油壓傳感器、牽引力電位計(jì)、和液壓油溫傳感器通過PLC控制器與控制柜的 顯示器相連；PLC控制器的輸出端子與控制柜的操作面板相連，顯示器位于操作 面板當(dāng)中。主要顯示以下內(nèi)容①工作壓力；②牽引力；③液壓油溫；④牽引速度； ⑤預(yù)設(shè)值顯示；⑥工作模式顯示。系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定包括①液壓系統(tǒng)各比例閥的開啟電流、最大電流、斜坡曲 線設(shè)定；②電氣系統(tǒng)各傳感器標(biāo)定；③控制器輸出端子狀態(tài)查詢等功能。五、 系統(tǒng)安全保護(hù)控制柜中的控制端子包括發(fā)動(dòng)機(jī)、制動(dòng)器、泵、溢流閥、巻線盤、夾緊 伸縮器和冷卻風(fēng)扇。1、 牽引過載保護(hù)牽引機(jī)工作前，先通過控制柜上的牽引力預(yù)設(shè)旋鈕，經(jīng)PLC控制器控制液 壓泵的最大壓力，預(yù)設(shè)最大牽引力，當(dāng)壓力傳感器檢測(cè)到液壓泵的壓力，即牽 引力大于預(yù)設(shè)最大牽引力時(shí)，PLC控制器控制液壓泵的比例電磁閥，自動(dòng)調(diào)節(jié)液 壓泵的排量和壓力，系統(tǒng)自動(dòng)處于安全保護(hù)狀態(tài)，牽引停滯。此時(shí)，系統(tǒng)處于 保壓狀態(tài)，制動(dòng)器不結(jié)合，壓力記憶。2、 牽引失載保護(hù)如果在牽引過程中，發(fā)生牽引繩斷裂或者突然失載，尾繩液壓系統(tǒng)壓力低 于設(shè)定值，但可調(diào)等情況，自動(dòng)關(guān)閉主泵，制動(dòng)器結(jié)合，停止?fàn)恳?發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn) 速傳感器檢測(cè)到發(fā)動(dòng)機(jī)突然增速、系統(tǒng)壓力傳感器檢測(cè)到液壓泵或尾繩壓力突 然降低，PLC控制器控制發(fā)動(dòng)機(jī)油門電機(jī)，把發(fā)動(dòng)機(jī)油門降到怠速；同時(shí)，PLC 控制器控制液壓泵的比例電磁閥，液壓泵不輸出流量和壓力；當(dāng)馬達(dá)轉(zhuǎn)速傳感 器檢測(cè)到馬達(dá)轉(zhuǎn)速接近為零時(shí)，PLC控制器使剎車電磁閥斷電，制動(dòng)器結(jié)合。)3、 發(fā)動(dòng)機(jī)功率極限保護(hù)在牽引過程中，如果發(fā)生發(fā)動(dòng)機(jī)功率不足的情況，即發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器檢 測(cè)到發(fā)動(dòng)機(jī)降速超過300轉(zhuǎn)/分鐘，PLC控制器控制液壓泵的比例電磁閥，使液 壓泵減小排量，降低功率，即系統(tǒng)自動(dòng)降低牽引速度，減小負(fù)載功率，保護(hù)發(fā) 動(dòng)機(jī)不過載。4、 制動(dòng)器結(jié)合和開啟時(shí)間與牽引的啟動(dòng)停止匹配制動(dòng)器的開合是通過控制柜上的牽引手柄來實(shí)現(xiàn)的，扳動(dòng)牽引手柄離開中 位時(shí)，PLC控制器開始給液壓泵上的比例電磁閥提供控制電流，液壓泵開始輸出流量給液壓馬達(dá)，使液壓馬達(dá)旋轉(zhuǎn)，扳動(dòng)牽引手柄離開中位的同時(shí)，PLC控制器 給制動(dòng)器電磁閥供電，制動(dòng)器開啟；相反扳動(dòng)牽引手柄回到中位時(shí)，PLC控制器 停止給液壓泵上的比例電磁閥提供控制電流，液壓泵不再輸出流量給液壓馬達(dá)， 使液壓馬達(dá)停止旋轉(zhuǎn)，扳動(dòng)牽引手柄回到中位的同時(shí)，PLC控制器給制動(dòng)器電磁 閥斷電，制動(dòng)器結(jié)合。制動(dòng)器結(jié)合和開啟時(shí)間可通過PLC控制器調(diào)整。5、系統(tǒng)動(dòng)作互鎖，保障系統(tǒng)各動(dòng)作正常、邏輯關(guān)系不混亂，防止誤操作。 尾繩卡緊器油缸伸出時(shí)，卡緊器行程開關(guān)結(jié)合，PLC控制器切斷液壓泵比例 電磁閥的控制電流，此時(shí)搬動(dòng)控制柜上的牽引手柄，液壓泵也不工作；如果牽 引機(jī)在工作時(shí)，即液壓泵在輸出流量，液壓馬達(dá)在旋轉(zhuǎn)時(shí)，PLC控制器使尾繩卡 緊器油缸電磁閥斷電，此時(shí)操作控制柜上的卡緊器油缸開關(guān)，卡緊器不動(dòng)作。 防止?fàn)恳龣C(jī)工作時(shí)，卡緊器油缸伸出，導(dǎo)致油缸損壞、牽引繩斷裂等重大事故。 各相關(guān)溫度、濾清器堵塞等報(bào)警發(fā)生時(shí)，主液壓系統(tǒng)不工作。通過溫度傳 感器、濾清器堵塞報(bào)警信號(hào)，PLC控制器切斷液壓泵比例電磁閥的控制電流，液 壓泵停止工作，從而保護(hù)液壓系統(tǒng)和液壓元件不受損壞。溫度傳感器檢測(cè)到液 壓油溫度大于3(TC時(shí)，PLC控制器自動(dòng)接通冷卻風(fēng)扇開關(guān)，風(fēng)扇給系統(tǒng)強(qiáng)制散 執(zhí)。六、有線遙控控制外圍電路包括手柄和遙控盒，遙控盒中設(shè)有牽引手柄、油門開關(guān)和急停開 關(guān)；所述的牽引手柄通過PLC控制器與液壓泵相連；所述的遙控盒油門開關(guān)通 過PLC控制器與發(fā)動(dòng)機(jī)的油門電機(jī)相連。所述的急停開關(guān)通過PLC控制器與液 壓泵、制動(dòng)器電磁閥和發(fā)動(dòng)機(jī)的油門電機(jī)相連?？赏ㄟ^油門加減開關(guān)，自復(fù)位來實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的油門控制。 通過牽引手柄來實(shí)現(xiàn)泵的正反轉(zhuǎn)從而達(dá)到控制馬達(dá)正反轉(zhuǎn)的目的。 通過有線遙控盒上的急停開關(guān)來實(shí)現(xiàn)智能電器控制系統(tǒng)的緊急停止，按下 急停開關(guān)，PLC控制器控制發(fā)動(dòng)機(jī)油門電機(jī)，把發(fā)動(dòng)機(jī)油門降到怠速；同時(shí)，PLC 控制器控制液壓泵的比例電磁閥，液壓泵不輸出流量和壓力；當(dāng)馬達(dá)轉(zhuǎn)速傳感 器檢測(cè)到馬達(dá)轉(zhuǎn)速接近為零時(shí)，PLC控制器使剎車電磁閥斷電，制動(dòng)器結(jié)合。
權(quán)利要求1、一種智能電氣控制牽引機(jī)，其特征在于在牽引機(jī)的控制柜中加裝PLC控制器，PLC控制器的輸出端子與控制柜中的控制端子相連，PLC控制器的輸入端子與外圍電路的輸出端相連。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能電氣控制牽引機(jī)，其特征在于所述的外圍電路包括至少一個(gè)傳感器。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能電氣控制牽引機(jī)，其特征在于所述的傳感器包括發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)水溫傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油壓力傳感器、燃油油位傳感器和油門反饋電位計(jì)；發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)水溫傳感器、發(fā)動(dòng) 機(jī)機(jī)油壓力傳感器、燃油油位傳感器均通過PLC控制器與控制柜的顯示器相連； 油門反饋電位計(jì)通過PLC控制器與控制柜的電子油門電機(jī)相連。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能電氣控制牽引機(jī)，其特征在于所述的傳感 器包括馬達(dá)轉(zhuǎn)速傳感器，馬達(dá)轉(zhuǎn)速傳感器通過PLC控制器與液壓泵的比例電磁 閥相連接。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的智能電氣控制牽引機(jī)，其特征在于所述的外圍電路包括手、自動(dòng)選擇按鈕，手、自動(dòng)選擇按鈕通過PLC控制器連接到液壓變 量泵電比例控制閥和電子油門電機(jī)，手動(dòng)模式下，各個(gè)動(dòng)作通過控制柜上的電 磁開關(guān)經(jīng)PLC控制器，單獨(dú)調(diào)節(jié)，自動(dòng)模式下，各個(gè)動(dòng)作通過PLC控制器自動(dòng) 控制，牽引方向由手柄控制，牽引速度在發(fā)動(dòng)機(jī)給定的功率下自動(dòng)達(dá)到最大， 牽引最大速度由手柄設(shè)置。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的智能電氣控制牽引機(jī)，其特征在于所述的外圍 電路包括三個(gè)油壓傳感器、牽引力電位計(jì)和液壓油溫傳感器，且三個(gè)油壓傳感 器、牽引力電位計(jì)和液壓油溫傳感器通過PLC控制器與控制柜的顯示器相連；PLC控制器的輸出端子與控制柜的操作面板相連，顯示器位于操作面板當(dāng)中。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能電氣控制牽引機(jī)，其特征在于所述的控制 柜中的控制端子包括發(fā)動(dòng)機(jī)、制動(dòng)器、泵、溢流閥、巻線盤、夾緊伸縮器和 冷卻風(fēng)扇。
8、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的智能電氣控制牽引機(jī)，其特征在于所述的外圍 電路包括手柄和遙控盒，遙控盒中設(shè)有牽引手柄、油門開關(guān)和急停開關(guān)；所述 的牽引手柄通過PLC控制器與液壓泵相連；所述的遙控盒油門開關(guān)通過PLC控 制器與發(fā)動(dòng)機(jī)的油門電機(jī)相連；所述的急停開關(guān)通過PLC控制器與液壓泵、制 動(dòng)器電磁閥和發(fā)動(dòng)機(jī)的油門電機(jī)相連。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種智能電氣控制牽引機(jī)，在牽引機(jī)的控制柜中加裝PLC控制器，PLC控制器的輸出端子與控制柜中的控制端子相連，PLC控制器的輸入端子與外圍電路的輸出端相連。采用上述技術(shù)方案的本實(shí)用新型，由于在牽引機(jī)的控制柜中加裝PLC控制器，從而實(shí)現(xiàn)了牽引機(jī)的智能控制。本實(shí)用新型是一種高效的電力施工機(jī)械，它的整體性能好，主要功能件配置高，功率儲(chǔ)備大，牽引速度快，用途廣泛。該設(shè)備能滿足輸電線路大截面導(dǎo)線一牽四一次性展放的需要。該機(jī)型配合4×30kN張力機(jī)主要用于山區(qū)、丘陵地形的500kY四分裂及220kY雙分裂LGJ-720及以下導(dǎo)線的張力展放，可以滿足500kY牽引繩在各種地形的張力展放。
文檔編號(hào)H02G1/04GK201167216SQ200820070699
公開日2008年12月17日 申請(qǐng)日期2008年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月26日
發(fā)明者劉建鋒, 李林峰 申請(qǐng)人:李林峰;劉建鋒