液压制动系统安全运行在线监测装置制造方法及图纸

一种液压制动系统安全运行在线监测装置，该在线监测装置的渐开线型力矩测量装置、闸间隙传感器、油压传感器、碟簧座传感器和阀芯位置传感器均与信号采集器连接，信号采集器与上位计算机连接。优点：（１）该在线监测装置能够在线直接测量制动装置的关键运行参数，尤其是能够直接测量制动力矩、制动正压力、电磁换向阀阀芯位置，对正在使用的液压制动系统只需要安装必要的传感器即可实现监测，结构简单，方法可靠。（２）采用分布式结构，底层监测点实现液压制动系统各种运行参数的采集与监测，高层监测站进行液压制动系统的在线监测、信息管理、设备状态识别和故障报警。（３）能与企业的ＭＩＳ（管理信息系统）轻松连接，实现信息的网络管理，便于远程设备管理。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种在线监测装置，特别是一种液压制动系统的安全在线监测装置。
技术介绍
目前，针对煤矿设备液压制动系统的监测方法很多，都是采用间接的测量方法，有的 用塞尺来人工测量闸间隙，有的以实时监测制动闸间隙和油路油压来综合判断制动系统性 能等。实践表明通过间隙值和油压值来间接判断制动系统性能存在不足， 一些故障的发生 难以由此做出准确判断，制动系统性能最主要的参数是制动力矩和制动正压力，无论在哪 种情况下，只要制动力矩和制动正压力达到要求，设备就可以安全制动，而现有的测量方 法都是测得闸间隙值和油压值之后，通过计算得到制动力矩，由于间隙值和油压值本身只 是反映制动性能的间接量，它们在某些故障情况发生时也可能显示正常，这就带来测量的 不准确性，留下了安全隐患。
技术实现思路
本技术的目的是要提供一种能够直接测量油压、闸间隙、制动正压力和电磁换 向阀阀芯位置的液压制动系统安全运行在线监测装置。本技术的目的是这样实现的该在线监测装置包括有渐开线型力矩测量装置、闸 间隙传感器、油压传感器、碟簧座传感器、阀芯位置传感器、信号采集器和上位计算机， 渐开线型力矩测量装置、闸间隙传感器、油压传感器、碟簧座传感器和阀芯位置传感器均 与信号采集器连接，信号采集器与上位计算机连接。所述的信号采集器包括有信号通道、缓冲放大器和A/D转换器，信号通道、缓冲放大器和A/D转换器顺序连接，采样时钟同时与A/D转换器和控制器连接，存储块和PCI接口与控制 器连接。所述的信号通道(8)包括有集成电路(Nl)、 (N3)、 (N5)、 (N6)、 (D7)、 (D8)、 (D9) 和(DIO)，输入、输出接口 (Ul)、 (U2)、 (XS1)、 (XF1)、 (XF3)和(XF4)，集成电路(Nl) 和(N3)的输出与输入、输出接口 (XF1)对应连接，集成电路(N5)、 (N6)的输出分别与 输入、输出接口 (XF3)、 (XF4)对应连接，输入、输出接口 (XS1)与集成电路(Nl)、 (N3)、 (N5)、 (N6)和输入对应连接；集成电路(D7)、 (D8)的输出与输入、输出接口 (Ul)连 接，集成电路(D9)、 (D10)的输出与输入、输出接口 (U2)连接。所述的缓冲放大器(9)包括有集成电路(N4)，集成电路(N4)的输入与信号通道连 接；集成电路(N4)的输出与集成电路(N2)的输入连接。所述的A/D转换器(10)包括有集成电路(N2)，集成电路(N2)的输出通过总线(AD—DATA) 与存储块连接。所述的存储块(12)包括有集成电路(D3)、 (D4)、 (D5)、 (D6)，集成电路(D3)、 (D4)、(D5)、 (D6)的输入端通过总线(AD_DATA)和(AD_CNTL)与A/D转换器连接，集成电路(D3)、 (D4)、 (D5)、 (D6)的输出端通过总线(BD)与集成电路(Dl)和(D2)的输入端 连接。所述的控制器(13)包括有集成电路(U3)，该集成电路(U3)为QL5030嵌入式32位可 编程接口控制器。所述的PCI接口 (14)包括有集成电路(U5)，该集成电路(U5)为基于FPGA的PCI接口 及辅助电路。有益效果釆用上述技术方案后，液压制动系统的油路、电磁阀、制动闸块、碟簧座 传感器均安装有相应检测传感器，并与信号采集器通过电缆相连，通过总线将信号引至上 位计算机中。渐开线形制动力矩测量装置用于在停车状态下测量制动力矩，检测到的信号 电传至信号采集器内；碟簧座传感器安装在制动闸内部，与碟簧座传感器的蝶形簧接触，每一幅闸安装一个，制动状态下，碟簧座传感器的蝶形簧被压縮受力，此制动力便通过制动力传感器检测到，由引线将制动力信号电传至信号采集器内；油压传感器数量由具体液 压站类型来确定，用来监测液压站A管、B管、蓄能器及油箱出口的油压；在制动闸基座上 安装闸间隙传感器，其数量由现场制动闸数量确定，每一副闸安装一个，用来监测制动闸 间隙实时变化；在电磁换向阀的端部安装非接触式位移传感器，传感器探头与阀芯正对着，用来实时监测换向阀阀芯位置。上位计算机通过信号采集器对各传感器进行轮巡，对液压 站油压、电磁阀阀位、制动闸闸间隙、制动器制动力进行实时监测，可对这些监测项进行 实时数据显示、实时曲线显示、实时故障报警、历史数据记录、故障信息查询。优点(1) 该在线监测装置能够在线直接测量制动装置的关键运行参数，尤其是能够直接测量 制动力矩、制动正压力、电磁换向阀阀芯位置，避免了单纯依靠间隙和油压来判断制动性 能所造成的失误，对正在使用的液压制动系统只需要安装必要的传感器即可实现监测，结 构简单，方法可靠。(2) 采用分布式结构，底层监测点实现液压制动系统各种运行参数的采集与监测，高层监测站进行液压制动系统的在线监测、信息管理、设备状态识别和故障报警。(3) 监测软件可以方便地实现网络化浏览，与企业的MIS (管理信息系统)轻松连接， 实现信息的网络管理，便于远程设备管理。附图说明图l为本技术的电路结构框图； 图2为本技术的信号采集器的电原理框图； 图3为本技术的模块化程序结构框图； 图4为本技术信号采集器电路原理一分图。 图5为本技术信号采集器电路原理二分图。具体实施方式实施例l:该在线监测装置包括有渐开线型力矩测量装置、闸间隙传感器、油压传感器、碟簧座传感器、阀芯位置传感器、信号采集器和上位计算机，渐开线型力矩测量装置、闸 间隙传感器、油压传感器、碟簧座传感器和阀芯位置传感器均与信号采集器连接，信号采 集器与上位计算机连接。所述的信号采集器包括有信号通道、缓冲放大器和A/D转换器，信号通道、缓冲放大器 和A/D转换器顺序连接，采样时钟同时与A/D转换器和控制器连接，存储块和PCI接口与控制 器连接。所述的信号通道8包括有集成电路N1、 N3、 N5、 N6、 D7、 D8、 D9和D10，输入、输出接 口U1、 U2、 XS1、 XF1、 XF3和XF4，集成电路N1和N3的输出与输入、输出接口XF1对应连接， 集成电路N5、 N6的输出分别与输入、输出接口XF3、 XF4对应连接，输入、输出接口XS1与集 成电路N1、 N3、 N5、 N6和输入对应连接；集成电路D7、 D8的输出与输入、输出接口U1连接， 集成电路D9、 D10的输出与输入、输出接口U2连接。32个模拟量输入通道，16个数字量输入 通道，16个数字量输出通道。模拟量通道由一个62口的连接口、 32个lkQ的电阻、4个模拟 多路复用器组成，集成电路N1、 N3、 N5、 N6为4片DG408DY芯片。数字量通道由两个20脚的 接口槽、2个八进制总线收发器、2个D型透明锁存器组成。集成电路D7、 D8为2片ALS245A芯 片，集成电路D9、 D10为2片74LS573芯片。所述的缓冲放大器9包括有集成电路N4，集成电路N4的输入与信号通道连接；集成电路 N4的输出与集成电路N2的输入连接。集成电路N4为1片PGA203KP芯片。所述的A/D转换器10包括有集成电路N2，集成电路N2的输出通过总线AD—DATA与存储块 连接。集成电路N2为1片低功耗、14位转换精度的AD7899芯片。所述的存储块本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液压制动系统的安全在线监测装置，其特征是：该在线监测装置包括有渐开线型力矩测量装置、闸间隙传感器、油压传感器、碟簧座传感器、阀芯位置传感器、信号采集器和上位计算机，渐开线型力矩测量装置、闸间隙传感器、油压传感器、碟簧座传感器和阀芯位置传感器均与信号采集器连接，信号采集器与上位计算机连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓光，孙正，张闯志，徐桂云，阮殿旭，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]