液力耦合器的輸出轉速控制裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及使用液力耦合器控制轉速的傳動設備的轉速控制的領域，尤其涉及一種控制液力耦合器的輸出轉速的裝置，從而通過對液力耦合器的輸出轉速的控制來實現對傳動設備如焦化廠集氣管壓力調節用吸氣機、電機拖動鼓風機及水栗的轉速的控制。
【背景技術】
[0002]目前，通常使用如圖1所示的電動執行機構對液力耦合器的輸出轉速進行控制。該電動執行機構包括電機O1、傳動裝置02、輸出軸(圖中未示出)、閥門聯接裝置03、控制單元04及手動機構05。在使用該電動執行機構對液力耦合器的輸出轉速進行調節時，電動執行機構的輸出軸通過閥門聯接裝置03與液力耦合器中的勺管的勺頭連接，并通過可編程控制器(Programmable Logic Controller，簡稱PLC)來實現對液力親合器的輸出轉速的控制。具體地，操作人員根據液力耦合器的輸出軸要達到的目標轉速，向PLC中輸入控制指令以使PLC輸出控制信號到控制單元04中，控制單元04根據控制信號控制電機01的旋轉，電機01通過閥門聯接裝置03帶動輸出軸動作，實現對液力耦合器的勺管的行程進行調節，即通過改變勺管的勺頭位置來改變液力耦合器中旋轉部件內的油環厚度，從而使液力耦合器帶有負載的輸出軸無極的改變轉速，實現對液力耦合器的轉速的調節。由于液力耦合器的輸出軸與焦化廠集氣管壓力調節用吸氣機、電機拖動鼓風機及水栗等傳動設備連接，即可通過對液力耦合器的輸出轉速的調節控制實現對這些傳動設備的轉速的調節控制。
[0003]由于PLC采用的是開環控制，控制單元04僅能夠根據操作人員輸入的控制指令對電機01的輸出軸的動作進行控制，進而對液力耦合器的輸出轉速進行控制，而無法根據液力耦合器的實際轉速對電機01的輸出軸的動作進行控制，即無法根據液力耦合器的實際轉速對其輸出轉速進行調節控制，無法完成自動控制。另外，采用PLC和電動執行機構控制如焦化廠集氣管壓力調節用吸氣機、電機拖動鼓風機及水栗等傳動設備時，這些傳動設備的轉速的精度最高只能達到正負50轉，控制精度低，且液力耦合器的勺管需要30秒才能走完一個行程，響應速度慢。
【實用新型內容】
[0004]為提高液力耦合器的輸出轉速的控制精度，本實用新型提出一種液力耦合器的輸出轉速控制裝置，該液力耦合器的輸出轉速控制裝置包括控制器、伺服電動缸、電動缸驅動器、勺管行程傳感器以及轉速傳感器；所述控制器根據操作人員輸入的目標行程和目標轉速輸出控制信號，并將該控制信號發送給所述電動缸驅動器，驅動所述伺服電動缸運轉；所述伺服電動缸與所述液力耦合器的勺管剛性連接；所述行程傳感器監測所述勺管的實際行程，并將該實際行程轉換為行程反饋信號反饋到所述控制器中；所述控制器對所述實際行程和所述目標行程進行比較，并根據二者的差值調節輸出的控制信號，以對所述液力耦合器的勺管的行程進行調節控制；所述轉速傳感器監測到所述液力耦合器的輸出轉速并將該輸出轉速轉換成轉速反饋信號反饋到所述控制器中；所述控制器對所述輸出轉速和所述目標轉速進行比較，并根據二者的差值調節輸出的控制信號，以對所述液力耦合器的輸出轉速進行調節控制。
[0005]采用該液力耦合器的輸出轉速控制裝置對液力耦合器的輸出轉速進行控制時，使用行程傳感器監測到的勺管的實際行程及目標行程對勺管的行程進行調節控制，使用轉速傳感器監測到的液力耦合器的輸出轉速及目標轉速對液力耦合的輸出轉速進行調節控制，實現對勺管的行程及液力耦合器的輸出轉速的閉環控制，使勺管I秒鐘走完一個行程，使液力耦合器的輸出轉速的精度控制在正負3轉內，大大提高了液力耦合器的響應速度及其輸出轉速的控制精度。
[0006]優選地，所述控制器包括CPU和FPGA，所述CPU通過所述FPGA讀取接收到的所述目標行程、所述目標轉速、所述行程反饋信號和所述轉速反饋信號，并進行比較運算。這樣，控制器中的CPU可以通過FPGA實時讀取接收到的目標行程、目標轉速、行程反饋信號和轉速反饋信號，從而提高液力耦合器的響應速度。
[0007]優選地，所述控制器包括人機交互界面，該人機交互界面用于輸入所述目標行程和所述目標轉速。這樣，操作人員可根據控制需要將目標行程及目標轉速輸入到控制器中，操作簡單方便。
[0008]優選地，所述控制器輸出的控制信號為PTO脈沖串信號。這樣，控制器可以發出數字信號以對伺服電動缸進行精確控制，提高了液力耦合器的輸出轉速的控制精度。
[0009]優選地，所述控制器采用晶振頻率為基準，根據所述轉速傳感器監測到的所述液力耦合器的輸出軸的轉動頻率計算出所述液力耦合器的輸出轉速。這樣，采用晶振頻率作為基準測量計算出液力耦合器的輸出轉速，使得計算得到的液力耦合器的輸出轉速的精度更尚。
[0010]優選地，所述控制器配置有具有光電隔離功能的開關量輸入輸出通道、具有低通濾波電路和A/D轉換器的4?20mA電流Al輸入通道以及具有帶通濾波電路的轉速測頻通道。這樣，控制器的開關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輸入通道可以對輸入的調速電流信號進行低通濾波處理和模數轉換，轉速測頻通道可以通過帶通濾波電路對轉速傳感器傳送來的轉速反饋信號進行帶通濾波處理，從而提高液力耦合器的輸出轉速控制裝置的控制精度。
[0011 ] 優選地，所述控制器上設置有遠程控制接口。這樣，在使用該液力耦合器的輸出轉速控制裝置時，操作人員可通過遠程控制接口將該液力耦合器的輸出轉速控制裝置與其他自動控制系統連接配合，從而實現其他控制需求。
[0012]優選地，所述伺服電動缸包括伺服電機、滾珠絲杠、編碼器以及行程開關，所述伺服電機受所述電動缸驅動器的驅動旋轉；所述滾珠絲杠將所述伺服電機旋轉的角位移轉換為直行程位移；所述編碼器對所述伺服電機旋轉的角位移進行檢測并將檢測到的角位移信號輸送給所述控制器，且所述角位移信號經所述控制器運算處理后作為閥位反饋信號反饋到所述電動缸驅動器中；所述行程開關用于限制所述伺服電動缸的零位和滿位。進一步地，所述控制器上設置有遠程控制接口。這樣，操作人員在斷電或者故障狀態下，可直接對電動缸進行手動操作。
【附圖說明】
[0013]圖1為現有的電動執行機構的結構示意圖；
[0014]圖2為本實用新型液力耦合器的輸出轉速控制裝置的結構示意框圖。
【具體實施方式】
[0015]如圖2所示，本實用新型液力耦合器的輸出轉速控制裝置包括控制器1、電動缸驅動器2、伺服電動缸3、行程傳感器4以及轉速傳感器5。在液力耦合器的輸出轉速控制裝置開始工作前，操作人員先根據液力耦合器6需要達到的輸出轉速向控制器I中輸入液力耦合器的輸出軸的目標轉速及勺管的目標行程作為目標指令。控制器I對操作人員在現場或通過遠程控制輸入的目標指令進行運算處理轉換成控制信號輸出并發送給電動缸驅動器2，從而使電動缸驅動器2根據控制信號驅動伺服電動缸3運轉。伺服電動缸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，伺服電動缸3的滾珠絲杠運動的直線行程即等于勺管的勺頭運動的直線行程。行程傳感器4用于實時監測勺管的行程，并將監測到的勺管的實際行程轉換為行程反饋信號反饋到控制器I中。控制器I接收到行程反饋信號后，對勺管的實際行程和操作人員輸入的目標行程進行比較，并根據二者的差值對控制器I輸出的控制信號進行調節，從而對液力耦合器6的勺管的實際行程進行調節控制使其等于目標行程。轉速傳感器5對液力耦合器6的輸出轉速進行實時監測，并將監測到的液力耦合器實際的輸出轉速轉換為轉速反饋信號反饋到控制器I中。控制器I接收到轉速反饋信號后，對液力耦合器實際的輸出轉速和操作人員輸入的目標轉速進行比較，并根據二者