车载平台液压控制调平系统的组成及其故障分析

解小琴

摘要：液压调平技术以其技术成熟、效率高、承载能力强、传动简单等优势，可以很好的满足国防和民用设备的调平需求。本文分析了液压控制调平系统的组成及工作原理的基础上，给出了液压系统故障监控系统设计，为车载平台液压控制调平系统的故障分析提供了一定的基础。

关键词：调平系统；液压控制；组成；故障分析

1 车载平台液压控制调平系统

1.1 液压控制调平系统的组成及工作原理

平台液压控制调平系统一般选用现成的卡车底盘，通过液压缸的伸缩实现调平，其调平精度的高低对于生产设备的安全运行和武器装备效能的充分发挥至关重要。液压部分主要由齿轮泵、电磁换向阀、液压锁、支腿油缸以及连接各个液压元件的接头、油管路等组成。液压控制调平系统工作原理如图1。

基本工作原理：齿轮泵通过电动机提供的动力，生成压力油，通过各种阀组和管路，进入调平支腿液压缸的有杆或无杆腔，调平支腿伸出，当调平支腿压力达到设定压力值时，停止动作，四个调平支腿全部完成上述动作后，进入调平阶段。车载液压控制组合通过A/D模块采集XY双向水平仪传感器发出的平台倾角信号，并根据存储在CPU中的控制算法生成对各电磁换向阀的控制命令，再通过D/A模块和信号放大器，将控制信号传给电磁换向阀，控制4个调平液压缸往复运动分别调平X轴和Y 轴，实现车载平台的调平工作，当车载平台的水平度在误差范围内（≤4″）时，调平过程结束。

1.液压泵2.安全阀3.单向阀4.滤清器5.电磁换向阀6.双向液压锁7.调平支腿液压缸

1.2 液压控制调平系统的PLC控制

传统方法依靠液压千斤顶或丝杠通过气泡水平仪来实现的调平，可靠性低、可操作性差、且调节时间较长。随着液压传动及相关学科的发展成熟，利用该技术实现工作平台自动调平逐渐体现出其特有的优势。综合考虑调平速度和稳定性两方面因素，液压自动液压控制调平系统以PLC为核心，在不同的倾角范围采用不同的调平策略，实现高速粗调、低速微调。首先检测各个液压调平支腿液压缸的压力，通过检测4个限位传感器均有信号来控制三位四通电磁换向阀的接通和断开，从而实现液压缸的动作。

1.3 监测系统总体结构框架设计

车载平台液压控制调平故障诊断系统采用F28335主处理器，经过信号调理电路和A/D采集模块，将传感器采集到的信号转成数字信号。采集的信号在F28335主处理器中进行相应的分类与识別。对故障分类通过SPI模块传输到SD卡中并存储，同时故障分类识别的结果通过SCI串口通信模块传输给3G模块。

调平支腿压力检测是通过读取各支腿回路压力继电器发出的电信号实现的；水平状态检测是PLC控制器通过读取数字化的水平传感器信号，经运算得到的。为避免车载平台在调平过程中倾角过大，造成安全隐患，PLC控制器实时检测水平传感器输出的倾角信息，出现倾角超过限定值的情况，立即停止调平动作。通信接口部分包含控制器内部接口和系统与上位机的接口等。

2 结论

本文分析了液压控制调平系统的组成及工作原理的基础上，给出了液压系统故障监控系统设计，为车载平台液压控制调平系统的故障分析提供了一定的基础。

参考文献：

[1]江进国，姚志功，殷新胜，张建明.大型钻机自动调平原理与系统实现[J].液压与气动，2007，8：4346.

[2]游雷，刘克福，蒋代君，李志成，肖宜.基于AMESIM车载平台液压调平系统动态特性仿真[J].起重运输机械，2014（5）：2932.

[3]梁全，苏齐莹.液压系统AMESIM计算机仿真指南[M].北京：机械工业出版社，2014：14.

[4]周汝胜，焦宗夏，王少萍.液压系统故障诊断技术的研究现状与发展趋势[J].机械工程学报，2006，42（9）：611.