浅谈轮胎吊轮胎智能充气功能改造

2019-06-16

探索科学(学术版) 2019年11期

山东港口烟台港股份有限公司山东烟台 264000

轮胎吊的轮胎体型巨大,在实际作业中缺气会导致行车跑偏、速度偏差等故障,并且加大、加速了轮胎的磨损。但大型设备轮胎缺气用肉眼很难发现,一是等到能够明显看出缺气时,往往轮胎已经受到了很大的损伤。二是完全凭借维修人员定期用气压表对大量轮胎测压费时费力效率低下。三是如果轮胎漏气需要频繁对其测压、充气,极大的影响了设备的作业效率。针对轮胎存在的这一系列问题,为保障设备安全运行,降低机损事故几率,提高设备作业效率,我们进行调查分析研究,通过在轮胎上增设气压压力传感器装置,实现轮胎智能自动充气功能,以此来提高作业效率、保障设备安全稳定运行。本文将对轮胎智能充气功能的设计与工作原理进行阐述。

改造方案

1 选取气压压力传感器

市面上气压压力传感器形式多样,我们根据实际工况选择一种能够提供模拟量输出信号的传感器,传感器通过输出电流的大小来表示轮胎内气压的压强,比如轮胎的气压压强降低,传感器输出电流变小,设备PLC采集其模拟量信号作为轮胎内压强大小的判定依据,从而运算出轮胎气压的实际数值,达到自动充气的目的。根据这一思路我们选择的是日本NTS压力传感器PCH

其优点是:输出灵敏度高(1.5mv/v);重复性快(0.1%F.S.);温度灵敏度漂移低(0.05F.S./℃);工作温度范围大(-20～80℃);抗疲劳高(1000000回)。

2 PLC采集传感器模拟量信号的线路设计

为了使设备PLC能够采集到压力传感器反馈的信号并控制气泵的开关,利用设备的备用装置及安装的压力传感器设计一条控制线路,即:压力传感器——电气房PLC输入模块——PLC输出模块——备用接触器——气泵

激光测距传感器供给电源取自电气房内24伏变压器,反馈信号传输给电气房PLC模拟量输入模块,经PLC程序运算后得出实际压强值,通过设定好的程序由PLC输出模块来控制接触器线圈。当线圈吸合时备用接触器的13、14常开触点导通,110V交流电源输送给气泵控制线圈,气泵运行开始充气。另外在接触器辅助触点安装一个计数器,用以统计轮胎充气的频率,继而可以判断出轮胎的漏气程度。

3 程序的设计

PLC采集到传感器的反馈信号后,我们需要在PLC中设计一段程序,通过逻辑程序的运算来控制气泵的开关,实现轮胎自动智能化充气,具体程序设计如图所示:

在上面的程序段中,轮胎压强的反馈参数通过IN1与IN2作比较,当轮胎压强小于8个压时Q点输出,计时600秒后低压信号点%M00742导通,此时充气命令点%Q00471导通,PLC输出模块输出命令控制气泵启动。当轮胎压强反馈参数大于11个压时,低压信号点%M00742的RESET点导通,从而点%M00742、点%Q00471相继断开,PLC输出模块控制气泵停止工作。真正实现了轮胎自动智能化充气。

4 功能改造前后比较

轮胎智能充气功能改造以后,主要体现在以下四个方面的效果,一是能够保障轮胎在缺气后第一时间给予充气,保护轮胎防止其因缺气而造成损伤,提高了轮胎的使用寿命。二是节省人力,改造后维修人员不必按期去测量轮胎气压,不必去人工给轮胎充气。三是减少了故障维修时间,在轮胎吊作业时就可以给轮胎充气,不必停止生产,提高了作业效率。四是通过计数器统计充气频率可以及时发现漏气严重轮胎,及时更换轮胎,消除爆胎隐患,阻止了安全事故的发生。