工程機械液壓系統管路漏油警報系統的設計

中鐵隧道股份有限公司 史照鵬

工程機械液壓系統管路漏油警報系統的設計

中鐵隧道股份有限公司 史照鵬

隨著各種建筑工程規模的不斷擴大，對工程機械的需求量也越來越大。工程機械在一定程度上促進了工程科技的發展，也提高了工作效率。然而，在實際運行過程中總會出現一些問題，尤其是工程機械液壓系統的管路問題。在這種情況下，為了更好地解決工程機械液壓系統中的漏油問題，就應該對系統漏油原因進行分析，并在此基礎上采用漏油警報系統，以保證機械的正常運行和工程的順利完工。本文，筆者探討了工程機械液壓系統管路漏油警報系統的重要性，研究分析了工程液壓管路警報系統傳感器的構成和工程液壓管路報警系統的實現。

一、工程機械液壓系統管路漏油警報系統重要性

隨著科學技術不斷地發展，液壓技術被廣泛地應用在工業領域。液壓系統管路在工程機械液壓系統中也有十分重要的作用。然而，工程機械液壓系統在實際操作過程中，總會出現一些問題，尤其是管路漏油問題。而引起工程機械液壓系統漏油的因素很多。系統污染，油溫過高和管路問題都會引起機械液壓系統漏油，其中最為嚴重的是管路問題引起的漏油。由于工程機械液壓系統管路較多，一旦管路出現問題，不容易被發現，這樣不僅會浪費大量的油料，同時也會給工程造成巨大的損失。在這種情況下，有必要建立一套高精度的液位測量警報系統，而磁致伸縮測量技術精度可達到0.5mm，分辨率也能達到0.025 mm。磁致伸縮測量技術作為精度較高的測量技術在傳感器中使用，能通過PLC（可編程邏輯控件）控制器進行數據管理并以組態畫面的形式對液壓系統進行實時監測，一旦出現漏油現象它就會將油箱液位顯示在組態換面并發出預警，相關操作人員接到預警后，能及時地將相應狀況反映給維修人員，以便維修人員及時處理液壓系統的漏油問題，從而將損失降至最低。

二、工程機械液壓管路警報系統

1.工程液壓管路警報系統傳感器的構成。工程液壓管路警報系統傳感器是由磁致伸縮材所構成的，在實際應用過程中，電流會通過軸磁場波導管并在導管上產生扭力，而這種扭力產生的靜應力波聲速在一定程度上與導波管上的聲速是相似的，這樣能夠更好地保證傳感器采集到相應的數據。一般磁致伸縮傳感器由外管，波導管，磁性浮子以及測量頭組成的。在測量頭內部一般會安裝電子部件，波導管一般會被安裝在不銹鋼外管內，而磁性浮子被套在外管上，以方便其隨著波導管進行相應的滑動。在儀表進行相應工作時，測量頭上的脈沖發射電路就會不斷的向導管發射詢問電流脈沖，此時管路會產生周向磁場并沿著導管方向發生變化，最后與軸向磁場疊加形成螺旋磁場。在螺旋磁場的作用下，導波管就會產生磁致伸縮效應并使波導發生扭曲，并產生應變波，應變波會以超生的形式向兩端傳播。在這種情況下一旦變波回到測量頭一段，導波管就會產生逆磁致伸縮效應，當經過回波接收線圈時，導波管在逆磁致伸縮效應下就會轉換為脈沖。因電流是以光速進行傳遞的，因此，在實際應用中可以忽略傳遞時間。這樣只要計算出發射電脈沖和返回電脈沖之間的時間間隔，就能夠實現液位檢測。由于整個過程是連續不斷的，當浮子隨液位波動時，新的液位就能及時地被檢驗出來。而警報系統的數據采集和PLC編程就是在此基礎上進行的。

2.工程液壓管路報警系統的實現。警報系統是通過基于磁致伸縮材料傳感器原理來實現PLC編程和數據采集的。在實際應用過程中，這種磁致伸縮傳感器一般會采用24 V的直流電源進行供電，并在液壓站現場安裝有數字顯示器來顯示液位，以供維修人員參考。為了保證數據的正常輸出，最好在現場配置隔離配電器，將1路電路信號轉換成2路。將1路電壓信號接入PLC控制器模擬信號通道中，通過拱數將接收到的信號轉換成數字信號，并將其儲存在數據塊中，以供報警系統使用。同時報警系統也能通過以太網將PLC控制器中的數據傳送到電腦主機上，并將液位數以曲線的形式表現出來，以方便以后查找或對比。當液位低于正常值的2 cm時，系統報警燈就會不斷的閃爍，裝置在液壓站的聲光報警裝置也會啟動，以提示相關操作人員出現漏油現象，以便操作人員將漏油問題直接反映給維修人員，使維修人員能夠及時地了解漏油狀況，減少管路漏油現象的產生，從而使工程機械液壓系統管路得到有序的運行。因此，報警系統在工程機械液壓系統中應用，不僅能實現自動啟動，在漏油情況下，也能實現及時報警，使檢修人員能夠及時地對系統管路漏油狀況進行維護，也能最大限度地減少損失。

目前，工程機械液壓系統管路漏油問題，已經成為影響工程機械液壓系統有序進行的主要因素。為了將管路漏油對工程機械液壓系統影響程度降至最低，有必要對其管路漏油狀況進行分析，并采取相應措施。警報系統作為一種能將PLC和以太網連接在一起向主機發送相應數據的系統，不僅能及時對管路漏油進行預警，同時也能將相應歷史數據存儲起來，方便以后對比使用。隨著科學技術的不斷發展，工程機械液壓系統的管路漏油警報系統將會實現更多的功能，也將會更好地為工程機械液壓系統進行相應服務。