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摘要 本文设计研究的对象为油管钳将传统的吊式操作模式改做平台操作模式后，相关的辅助自动控制系统的相关设计，通过工况的改变，及完全的自动化控制，从上扣到下扣均将实现由原来人工手动拖拽操作升级为自动化一键操作。
关键词：油管钳 自动控制系统 设计
1.自动控制系统设计
1.1可编程控制器应用及特点
该自动装置采用PLC系统控制。自动控制流程大致包括如下图所示的几个环节[22]：检测元件包括主钳上的信号检测器和油路上的压力传感器；信号处理主要是信号的放大与记录；执行机构即液压马达和液压缸；电磁阀包括油路中的换向阀和截止阀。
图1.2.2.压力测量电路图
1.3 自动对缺口检测元件
图1.3-1.位置检测元件结构图
1—大齿轮 2—壳体 3—LX88K型微动开关 4—调节螺钉 5—撞块 6—复位弹簧 7—滚轮
工作过程如下：当上扣时，开始检测电路被关闭，CPU检测不到该检测元件采集的信号。当上扣完毕时，液压马达开始反转，反转时当大齿轮上的滚轮碰触到检测元件上的滚轮时，检测元件上的滚轮带动撞块向下运动，使调节螺钉碰到微动开关，开关闭合，输出端有信号输出使液压马达停止，同时复位弹簧使撞块上升。卸扣时，检测电路开启，钳体夹紧油管之后，液压马达正转钳体转动开始卸扣，主钳每转一周，大齿轮上的滚轮就碰触一下检测元件的滚轮，微动开关就闭合一下，油管接头螺纹大概有12圈左右，为确保螺纹完全卸下，当该元件检测到第15个信号时使液压马达停止。然后液压马达反转对缺口，检测元件的工作过程与上扣时对缺口的工作过程一样。
1.4 位置检测元件
行程开关选用JW2A-11H型单轮防护式行程开关。
1.5自动控制过程
油管钳工作时，只需控制操作台两个按钮，一个是上扣，一个是卸扣，就会相应完成上扣和卸扣两套动作。其工作过程如下：
2.5.1 上扣过程
按上扣按钮，使液压缸的换向阀一端通电，使无杆腔连接进油路，有杆腔连接回油路，液压缸伸出，钳体被推动前进，在前进到一定位置时，钳体碰到限位开关，使液压缸换向阀停止通电，液压缸停止动作，钳体停止运动。这时，背钳截止阀打开，背钳夹紧油管，当夹紧之后油路的压力会突然升高，应变式压力变换器检测到压力升高信号并把它变成电参量输出给CPU，CPU再发出指令使液压马达换向阀的某一端通电使液压马达正转。正转的开始是夹紧的过程，然后开始上扣，当上扣完毕时液压马达继续转动又使油路的压力突然升高，应变式压力变换器检测到压力升高信号并把它变成电参量输出给CPU，CPU再发出指令使液压马达换向阀两端停止通电，液压马达停止，同时背钳截止阀关闭。这时，CPU发出信号驱动电路使液压马达换向阀另一端通电，使液压马达反转。然后液压缸的换向阀另一端通电，使无杆腔连接回路，有杆腔连接进路，液压缸缩回并带动钳体后退。退到限位开关，停止通电，液压缸停止，钳体停止。到此完成了一个上扣过程。
图1.5.1上扣流程
1.5.2 卸扣过程
卸扣详解过程参见上扣过程。如此便完成一次上扣和卸扣的闭环操作。
图2.5.1卸扣流程
2.总结
本设计是基于原有吊式液压动力钳的基础上、改变其原有吊式工作状态为导轨式工作平台后，在自动化控制方面的新设计，操作人员可以只操作工作台上的按钮操作。减轻了工作强度，提高了技术含量，增加了安全系数，实现了全流程完全自动化。
此设计改良是对管钳的改进设计的一种方法，相信仍然有更多方面完全可能有更好的改进方案。
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论文作者:刘金光
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第3期
论文发表时间:2018/5/15
标签：液压论文; 马达论文; 液压缸论文; 油管论文; 元件论文; 油路论文; 过程论文; 《建筑学研究前沿》2018年第3期论文;