筒式柴油打樁錘中上活塞跳高值的測(cè)量系統(tǒng)及方法技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種筒式柴油打樁錘中上活塞跳高值的測(cè)量系統(tǒng)及方法，方法包括：在油量控制箱內(nèi)部設(shè)置壓力傳感器，以實(shí)時(shí)檢測(cè)回油管路內(nèi)部的壓力值；ECU獲取壓力傳感器輸出的檢測(cè)信號(hào)，并從檢測(cè)信號(hào)中獲取在打樁錘的每個(gè)工作周期內(nèi)壓力傳感器檢測(cè)出的壓力值；預(yù)設(shè)一臨界壓力值；檢測(cè)在打樁錘的每個(gè)工作周期內(nèi)檢測(cè)出的壓力值首次達(dá)到臨界壓力值的時(shí)刻；計(jì)算相鄰兩個(gè)工作周期內(nèi)檢測(cè)出的壓力值超過(guò)臨界壓力值的時(shí)間差；計(jì)算上活塞的跳高值。本發(fā)明專利技術(shù)能夠準(zhǔn)確計(jì)算上活塞的跳高值，并且在上活塞的跳高高于設(shè)定的最高限制值時(shí)噴嘴可以自動(dòng)停止噴油，同時(shí)自動(dòng)記錄打樁錘的實(shí)際打擊次數(shù)和總跳高，還實(shí)時(shí)顯示打樁錘的實(shí)際跳數(shù)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種筒式柴油打粧錘，特別是涉及一種筒式柴油打粧錘中上活塞跳高值的測(cè)量系統(tǒng)及方法。
技術(shù)介紹
目前，筒式柴油打粧錘采用的燃油系統(tǒng)都是機(jī)械式燃油系統(tǒng)，導(dǎo)致其存在很多缺陷和問(wèn)題，例如，無(wú)法準(zhǔn)確計(jì)算上活塞的跳高值并且無(wú)法實(shí)時(shí)顯示上活塞的跳高值，而且當(dāng)上活塞的跳高高于設(shè)定的最高限制值時(shí)，無(wú)法自動(dòng)停止;并且，無(wú)法自動(dòng)記錄打粧錘的實(shí)際打擊次數(shù)、無(wú)法實(shí)時(shí)顯示打粧錘的實(shí)際跳數(shù)以及無(wú)法自動(dòng)記錄打粧錘的總跳高，上述問(wèn)題都亟待解決。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)要解決的技術(shù)問(wèn)題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中筒式柴油打粧錘存在各種缺陷和問(wèn)題，提供一種筒式柴油打粧錘中上活塞跳高值的測(cè)量系統(tǒng)及方法。本專利技術(shù)是通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)解決上述技術(shù)問(wèn)題的:本專利技術(shù)提供了一種筒式柴油打粧錘中上活塞跳高值的測(cè)量方法，其特點(diǎn)在于，包括以下步驟:在油量控制箱內(nèi)部設(shè)置壓力傳感器，以實(shí)時(shí)檢測(cè)回油管路內(nèi)部的壓力值；獲取所述壓力傳感器輸出的檢測(cè)信號(hào)，并從所述檢測(cè)信號(hào)中獲取在打粧錘的每個(gè)工作周期內(nèi)所述壓力傳感器檢測(cè)出的壓力值；預(yù)設(shè)一臨界壓力值；檢測(cè)在打粧錘的每個(gè)工作周期內(nèi)檢測(cè)出的壓力值首次達(dá)到所述臨界壓力值的時(shí)刻；計(jì)算相鄰兩個(gè)工作周期內(nèi)檢測(cè)出的壓力值超過(guò)臨界壓力值的時(shí)間差，計(jì)算公式為:t=t2-t1;其中t為所述時(shí)間差，t2為相鄰兩個(gè)工作周期中后一個(gè)周期內(nèi)檢測(cè)出的所述時(shí)刻，為相鄰兩個(gè)工作周期中前一個(gè)周期內(nèi)檢測(cè)出的所述時(shí)刻；計(jì)算所述上活塞的跳高值，計(jì)算公式為:h= gt2/2;其中h為所述跳高值，g為重力加速度。較佳地，所述測(cè)量方法還包括:判斷計(jì)算出的跳高值是否超出一最大閾值，并在判斷為是時(shí)控制噴油量為0。較佳地，所述測(cè)量方法還包括:在檢測(cè)出在打粧錘的每個(gè)工作周期內(nèi)檢測(cè)出的壓力值首次達(dá)到所述臨界壓力值時(shí)，控制用于記錄打粧錘的打擊次數(shù)的計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值自動(dòng)加1。較佳地，所述測(cè)量方法還包括:在計(jì)算出所述時(shí)間差之后，還計(jì)算所述打粧錘的實(shí)際跳數(shù)，計(jì)算公式為:m= 60/t;其中m為所述實(shí)際跳數(shù)。較佳地，所述測(cè)量方法中在計(jì)算所述實(shí)際跳數(shù)時(shí)，還獲取連續(xù)N次計(jì)算出的所述時(shí)間差的平均值t3，并利用公式m=60/t3計(jì)算所述實(shí)際跳數(shù)，其中N為正整數(shù)。較佳地，在所述測(cè)量方法中還通過(guò)將在所述打粧錘的任意兩個(gè)相鄰工作周期內(nèi)計(jì)算出的跳高值疊加，以計(jì)算所述上活塞的總跳高值。較佳地，所述回油管路內(nèi)部設(shè)有油量調(diào)節(jié)閥，所述壓力傳感器設(shè)置于所述油量調(diào)節(jié)閥的側(cè)面。本專利技術(shù)的目的在于還提供了一種筒式柴油打粧錘中上活塞跳高值的測(cè)量系統(tǒng)，其特點(diǎn)在于，包括:壓力傳感器，設(shè)置在油量控制箱內(nèi)部，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)回油管路內(nèi)部的壓力值；信號(hào)獲取模塊，用于獲取所述壓力傳感器輸出的檢測(cè)信號(hào)，并從所述檢測(cè)信號(hào)中獲取在打粧錘的每個(gè)工作周期內(nèi)所述壓力傳感器檢測(cè)出的壓力值；檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)在打粧錘的每個(gè)工作周期內(nèi)檢測(cè)出的壓力值首次達(dá)到一臨界壓力值的時(shí)刻；時(shí)間差計(jì)算模塊，用于計(jì)算相鄰兩個(gè)工作周期內(nèi)檢測(cè)出的壓力值超過(guò)臨界壓力值的時(shí)間差，計(jì)算公式為:t = t2_t1;其中t為所述時(shí)間差，t2為相鄰兩個(gè)工作周期中后一個(gè)周期內(nèi)檢測(cè)出的所述時(shí)刻，^為相鄰兩個(gè)工作周期中前一個(gè)周期內(nèi)檢測(cè)出的所述時(shí)刻；跳高值計(jì)算模塊，用于計(jì)算所述上活塞的跳高值，計(jì)算公式為:h= gt2/2;其中h為所述跳高值，g為重力加速度。較佳地，所述測(cè)量系統(tǒng)還包括ECU(油量控制箱中的電控單元)，所述ECU用于判斷計(jì)算出的跳高值是否超出一最大閾值，并在判斷為是時(shí)控制噴油量為0。較佳地，所述測(cè)量系統(tǒng)還包括用于記錄打粧錘的打擊次數(shù)的計(jì)數(shù)器，在所述檢測(cè)模塊檢測(cè)出在打粧錘的每個(gè)工作周期內(nèi)檢測(cè)出的壓力值首次達(dá)到所述臨界壓力值時(shí)，所述ECU還控制所述計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值自動(dòng)加1。較佳地，所述測(cè)量系統(tǒng)還包括跳數(shù)計(jì)算模塊，用于計(jì)算所述打粧錘的實(shí)際跳數(shù)，計(jì)算公式為:m = 60/t;其中m為所述實(shí)際跳數(shù)。較佳地，所述跳數(shù)計(jì)算模塊還用于獲取連續(xù)N次計(jì)算出的所述時(shí)間差的平均值t3，并利用公式m = 60/t3計(jì)算所述實(shí)際跳數(shù)，其中N為正整數(shù)。較佳地，跳高值計(jì)算模塊還用于通過(guò)將在所述打粧錘的任意兩個(gè)相鄰工作周期內(nèi)計(jì)算出的跳高值疊加，以計(jì)算所述上活塞的總跳高值。較佳地，所述回油管路內(nèi)部設(shè)有油量調(diào)節(jié)閥，所述壓力傳感器設(shè)置于所述油量調(diào)節(jié)閥的側(cè)面。較佳地，所述測(cè)量系統(tǒng)還包括一斷油裝置，所述斷油裝置包括一油量控制單元、一壓油杠桿、一轉(zhuǎn)軸、一油栗、一噴嘴和一停油機(jī)構(gòu)；所述壓油杠桿可旋轉(zhuǎn)連接于所述轉(zhuǎn)軸，用以驅(qū)動(dòng)所述油栗向所述噴嘴供油；所述停油機(jī)構(gòu)包括一緊停電磁閥、一搖臂和一掛鉤，所述緊停電磁閥與所述搖臂連接，所述搖臂還與所述掛鉤連接；所述油量控制單元包括一控制器，所述緊停電磁閥在所述控制器接收到一停油信號(hào)時(shí)帶動(dòng)所述搖臂擺動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)所述掛鉤擺動(dòng)；在所述掛鉤擺動(dòng)時(shí)，所述壓油杠桿的第一端部通過(guò)旋轉(zhuǎn)鉤于所述掛鉤上，以使得所述油栗向所述噴嘴供油的供油量為零。較佳地，所述斷油裝置還包括一HMI (人機(jī)界面)操作箱，所述HMI操作箱與所述控制器電連接，所述HMI操作箱用于接收一第一外部控制指令并將所述第一外部控制指令轉(zhuǎn)換為停油信號(hào)傳輸至所述控制器。較佳地，所述油量控制單元還包括一油量控制閥，所述油量控制閥用于控制噴嘴的噴油量；所述HMI操作箱還用于接收一第二外部控制指令，并在接收到所述第二外部控制指令之后，接收輸入的油量值，并將接收到的油量值轉(zhuǎn)換為油量信號(hào)傳輸至所述控制器，以使得所述控制器通過(guò)所述油量信號(hào)調(diào)節(jié)所述油量控制閥；所述HMI操作箱還用于接收一第三外部控制指令，并在接收到所述第三外部控制指令之后，接收輸入的油量值和柴油打粧錘的打擊次數(shù)，并將接收到的打擊次數(shù)和由輸入的油量值轉(zhuǎn)換成的油量信號(hào)傳輸至所述控制器，以使得所述控制器通過(guò)所述油量信號(hào)調(diào)節(jié)所述油量控制閥以及控制所述柴油打粧錘在實(shí)際的打擊次數(shù)達(dá)到輸入的打擊次數(shù)時(shí)停止打擊。本專利技術(shù)利用上述的斷油裝置可以使得筒式柴油打粧錘具備四種功能:手動(dòng)油量控制、手動(dòng)跳高控制、自動(dòng)控制(包括自動(dòng)油量控制和自動(dòng)跳高控制)。四種功能的具體實(shí)現(xiàn)方式如下:手動(dòng)油量控制是指操作人員可以通過(guò)HMI操作箱實(shí)時(shí)、連續(xù)改變噴嘴噴入打粧錘筒壁內(nèi)的油量。具體實(shí)現(xiàn)方式:操作人員通過(guò)HMI操作箱設(shè)置噴入打粧錘筒壁內(nèi)的燃油量(如:50 %，亦可設(shè)置為“10ml” )，控制單元接收到HMI的操作指令(50 % )，控制電磁閥帶動(dòng)油量控制閥的閥芯運(yùn)動(dòng)，改變回油管的流通面積，從而改變油栗回流至油箱內(nèi)部的油量。由于每個(gè)工作循環(huán)，進(jìn)入油栗內(nèi)的油量是一定值(19ml，與油栗的設(shè)計(jì)有關(guān))，因此，通過(guò)改變回油量，即可改變噴嘴噴入打粧錘內(nèi)的油量。由于電磁閥可以連續(xù)地對(duì)油量調(diào)節(jié)閥的閥芯進(jìn)行控制，因此，操作人員可以控制噴油量連續(xù)改變，即可實(shí)現(xiàn)19ml內(nèi)的任意數(shù)值。手動(dòng)跳高控制是指操作人員可以通過(guò)HMI操作箱實(shí)時(shí)、連續(xù)改變打粧錘上活塞的跳高值。具體實(shí)現(xiàn)方式:操作人員通過(guò)HMI操作箱設(shè)置打粧錘上活塞的跳高(如:3.0m)，控制單元接收到HMI的操作指令(3.0m)，并檢測(cè)打粧錘上活塞的跳高，通過(guò)閉環(huán)控制算法控制電磁閥帶動(dòng)油量控制閥的閥芯運(yùn)動(dòng)，改變回油管的流通面積，從而改變油栗回流至油箱內(nèi)部的油量，由于進(jìn)入油栗的油量為一定值，因此可以控制噴入打粧錘的油量，而在地質(zhì)狀況相同的條件下，打粧錘的跳高與噴入打粧錘的油量相關(guān)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)打粧錘上本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種筒式柴油打樁錘中上活塞跳高值的測(cè)量方法，其特征在于，包括以下步驟：在油量控制箱內(nèi)部設(shè)置壓力傳感器，以實(shí)時(shí)檢測(cè)回油管路內(nèi)部的壓力值；獲取所述壓力傳感器輸出的檢測(cè)信號(hào)，并從所述檢測(cè)信號(hào)中獲取在打樁錘的每個(gè)工作周期內(nèi)所述壓力傳感器檢測(cè)出的壓力值；預(yù)設(shè)一臨界壓力值；檢測(cè)在打樁錘的每個(gè)工作周期內(nèi)檢測(cè)出的壓力值首次達(dá)到所述臨界壓力值的時(shí)刻；計(jì)算相鄰兩個(gè)工作周期內(nèi)檢測(cè)出的壓力值超過(guò)臨界壓力值的時(shí)間差，計(jì)算公式為：t＝t2?t1；其中t為所述時(shí)間差，t2為相鄰兩個(gè)工作周期中后一個(gè)周期內(nèi)檢測(cè)出的所述時(shí)刻，t1為相鄰兩個(gè)工作周期中前一個(gè)周期內(nèi)檢測(cè)出的所述時(shí)刻；計(jì)算所述上活塞的跳高值，計(jì)算公式為：h＝gt2/2；其中h為所述跳高值，g為重力加速度。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：金江善，韓汛峰，胡建村，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七一一研究所，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：上海;31