本发明涉及一种机场特种车辆训练模拟器控制系统,适用于机械领域。
背景技术:
随着机场规模的扩大和机场特种车辆的增加,对机场特种车辆与设备驾驶人员的需求越来越多。如果机场特种车辆操作缺乏逼真的训练环境,就会造成驾驶人员操作不熟练,导致工作效率低,存在安全隐患。很多机场已经有建设机场特种车辆训练模拟器的迫切需求。
技术实现要素:
本发明提出了一种机场特种车辆训练模拟器控制系统,该液压驱动控制系统和电气控制系统满足可靠性、安全性和室外工作环境的要求。
本发明所采用的技术方案是:所述控制系统包括液压驱动系统和电气控制系统。模拟系统采用ECl0型PLC作控制器,通过RS485接口与计算机相连。
所述机场特种车辆训练模拟器液压驱动控制系统为模拟舱门的侧向伸缩和缓冲以及支撑臂的打开和收回提供液压源和液压控制,包括液压泵、方向控制阀、流量控制阀、压力控制阀、液压马达、液压缸、缓冲缸等部分。液压泵在驱动电机的带动下,产生压力,当电气控制系统控制各个控制阀时,相应的液压马达和液压缸产生动作,实现液压驱动控制。液压驱动控制系统主要控制部分包括:机场特种车辆训练模拟器支撑臂、支撑柱、支撑臂松开锁紧装置和客货舱体的液压驱动控制。
移动式飞机舱门考核模拟器在工作和行走状态时,客货舱体是处于展开和缩回两个不同状态,客货舱体展开过程需要经过两个阶段,按先后顺序分别为客货舱体伸出和缓冲伸出。工作完成后,为便于行走等原因,需要把客货舱体收回。以上过程要求通过按下相应的操作按钮来实现。客舱体和货舱体侧向伸出系统有直接伸出与缓冲伸出两个过程,而收回时只有直接缩回一个过程。缓冲伸出的液压缸为单作用缸,在考核时,特种车辆在与舱门对接过程中对模拟器舱体的撞击就可以使液压缸的活塞杆缩回。以客舱体为例,当阀l的左位接通时,液压马达正转,带动客舱体伸出;伸出到位后将阀2的左位接通,因为达不到溢流阀的压力设定值,溢流阀处于关闭状态,则液压油经过阀2与单向阀后推动液压缸活塞杆缓慢伸出。若使客舱体伸出后处于停止状态,只需要使阀l处于中位即可;要想收回客舱体,则需要接通阀1的右位,马达反转带动客舱体收回。而单作用液压缸因为在对接过程中的撞击作用使溢流阀开启,活塞杆被缩回。
所述液压控制系统设计了安全支撑系统,考核模拟器到达考核位置准备考核时,安全支撑机构打开,保证系统在左右方向的稳定性,安全支撑系统中支撑臂的打开和收回动作是通过液压驱动来实现的,保证飞机舱门考核模拟器在考核工作时,模拟舱门系统向两侧伸出后在左右方向的稳定性。
所述电气控制系统为机场特种车辆训练模拟器提供动力电源和实现电气控制,包括主电源配电系统、主控制器、电气控制执行元件、到位检测元件等部分。机场特种车辆训练模拟器以外接三相电作为主电源,电气与控制系统要满足可靠性、安全性和室外工作环境的要求。
本发明的有益效果是:该液压驱动控制系统和电气控制系统满足可靠性、安全性和室外工作环境的要求。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的客货舱体侧向伸出液压驱动图。
图2是本发明的支撑臂液压驱动图。
图3是本发明的支撑臂的松开与锁紧液压驱动图。
图4是本发明的支撑柱的液压驱动图。
图5是本发明的电气控制系统构成图。
图中:1、4、5、6.三位六通电磁换向阀;2、3.二位二通电磁换向阀。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1,机场特种车辆训练模拟器液压驱动控制系统为模拟舱门的侧向伸缩和缓冲以及支撑臂的打开和收回提供液压源和液压控制,包括液压泵、方向控制阀、流量控制阀、压力控制阀、液压马达、液压缸、缓冲缸等部分。液压泵在驱动电机的带动下,产生压力,当电气控制系统控制各个控制阀时,相应的液压马达和液压缸产生动作,实现液压驱动控制。液压驱动控制系统主要控制部分包括:机场特种车辆训练模拟器支撑臂、支撑柱、支撑臂松开锁紧装置和客货舱体的液压驱动控制。
移动式飞机舱门考核模拟器在工作和行走状态时,客货舱体是处于展开和缩回两个不同状态,客货舱体展开过程需要经过两个阶段,按先后顺序分别为客货舱体伸出和缓冲伸出。工作完成后,为便于行走等原因,需要把客货舱体收回。以上过程要求通过按下相应的操作按钮来实现。客舱体和货舱体侧向伸出系统有直接伸出与缓冲伸出两个过程,而收回时只有直接缩回一个过程。缓冲伸出的液压缸为单作用缸,在考核时,特种车辆在与舱门对接过程中对模拟器舱体的撞击就可以使液压缸的活塞杆缩回。以客舱体为例,当阀l的左位接通时,液压马达正转,带动客舱体伸出;伸出到位后将阀2的左位接通,因为达不到溢流阀的压力设定值,溢流阀处于关闭状态,则液压油经过阀2与单向阀后推动液压缸活塞杆缓慢伸出。若使客舱体伸出后处于停止状态,只需要使阀l处于中位即可;要想收回客舱体,则需要接通阀1的右位,马达反转带动客舱体收回。而单作用液压缸因为在对接过程中的撞击作用使溢流阀开启,活塞杆被缩回。
如图2,液压控制系统设计了安全支撑系统,考核模拟器到达考核位置准备考核时,安全支撑机构打开,保证系统在左右方向的稳定性,安全支撑系统中支撑臂的打开和收回动作是通过液压驱动来实现的,保证飞机舱门考核模拟器在考核工作时,模拟舱门系统向两侧伸出后在左右方向的稳定性。
如图3,在支撑臂旋转马达的带动下,支撑臂从自制底盘的上下夹层中向外旋转。到达工作置后,触发限位开关,停止旋转;在支撑臂旋转马达的带动下,支撑臂从外向自制底盘的上下夹层中旋转,到达收回位置后,触发限位开关,停止旋转。支撑臂在液压马达驱动下旋入或者旋出到位后,为了保持工作位置不再发生相对位移,以至于影响系统的稳定性,需要通过锁紧机构进行机械锁紧,保证其相对位置的稳定性。支撑臂的松开与锁紧液压驱动图
当接通电磁换向阀的左位时,液压油由无杆腔进入液压油缸,有杆腔的液压油流出进入油箱,推动活塞杆移动,将支撑臂锁紧;接通电磁换向阀的右位时,活塞杆收回,则松开支撑臂;换向阀处于中位时,停止动作。在安全支撑系统中,当支撑臂旋出后,应该伸出支撑柱,即支撑油缸动作,伸出支腿直至承受支撑力,完成整个打开动作。收回支撑臂之前,应当先使支撑柱缩回。
如图4,一种使用液控单向阀的双向锁紧回路,它能在液压缸不工作时使活塞迅速、平稳、可靠且长时间地被锁住,不为外力所移动。锁紧回路的功用是在液压元件不工作时切断其进、出油液通道,确保其保持在既定位置上。接通电磁换向阀的左位后,液压油推动活塞杆伸出,接通右位后活塞杆缩回,满足支撑柱的伸出与缩回动作。而且,处在中位时,能使活塞长时间地被锁住,具有很高的可靠性。
如图5,电气控制系统为机场特种车辆训练模拟器提供动力电源和实现电气控制,包括主电源配电系统、主控制器、电气控制执行元件、到位检测元件等部分。机场特种车辆训练模拟器以外接三相电作为主电源,电气与控制系统要满足可靠性、安全性和室外工作环境的要求。
逆变充电器具有将交流电整流为直流电和将直流电逆变为交流电两种功能。刀开关QKI控制电路是否接入电网;熔断器FU起短路保护作用;交流接触器触头KM1与KM2控制拖动液压泵工作的电动机运行,当其控制电路中的接触器线圈都得电后,则电动机起动,这里用AC380V,额定功率为5kW的电动机来带动液压泵。在模拟器工作前液压泵靠外电网电压供电,投入工作后不再需要液压泵运行,则切断外电源。为了安全与控制的平稳性,工作时,其他考核模拟器上面的测控设备一律使用电瓶供电。开机后,先检查电瓶电量是否需要充电,如果电量不足,则需要接入外电源进行充电,接通刀开关QK2。则将220V的交流电压通过逆变充电器变为24V的直流电输出,从而给电瓶充电,充电完成后应切断QK2。然后由电瓶直接或通过逆变充电器逆变为AC220V向其他测控设备供电。工作前,按下启动按钮SB2,继电器线圈KA通电,其常开触点KA闭合,即放开按钮SB2,线圈KA通过其触点KA仍导通,则电瓶开始向外供电,直到按下停止按钮SBI使线圈KA的触点断开,电瓶不再向外供电。