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1、(10)申请公布号 CN 103032411 A (43)申请公布日 2013.04.10 C N 1 0 3 0 3 2 4 1 1 A *CN103032411A* (21)申请号 201210594446.2 (22)申请日 2012.12.31 F15B 19/00(2006.01) (71)申请人泰安华鲁锻压机床有限公司 地址 271000 山东省泰安市泰玻大街中段 (72)发明人程国仁 杨树田 常欣 (74)专利代理机构北京中知法苑知识产权代理 事务所(普通合伙) 11226 代理人常玉明 张兰海 (54) 发明名称 一种大型卷板机液压马达故障在线实时监测 方法和装置 (57) 摘。
2、要 一种大型卷板机液压马达传动故障在线实时 监测方法，包括液压传动部分和微控部分：液压 传动部分包括多组高压油泵及其油泵电机、电磁 溢流阀和液压马达，二通插装阀及管路；微控部 分包括工控机、PLC、压力传感器和双向流量检测 仪及外围电路；由压力传感器和双向流量监测仪 对液压马达进出油路的油压和流量检测并将信号 传给PLC，PLC再传给工控机，与工控机数据库中 的标准参数值比较，判断液压马达故障时自动报 警并停止运行。本发明解决了液压马达传动系统 故障只能在事后判断，不能预警的问题，从而使得 卷板机的可靠性和寿命大大提高。 (51)Int.Cl. 权利要求书4页 说明书5页 附图6页 (19)中。
3、华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 4 页 说明书 5 页 附图 6 页 1/4页 2 1.一种大型卷板机液压马达传动故障在线实时监测方法，其特征在于： 包括液压传动部分和微控部分并按照以下步骤进行监测： 所述的液压传动部分包括多组高压油泵（5）及其油泵电机（4）、电磁溢流阀（7）和液 压马达（20），二通插装阀（9、10、11、12）及管路；由多台油泵电机（4）分别驱动多台高压油 泵（5），由电磁溢流阀（7）建立压力后进行合流，然后由二通插装阀同时连接多台液压马达 （20）进出油口，二通插装阀的动作改变液压油的流向，从而完成液压马达（20）旋向的变 化； 所述的微控。
4、部分包括工控机、PLC、压力传感器（13a、13b）和在每台液压马达（20）的进 出油口A和B的油路上安装的双向流量检测仪（14）及外围电路；工控机用于界面显示和 参数的设定，由压力传感器对液压马达进出油口A和B压力变化信号进行实时检测并传给 PLC，双向流量监测仪将检测到的液压油流量信号也传给PLC，PLC对信号采集处理后传给 工控机，工控机与PLC通过通讯的方式进行信息传输； 液压马达传动故障在线实时监测步骤：由所述的压力传感器检测到的压力和双向流量 检测仪检测到的流量转化为电流信号输出到PLC的模拟量采集模块进行计算处理；然后将 检测到的流量和压力参数实时上传给工控机，与工控机中建立的数。
5、据库里面的标准参数值 进行比较，判断液压马达工作状态是否正常，判断为正常时继续运行，判断为故障时自动报 警并停止运行。 2.根据权利要求1所述的大型卷板机液压马达传动故障在线实时监测方法，其特征在 于：液压传动部分结构为： 四台油泵电机（4）和高压油泵（5）直联，高压油泵(5)的吸油口通过避震喉(3)、高压 球阀(2)的管路与油箱(1)联接；管路过滤器(6)通过管路联接高压油泵(5)和油路块 (18a)；油路块(18a)有油路通道和螺纹孔，通过螺钉在平面固定有电磁溢流阀（7）和单向 阀（8）； 油路块（18a）和油路块（18b）通过管路联接； 油路块（18b）有油路通道和螺纹孔，用于液压油的流。
6、通和阀件的安装；在两侧对称面 各有2个内孔，二通插装阀（9、10、11、12）的阀芯插接在油路块（18b）的内孔中；压力传感 器（13a）和（13b）与油路块（18b）螺纹联接； 双向流量检测仪（14）通过管路联接油路块（18b）和油路块（18c）；油路块（18c）有油 路通道和螺纹孔，平衡阀（15）、溢流阀（16、17）通过螺钉固定在其平面上； 液压马达（20）进出油口A、B通过管路联接油路块（18c）；其泄油口T通过管路联接油 箱（1）； 油路联通关系：启动油泵电机（4），高压油泵（5）的出油口的液压油经过管路过滤器 （6）过滤，在电磁溢流阀（7）不得电时，液压油通过电磁溢流阀（7）流回油。
7、箱（1）；在电磁溢 流阀（7）得电工作时，液压油通过单向阀（8a、8b、8c、8d）同时流进油路块（18b）；当二通插 装阀（10）和（11）通电工作时，液压油通过二通插装阀（10）流出进入液压马达，由液压马达 的出油口经过二通插装阀（11）流回进入油箱（1），压力传感器（13a）实时检测液压马达进 油口的压力的变化，同时压力传感器（13b）实时检测液压马达出油口的压力的变化；这时 四台液压马达同时正转；反之，当二通插装阀（9）和（12）得电工作时，液压油通过二通插装 阀（12）流出进入液压马达，由液压马达的出油口经过二通插装阀（9）流回进入油箱（1），这 时四台液压马达同时反转；在油路块（1。
8、8b）的进出油口和油路块（18c）相联接的管路上安 权 利 要 求 书CN 103032411 A 2/4页 3 装有双向流量检测仪（14.a、14.b、14.c、14.d、14.e、14.f、14.g、14.h）；当液压马达（20.a） 正转时，双向流量检测仪（14.b）检测液压马达（20.a）进口的流量，双向流量检测仪（14.a） 检测液压（20.a）出口的流量；其它的三台液压马达（20.b、20.c、20.d）的流量检测方法同 液压马达（20.a）一样，正转时，双向流量检测仪（14.d、14.f、14.h） 检测液压马达（20.b、 20.c、20.d）进口的流量，反转时，双向流量检测仪。
9、（14.c、14.e、14.g ）检测液压马达（18. b、18.c、18.d）进口的流量，8台双向流量检测仪输出电信号为420mA的电流信号；当液 压马达工作时平衡阀（15.a、15.b、15.c、15.d、15.e、15.f、15.g、15.h）的开启压力很低，利 于液压油的流动，减小液压系统的压力损失；当液压马达不工作时，平衡阀对液压马达的出 油口进行关闭，利于液压马达旋转后制动时的精确定位；在平衡阀和液压马达之间安装有 双向溢流阀（16.a、16.b、16.c、16.d、17.a、17.b、17.c、17.d），它的作用是在启动液压马达 停止旋转后迅速予以制动； 液压马达的工作时液压油。
10、流向及故障信号采集：启动油泵电机，再启动液压马达正转， 这时电磁溢流阀（7.a、7.b、7.c、7.d）得电，高压液压油通过单向阀（8.a、8.b、8.c、8.d）进 入油路块（18b），二通插装阀（10、11）也导通；液压马达（20.a）的液压油流通顺序为：二通 插装阀（10）双向流量检测仪（14.b）平衡阀（15.b）液压马达（20.a）平衡阀（15. a）双向流量检测仪（14.a）二通插装阀（11）油箱（1）；在液压油流过双向流量检测仪 （14.b）和（14.a）时，双向流量检测仪和压力传感器都发出一个420 mA的电流信号；其 余的液压马达工作过程同上；当液压油流量达到双向流量检测仪的。
11、最大流量时，双向流量 检测仪输出为20 mA电流信号，流量的变化和双向流量检测仪输出的电流信号是一个线性 的变化关系，实时地监测流过每台液压马达的实时流量和压力的变化，通过流量和压力的 变化实时监测到每台液压马达是否出现故障。 3.根据权利要求1所述的大型卷板机液压马达传动故障在线实时监测方法，其特征在 于：微控部分电气控制系统结构为：液压马达（20.a）的进出口A、B连接的双向流量检测仪 （14 .a、14.b） 发出的电流信号分别为（L14.a 、L14.b）；液压马达（18.b、18.c、18.d）的A、B 进出口连接的双向流量检测仪发出的电流信号分别为（L14.c 、L14.d、L14。
12、.e 、L14.f、L14. g 、L14.h）；压力传感器（13a、13b）同样也发出420 mA的电流信号（Y13a、Y13b）；双向流 量检测仪和压力传感器发出的电流信号连接在PLC模拟量采集块S7-200-EM231，经过 PLC 的CPU 的处理后，再上传给上位机工控机进行处理和显示，同时在上位机工 业工控机进行系统参数的设置，并将设置的参数下传给PLC；电气信号传递和控制关系为： 当每个液压马达正转都正常工作时，这时连接在液压马达的进油口B管路的双向流量检测 仪输出的电流信号（L14.b、L14.d、L14.f、L14.h）是一个固定值,当液压马达反转时，连接 在液压马达的进油口A。
13、管路的双向流量检测仪输出的电流信号（ L14.a 、L14.c 、L14.e 、 L14.g）也是一个固定值；同时压力信号在负载相同的情况下也是一个固定值；把这些值作 为一个标准的参考值，建立一个数据库保存在工控机里面；在工作时与液压马达实时工作 状态下的流量、压力进行比较。 4.一种大型卷板机液压马达传动故障在线实时监测装置，包括液压传动部分和微控部 分，其特征在于：液压传动部分结构为： 四台油泵电机（4）和高压油泵（5）直联，高压油泵(5)的吸油口通过避震喉(3)、高压 球阀(2)的管路与油箱(1)联接；管路过滤器(6)通过管路联接高压油泵(5)和油路块 权 利 要 求 书CN 10303。
14、2411 A 3/4页 4 (18a)；油路块(18a)有油路通道和螺纹孔，通过螺钉在平面固定有电磁溢流阀（7）和单向 阀（8）； 油路块（18a）和油路块（18b）通过管路联接； 油路块（18b）有油路通道和螺纹孔，用于液压油的流通和阀件的安装；在两侧对称面 各有2个内孔，二通插装阀（9、10、11、12）的阀芯插接在油路块（18b）的内孔中；压力传感 器（13a）和（13b）与油路块（18b）螺纹联接； 双向流量检测仪（14）通过管路联接油路块（18b）和油路块（18c）；油路块（18c）有油 路通道和螺纹孔，平衡阀（15）、溢流阀（16、17）通过螺钉固定在其平面上； 液压马达（20）进。
15、出油口A、B通过管路联接油路块（18c）；其泄油口T通过管路联接油 箱（1）； 油路联通关系：启动油泵电机（4），高压油泵（5）的出油口的液压油经过管路过滤器 （6）过滤，在电磁溢流阀（7）不得电时，液压油通过电磁溢流阀（7）流回油箱（1）；在电磁溢 流阀（7）得电工作时，液压油通过单向阀（8a、8b、8c、8d）同时流进油路块（18b）；当二通插 装阀（10）和（11）通电工作时，液压油通过二通插装阀（10）流出进入液压马达，由液压马达 的出油口经过二通插装阀（11）流回进入油箱（1），压力传感器（13a）实时检测液压马达进 油口的压力的变化，同时压力传感器（13b）实时检测液压马达出油口的。
16、压力的变化；这时 四台液压马达同时正转；反之，当二通插装阀（9）和（12）得电工作时，液压油通过二通插装 阀（12）流出进入液压马达，由液压马达的出油口经过二通插装阀（9）流回进入油箱（1），这 时四台液压马达同时反转；在油路块（18b）的进出油口和油路块（18c）相联接的管路上安 装有双向流量检测仪（14.a、14.b、14.c、14.d、14.e、14.f、14.g、14.h）；当液压马达（20.a） 正转时，双向流量检测仪（14.b）检测液压马达（20.a）进口的流量，双向流量检测仪（14.a） 检测液压（20.a）出口的流量；其它的三台液压马达（20.b、20.c、20.d）的流量检测。
17、方法同 液压马达（20.a）一样，正转时，双向流量检测仪（14.d、14.f、14.h） 检测液压马达（20.b、 20.c、20.d）进口的流量，反转时，双向流量检测仪（14.c、14.e、14.g ）检测液压马达（18. b、18.c、18.d）进口的流量，8台双向流量检测仪输出电信号为420mA的电流信号；当液 压马达工作时平衡阀（15.a、15.b、15.c、15.d、15.e、15.f、15.g、15.h）的开启压力很低，利 于液压油的流动，减小液压系统的压力损失；当液压马达不工作时，平衡阀对液压马达的出 油口进行关闭，利于液压马达旋转后制动时的精确定位；在平衡阀和液压马达之间安装有。
18、 双向溢流阀（16.a、16.b、16.c、16.d、17.a、17.b、17.c、17.d），它的作用是在启动液压马达 停止旋转后迅速予以制动； 液压马达的工作时液压油流向及故障信号采集：启动油泵电机，再启动液压马达正转， 这时电磁溢流阀（7.a、7.b、7.c、7.d）得电，高压液压油通过单向阀（8.a、8.b、8.c、8.d）进 入油路块（18b），二通插装阀（10、11）也导通；液压马达（20.a）的液压油流通顺序为：二通 插装阀（10）双向流量检测仪（14.b）平衡阀（15.b）液压马达（20.a）平衡阀（15. a）双向流量检测仪（14.a）二通插装阀（11）油箱（1）；在液压油流。
19、过双向流量检测仪 （14.b）和（14.a）时，双向流量检测仪和压力传感器都发出一个420 mA的电流信号；其 余的液压马达工作过程同上；当液压油流量达到双向流量检测仪的最大流量时，双向流量 检测仪输出为20 mA电流信号，流量的变化和双向流量检测仪输出的电流信号是一个线性 的变化关系，实时地监测流过每台液压马达的实时流量和压力的变化，通过流量和压力的 变化实时监测到每台液压马达是否出现故障。 权 利 要 求 书CN 103032411 A 4/4页 5 微控部分电气控制系统结构为：液压马达（20.a）的进出口A、B连接的双向流量检测仪 （14 .a、14.b） 发出的电流信号分别为（L14.。
20、a 、L14.b）；液压马达（18.b、18.c、18.d）的A、B 进出口连接的双向流量检测仪发出的电流信号分别为（L14.c 、L14.d、L14.e 、L14.f、L14. g 、L14.h）；压力传感器（13a、13b）同样也发出420 mA的电流信号（Y13a、Y13b）；双向流 量检测仪和压力传感器发出的电流信号连接在PLC模拟量采集块S7-200-EM231，经过 PLC 的CPU 的处理后，再上传给上位机工控机进行处理和显示，同时在上位机工 业工控机进行系统参数的设置，并将设置的参数下传给PLC；电气信号传递和控制关系为： 当每个液压马达正转都正常工作时，这时连接在液压马达的进。
21、油口B管路的双向流量检测 仪输出的电流信号（L14. b、L14.d、L14.f、L14.h）是一个固定值,当液压马达反转时，连接 在液压马达的进油口A管路的双向流量检测仪输出的电流信号（ L14.a 、L14.c 、L14.e 、 L14.g）也是一个固定值；同时压力信号在负载相同的情况下也是一个固定值；把这些值作 为一个标准的参考值，建立一个数据库保存在工控机里面；在工作时与液压马达实时工作 状态下的流量、压力进行比较。 权 利 要 求 书CN 103032411 A 1/5页 6 一种大型卷板机液压马达故障在线实时监测方法和装置 技术领域 0001 本发明涉及一种液压马达传动故障在线实时。
22、检测方法和装置，特别涉及一种大型 卷板机液压马达传动故障在线实时监测方法和装置。 背景技术 0002 有关大型卷板机主传动装置采用液压马达驱动，下述专利文献：申请号 200520124804.9大型卷板机的液压传动装置，公开了大型卷板机液压传动现有技术的一 种，即由多台液压马达同时驱动上工作辊作为主驱动辊，其余工作辊为辅工作辊；现有技术 的另一种是每根工作辊分别与一台液压马达连接进行驱动。液压控制系统给液压马达提供 动力，液压系统包括油泵电机、高压油泵，电磁溢流阀、电磁换向阀、液控单向阀、安全阀、压 力传感器、液压附件和油箱等组成。 0003 在卷板机工作时，所有的工作辊都带负载，为卷板提供扭。
23、矩的液压马达频繁启动， 并有冲击载荷，当其中的一个或多个液压马达出现故障时，出现故障的马达不但不能成为 动力，反而会变成负载，使设备的输出功率降低。同时对传动部件造成严重伤害，导致设备 无法运行。现有技术中，对此类故障只能在事后判断，不能在线监测和预警，如何在工作状 态下实时监控，有效预防故障是设备稳定运行的关键，也是目前现有技术尚未解决的难题。 发明内容 0004 本发明的目的是提供一种大型卷板机液压马达故障在线实时监测方法和装置，在 设备运行过程中能实时监测液压马达工作状况,当其中的一台或多台液压马达出现故障 时能及时报警并保护，由此实现了设备运行的稳定性，延长液压设备的使用寿命，保证了人。
24、 机安全。 0005 为了达到上述目的，本发明的技术方案是：一种大型卷板机液压马达传动故障在 线实时监测方法，其特征在于： 0006 包括液压传动部分和微控部分并按照以下步骤进行监测： 0007 所述的液压传动部分包括多组高压油泵及其油泵电机、电磁溢流阀和液压马达， 二通插装阀及管路；由多台油泵电机分别驱动多台高压油泵，由电磁溢流阀建立压力后进 行合流，然后由二通插装阀同时连接多台液压马达进出油口，二通插装阀的动作改变液压 油的流向，从而完成液压马达旋向的变化； 0008 所述的微控部分包括工控机、PLC、压力传感器和在每台液压马达的进出油口A和 B的油路上安装的双向双向流量检测仪及外围电路；。
25、工控机用于界面显示和参数的设定， 由压力传感器对液压马达进出油口A和B压力变化信号进行实时检测并传给PLC，双向流量 监测仪将检测到的液压油流量信号也传给PLC，PLC对信号采集处理后传给工控机，工控机 与PLC通过通讯的方式进行信息传输； 0009 液压马达传动故障在线实时监测步骤：由所述的压力传感器检测到的压力和双向 双向流量检测仪检测到的流量转化为电流信号输出到PLC的模拟量采集模块进行计算处 说 明 书CN 103032411 A 2/5页 7 理；然后将检测到的流量和压力参数实时上传给工控机，与工控机中建立的数据库里面的 标准参数值进行比较，判断液压马达工作状态是否正常，判断为正常时。
26、继续运行，判断为故 障时自动报警并停止运行。 0010 本发明的有益效果是，通过对卷板机液压系统流量和压力的实时检测和智能分 析，在线自动判断运行状况，通过人机界面报警和保护，实现了精确控制液压马达的工作状 态，保证了传动的稳定性。本发明设计合理，解决了液压马达传动系统故障只能在事后判 断，不能预警的问题，从而使得卷板机的可靠性和寿命大大提高。 附图说明 ： 0011 图1为本发明的四液压马达同时驱动一转动设备时的结构示意图； 0012 图2为本发明工控机、PLC通讯采样结构图； 0013 图3为本发明的液压系统结构原理图； 0014 图4 为本发明的电气控制系统结构原理图； 0015 图5 。
27、为本发明故障判断流程图（马达正转）； 0016 图6为本发明故障判断流程图（马达反转） 具体实施方式 ： 0017 以下结合附图说明本发明的具体实施方式： 0018 图1所示为四液压马达同时驱动一转动设备时的结构示意图。四台液压马达的输 出轴上安装有四个主动齿轮分别为A1、A2、A3、A4。四个主动齿轮A1、A2、A3、A4又同时驱 动一个被动齿轮A5。这是一个通用、典型的多台液压马达同时驱动一转动部件的情形。本 发明以此为例做一说明，其保护范围不受液压马达的具体台数的限制。 0019 图2为本发明工控机、PLC通讯采样结构图。该图介绍了压力和流量信号通过PLC 采集处理后，通过通讯的方式上传。
28、给上位机工控机，同时工控机也把系统设置的参数 下传给与下位机 PLC。PLC接收到操作面板上的指令，由PLC的输出单元驱动外设的电 气设备工作，从而驱动油泵电机和液压阀组动作，再通过液压油流向的改变来带动液压马 达的正反向旋转。 0020 图3所示为液压系统结构原理图，图中标记：油箱1；高压球阀2；避震喉3；油泵电 机4；高压油泵5；管路过滤器6；电磁溢流阀7；单向阀8；二通插装阀9、10、11、12；压力传 感器13；双向双向流量检测仪14；平衡阀15；溢流阀16、17；油路块18；液压马达20。同一 结构的部件安装在多组液压马达管路中时分别以a,b,c,d,标示。 0021 本发明的液压传。
29、动部分包括： 0022 四台油泵电机4和高压油泵5直联，高压油泵5的吸油口通过避震喉3、高压球阀 2的管路与油箱1联接；油箱1有液压油，避震喉3用于降低振动及噪声，补偿热胀冷缩； 0023 管路过滤器6通过螺纹管路，联接高压油泵5和油路块18a；所述的油路块18a是 自行设计的长方体块，表面精加工，有油路通道和螺纹孔，通过螺钉在平面固定有电磁溢流 阀7和单向阀8； 0024 油路块18a和油路块18b通过管路联接； 0025 油路块18b是自行设计，结构为长方体块，表面精加工，同时进行了表面电镀处 说 明 书CN 103032411 A 3/5页 8 理。有油路通道和螺纹孔，用于液压油的流通和。
30、阀件的安装；在两侧对称面各有2个（共有 4个）精加工内孔，所述的4组二通插装阀9、10、11、12的阀芯插接在油路块18b的4个精 加工内孔中；所述的两组压力传感器13a和13b与油路块18b螺纹联接； 0026 双向流量检测仪14通过螺纹管路联接油路块18b和油路块18c； 0027 油路块18c是自行设计，结构为长方体块，表面精加工，有油路通道和螺纹孔，所 述的平衡阀15、溢流阀16、17通过螺钉固定在其平面上； 0028 所述的液压马达20进出油口A、B通过螺纹管路联接油路块18c；其泄油口T通过 螺纹管路联接油箱1。 0029 启动油泵电机4，高压油泵5的出油口的液压油经过管路过滤器6。
31、进行过滤，保证 液压油在管路和液压元件中流通时的清洁度，在电磁溢流阀7不得电时，液压油通过电磁 溢流阀7流回油箱1；在电磁溢流阀7得电工作时，液压油通过单向阀8a、8b、8c、8d同时流 进油路块18b；当二通插装阀10和11通电工作时，液压油通过二通插装阀10流出，压力传 感器13a实时检测液压马达进油口的压力的变化，液压马达的出油口经过二通插装阀11流 回进入油箱，同时压力传感器13b实时检测液压马达出油口的压力的变化；这时四台液压 马达同时正转；反之，当二通插装阀9和12得电工作时，液压油通过二通插装阀12流出，压 力传感器13b实时检测液压马达进油口的压力的变化，液压马达的出油口经过二。
32、通插装阀 9流回进入油箱，同时压力传感器13a实时检测液压马达出油口的压力的变化；这时四台液 压马达同时反转；在油路块18b的进出油口和油路块18c相联接的管路上安装有双向流量 检测仪14.a、14.b、14.c、14.d、14.e、14.f、14.g、14.h；当液压马达20.a正转时，双向双向 流量检测仪14.b检测液压马达20.a进口的流量，双向流量检测仪14.a检测液压20.a出口 的流量；其它的三台液压马达20.b、20.c、20.d的流量检测方法同液压马达20.a一样，正转 时，双向流量检测仪14.d、14.f、14.h 检测液压马达20.b、20.c、20.d进口的流量，反转时，。
33、 双向双向流量检测仪14.c、14.e、14.g 检测液压马达18.b、18.c、18.d进口的流量，8台双 向流量检测仪输出电信号为420mA的电流信号；当液压马达工作时平衡阀15.a、15.b、 15.c、15.d、15.e、15.f、15.g、15.h的开启压力很低，利于液压油的流动，减小液压系统的压 力损失；当液压马达不工作时，平衡阀对液压马达的出油口进行关闭，利于液压马达旋转后 制动时的精确定位；在平衡阀和液压马达之间安装有双向溢流阀16.a、16.b、16.c、16.d、 17.a、17.b、17.c、17.d，它的作用是在启动液压马达停止旋转后迅速予以制动，由于平衡阀 15a、1。
34、5.b、15.c、15.d、15.e、15.f、15.g、15.h都处于关闭状态，因液压马达驱动的设备的转 动惯量大原因，有带动液压马达继续旋转的趋势，由于液压马达出油口平衡阀的关闭，这样 液压马达出油口压力就会增高，当超过溢流阀的整定压力时，出油口的高压油就通过溢流 阀流向进油口侧，可以很好的保护液压马达，不会因为出油口的压力过高而使液压马达损 坏。 0030 液压马达的工作过程如下：启动油泵电机，再启动液压马达正转，这时电磁溢流阀 7.a、7.b、7.c、7.d得电，高压液压油通过单向阀8.a、8.b、8.c、8.d进入油路块18b，二通插 装阀10、11也导通；液压马达20.a的液压油流。
35、通顺序为：二通插装阀10双向流量检测 仪14.b平衡阀15.b液压马达20.a平衡阀15.a双向流量检测仪14.a二通插 装阀11油箱1；在液压油流过双向流量检测仪14.b和14.a时，双向流量检测仪和压力 传感器都发出一个420 mA的电流信号；其余的液压马达工作过程同上；当液压油流量达 说 明 书CN 103032411 A 4/5页 9 到双向流量检测仪的最大流量时，双向流量检测仪输出为20 mA电流信号，流量的变化和双 向流量检测仪输出的电流信号是一个线性的变化关系，这样就可以实时地监测流过每台液 压马达的实时流量和压力的变化，通过这个流量和压力的变化就可以实时监测到每台液压 马达是否。
36、出现故障。 0031 图4所示为本发明的电气控制系统结构原理图。液压马达20.a的进出口A、B连 接的双向流量检测仪14 .a、14.b 发出的电流信号分别为L14.a 、L14.b；液压马达18.b、 18.c、18.d的A、B进出口连接的双向流量检测仪发出的电流信号分别为L14.c 、L14.d、 L14.e 、L14.f、L14.g 、L14.h；压力传感器13a、13b同样也发出420 mA的电流信号 Y13a、Y13b；双向流量检测仪和压力传感器发出的电流信号连接在PLC模拟量采集块 S7-200-EM231，经过PLC 的CPU 的处理后，再上传给上位机工控机进行处理和显示，同 时。
37、在上位机工业工控机进行系统参数的设置，并将设置的参数下传给PLC；电气信号传 递和控制关系为：当每个液压马达正转都正常工作时，这时连接在液压马达的进油口B管 路的双向流量检测仪输出的电流信号L14.b、L14.d、L14.f、L14.h是一个固定值,当液压 马达反转时，连接在液压马达的进油口A管路的双向流量检测仪输出的电流信号 L14.a 、 L14.c 、L14.e 、L14.g也是一个固定值；同时压力信号在负载相同的情况下也是一个固定 值；把这些值作为一个标准的参考值，建立一个数据库保存在工控机里面；在工作时与液 压马达实时工作状态下的流量、压力进行比较。 0032 出现故障时的判断：设定。
38、由四台高压油泵同时供给四台液压马达的总流量为Q 总；设定液压马达为正转工作方式。判断方法如下： 0033 现象一：四台液压马达其中的一个或几个马达出现“堵死”的现象马达卡死 时，如液压马达20.a 在正转时出现这样的故障，流向液压马达20.a的流量就基本为零，双 向流量检测仪发出的检测信号L14.b、L14.a变为双向流量检测仪最小输出值4mA；流向其 余液压马达20.b、20.c、20.d的流量就会增大,流量由液压马达都正常工作时为Q总 /4变 为Q总 /3，这时双向流量检测仪发出的检测信号L14.c、L14.d、L14.e、L14.f、L14.g、L14. h变大，变为原来值的4/3倍左右。
39、。同时供给其它液压马达的压力也增大，压力传感器发出 的压力信号也增大。当液压马达反转时，检测和判断方法也如上述一样。一台以上的马达 出现这样的同类故障时，双向流量检测仪发出的信号就会更高。同时供给其它液压马达的 压力也会更大，压力传感器13a、13b发出的压力信号Y13a、Y13b也更大。当检测到那一台 或几台液压马达的流量和液压马达工作的压力发生变化时，就可以实时地检测到哪个马达 出现了故障的，在工业控制计算机上报警，同时停止运行。 0034 现象二：当其中的一个或几个马达出现“击穿”的现象液压油从液压马达进油 口A或B直接流向了泄油口T；如液压马达20.a出现上述情况时，同样在正转的情况下。
40、，流 向被击穿的液压马达20.a因为阻力的减小，液压油流经双向流量检测仪14.b流量就会增 大，其输出的电流信号L14.b也就增大，而流经液压马达20.b、20.c、20.d的流量会减少，同 样液压油流经双向流量检测仪流量14.d、14.f、14.h也减小，双向流量检测仪发出的检测 信号L14.d、L14.f、L14.h变小，同时流向液压马达的压力也会变小，压力传感器13b发出的 压力信号Y13b减小。反转时的判断方法同上所述。一台以上的液压马达出现上述现象时， 判断方法同上述一样，根据上述检测方法就可以实时在线监测液压马达的工作情况。 0035 图5为本发明液压马达20.a正转时故障判断流程。
41、。 说 明 书CN 103032411 A 5/5页 10 0036 图6为本发明液压马达20.a反转时故障判断流程。其它的液压马达20.b、20.c、 20.d的故障判断方法和液压马达20.a判断方法一样，其压力传感器13a、13b检测的压力信 号为Y13a、Y13b，双向流量检测仪14.c、14.d、14.e、14.f、14.g、14.h的流量信号为L14.c、 L14.d、L14.e、L14.f、L14.g、L14.h。 说 明 书CN 103032411 A 10 1/6页 11 图1 说 明 书 附 图CN 103032411 A 11 2/6页 12 图2 说 明 书 附 图CN 103032411 A 12 3/6页 13 图3 说 明 书 附 图CN 103032411 A 13 4/6页 14 图4 说 明 书 附 图CN 103032411 A 14 5/6页 15 图5 说 明 书 附 图CN 103032411 A 15 6/6页 16 图6 说 明 书 附 图CN 103032411 A 16 。