一種液壓系統及潤滑系統的泵站漏油防控方法及系統的制作方法
【專利摘要】一種液壓系統及潤滑系統的泵站漏油防控方法及系統，方法包括以下步驟：步驟1.設置泵站油箱的低液位限位值和極低液位限位值；步驟2.標定泵站正常運行需要最大用油量時油箱液位下降的峰值速度Vmax；步驟3.通過液位計實時采集液位信息，并發(fā)送給主控系統；步驟4.主控系統根據實時采集液位信息計算實時油箱液位下降速度V；步驟5.主控系統對油箱液位進行分析判斷并發(fā)出報警警示和控制停泵指令。本發(fā)明防止了大量漏油情況的發(fā)生，并在油液液位繼續(xù)下降時，實施必要的停泵控制，最大程度地降低了油液泄漏帶來的經濟損失和環(huán)境污染，并能保護主機的安全和防止運行過程中的突發(fā)停機造成的損傷。
【專利說明】一種液壓系統及潤滑系統的泵站漏油防控方法及系統

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及液壓系統泵站和潤滑系統泵站油液液位控制【技術領域】，具體地說是一種液壓系統及潤滑系統的泵站漏油防控方法及系統。

【背景技術】
[0002]目前，液壓系統和潤滑系統泵站液位監(jiān)控使用的液位計包含模擬量和限位開關量兩種信號輸出形式，可使用其中的一個，也可以同時使用參與實際控制。在液位控制邏輯上，自油箱底部至油箱頂部有效工作液位高度范圍內設置有極低液位、低液位、高液位和超高液位4個限位點，用于油泵站強制停泵、報警、正常等液位控制，實現泵站安全、可靠運行的目的。在液位控制上，4個限位點自下而上依次排列設置，極低液位和低液位兩個限位點設置在液位計的下部，高液位和超過液位兩個限位點設置在液位計的上部，中間間距較大。對油箱加油至高液位限位點以上位置，只要油箱液位在極低液位以上時，就允許系統啟泵和運行。當系統發(fā)生漏油時，液位開始不斷下降。當液位下降至低液位限位點時，開始觸發(fā)系統報警警示信號。當液位繼續(xù)下降至極低液位限位點時，為保護泵組吸油不足磨損損壞，開始觸發(fā)系統異常強制停泵信號。當加油液位超過極低液位限位點時，強制停泵條件解除，系統允許啟泵和運行。繼續(xù)加油，液位超過低液位限位點時，系統報警解除。因報警限位點設置位置較低，當系統開始液位報警時，油箱油液已經泄漏損失掉了 50%以上。如果系統報警發(fā)現不及時，或者漏油點泄漏量較大，短時間內液位就會下降至停泵液位，此時一箱油液基本上損失掉了 80%。
[0003]當今，隨著科技的不斷發(fā)展和進步，液壓、潤滑技術和設備以其獨特的優(yōu)勢已經廣泛應用于日常生產、生活、娛樂等各個方面，并且日益普遍。而液壓、潤滑系統漏油問題不可避免，與其應用日益廣泛一樣，漏油問題普遍存在。泄漏的大量油液不但造成油品的無謂消耗和浪費，而且極易造成環(huán)境污染，增加使用和污染治理成本。此外，因漏油未能發(fā)現或突發(fā)的大量泄漏使油液液位快速下降至超低限位點，觸發(fā)強制停泵信號，極易導致正在運行的主機突然停機而發(fā)生安全或損壞事故。


【發(fā)明內容】

[0004]針對上述液位控制存在的泄漏和污染問題，本發(fā)明提供了一種液壓系統及潤滑系統的泵站漏油防控方法及系統，其能夠及時檢測發(fā)現液壓、潤滑系統發(fā)生漏油情況，有效預防和降低液壓、潤滑系統發(fā)生大量漏油帶來的經濟損失和環(huán)境污染。
[0005]本發(fā)明解決其技術問題采取的技術方案是:一種液壓系統及潤滑系統的泵站漏油防控方法，其特征是，包括以下步驟:
[0006]步驟1、設置泵站油箱的低液位限位值和極低液位限位值；
[0007]步驟2、標定泵站正常運行需要最大用油量時油箱液位下降的峰值速度Vmax,
[0008]Vmax = MAX(d Ahl/Δ tl，(1Δ]ι2/Δ t2，(1Δ]ι3/Δ t3，..., d Δ hi/ Δ ti)
[0009]其中，Ati為單位時間，Ahi為單位時間Ati內油箱液位高度變化量，d為油箱水平截面面積；
[0010]步驟3、通過液位計實時采集液位信息，并發(fā)送給主控系統；
[0011]步驟4、主控系統根據實時采集液位信息計算實時油箱液位下降速度V ；
[0012]步驟5、主控系統對油箱液位進行分析判斷，如果油箱液位在低液位限位點之上且V大于Vmax達到一定時間則發(fā)送漏油預警信息，如果油箱液位降低到低液位限位點則發(fā)送漏油報警信息，如果油箱液位降低到極低液位限位點則發(fā)送控制停泵指令。
[0013]上述方法中，所述低液位限位值對應的低液位限位點設置在泵站最大正常油液需求量變化范圍下限位置下方50_處，所述極低液位限位值對應的極低液位限位點設置在所述低液位限位點下方50?IOOmm處。
[0014]上述方法中，所述液位計采用模擬量液位計或者開關量液位計。
[0015]上述方法中，所述的一定時間為10秒。
[0016]本發(fā)明還提供了一種液壓系統及潤滑系統的泵站漏油防控系統，包括液位計和主控系統，其特征是，所述主控系統包括數據采集單元、主控單元、計算單元、分析判斷單元、存儲單元、參數設置單元和通信單元，所述液位計設置在泵站油箱上，所述數據采集單元的輸入端與液位計的輸出端連接，輸出端與主控單元連接，所述主控單元分別與計算單元、分析判斷單元、存儲單元、參數設置單元和通信單元連接，所述通信單元與泵站控制系統連接。
[0017]優(yōu)選地,所述液位計包括模擬量液位計或者開關量液位計。
[0018]進一步地，所述的泵站漏油防控系統還包括分別與數據采集單元的輸入端連接的低液位限位開關和極低液位限位開關，所述低液位限位開關設置在泵站最大正常油液需求量變化范圍下限位置下方50mm處的液位計上，所述極低液位限位開關設置在所述液位限位開關下方50?IOOmm處的液位計上。
[0019]更進一步地，所述的泵站漏油防控系統還包括與數據采集單元的輸入端連接的高液位限位開關，所述高液位限位開關設置在泵站最大正常油液需求量變化范圍上限位置上方50mm處的液位計上。
[0020]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明能夠及時檢測發(fā)現液壓系統及潤滑系統的泵站漏油情況，并在第一時間進行預警和報警警示，防止了大量漏油情況的發(fā)生，并在油液液位繼續(xù)下降時，實施必要的停泵控制，最大程度地降低了油液泄漏帶來的經濟損失和環(huán)境污染，并能保護主機的安全和防止運行過程中的突發(fā)停機造成的損傷。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明的方法流程圖；
[0022]圖2為本發(fā)明所述系統的一種結構示意圖；
[0023]圖3為本發(fā)明所述系統的另一種結構示意圖。

【具體實施方式】
[0024]為能清楚說明本方案的技術特點，下面通過【具體實施方式】，并結合其附圖，對本發(fā)明進行詳細闡述。下文的公開提供了許多不同的實施例或例子用來實現本發(fā)明的不同結構。為了簡化本發(fā)明的公開，下文中對特定例子的部件和設置進行描述。此外，本發(fā)明可以在不同例子中重復參考數字和/或字母。這種重復是為了簡化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實施例和/或設置之間的關系。應當注意，在附圖中所圖示的部件不一定按比例繪制。本發(fā)明省略了對公知組件和處理技術及工藝的描述以避免不必要地限制本發(fā)明。
[0025]如圖1所示，本發(fā)明的一種液壓系統及潤滑系統的泵站漏油防控方法，它包括以下步驟:
[0026]步驟1、設置泵站油箱的低液位限位值和極低液位限位值；所述低液位限位值對應的低液位限位點設置在泵站最大正常油液需求量變化范圍下限位置下方50mm處，所述極低液位限位值對應的極低液位限位點設置在所述低液位限位點下方50?10mm處。
[0027]步驟2、標定泵站正常運行需要最大用油量時油箱液位下降的峰值速度Vmax,檢查確認液壓、潤滑系統正常無泄漏，使其所有執(zhí)行機構同時按設計最大速度動作，其所需要的油液量為最大油液需求量，通過單位時間Ati內油箱液位計檢測的液位高度變化量Ahi，
[0028]Vmax = MAX (d Δ hl/ Δ tl, d Δ h2/ Δ t2, d Δ h3/ Δ t3,..., d Δ hi/Δ ti)其中，Δ ti 為單位時間，Ahi為單位時間Ati內油箱液位高度變化量，d為油箱水平截面面積。泵站正常運行需要最大用油量可根據系統中所有執(zhí)行機構按設計最大速度同時動作進行實際標定測定，并根據執(zhí)行機構使用情況進行定期和隨時測定，也可根據理論設計計算設定。
[0029]步驟3、通過液位計實時采集液位信息，并發(fā)送給主控系統；所述液位計采用模擬量液位計或者開關量液位計。
[0030]步驟4、主控系統根據實時采集液位信息計算實時油箱液位下降速度V ;模擬量液位計采集液位信號發(fā)送給主控系統，主控系統計算液油箱液位高度變化對應的下降速度V。
[0031]步驟5、主控系統對油箱液位進行分析判斷，如果油箱液位在低液位限位點之上且V大于Vmax達到一定時間(一般設置為10秒)則向泵站控制系統發(fā)送漏油預警信息，如果油箱液位降低到低液位限位點則向泵站控制系統發(fā)送漏油報警信息，如果油箱液位降低到極低液位限位點則向泵站控制系統發(fā)送控制停泵指令。泵站控制系統根據主控系統發(fā)來的信息啟動相應的程序:當油液液位未降至低液位限位點，油箱液位下降速度V大于泵站正常運行需要最大用油量時油箱液位下降的峰值速度Vmax，泵站控制系統啟動漏油預警警示程序；當油液液位降至低液位限位點，泵站控制系統啟動漏油報警警示程序；當油液液位降至極低液位限位點，泵站控制系統啟動控制停泵程序。
[0032]本申請中所述的一定時間段為V>Vmax的持續(xù)時間，一般設置為10s，防止時間過短偽信號干擾系統正常運行和時間過長增加漏油損失。
[0033]本申請中的控制停泵程序不是直接強制停泵控制，而是控制主機在設定時間內實施并完成必要的應急安全操作后再停泵，保障主機的安全和免受運轉過程中突發(fā)停機而導致的損傷。
[0034]如圖2所示，本發(fā)明的一種液壓系統及潤滑系統的泵站漏油防控系統，包括液位計和主控系統，所述液位計采用模擬量液位計或者開關量液位計，所述主控系統包括數據采集單元、主控單元、計算單元、分析判斷單元、存儲單元、參數設置單元和通信單元，所述液位計設置在泵站油箱上，所述數據采集單元的輸入端與液位計的輸出端連接，輸出端與主控單元連接，所述主控單元分別與計算單元、分析判斷單元、存儲單元、參數設置單元和通信單元連接，所述通信單元與泵站控制系統連接。
[0035]如圖3所示，作為進一步方案，本發(fā)明所述的泵站漏油防控系統，還包括分別與數據采集單元的輸入端連接的低液位限位開關、極低液位限位開關和高液位限位開關，所述低液位限位開關設置在泵站最大正常油液需求量變化范圍下限位置下方50mm處的液位計上，所述極低液位限位開關設置在所述液位限位開關下方50?IOOmm處的液位計上，所述高液位限位開關設置在泵站最大正常油液需求量變化范圍上限位置上方50mm處的液位計上。通過上述各種限位開關直接獲取低液位報警限位點和極低液位停泵限位點，避免了由于主控系統設定參數錯誤而導致的不能進行報警警示和停泵控制現象的發(fā)生，有效確保了主機的安全運行和防止運行過程中的突發(fā)停機造成的損傷。
[0036]對于具有模擬信號功能的液位計，通過主控系統(主控系統可以直接利用泵站PLC控制系統來代替)計算液位計采集到的液位高度變化對應的下降速度，并計算系統中所有執(zhí)行機構同時動作所對應最大用油量時的正常最大液位下降速度，對兩者進行時時監(jiān)控比較分析。同時，根據系統正常情況下最大油液需求量變化對應的油箱油液液位高度變化位置，設定低液位限位點(值)和極低液位限位點(值)進行報警警示和停泵控制。和現有技術相比，低液位限位點和極低液位限位點不再是對應油箱的底部位置，而是對應油箱上部實際控制油位正常變化下限的稍偏下位置，兩者在高度位置上大幅提高。液位下降速度能夠時時監(jiān)控液位下降的變化趨勢，判斷系統是否發(fā)生漏油而及早發(fā)出預警警示；位置大幅提高的低液位限位點和極低液位限位點，緊鄰正常變化液位下方，能夠及早發(fā)出報警警示和停泵控制指令，從而有效預防和控制系統漏油量，降低大量漏油浪費損失和環(huán)境污染。
[0037]本發(fā)明可直接利用液壓、潤滑泵站現有的PLC控制系統作為主控系統，并結合原有的液位計進行應用實施，而不需要新增設備。
[0038]本發(fā)明的主控系統與泵站PLC系統共用，是控制的核心，一方面與液位計進行通訊，計算油液液位下降速度，與泵站系統最大需油液位下降速度進行時時比較，一方面根據油液液位變化位置發(fā)出系統預警、報警和控制停泵指令，并與液壓、潤滑系統服務的主體設備進行通訊，當發(fā)出報警指令和停泵指令時，通知實施應急安全操作。此外，完善的PLC控制還需要有針對不同大小的液壓、潤滑系統和油箱進行最大供油流量和速遞標定控制計算，以便能夠和實際運行實現和諧匹配控制。
[0039]與現有技術相比，本發(fā)明是在當前漏油普遍存在并不可避免的情況下，通過及時檢測液壓系統及潤滑系統的泵站漏油情況，并在第一時間進行預警和報警警示，防止了大量漏油情況的發(fā)生，并在油液液位繼續(xù)下降時，實施必要的停泵控制，最大程度地降低了油液泄漏帶來的經濟損失和環(huán)境污染，并能保護主機的安全和防止運行過程中的突發(fā)停機造成的損傷。
[0040]以上所述只是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也被視為本發(fā)明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種液壓系統及潤滑系統的泵站漏油防控方法，其特征是，包括以下步驟: 步驟1、設置泵站油箱的低液位限位值和極低液位限位值； 步驟2、標定泵站正常運行需要最大用油量時油箱液位下降的峰值速度Vmax,
Vmax = MAX (d Δ \\J Δ t17 d Δ h2/ Δ t2, d Δ h3/ Δ t3,…，d Δ \\J Δ tj) 其中，Ati為單位時間，Ahi為單位時間Ati內油箱液位高度變化量，d為油箱水平截面面積； 步驟3、通過液位計實時采集液位信息，并發(fā)送給主控系統； 步驟4、主控 系統根據實時采集液位信息計算實時油箱液位下降速度V ； 步驟5、主控系統對油箱液位進行分析判斷，如果油箱液位在低液位限位點之上且V大于Vmax達到一定時間則發(fā)送漏油預警信息，如果油箱液位降低到低液位限位點則發(fā)送漏油報警信息，如果油箱液位降低到極低液位限位點則發(fā)送控制停泵指令。
2.根據權利要求1所述的一種液壓系統及潤滑系統的泵站漏油防控方法，其特征是，所述低液位限位值對應的低液位限位點設置在泵站最大正常油液需求量變化范圍下限位置下方50_處，所述極低液位限位值對應的極低液位限位點設置在所述低液位限位點下方50~10mm處。
3.根據權利要求1所述的一種液壓系統及潤滑系統的泵站漏油防控方法，其特征是，所述液位計包括模擬量液位計或者開關量液位計。
4.根據權利要求1所述的一種液壓系統及潤滑系統的泵站漏油防控方法，其特征是，所述的一定時間為10秒。
5.一種液壓系統及潤滑系統的泵站漏油防控系統，包括液位計和主控系統，其特征是，所述主控系統包括數據采集單元、主控單元、計算單元、分析判斷單元、存儲單元、參數設置單元和通信單元，所述液位計設置在泵站油箱上，所述數據采集單元的輸入端與液位計的輸出端連接，輸出端與主控單元連接，所述主控單元分別與計算單元、分析判斷單元、存儲單元、參數設置單元和通信單元連接，所述通信單元與泵站控制系統連接。
6.根據權利要求5所述的一種液壓系統及潤滑系統的泵站漏油防控系統，其特征是，所述液位計包括模擬量液位計或者開關量液位計。
7.根據權利要求5或6所述的一種液壓系統及潤滑系統的泵站漏油防控系統，其特征是，還包括分別與數據采集單元的輸入端連接的低液位限位開關和極低液位限位開關，所述低液位限位開關設置在泵站最大正常油液需求量變化范圍下限位置下方50mm處的液位計上，所述極低液位限位開關設置在所述液位限位開關下方50~10mm處的液位計上。
8.根據權利要求7所述的一種液壓系統及潤滑系統的泵站漏油防控系統，其特征是，還包括與數據采集單元的輸入端連接的高液位限位開關，所述高液位限位開關設置在泵站最大正常油液需求量變化范圍上限位置上方50mm處的液位計上。
【文檔編號】F15B21/00GK104047926SQ201410279783
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年6月20日 優(yōu)先權日:2014年6月20日
【發(fā)明者】馬朝剛, 王新東, 陶建學, 劉暢, 肖旭, 張令華, 李永峰, 楊堂建, 韋星, 史官勇, 韓妍妍, 趙婷婷, 張友坡, 耿濤, 戚洪軒, 蔡起良 申請人:濟鋼集團有限公司