专利名称：液压称重单元和万吨级液压电子秤的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种液压称重単元和ー种液压电子秤，尤其是一种万吨级的电子秤和应用在该电子秤中的称重単元。
背景技术：
在人们的生产生活当中，时常需要对大重量的物体进行称量。如电子秤或者地磅等，只要将物体放上电子秤或者将汽车等开上地磅就可以对其上的物体或者汽车进行称重。当需要对自重超过一万吨以上，并且难以搬动的物体进行称重就比较困难了，不仅这些笨重的物体难以搬动，而且难以对这些物体进行准确的计量。为了能够准确对大重量的物体进行称量，一般在电子秤中采用液压系统来支持物体来对物体进行称量。专利申请号为91109270. 6的中国专利公开了ー种应用于机械磅秤的液压称重采集单元，在秤杆末端悬挂秤砣的V形缺ロ处上方，固定安装了ー个其底部为圆锥体形的波纹管，并使其锥顶与V形缺ロ底部相接触，波纹管内腔充满传压介质，其内腔底部有ー传压小孔通过引压毛細管与放置在机械磅秤近旁的压カ采集単元的引压孔连通， 该压カ采集单元通过导线与插在通用标准エ业控制界面箱里的适配器�？橄嗔�。该称重単元称重精确而且操作方便，但其称重的重量有限，仅仅适合一些自重比较小的物体的称里。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的是要提供一种能够測量物体自重的液压称重単元。本发明的另外ー个目的是要提供一个应用该液压称重単元的万吨级液压电子秤。为实现提供一种液压称重単元的目的，本发明采用的技术方案如下一种液压称重単元，包括一液压缸、控制油路和油泵，所述油泵通过控制油路对该液压缸进行控制，还包括一压カ传感器，所述压カ传感器设于所述液压缸中，用于测量液压缸的受力。进一歩，还包括一变频器，所述变频器控制所述油泵，并与所述压カ传感器组成受力闭环。进一歩，还包括一位移传感器和变频器，所述位移传感器设于所述液压缸中，用于測量该液压缸的活塞的位移，所述变频器控制所述油泵，并与所述位移传感器組成位移闭环。具体的，所述液压缸包括缸底、活塞和缸体以及鞍座和球头，所述缸底设置于所述缸体底面，所述活塞容纳于所述缸体内，所述鞍座设于所述活塞顶面，所述球头设于所述鞍座上。为了实现提供一种万吨级液压电子秤的目的，本发明采用的技术方案如下ー种万吨级液压电子秤，包括位移�？楹褪堀？椋鑫灰颇？榘ㄖ辽偃鲇扇ɡ�1所述的液压称重単元，并且该液压称重単元还设有一位移传感器和变频器，所述变频器控制该液压称重単元的油泵，并与该位移传感器組成位置闭环；所述受カ�？榘ㄖ辽僖挥扇ɡ�1所述的液压称重単元。进一歩，所述受カ�？榈囊貉钩浦氐ピ拱ī`变频器，所述变频器控制所述油泵，并于所述压カ传感器组成受カ闭环。优选的，还包括一主控制器，所述主控制器接收各液压称重単元的压カ传感器、位移传感器的測量信号，并控制各液压称重単元的变频器。具体的，所述位移�？榈囊貉钩浦氐ピ柚糜诘缱映拥乃闹埽鍪堀？榈囊貉钩浦貐g元设于电子秤的中部。相对于现有技木，本发明所述的液压称重単元通过压カ传感器測量出液压缸承受的重力，并通过变频器对油泵进行控制，可以精确、平稳地调整称重単元的受カ；其次，应用该称重単元的电子秤通过网络将称重单元连接在一起，不仅方便了对电子秤的控制，还能够自动測量和采集称重物体的重量以及重心数据。为了充分地了解本发明的目的、特征和效果，以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进ー步说明。
图1是本发明所述称重単元的结构示意图；图2是本发明所述液压缸的结构示意图；图3是本发明所述液压电子秤的结构示意图；图4是本发明中液压电子秤測量待测物体的重心的示意图。图中100-液压称重单元；110-液压缸；111-缸底；112-缸体；113-活塞；114-鞍座； 115-球头；116-油ロ ；117-压カ传感器；118-位移传感器；120-控制油路；121-;122_ ； 123-换向阀；124-平衡阀；130-油泵；131-变频器；200-控制器。
具体实施例方式实施例1如图1和图2所示，一种液压称重单元100，包括一液压缸110、控制油路120和油泵130，所述油泵130驱动液压系统中的液体在控制油路120中流动，驱动液压缸110运动。 在液压缸110上还设有ー压カ传感器117，用于检测液压缸110当前的受カ大小。为了能够精细、准确地调节液压缸110的受力，该液压称重単元100还包括ー变频器131，用于控制电机驱动油泵130的电机，通过对电机的控制，可以方便地调节油泵130的压力。变频器131还可以接受压カ传感器117的反馈，与压カ传感器117組成ー个受カ闭环，精确地调节液压缸的受力。作为ー种优选的实施方式，还可以在液压缸110上设置一位移传感器118和变频器131。位移传感器118用于检测液压缸110的位移，具体的来说，是检测液压缸110的活塞的位移。变频器131用于控制驱动油泵130的电机，并且能够接收位移传感器118检测的位移信息，与位移传感器118組成ー个闭环连接，这样就能够精确控制液压缸110活塞的位移。
请參阅图2，液压缸110包括缸底111，缸体112、活塞113、鞍座114和球头115，以及油ロ 116。缸底111设于缸体112的底面，活塞113容纳于缸体112之中。鞍座114设于活塞113的顶部，跟随活塞113 —起运动。球头115设于鞍座114上，用于顶起物体。在缸体112的侧面还设有两个油ロ 116，分别与活塞113将缸体112分割的两个容腔连通。在控制活塞113运动时，从ー油ロ输入液体，从另外ー个油ロ输出液体，控制活塞113的伸出或者收縮。使用时，将待称重物体设于球头上，使液压缸110受到称重物体的重力。通过压カ 传感器117检测液压缸110的受カ情况，并与变频器131組成受カ闭环，控制液压缸110的受力。同吋，位移传感器118检测液压缸110的活塞113的位移，并与变频器131組成位置闭环，精确调节活塞113的位移。实施例2如图3所示，ー种万吨级液压电子秤，包括位移�？楹褪堀？椋梦灰颇？榘ㄖ辽偃鲇缮鲜鲆貉钩浦貐g元100，液压称重単元100设有位移传感器118和变频器131 ； 受カ�？榘ㄖ辽侃`上述的液压称重単元100。受カ�？榈囊貉钩浦貐g元100还包括一变频器131，为了能够精细、准确地调节液压缸Iio的受力，该液压称重単元100还包括一变频器131，用于控制电机驱动油泵130的电机，通过对电机的控制，可以方便地调节油泵130的压力。变频器131还可以接受压カ传感器117的反�。胙攻衅�117組成一个受カ闭环，精确地调节液压缸的顶升力。位移�？榈囊貉钩浦貐g元100不仅包括压カ传感器117，还包括位移传感器118。 位移传感器118与变频器131连接，向变频器131传输活塞113的位移，并与变频器131组成位置闭环。这样就能够方便的控制活塞113的位移。为了保证液压电子秤各液压称重単元100能够同步稳定的运行，电子秤设有ー控制器200。电子秤中的各液压称重単元100通过无线网络与控制器200连接。具体的说，各液压称重単元100的压カ传感器117和位移传感器118将测量信息传输至控制器200，其变频器131接收控制器200的控制信息。具体设置受力�？楹臀灰颇？閰迹梢越灰颇？榈囊貉钩浦貐g元设于四周，使液压电子秤能够平稳的托起待测物体；将受カ�？榈囊貉钩浦貐g元100设于电子秤的中部，控制�？�200协调各受カ�？榈囊貉钩浦貐g元100的受力， 使其受カ比较均勻。以下详细介绍该液压电子秤的工作过程将待测物体放置与该液压电子秤后，控制器200控制位置�？榈囊貉钩浦貐g元 100升起一定高度。由于位置模块的液压称重単元100具有位置闭环，能够准确地控制待测物体的空中姿态。在升起待测物体的过程中或者过程后，控制器200还可以根据各受カ�？榈囊貉钩浦貐g元100的受カ情况，灵活调节各液压称重単元100的受力，保证各液压称重単元100受カ均衡。控制器200根据液压电子秤中位置模块和受カ�？榈母饕貉钩浦貐g元100的受カ 大�。蠛图扑愫螅涂梢缘玫酱馕锾宓淖苤亓�。请參阅图3，如果还知道各液压称重単元100的坐标，还可以计算出待测物体的重心。事先测得液压称重単元100的坐标为Xl和X2，通过压カ传感器117测得其受カ为Fl 和F2，则可以通过下式得到待测物体的重心坐标Xp
权利要求
1.一种液压称重単元，包括一液压缸、控制油路和油泵，所述油泵通过控制油路对该液压缸进行控制，其特征在干，还包括ー压カ传感器，所述压カ传感器设于所述液压缸中，用于测量液压缸的受力。
2.如权利要求1所述的称重単元，其特征在于，还包括ー变频器，所述变频器控制所述油泵，并与所述压カ传感器组成受力闭环。
3.如权利要求1所述的称重単元，其特征在于，还包括一位移传感器和变频器，所述位移传感器设于所述液压缸中，用于测量该液压缸的活塞的位移，所述变频器控制所述油泵， 并与所述位移传感器組成位移闭环。
4.如权利要求1或2所述的称重単元，其特征在干，所述液压缸包括缸底、活塞和缸体以及鞍座和球头，所述缸底设置于所述缸体底面，所述活塞容纳于所述缸体内，所述鞍座设于所述活塞顶面，所述球头设于所述鞍座上。
5.一种万吨级液压电子秤，其特征在干，包括位移模块和受カ模块，所述位移�？榘ㄖ辽偃鲇扇ɡ�1所述的液压称重単元，并且该液压称重単元还设有一位移传感器和变频器，所述变频器控制该液压称重単元的油泵，并与该位移传感器組成位置闭环；所述受 カ模块包括至少一由权利要求1所述的液压称重単元。
6.如权利要求5所述的称重単元，其特征在干，所述受カ模块的液压称重单元还包括 ー变频器，所述变频器控制所述油泵，并于所述压カ传感器组成受力闭环。
7.如权利要求6所述的称重単元，其特征在于，还包括一主控制器，所述主控制器接收各液压称重単元的压カ传感器、位移传感器的測量信号，并控制各液压称重単元的变频器。
8.如权利要求7所述的称重単元，其特征在干，所述位移�？榈囊貉钩浦貐g元设置于电子秤的四周，所述受カ�？榈囊貉钩浦貐g元设于电子秤的中部。
全文摘要
本发明公开了一种液压称重单元和一种万吨级液压电子秤，该液压称重单元包括一液压缸、控制油路和油泵以及一压力传感器，所述油泵通过控制油路对该液压缸进行控制；所述压力传感器设于所述液压缸上，用于测量液压缸的受力。液压电子秤包括位移�？楹褪芰δ？椋鑫灰颇？榘ㄖ辽偃鲆貉钩浦氐ピ⑶腋靡貉钩浦氐ピ股栌幸晃灰拼衅骱捅淦灯鳎霰淦灯骺刂聘靡貉钩浦氐ピ挠捅茫⒂敫梦灰拼衅髯槌晌恢帽栈罚凰鍪芰δ？榘ㄖ辽僖灰貉钩浦氐ピ�。相对于现有技术，本发明所述的电子秤能够方便称量万吨级的物体的重量，并且自动采集和计算物体的重量和重心数据。
文档编号G01G5/06GK102538921SQ20111045404
公开日2012年7月4日 申请日期2011年12月29日 优先权日2011年12月29日
发明者吴定安, 徐文友, 李年煜, 杨文灯, 袁斌, 邓旭东, 邱中平, 韩瑜 申请人:湛江南海西部石油合众近海建设有限公司
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