专利名称：集成控制电路和信号传输的液压软管及其在加油机的应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种液压软管，特别涉及一种集成了控制电路并可以传输控 制电路产生的控制信号的液压软管及其在燃油加油机中的应用。
背景技术：
现有的液压软管， 一般的用途是在液压系统中作为输送液体的管道，不 具备控制和传送信号的功能。
在现有的加油机中，其液压系统一般是由电机、容积泵、油气分离器、 流量测量变换器、编码器、带计数器的控制主板、指示装置、电磁阀、视油 器、油枪等主要部件组成的一个完整的液体运输和测量系统(如图1所示)。 加油机工作时，电机带动容积泵将油液从低处输送到高处、从低压送至高压、 沿输油管送至流量测量变换器对油的体积进行计量，最终沿输油管从加油枪 出来交付给用户。输油管作为加油机液压系统中的液压软管，其功能也只是 作为油液的传输管道。
在现有燃油加油机中，其液压系统在定量加油和非定量加油两种常规加 油方式中是这样工作的
一、 在定量加油的模式下加油员在控制主板的面板上设定好加油升数， 比如50L，然后提起加油枪，此时电机打开，全速带动容积泵转动，加油员 拿着加油枪走到待加油车辆前，将加油枪放入油箱，打开加油枪开关开始加 油，此时编码器发送信号给控制主板，控制主板的计数器计数，同时将信号
送到指示装置以实时显示加油的升数，当加油量到达49.7L,即当加油量还 剩0.3L (提前量不一定为0.3L，可根据油品等实际要求调整)时，控制主板 发出一个信号，关闭电磁阀的主阀，当计数器到达设定的加油量时，控制主 板发出信号，关闭电磁阀副阀，加油过程完成。等加油员将加油枪挂到加油 机上关闭开关，此时电机和容积泵停止转动。
二、 在非定量加油的模式下加油员提起加油抢，此时电机打开，全速带动容积泵转动，加油员拿着加油枪走到待加油车辆前，将加油枪放入油箱， 打开加油枪开关开始加油，此时编码器发送信号给控制主板，控制主板的计 数器计数，同时将信号送到指示装置以实时显示加油的升数，当油箱加满时， 加油枪口由于被油液淹没而形成负压的自封(机械自封)，加油过程完成。加 油员将加油枪挂到加油机上关闭开关，此时电机和容积泵停止转动。
在现有的加油方式中，从提起加油枪起，电机就全速转动，并带动容积 泵全速运行直至加油全过程的结束，而在需要减小加油流量时只能通过减小 流道孔径(通过机械阀门实现)，即通过额外设置阻力来达到减小流量的目 的，这样不仅造成了动力源的浪费，而且增加了液体对容积泵的冲击磨损， 还縮短了容积泵的使用寿命，非常不利于节能降耗。同时，由于控制主板距 离加油车辆有一定的距离，在加油员提着加油枪走到加油车辆的过程中电机 和容积泵已经启动，这样也浪费了一定的能源，而且进行档位调节时(使用 的是机械阀门)劳动强度较大，因此，有必要对泵油电机的运转方式进行优 化控制，对设置操作进行优化，以减少能量的浪费和降低劳动强度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种集成控制电路和信号传输的液压软管，利用 该软管可实现液压系统控制信号的输入和传输，将该液压软管应用在燃油加 油机上作为输油管，可在输油管上实现对泵油电机进行变频的输入和控制， 实现根据需要的流量大小来调整泵油电机的运转频率，从而实现了对泵油电 机及容积泵运行状况的优化控制，节约了能源，同时极大地方便了加油员的 调控并降低了劳动强度。
为达上述目的，本发明采用如下的技术方案 一种集成控制电路和信号 传输的液压软管，其特征是，所述液压软管上设置有产生控制信号的控制电 路及用于传输所述控制信号的控制导线。
为了更好地实现本发明，所述控制电路设置于液压软管的一端，其连接 控制导线；所述控制导线设置于液压软管的管壁内，沿着液压软管设置有控 制电路的一端通向液压软管的另一端。这样就实现了控制导线与输油管的一 体化，还解决了控制导线的防水防油问题。
所述液压软管上还设置有将控制电路固定在所述液压软管上的固定装置。
所述产生控制信号的控制电路包括输入装置及根据输入装置输入的信 号产生控制信号的控制装置。
上述的集成控制电路和信号传输的液压软管用于燃油加油机的用途，其 特征是，所述液压软管作为燃油加油机的输油管。
具体的说，上述的集成控制电路和信号传输的液压软管在燃油加油机中 的应用，所述控制电路是指设置于输油管上用于调节加油枪出油量大小的控 制电路，其包括用于调节加油枪出油量大小的输入装置和用于根据输入装置 输入的信号去控制变频器按设定的频率带动泵油电机工作的控制装置;所述 控制导线用于将控制电路产生的控制信号传输至变频器使之按设定的频率 带动泵油电机工作；所述固定装置用于将控制电路固定在输油管上。
更具体的说，所述的输入装置是指一个控制开关旋钮，所述的控制装置 包括磁铁和用于接收磁铁的磁感应并产生相应控制信号的控制线路板;输入 装置和控制装置由固定装置固定在输油管与加油枪连接的一端;所述的固定 装置包括控制开关固定件、控制线路板固定件、控制开关旋钮支撑件和定位 销，其中，控制开关固定件和控制开关旋钮支撑件套在输油管的外壁上，控 制开关固定件与输油管外壁的接触面相互啮合，控制开关固定件右端与加油 枪连接，控制开关固定件从右向左依次与控制线路板固定件、控制开关旋钮 和控制开关旋钮支撑件套接；所述的控制开关旋钮通过两圈滚珠套在控制开 关固定件外，控制开关旋钮支撑件右端面与控制开关旋钮左端面接触，在输 油管的上方，控制开关旋钮支撑件右端面的中部沿输油管的周向向左开有弧 形凹槽，凹槽内设置有定位销，定位销与控制开关旋钮支撑件紧配，限定控 制开关旋钮只能沿输油管周向转动0' 12CT;在输油管的下方，设有分别 与控制开关旋钮支撑件的右端面和控制开关旋钮左端面相抵的滚珠，所述安 装滚珠的位置与所述安装定位销的位置在控制开关旋钮支撑件的右端面相对 于输油管中心对称；在输油管的下方，控制线路板固定件与控制开关旋钮接 触的端面向右凹形成一个空间，控制线路板固定在所述空间内，磁铁的左端 嵌入控制开关旋钮右下端面，磁铁的右端伸入所述空间使其能与控制线路板 产生磁感应；控制导线与控制线路板连接，并从所述空间通过连接到管壁内 部的孔进入输油管的管壁；所述控制导线通过连接到管壁外部的孔穿出输油管管壁外，与所述变频器连接。
所述控制线路板是指磁感应式的控制线路板。这样的设计简单方便，且 提高了整个系统的防爆系数。
相对于现有技术，本发明具有如下的主要优点和效果-
1、 本发明公开的液压软管，集成了控制电路和信号传输功能，使原来仅 具有传输液体功能的液压软管成为了具备控制功能的智能软管。
2、 本发明公开的液压软管，创造性地将控制电路集成在液压软管上，并 将传输信号的控制导线密封在管壁上，不仅有利于集成化设计和制造，还解 决了控制导线的防水问题，构思巧妙，结构简单。
3、 将本发明公开的液压软管应用于燃油加油机上作为输油管，通过调节 设置在输油管上的输入装置，就可以控制变频器的工作频率，从而控制加油 机在加油的全过程泵油电机和容积泵的转速，使加油机一直运行于最佳工况 状态，可极大地减少能源浪费。由于输入装置设置在输油管与加油枪的连接 处，这样调控起来非常方便，而且加油员可以在将加油枪放入油箱内再启动 加油，可进一步减少能量损失。
图1是现有的燃油加油机液压系统的结构方框图； 图2是实施例中变频燃油加油机液压系统的结构方框图； 图3是本发明公开的液压软管作为输油管与图2所示的变频燃油加油机 连接示意图4是图3中输油管最右端的局部放大图5是图4中输入装置、控制装置和固定装置的连接关系及结构示意图。
具体实施例方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施 方式不限于此。 实施例
将本发明公开的液压软管应用在变频燃油加油机上作为输油管，变频燃油加油机的液压系统的结构方框图如图2所示，包括泵油电机、容积泵、油 气分离器、流量测量变换器、电磁阀、编码器、带计数器的控制主板、指示 装置、控制装置、输入装置、变频器、视油器和加油枪，储油罐与容积泵、 油气分离器、流量测量变换器、电磁阀、视油器和加油枪依次连接；储油罐 还与流量测量变换器、编码器、带计数器的控制主板和指示装置依次连接， 输入装置的输出与控制装置的输入信号连接;带计数器的控制主板的另一个 输出连接电磁阀的输入；控制装置的输出连接变频器的输入，变频器的输出 连接泵油电机，泵油电机与容积泵电连接。该变频燃油加油机的控制原理是 三相交流感应电动机的同步转速为《 = 60///7，式中的p为电机极对数，/为 电源频率。因此，通过连续改变电源的频率可以得到连续的电机转速。该加 油机根据加油机的运行工况，用外部电压来调节带动容积泵的泵油电机的频 率，改变泵油电机的转速，进而实现调整容积泵的转速，使得加油机一直运 行于最佳工况状态，提高容积泵的能量利用率，减少能量损失。
输油管11在变频燃油加油机中的连接如图3所示，泵油电机15带动 容积泵13将储油罐14中的油液通过电磁阀12、视油器21流向输油管11， 从输油管11的右端流向加油枪。输油管11的左端通过软管接头20与视油 器21相连接，右端与加油枪相连接。输油管11上集成了图2所示的输入 装置和控制装置，并承担了将控制装置产生的控制信号传输至变频器的功 能。图3中，输入装置3和控制装置(包括磁铁8和控制线路板9)设置于 输油管11与加油枪接口处，控制装置与变频器17通过控制导线16信号连 接，变频器17安装在加油机的控制柜中，通过电源线19连接电源，其还 通过电机线18与泵油电机15电连接。控制导线16在输油管11与视油器 21连接处通过输油管壁内部与管壁外相连的孔穿到输油管壁外，与变频器 17电连接，其从视油器21至加油枪的一段密封在输油管11的管壁内，这 样有利于输油管11的集成化制造，还解决了控制导线16的防水防油问题。
设置在输油管11与加油枪接口处的输入装置和控制装置的设置方式及 具体结构如图4、图5所示输入装置3实质是一个控制开关旋钮，控制装 置包括磁铁8和控制线路板9;输入装置3和控制装置由固定装置固定在输 油管11上；固定装置包括控制开关固定件1、控制线路板固定件2、控制 开关旋钮支撑件4和定位销5。其中，控制开关固定件1和控制开关旋钮支撑件4套在输油管11外壁上，控制开关固定件1与输油管11外壁的接触面 相互啮合，使得控制开关固定件1更好地固定在输油管11的外壁上。控制 开关固定件1右端与加油枪连接，从右向左依次与控制线路板固定件2、控 制开关旋钮3和控制开关旋钮支撑件4套接。控制开关旋钮3通过两圈滚珠 6套在控制开关固定件1夕卜，滚珠6使控制开关旋钮3与控制开关固定件1 之间能顺畅地相对运动(滚珠6安装时先从螺丝24的位置放入，安装好后 再用螺丝24限位堵住)。控制开关旋钮支撑件4右端面与控制开关旋钮3 左端面接触.。在输油管11的上方，控制开关旋钮支撑件4右端面的中部沿 输油管11的周向向左开有一段弧形凹槽，凹槽内设置有定位销5，定位销5 与控制开关旋钮支撑件4紧配，并限定控制开关旋钮3只能沿输油管11周
向转动0' 120'(将输入按四档设置，则为转动cr为关档，转动4cr为
I档，转动80'为II档，转动120'为m档，每一档对应一定的变频器的频
率，i档至m档对应的变频器的频率可以递增也可以递减)。在输油管11
的下方，设有分别与控制开关旋钮支撑件4的右端面和控制开关旋钮3左端 面相抵的滚珠7，所述安装滚珠7的位置与所述安装定位销5的位置在控制 开关旋钮支撑件4的右端面相对于输油管11中心对称(滚珠7安装时，从 螺钉23的螺钉孔内放入，再放入弹簧10，最后用螺钉23密封，还可以通 过调节螺钉23，使弹簧10与滚珠7充分柑抵)；滚珠7安装在控制开关旋 钮3与控制开关旋钮支撑件4之间，使得控制开关旋钮3能相对于控制开关 旋钮支撑件4流畅地相对转动。控制线路板9为磁性开关，控制线路板固定 件2与控制开关旋钮3接触的端面向右凹形成一个空间，控制开关线路板9 设置在该空间内，磁铁8的左端嵌入控制开关旋钮3右下端面，磁铁8的右 端伸入该空间使其能与控制线路板9产生磁感应。控制导线16外套软管与 控制线路板9连接，并从所述空间通过连接到管壁内部的孔22进入输油管 11的管壁内。当控制开关旋钮3从0'至120'转动时，磁铁8也会随着转 动0°至120'，由于磁感应的变化使得控制线路板9随之产生递增(或递减) 的电压输出，此电压输出经控制导线化传送到变频器17，使得变频器17 按预先设定的频率带动泵油电机15工作，实现对泵油电机的变频控制。
本发明中变频器采用减转矩负载u/f模式，其控制信号为控制线路板9 产生的电压信号。信号的输入是通过人工调节控制开关旋钮(其设置了关档、i档、n档和m档四个档位，其中关档对应变频器的静止状态，i档至m档 ^t应的变频器运转频率依次递增或递减)，当控制开关旋钮转动cr为关档，
转动40'为I档，转动80'为II档，转动120'为m档。每一个档位分别对 应一定的电压值(由控制线路板9感应产生)。
该变频燃油加油机是这样工作的
1、 定量加油加油员在控制主板的面板上设定好加油升数，比如50L，
然后提起加油枪，此时泵油电机电源打开，泵油电机不转动，加油员拿着加 油枪走到待加油车辆前，将加油枪放入油箱，旋转控制开关旋钮(可根据加 油量选择i、 n或ni档)，此时控制线路板产生相应的电压信号，并控制变频 器，使变频器控制泵油电机按照所选档位对应的预先设定的频率带动容积泵 转动，这时打开加油枪开关开始加油，此时编码器发送信号给控制主板，控 制主板的计数器计数，同时将信号送到指示装置以实时显示加油的升数，当
加油量到达49.7L，即当加油量还剩0.3L (提前量不一定为0.3L，可根据油 品等实际要求调整)时，控制主板发出一个信号，关闭电磁阀的主阀，当计 数器到达设定的加油量时，控制主板发出信号，关闭电磁阀副阔，加油过程 完成。加油员将控制开关旋钮旋到关档，泵油电机和容积泵停止工作，当加 油枪挂到加油机上，关闭泵油电机的电源开关。
2、 非定量加油加油员提起加油枪，此时泵油电机电源打开，加油员 拿着加油枪走到待加油车辆前，将加油枪放入油箱，旋转控制开关旋钮(可 根据加油量选择I、 II或III档)，此时控制线路板产生相应的电压信号，并控 制变频器，使变频器控制泵油电机按照所选档位对应的预先设定的频率带动 容积泵转动，这时打开加油枪开关开始加油，此时编码器发送信号给控制主 板，控制主板的计数器计数，同时将信号送到指示装置以实时显示加油的升 数，当油箱加满时，油枪口由于被油液淹没而形成负压的自封(机械自封)， 加油过程完成。加油员将加油枪挂到加油机上，关闭泵油电机的电源开关。
在上述两种加油方式的过程中，加油员均可以结合所剩加油量的多少， 通过手动将加油速度调低，充分发挥人员的主观能动性。由于输入装置就设 置在加油枪与输油管的接触处，所以调控非常方便，降低了劳动强度。
在上述实施例中，当客户需要再加少量的油时，可通过选择档位开关， 控制泵油电机在低频条件下低速运转流出少量油，方便进行微量加油以适应客户需求。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述 实施例的限制，例如本发明公开的液压软管还可以应用在其它的液压系统中， 承担控制信号的输入和信号传输功能，其他的任何未背离本发明的精神实质 与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式， 都包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1、一种集成控制电路和信号传输的液压软管，其特征是，所述液压软管上设置有产生控制信号的控制电路及用于传输所述控制信号的控制导线。
2、 根据权利要求1所述的集成控制电路和信号传输的液压软管，其特征 是，所述控制电路设置于液压软管的一端，其连接控制导线；所述控制导线设 置于液压软管的管壁内，沿着液压软管设置有控制电路的一端通向液压软管的另一端o
3、 根据权利要求2所述的集成控制电路和信号传输的液压软管，其特征 是，所述液压软管上还设置有将控制电路固定在所述液压软管上的固定装置。
4、 根据权利要求1所述的集成控制电路及信号传输的液压软管，其特征 是，所述产生控制信号的控制电路包括输入装置及根据输入装置输入的信号产 生控制信号的控制装置。
5、 根据权利要求1至4中任一项所述的集成控制电路和信号传输的液压 软管用于燃油加油机的用途，其特征是，所述液压软管作为燃油加油机的输油 管。
6、 根据权利要求5所述的集成控制电路和信号传输的液压软管在燃油加 油机中的应用，其特征是，所述控制电路是指设置于输油管上用于调节加油枪 出油量大小的控制电路，其包括用于调节加油枪出油量大小的输入装置和用于 根据输入装置输入的信号去控制变频器按设定的频率带动泵油电机工作的控 制装置；所述控制导线用于将控制电路产生的控制信号传输至变频器使之按设 定的频率带动泵油电机工作；所述固定装置用于将控制电路固定在输油管上。
7、 根据权利要求6所述的集成控制电路及信号传输的液压软管在燃油加 油机中的应用，其特征是，所述的输入装置是指一个控制开关旋钮，所述的控 制装置包括磁铁和用于接收磁铁的磁感应并产生相应控制信号的控制线路板； 输入装置和控制装置由固定装置固定在输油管与加油枪连接的一端；所述的固 定装置包括控制开关固定件、控制线路板固定件、控制开关旋钮支撑件和定位 销，其中，控制开关固定件和控制开关旋钮支撑件套在输油管的外壁上，控制 开关固定件与输油管外壁的接触面相互啮合，控制开关固定件右端与加油枪连 接，控制开关固定件从右向左依次与控制线路板固定件、控制开关旋钮和控制 开关旋钮支撑件套接；所述的控制开关旋钮通过两圈滚珠套在控制开关固定件外，控制开关旋钮支撑件右端面与控制开关旋钮左端面接触，在输油管的上方， 控制开关旋钮支撑件右端面的中部沿输油管的周向向左开有弧形凹槽，凹槽内 设置有定位销，定位销与控制开关旋钮支撑件紧配，限定控制开关旋钮只能沿输油管周向转动(T 120';在输油管的下方，设有分别与控制开关旋钮支撑件 的右端面和控制开关旋钮左端面相抵的滚珠，所述安装滚珠的位置与所述安装 定位销的位置在控制开关旋钮支撑件的右端面相对于输油管中心对称；在输油 管的下方，控制线路板固定件与控制开关旋钮接触的端面向右凹形成一个空间， 控制线路板固定在所述空间内，磁铁的左端嵌入控制开关旋钮右下端面，磁铁 的右端伸入所述空间使其能与控制线路板产生磁感应；控制导线与控制线路板 连接，并从所述空间通过连接到管壁内部的孔进入输油管的管壁；所述控制导 线通过连接到管壁外部的孔穿出输油管管壁外，与所述变频器连接。
8、根据权利要求7所述的集成控制电路和信号传输的液压软管在燃油加 油机中的应用，其特征是，所述控制线路板是指磁感应式的控制线路板。
全文摘要
本发明公开了一种集成控制电路和信号传输的液压软管，其特征是，液压软管上设置有产生控制信号的控制电路及用于传输所述控制信号的控制导线，控制电路设置于液压软管的一端，其连接控制导线；控制导线设置于液压软管的管壁内，沿着液压软管设置有控制电路的一端通向液压软管的另一端。本发明还公开了上述集成控制电路和信号传输的液压软管在加油机中，作为加油机输油管的应用。本发明公开的液压软管，是兼备了传输液体和控制两种功能的智能软管，控制导线密封在管壁内，不仅有利于集成化设计和制造，还解决了控制导线的防水问题，构思巧妙，结构简单。该液压软管应用在加油机上，方便加油信号的调控和传输。
文档编号F16L11/12GK101625053SQ200910040570
公开日2010年1月13日 申请日期2009年6月25日 优先权日2009年6月25日
发明者刘亚俊, 蒋征学 申请人:托肯恒山科技(广州)有限公司