無線電液控制技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用論文

Word第第頁無線電液控制技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用論文一、無線電液掌握技術(shù)基本原理

無線電液掌握技術(shù)的基本工作原理:首先,無線電液掌握系統(tǒng)將操或機器的掌握指令進(jìn)行數(shù)字化處理(包括對信號的濾波,A/D轉(zhuǎn)化等處理),變?yōu)橐子谔幚淼臄?shù)字信號;其次,對數(shù)字指令信號進(jìn)行編碼處理;再次,指令信號在經(jīng)放射系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)字調(diào)制后,通過放射天線以無線電波的方式傳遞給遠(yuǎn)處的接收系統(tǒng)。最終,接收系統(tǒng)通過接收天線把帶掌握指令的無線電波接收下來,經(jīng)過解調(diào)和解碼,轉(zhuǎn)換為掌握指令,實現(xiàn)對各種類型閥的進(jìn)行掌握。

由于無線電液掌握技術(shù)在工程機械領(lǐng)域占有重要地位,它也越來越受到各國的重視,都投入了許多的技術(shù)力氣和資金進(jìn)行討論開發(fā)。雖然紅外遙控也可以實現(xiàn)電液掌握技術(shù)的遠(yuǎn)程遙控,但是由于紅外遙控存在對工作背景要求高、能耗高、傳輸距離短(一般不會超過10米),且必需在同始終線上,中間不能有任何障礙物以及易受工業(yè)熱輻射影響等缺點,使得無線電液掌握技術(shù)成為當(dāng)前討論的主要方向。

二、無線電液掌握技術(shù)的討論現(xiàn)狀及趨勢

(一)無線電液掌握技術(shù)的討論現(xiàn)狀

最初,遙控電液掌握系統(tǒng)都是采納有線遙控方式進(jìn)行的`。早在60年月初期,人們就能利用拖纜遙控裝置來掌握液壓機械上的手動、電液多路閥,操作時通過拖纜遙控裝置上的雙向單軸搖桿輸出線性比例信號來掌握電液比例多路閥,線控盒搖桿的信號完全能模擬液壓多路閥上手動拉桿的動作。雖然這種方式也可以使操作人員在作業(yè)區(qū)外對機械設(shè)備進(jìn)行操作掌握,但是由于掌握信號在電纜線中的衰減,使得遙控的距離有限,同時由于電纜線的存在,影響了操作的敏捷性,而且數(shù)米長的電纜常常是生產(chǎn)事故中的主要根源。[2]

隨著無線電技術(shù)的成熟,把無線電技術(shù)引入電液掌握系統(tǒng)成為了可能。由于無線電液掌握技術(shù)是通過無線電波來傳遞掌握指令,完全消退了拖纜式遙控裝置所帶來的故障隱患。但是一開頭的無線電液掌握系統(tǒng)都只能放射簡潔的指令,如:打開/關(guān)閉等指令。進(jìn)入70年月后,隨著大規(guī)模集成電路及專用微處理器的消失,開發(fā)出了牢靠性更高的手持式無線遙控系統(tǒng)。后來,隨著數(shù)字處理技術(shù)的快速進(jìn)展,無線數(shù)字通信技術(shù)的日趨成熟,利用數(shù)字通信技術(shù)的抗干擾力量強、易于對數(shù)字信號進(jìn)行各種處理等等的優(yōu)點,使得遙控系統(tǒng)的抗干擾性能逐步提高,平安性能大大改善;與此同時,模擬集成電路設(shè)計的快速進(jìn)展,各種高精度的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(A/D)和數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器(D/A)的研制勝利,并把他們應(yīng)用到無線電液掌握系統(tǒng)中,使得無線電液掌握系統(tǒng)不但能夠傳輸開關(guān)信號,也能夠傳輸模擬掌握量并且對掌握指令有較高辨別力量,也就是說,無線電液掌握系統(tǒng)不但能夠掌握一般的電磁開關(guān)閥,而且能夠掌握比例閥。由于無線電液掌握技術(shù)既有電液掌握技術(shù)的優(yōu)點,又有無線技術(shù)的優(yōu)點,因此它有著很廣泛的應(yīng)用,特殊是在工程機械領(lǐng)域中。無線電液掌握系統(tǒng)的典型應(yīng)用場合如工業(yè)行車、汽車吊、隨車吊、混凝土泵(臂架)車、盾構(gòu)掘進(jìn)機的管片拼裝機等。

80年月初,美國KraftTeleRobtics和約翰·迪爾等公司,相繼開發(fā)出無線遙控系統(tǒng),并應(yīng)用于挖掘機中,勝利推出遙控挖掘機。其中,比較典型的是約翰·迪爾公司的690CR型遙控挖掘機。

1983年,日本小松制作所討論開發(fā)了各種工作裝置的微動掌握和復(fù)合動作的無線電操縱,并勝利改裝PC200-2型液壓挖掘機。

1987年,德國HBC公司研制勝利應(yīng)用于工程機械領(lǐng)域的工業(yè)無線電遙控裝置。這種遙控裝置采納了先進(jìn)的數(shù)字化通信技術(shù),傳輸?shù)谋壤莆招盘柶桨病⒗慰亢陀杏?并對放射的指令有很高的辨別率;在接收端使用模擬技術(shù)可以使執(zhí)行機構(gòu)的加速、減速動作與無線電遙控裝置放射器上的動作完全成比例,從而實現(xiàn)對執(zhí)行機構(gòu)的無級掌握。利用它,結(jié)合電液比例伺服驅(qū)動機構(gòu)、液壓比例多路閥和電液比例減壓閥及一般電磁掌握開關(guān)閥,就可以實現(xiàn)工程機械的無線遙控。德國HBC無線電遙控系統(tǒng)采納的比例輸出信號(0-5V/10V、4-20mA、PWM0-2A)可與多個廠家電液多路閥信號匹配,可模擬手動操作方式到達(dá)與液壓掌握系統(tǒng)相互間的協(xié)調(diào)。

與國外對無線電液掌握技術(shù)的討論應(yīng)用相比較,國內(nèi)則相對比較晚,技術(shù)相對也落后一些。上海寶山鋼鐵公司于1997年引入HBC無線遙控系統(tǒng)、意大利FABERCOM的比例液壓伺服模塊,對黃河工程機械廠生產(chǎn)的ZY65型履帶式裝載機進(jìn)行了遙控改造,使其成為一臺遙控裝載機。

(二)無線電液掌握技術(shù)討論趨勢

隨著數(shù)字通信技術(shù)和超大規(guī)模集成電路的高速進(jìn)展,把數(shù)字通信技術(shù)和高性能、高集成度的集成電路應(yīng)用到無線電液掌握技術(shù)中,使得無線電液掌握器的性能更加完善,牢靠性更加高。它們都推動著無線電液掌握技術(shù)的進(jìn)展,詳細(xì)表如今以下幾個方面:

(1)超大規(guī)模集成電路的飛速進(jìn)展使無線電液掌握器硬件電路的牢靠性提高,同時為實現(xiàn)更強大的(下轉(zhuǎn)第152頁)(上接第193頁)功能供應(yīng)了可能性;

(2)數(shù)字通信技術(shù)提高了無線電液掌握器的性能;

(3)糾錯編碼技術(shù)提高了無線電液掌握器的抗干擾力量。

三、無線電液掌握技術(shù)在盾構(gòu)管片拼裝機中的應(yīng)用

盾構(gòu)管片拼裝機是一六自由度機械手,由電液比例多路閥掌握各個方向執(zhí)行器動作,實現(xiàn)管片的拼裝。利用無線遙控系統(tǒng)掌握電液比例多路閥的先導(dǎo)級就可以掌握進(jìn)入多路閥的流量。采納電液比例技術(shù)能