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(jī)器的掌握指令進(jìn)行數(shù)字化處理(包括對(duì)信號(hào)的濾波,A/D轉(zhuǎn)化等處理),變?yōu)橐子谔幚淼臄?shù)字信號(hào);其次,對(duì)數(shù)字指令信號(hào)進(jìn)行編碼處理;再次,指令信號(hào)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(shí)現(xiàn)對(duì)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(jī)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(shí)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(duì)工作背景要求高、能耗高、傳輸距離短(一般不會(huì)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(diǎn),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(shì)

(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(jī)械上的手動(dòng)、電液多路閥,操作時(shí)通過拖纜遙控裝置上的雙向單軸搖桿輸出線性比例信號(hào)來掌握電液比例多路閥,線控盒搖桿的信號(hào)完全能模擬液壓多路閥上手動(dòng)拉桿的動(dòng)作。雖然這種方式也可以使操作人員在作業(yè)區(qū)外對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行操作掌握,但是由于掌握信號(hào)在電纜線中的衰減,使得遙控的距離有限,同時(shí)由于電纜線的存在,影響了操作的敏捷性,而且數(shù)米長(zhǎng)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(jiǎn)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(qiáng)、易于對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行各種處理等等的優(yōu)點(diǎn),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(shí),模擬集成電路設(shè)計(jì)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(hào),也能夠傳輸模擬掌握量并且對(duì)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(diǎn),又有無線技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),因此它有著很廣泛的應(yīng)用,特殊是在工程機(jī)械領(lǐng)域中。無線電液掌握系統(tǒng)的典型應(yīng)用場(chǎng)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(jī)的管片拼裝機(jī)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(jī)中,勝利推出遙控挖掘機(jī)。其中,比較典型的是約翰·迪爾公司的690CR型遙控挖掘機(jī)。

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

1987年,德國HBC公司研制勝利應(yīng)用于工程機(jī)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?hào)平安、牢靠和有用,并對(duì)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(jī)構(gòu)的加速、減速動(dòng)作與無線電遙控裝置放射器上的動(dòng)作完全成比例,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的無級(jí)掌握。利用它,結(jié)合電液比例伺服驅(qū)動(dòng)機(jī)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(shí)現(xiàn)工程機(jī)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(hào)(0-5V/10V、4-20mA、PWM0-2A)可與多個(gè)廠家電液多路閥信號(hào)匹配,可模擬手動(dòng)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(duì)無線電液掌握技術(shù)的討論應(yīng)用相比較,國內(nèi)則相對(duì)比較晚,技術(shù)相對(duì)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(duì)黃河工程機(jī)械廠生產(chǎn)的ZY65型履帶式裝載機(jī)進(jìn)行了遙控改造,使其成為一臺(tái)遙控裝載機(jī)。

(二)無線電液掌握技術(shù)討論趨勢(shì)

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(dòng)著無線電液掌握技術(shù)的進(jìn)展,詳細(xì)表如今以下幾個(gè)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(shí)為實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)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(cuò)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(jī)中的應(yīng)用

盾構(gòu)管片拼裝機(jī)是一六自由度機(jī)械手,由電液比例多路閥掌握各個(gè)方向執(zhí)行器動(dòng)作,實(shí)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(jí)就可以掌握進(jìn)入多路閥的流量。采納電液比例技術(shù)能