壓路機(jī)的機(jī)電一體化設(shè)計(jì)壓路機(jī)的機(jī)電一體化設(shè)計(jì)摘要：在科技迅猛發(fā)展和市場(chǎng)需求多樣化的時(shí)代背景下，工程機(jī)械產(chǎn)品的多功能越來(lái)越受到國(guó)內(nèi)外工廠家的青睞。而壓路機(jī)作為具有代表性的工程機(jī)械產(chǎn)品，在經(jīng)過(guò)內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力革命和液壓、氣壓傳動(dòng)的傳動(dòng)革命之后，正向著應(yīng)用電控技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品的操縱和控制的方向發(fā)展，用來(lái)滿足用戶對(duì)產(chǎn)品環(huán)保、節(jié)能、操作簡(jiǎn)潔、維護(hù)方便的要求。關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化、控制系統(tǒng)、設(shè)計(jì)1.壓路機(jī)機(jī)電一體化設(shè)計(jì)的國(guó)內(nèi)外概述國(guó)外壓路機(jī)機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展國(guó)外很多公司的自動(dòng)壓實(shí)控制系統(tǒng)的新型智能可變振幅的Variomatic振動(dòng)壓路機(jī)是用兩個(gè)相對(duì)旋轉(zhuǎn)的偏心軸來(lái)振動(dòng)壓實(shí)輪，雙軸布置使輪子振動(dòng)力的大小和方向隨著被壓物料上振動(dòng)加速度的變化而相應(yīng)的變化，用液壓系統(tǒng)來(lái)調(diào)整兩軸之間的角度，通過(guò)電子控制的方式自動(dòng)地完成從垂直到水平方向的無(wú)級(jí)變化，用裝在輪上的加速度表來(lái)不間斷的顯示物料硬度隨壓實(shí)進(jìn)程的變化。把通過(guò)加速度表獲得的數(shù)據(jù)輸送到壓路機(jī)上的計(jì)算機(jī)里，并保存到軟、硬盤中，計(jì)算機(jī)把這些數(shù)據(jù)與預(yù)先設(shè)置在計(jì)算機(jī)內(nèi)的參數(shù)進(jìn)行比較。當(dāng)反饋達(dá)到預(yù)定值時(shí)計(jì)算機(jī)發(fā)出指令，通過(guò)調(diào)整兩根軸的相對(duì)角度來(lái)調(diào)整振動(dòng)方向和有效振幅，這樣可以對(duì)壓實(shí)力進(jìn)行優(yōu)化，既減輕司機(jī)操作的工作量又改善壓實(shí)均勻度。國(guó)內(nèi)壓路機(jī)機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)壓路機(jī)廠家在機(jī)電自動(dòng)調(diào)整方面取得了一定的成績(jī)，如湖南江麓機(jī)械廠研制的W1102DZ振動(dòng)壓路機(jī)配備自動(dòng)駕駛作業(yè)系統(tǒng)，很多壓路機(jī)也配置了聲光報(bào)警系統(tǒng)。雖然對(duì)關(guān)鍵參數(shù)實(shí)施了時(shí)時(shí)監(jiān)控，并且控制方式獨(dú)特、自成體系，安裝與維護(hù)簡(jiǎn)單直觀，抗外界干擾能力強(qiáng)，但由于線束復(fù)雜，各功能單元之間的父子控制難以實(shí)現(xiàn)，傳感器資源利用率不高。.智能壓路機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)及其工作原理電子智能(EDI)發(fā)動(dòng)機(jī)主要以尖端的電子技術(shù)為特征，其卓越機(jī)械特性表現(xiàn)在燃油輸送特性、發(fā)動(dòng)機(jī)管理功能和診斷等方面。作為高度集成化的系統(tǒng)與其它系統(tǒng)(如變速箱和冷卻系統(tǒng))相互作用，先進(jìn)的電子系統(tǒng)提供了不受發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速影響的更大的燃油噴射率、燃油正時(shí)控制和更高的噴射壓力，同時(shí)還提高產(chǎn)品的性價(jià)比和環(huán)保性。電子智能發(fā)動(dòng)機(jī)的核心單元是一個(gè)裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上的ECM,這個(gè)是基于微處理器為的控制系統(tǒng)，它的作用是利用自能發(fā)動(dòng)機(jī)上的傳感器控制發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)及監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)主要輸入輸出參數(shù)：還用智能發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、凸輪軸位置、吸管壓力、油溫、油壓、致冷劑溫度等參數(shù)。因此，智能控制系統(tǒng)監(jiān)控著發(fā)動(dòng)機(jī)的主要工作特性并存儲(chǔ)了相關(guān)信息，檢修時(shí)，通過(guò)一臺(tái)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)診斷儀，工作人員就可以查看發(fā)動(dòng)機(jī)的歷史工作性能的，進(jìn)而對(duì)機(jī)器實(shí)施故障分析，實(shí)現(xiàn)快速低成本的維修。根據(jù)ECM電子控制模板就可以準(zhǔn)確計(jì)算燃油噴射壓力、噴射速度和噴射時(shí)間，然后通過(guò)液壓控制的電子系統(tǒng)控制噴射系統(tǒng)HEUI進(jìn)行動(dòng)作。.液壓控制系統(tǒng)的.設(shè)計(jì)該液壓控制系統(tǒng)是由變量泵、安全閥、壓差傳感器及其電器控制部分組成。用壓差傳感器來(lái)檢測(cè)負(fù)載壓力，用泵、閥控制器發(fā)出控制指令，按照負(fù)載的大小調(diào)節(jié)液壓泵的排量，使泵輸出壓力比工作負(fù)載壓力高出一不大的恒定值，這樣是保證液壓泵輸出功率與負(fù)載相適應(yīng)，提高效率。2.1振動(dòng)系統(tǒng)的雙頻雙幅調(diào)節(jié)液壓控制系統(tǒng)的振動(dòng)泵是由兩個(gè)電磁閥控制的，其中，每個(gè)電磁閥對(duì)應(yīng)控制一個(gè)高壓油流方向，這兩個(gè)電閥循環(huán)交替通電、斷電，就能可改變高壓油流的方向。通過(guò)控制定量馬達(dá)的正反轉(zhuǎn)使振動(dòng)軸上大小偏心塊相分別實(shí)現(xiàn)疊加和疊減，疊加時(shí)泵的液壓油的排量小，即出現(xiàn)高幅低頻;疊減時(shí)泵的液壓油排量大，即出現(xiàn)低幅高頻。2.2對(duì)協(xié)調(diào)行走馬達(dá)進(jìn)行功率分配。該壓路機(jī)的行走系統(tǒng)由一個(gè)行走泵、三個(gè)行走馬達(dá)組成，通過(guò)負(fù)荷傳感系統(tǒng)和速度傳感器完成對(duì)行走馬達(dá)的功率分配。為了擺脫前輪打滑的現(xiàn)象，就在前輪設(shè)置一個(gè)小排量馬達(dá)，這樣，馬達(dá)的扭矩只能發(fā)揮最大排量時(shí)的一半;后輪兩馬達(dá)設(shè)置大排量，其要發(fā)揮最大排量輸出扭矩驅(qū)動(dòng)壓路機(jī)。同理，為了擺脫后輪打滑的狀況，后輪馬達(dá)設(shè)置小排量，前輪馬達(dá)設(shè)置為大排量。利用電子控制程序的柔性結(jié)合電液伺服技術(shù)，最終實(shí)現(xiàn)液壓泵效率的合理分配。2.3液壓控制系統(tǒng)中位軟啟動(dòng)功能該壓路機(jī)具有一套光電信號(hào)傳感模塊，發(fā)動(dòng)的機(jī)啟動(dòng)是靠行走手柄放在中位來(lái)實(shí)現(xiàn)的，。這套保護(hù)裝置是防止壓路機(jī)帶載啟動(dòng)造成對(duì)電機(jī)的沖擊。2.4壓路機(jī)的自動(dòng)滑轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)為滿足大型工程施工的實(shí)際需求（要求爬坡能力超過(guò)50%），壓路機(jī)的自動(dòng)滑轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)在無(wú)滑轉(zhuǎn)軸和剎車閘的作用下避免單輪快速滑轉(zhuǎn)，并通過(guò)傳感器檢測(cè)振動(dòng)輪和橡膠驅(qū)動(dòng)輪之間的滑轉(zhuǎn)，通過(guò)調(diào)整液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)液壓流量使?fàn)恳阅苓_(dá)到最佳狀態(tài)，防止振動(dòng)滾輪和橡膠驅(qū)動(dòng)滾輪同時(shí)滑轉(zhuǎn)，避免機(jī)器停頓或下陷。2.5液壓控制系統(tǒng)污染檢測(cè)和主動(dòng)維護(hù)功能利用液壓系統(tǒng)對(duì)傳感器測(cè)出的各種信號(hào)進(jìn)行處理，用成熟的模糊邏輯原理進(jìn)行合理的推理與分析，在有多個(gè)因素導(dǎo)致故障的情況下，采用思維模擬技術(shù)，確定故障誘發(fā)的因素。因?yàn)楣收系膹?fù)雜多樣性，利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理診斷信號(hào)。為了設(shè)計(jì)和諧的人機(jī)對(duì)話界面，在設(shè)計(jì)時(shí)采用大量圖像分析、液晶顯示識(shí)別系統(tǒng)來(lái)輔助。4.目前最迫切的工作推廣與應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)首先改變傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)觀念，一味的強(qiáng)調(diào)低成本競(jìng)爭(zhēng)會(huì)把企業(yè)帶人死胡同。當(dāng)然機(jī)械產(chǎn)品元件越少其可靠性會(huì)越高，但是這種可以犧牲產(chǎn)品多功能換來(lái)產(chǎn)品靠性喪失的開發(fā)不值得借鑒。國(guó)外公司正是看到了故障的存在性，才借助機(jī)電液一體化技術(shù)來(lái)減少故障、迅速發(fā)現(xiàn)并解決故障，也正是因?yàn)殡娮釉|(zhì)優(yōu)價(jià)廉，才使這項(xiàng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用得到延伸與發(fā)展。再者，要合理利用該技術(shù)則離不開同行的之間的合作、引進(jìn)、吸收和開發(fā)。例如英格索蘭、卡特彼勒兩家公司合作，選用瑞土專業(yè)電子儀器公司開發(fā)的計(jì)算機(jī)軟件和控制系統(tǒng)，作為連續(xù)壓實(shí)控制的壓實(shí)數(shù)據(jù)系統(tǒng)(CDS)以及處理CCC的PC軟件程序。把這些壓路機(jī)制造公司沒有能力開發(fā)的技術(shù)要用有限的資金去引進(jìn)，在學(xué)習(xí)、消化和吸收之與國(guó)內(nèi)其它公司聯(lián)合進(jìn)行技術(shù)開發(fā)，利益共享。小結(jié)在科技高速發(fā)展和用戶需求日趨主題化、個(gè)性化和多樣化的時(shí)代背景下，產(chǎn)品技術(shù)含量的高低和功能的多樣性與企業(yè)的利潤(rùn)和生存的聯(lián)系越來(lái)越密切。跨國(guó)公司為了適應(yīng)市場(chǎng)降低成本，實(shí)施制造本地化及采購(gòu)全球化戰(zhàn)略，促使制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈。本文正是通過(guò)對(duì)壓路機(jī)機(jī)電一體化設(shè)計(jì)的研究，來(lái)找到提高機(jī)械產(chǎn)品的智能化水平，占領(lǐng)市場(chǎng)，讓用戶滿意的有效途徑。參考文獻(xiàn)［1］劉建強(qiáng).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