王岳軍，于　靜（天津市源峰科技發(fā)展有限責(zé)任公司，天津　300350）

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淺析機(jī)電一體化的液壓沖擊器控制系統(tǒng)

王岳軍，于靜
（天津市源峰科技發(fā)展有限責(zé)任公司，天津300350）

摘要：隨著社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，我國(guó)工業(yè)化建設(shè)過(guò)程中的機(jī)電一體化的相關(guān)技術(shù)也隨之發(fā)展起來(lái)，在機(jī)電一體化的發(fā)展過(guò)程中，液壓沖擊器的控制系統(tǒng)占據(jù)著非常關(guān)鍵的位置，對(duì)于機(jī)電一體化設(shè)備的發(fā)展和進(jìn)步起著推動(dòng)作用。液壓沖擊器以液壓能源作為動(dòng)力，通過(guò)閥控產(chǎn)生高頻沖擊震動(dòng)，主要作用是對(duì)于大塊巖石二次破碎的工程的建設(shè)中。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；液壓沖擊器；控制系統(tǒng)；液壓能源

0　引言

在機(jī)電一體化的發(fā)展進(jìn)程中，氮爆式?jīng)_擊器屬于在當(dāng)前我國(guó)的工業(yè)行業(yè)中破碎礦山中大塊的碎石和拆除老舊的混凝土構(gòu)建等方面的混凝土結(jié)構(gòu)的新型液壓設(shè)備。采用機(jī)電一體化的液壓沖擊器的控制系統(tǒng)是一種全新的液壓設(shè)備，該設(shè)備主要是由沖擊活塞、氮?dú)馐遗c換向閥等一些液壓器的基本構(gòu)建。液壓器主要是使用壓力沖擊裝置作為原理來(lái)推動(dòng)運(yùn)作的。

1　液壓控制系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)和工作原理

1.1液壓控制系統(tǒng)的基本構(gòu)成

我國(guó)的機(jī)電一體化的液壓控制系統(tǒng)的的發(fā)展和研究主要是由液壓油泵、高轉(zhuǎn)速的液壓開(kāi)關(guān)閥以及液壓設(shè)備控制器和液壓插裝閥等設(shè)備元件構(gòu)成的［1］。

1.2液壓控制系統(tǒng)的工作原理

當(dāng)液壓控制系統(tǒng)中好的活塞對(duì)于鋼釬進(jìn)行一定數(shù)量改造和完善，當(dāng)壓力變速器檢測(cè)出系統(tǒng)給予中的活動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行一定程度的氮?dú)鈮毫y(cè)試之后，將設(shè)備的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步的整合并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送給終端的計(jì)算機(jī)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)的第二次處理和分析，計(jì)算機(jī)采用的氣壓法的原理進(jìn)行分析，并最終得出關(guān)于液壓沖擊系統(tǒng)中的最大壓力速度和相關(guān)氮?dú)馐业臄?shù)值，對(duì)于系統(tǒng)的供油孔和液壓裝置在開(kāi)關(guān)的使用中所采用的壓力閥門進(jìn)行接通作業(yè)，能夠保障控制腔能夠通過(guò)控制孔并且它孔兩個(gè)始終處于聯(lián)通狀態(tài)，在液壓的沖擊器作業(yè)之后，沖擊器的后腔位置和高壓油路同時(shí)斷線。同時(shí)，高速開(kāi)關(guān)閥的進(jìn)行初步的斷電處理，以完成控制孔和回油孔位置的連通，受到前腔位置的中高壓油的作用的影響，活塞會(huì)與高速作業(yè)的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，氮?dú)馐业膲毫σ搽S著加速運(yùn)用的提升而增加，后腔部位也相應(yīng)的開(kāi)始進(jìn)行排油。

1.3液壓沖擊器控制系統(tǒng)的回油減速和沖擊階段

在液壓沖擊器的控制系統(tǒng)的會(huì)有減速和沖擊階段中，控制系統(tǒng)的斷開(kāi)和連接要保持一致。當(dāng)閥門關(guān)閉時(shí)，計(jì)算機(jī)需要同步發(fā)出低電壓平電指令來(lái)對(duì)控制閥進(jìn)行相關(guān)操縱，從而使得閥門的控制腔和低壓油室同時(shí)接通，沖擊器的后腔位置和高壓油連通，受到氮?dú)馐液透邏河碗p方共同力的作用下，對(duì)于活塞最終出現(xiàn)一個(gè)回程減速和沖程運(yùn)動(dòng)；［2］在沖程運(yùn)動(dòng)的初期階段，前腔中的高壓油會(huì)隨著系統(tǒng)中油路回流到后腔中去，此刻系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)設(shè)備需要對(duì)于氮?dú)馐业姆磸椷\(yùn)動(dòng)中的壓力值進(jìn)行估算和記錄，并將數(shù)據(jù)進(jìn)行分析整理后發(fā)送給終端計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。

2　計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)硬件模塊的構(gòu)成和設(shè)計(jì)

2.1計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的硬件模塊的構(gòu)成

在計(jì)算機(jī)的控制系統(tǒng)中，相關(guān)的硬件和控制設(shè)備都是由包括主控設(shè)施和AD轉(zhuǎn)換器、人機(jī)溝通的信號(hào)的收集和處理、數(shù)據(jù)的分析以及光電的線路傳輸?shù)攘鶄€(gè)電路設(shè)備來(lái)構(gòu)成的；在計(jì)算機(jī)的控制系統(tǒng)中主要電路的運(yùn)作和設(shè)備的控制和液壓器的控制裝置兩個(gè)是單獨(dú)運(yùn)作的［3］。

其中，主控板的設(shè)備主要管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的控制和運(yùn)算的作業(yè)，信號(hào)的采集和控制電路會(huì)按照事先設(shè)計(jì)好的指令運(yùn)行，不斷地收集氮?dú)馐抑袎毫χ档臄?shù)據(jù)并且通過(guò)線路以信號(hào)的形式傳遞給AD轉(zhuǎn)換電路，他主要是負(fù)責(zé)接收下一級(jí)輸送的信號(hào)并且將上一級(jí)傳遞來(lái)的模擬信號(hào)進(jìn)行解析后再轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)使用的信號(hào)，是人機(jī)交換的處理器，人機(jī)交換的處理電路主要是負(fù)責(zé)對(duì)于參數(shù)的設(shè)置和控制系統(tǒng)的鑒別作業(yè)。光電隔離的信號(hào)電路是負(fù)責(zé)信號(hào)在間斷處的傳輸作業(yè)，消除系統(tǒng)中可能存在的執(zhí)行機(jī)構(gòu)和硬件電路之間的干擾作業(yè)，輸出信號(hào)放大電路主要負(fù)責(zé)對(duì)于系統(tǒng)中的輸出信號(hào)進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆糯蠛吞幚碜鳂I(yè)，從而方便液壓器控制系統(tǒng)能夠?qū)⒅噶钔暾叵逻_(dá)到各個(gè)設(shè)備之間。

2.2計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)

在選擇計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的芯片的時(shí)候，對(duì)于系統(tǒng)本身而言，單片機(jī)芯片要做到對(duì)于大存儲(chǔ)空間和其他附屬性功能作用齊全的程度，對(duì)于其他設(shè)備所不具備的仿真功能也要適當(dāng)進(jìn)行增加，可以增加計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的工作效率［4］。

在選擇AD轉(zhuǎn)換器時(shí)，最優(yōu)秀的AD轉(zhuǎn)換器目前是TT公司設(shè)計(jì)的ADC芯片處理器，該處理器的不僅精密遠(yuǎn)超同種機(jī)型，對(duì)于數(shù)據(jù)的收集和處理上也顯得十分強(qiáng)大，能夠完全滿足液壓系統(tǒng)的高頻工作的要求。在液壓顯示器的選擇上，由于液壓系統(tǒng)的工作環(huán)境比較復(fù)雜，所以在系統(tǒng)中使用的液壓顯示器必須具備良好的抗干擾能力。可以及時(shí)的準(zhǔn)確的將沖擊器的工作情況的相關(guān)參數(shù)匯入到液晶顯示器的組成模塊中。

2.3計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的模塊設(shè)計(jì)

為了提升對(duì)于機(jī)電一體化的液壓沖擊器控制系統(tǒng)中對(duì)于單次沖擊頻率的自我調(diào)節(jié)能力的修復(fù)。實(shí)現(xiàn)對(duì)于系統(tǒng)中兩個(gè)最主要的高速開(kāi)關(guān)閥的開(kāi)啟和關(guān)閉實(shí)現(xiàn)零同步的控制，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的模塊和軟件的升級(jí)設(shè)計(jì)是十分有必要的?？刂栖浖哪K工作中，沖擊控制子程序的設(shè)備主要是通過(guò)終端計(jì)數(shù)器或者定時(shí)器的方式來(lái)完成的。在控制電路板處于通電狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)初始化進(jìn)程啟動(dòng)后，系統(tǒng)自動(dòng)轉(zhuǎn)入監(jiān)控狀態(tài)，并對(duì)于內(nèi)部的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元進(jìn)行清理，清理完畢后開(kāi)始運(yùn)行循環(huán)階段。

3　結(jié)束語(yǔ)

在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的今天，傳統(tǒng)的液壓沖擊器已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代高效率的作業(yè)了，傳統(tǒng)的以輸出特性為主液壓沖擊器已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)高效率的破碎工作。傳統(tǒng)液壓控制器的工作特性和調(diào)節(jié)方法存在十分嚴(yán)重的局限性，對(duì)于機(jī)電一體化的液壓沖擊器的工作原理進(jìn)行進(jìn)一步地分析和處理后，淘汰掉老舊的液壓沖擊器，使用新型的機(jī)電一體化的液壓沖擊器。未來(lái)機(jī)電一體化的液壓沖擊器完全可以實(shí)現(xiàn)液壓沖擊器沖擊頻率的無(wú)級(jí)調(diào)整，以適應(yīng)現(xiàn)代復(fù)雜的施工環(huán)境。

參考文獻(xiàn)：

［1］孫遠(yuǎn)敬，徐建新，沈?yàn)t.機(jī)電一體化液壓沖擊器的動(dòng)態(tài)特性仿真［J］.遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2014，11:1534-1538.

［2］凌慧.試論機(jī)電一體化的液壓沖擊器控制系統(tǒng)［J］.品牌，2015，06:176.

［3］周曉光，李棟，程軍利.機(jī)電一體化的新型壓力反饋式液壓沖擊器系統(tǒng)研究［J］.科技傳播，2012，22:185-186+174.

［4］賴燕君.機(jī)電控制液壓沖擊器控制方案研究［J］.科技風(fēng)，2011，09:213.

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.11.175

作者簡(jiǎn)介：王岳軍（1979-），男，山西襄垣人，本科，研究方向：機(jī)電一體化 。