壓路機機電液一體化技術的應用

堂吉訶德

壓路機機電液一體化技術的應用

來源：一拖（洛陽）建機有限公司研究所 何社全
頻道：工程機械
/ H. o7 `7 K/ z發布時間：2008-08-05

隨著科技的發展和市場需求的多樣化，國內外工程機械廠家日益關注產品的多功能開發。機械制造業在經歷了內燃機的動力革命和液壓、氣壓傳動的傳動革命之后，現正致力于應用電控技術來完成產品的操縱和控制革命，以滿足用戶對產品環保。節能、操作舒適性及智能化監控維護的要求。

4 r& u3 f8 I/ N4 z我國西部大開發戰略的實施使世界上有實力的壓實設備公司看好國內大市場，給國內同行帶來了機遇和挑戰。美國英格索蘭公司在無錫建廠、美國卡特被勒公司在徐州建廠，3－5年內國外產品或獨資公司生產的壓實機械產品會占 30％以上，外資企業不僅引人硬件技術，還引進了軟件技術和管理技術。眾所周知，高科技帶來高利潤，機械產品的升級換代是市場選擇企業的根本。

1 國外壓路機機電液一體化技術的發展

   1）德國 BOMAG公司的自動壓實控制系統新型智能可變振幅的Variomatic振動壓路機以兩個相對旋轉的偏心軸來振動壓實輪，雙軸布置使振動力的大小和方向可根據輪子在被壓物料上振動加速度的變化，通過液壓系統修正兩軸之間的角度，用電子控制自動地完成從垂直到水平方向的無級變化，而裝在輪上的加速度表則連續不斷地反映物料硬度隨壓實進程的變化。從加速度表上測得的數據被輸送到壓路機上的計算機里，并可存人軟、硬盤中，計算機可將這些數據與預先存儲在機內的數據（大量壓路機在長期改進過程中累積起來的經驗數據）相比較。當結果達到預定值時計算機發出指令，通過改變兩根軸的相對角度來改變振動方向和有效振幅，對壓實力進行優化，既簡化司機操作又改善壓實均勻度。

   2）適壓 Superpaye超級路面的壓買系統根一據 Superpaye超級路面技術規定要使用粗顆粒骨料和低含量瀝青，在減少環境污染的同時增強路面承載力，工藝要求為躲過“溫度敏感區”而進行高溫壓實。 Hamm公司的IQ2系統不但記錄和顯示壓實
5 v& V* G7 \0 P& l! n( ]狀況，還可自動調校振頻、振幅和行駛速度，在最短時間內達到最理想的壓實效果。

   3）用電子技術實現關鍵參數的實時監控在關鍵部位設置傳感器對壓路機上的發動機燃油。冷卻、潤滑、充電系統及行走、振動。轉向系統等的溫度、壓力、流量諸參數進行實時監控；借助看門狗電路和電腦監控分析進行異常報警；利用微電腦控制器對整機上的開關、繼電器、電磁閥進行檢測、診斷并分析出故障代碼，維修人員利用監控器讀取故障碼，便于快速排除故障。

   4）以機電液一體化技術為界面的新功能開發國外廣泛利用該技術建立了自動駕駛作業系統；德國寶馬公司推出自動滑轉控制系統，壓路機可爬68％的陡坡；通過操作顯示燈、提示燈和電器開關互鎖來防止誤操作；通過操作座椅上的開關在壓路機行駛過程中進行牽引與行駛液壓回路的轉換。

2 國內壓路機機電液一體化技術現狀

3 H9 U) p) |2 b+ R+ w' @7 i$ c國內壓路機廠家在這方面也有了一定的進展，如湖南江麓機械廠開發的W1102DZ振動壓路機具有自動駕駛作業系統，許多壓路機也都設置了聲光報警系統。盡管對關鍵參數實施了監控，而且控制方式獨特、自成體系，安裝維護簡單直觀，抗干擾能力強，但由于線束多，各功能單元之間的復合控制難以實現，傳感器資源不能充分利用。隨著監控信息量的加大，警報燈、儀表布置困難，其它自動控制的功能擴充困難。

3 主要技術問題和解決方法
$ i: [! A$ ?( ?6 A1 O  ~' x國產壓路機存在著可靠性、耐用度差，監測手段落后的問題，作業質量受人為因素影響大，壓實控制技術智能化程度低，操作舒適性差，當前筑路機械技術難點集中在控制與操縱系統的改進上。

5 s# U4 G, \1 V) k5 L9 v我們可以通過引人具有良好控制性能和信息處理能力的電子技術、傳感器技術和電液傳感技術，從機械和液壓兩個方面來解決其控制問題。在傳統的負荷傳感和極限功率調節系統中引進電子傳感元件和執行回路，使液壓系統的調節品質和功能得到顯著改善。即把系統的邏輯功能由電子裝置承擔；把能量轉換、功率流切換和主系統過載保護（安全閥）由液壓、氣動裝置承擔；通過引人比例閥。PLC可編程控制和數據總線技術以及采用廉價而可靠的高速電磁闊而構成低成本的閉環控制系統；同時依靠電子元件反饋相應的參數值，建立完善的在線狀態監測和故障診斷分析功能。

4 目前應抓的工作

機電液一體化技術的推廣應用首先要解決觀念更新問題，過分強調低成本競爭會把企業帶人死胡同。誠然機械產品元件越少其可靠性會越高，但這種可靠性喪失了產品的多功能開發。國外正是看到了故障的必然性才會借助機電液一體化技術來防止故障、迅速發現并解決故障，同時也正是由于電子元件質優價廉，才使該項技術得到了最充分的利用和開發。

其次要合理利用該技術則離不了引進、吸收和開發。如英格索蘭、卡特彼勒兩公司選用配置瑞土專業電子儀器制造商Geodynamik公司開發的計算機軟件和控制系統，用于連續壓實控制（CCC）的壓實數據系統（CDS）以及用于處理CCC的PC軟件程序。對于這些無力開發的技術要用有限的資金去引進，在消化和吸收之后國內科研部門應聯合進行技術開發，利益共享。

成熟技術可以直接嫁接。目前國內全液壓壓路機廣泛采用進日的發動機、行走和振動泵及馬達。國內合資和獨資公司生產的挖掘機，其發動機電子控制系統可以實現對發動機轉速、停車等自動控制，而廣泛采用的液壓泵（如美國薩奧90系列泵）本身配有轉速、壓力等傳感器接口。薩奧為德國寶馬公司H型振動壓路機配備的自動滑轉控制系統，其爬坡能力高達68％。德國力土樂公司提供相應的可編程控制器，它不像大型礦用設備復雜且響應慢。這些都可以通過借船出海，作為協作配套廠家可直接利用該項技術。
隨著科技的發展和用戶需求的日趨主題化、個性化和多樣化，產品技術含量的高低和功能的多樣性直接影響著企業的利潤和生存?？鐕緸榻档统杀荆瑢嵤┲圃毂镜鼗安少徣蚧瘧鹇?，使制造業競爭日趨激烈。為此企業應充分利用以計算機。數控技術為代表的電子技術，提高機械產品的智能化水平，占領市場，讓用戶滿意。