淺析機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）

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

關(guān)鍵詞：機電一體化；液壓沖擊器；控制系統(tǒng)；液壓能源

0　引言

在機電一體化的發(fā)展進程中，氮爆式?jīng)_擊器屬于在當(dāng)前我國的工業(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、氮氣室與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推動運作的。

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

我國的機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)中好的活塞對于鋼釬進行一定數(shù)量改造和完善，當(dāng)壓力變速器檢測出系統(tǒng)給予中的活動數(shù)據(jù)進行一定程度的氮氣壓力測試之后，將設(shè)備的相關(guān)數(shù)據(jù)進行初步的整合并通過網(wǎng)絡(luò)傳送給終端的計算機設(shè)備進行數(shù)據(jù)的第二次處理和分析，計算機采用的氣壓法的原理進行分析，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)氮氣室的數(shù)值，對于系統(tǒng)的供油孔和液壓裝置在開關(guān)的使用中所采用的壓力閥門進行接通作業(yè)，能夠保障控制腔能夠通過控制孔并且它孔兩個始終處于聯(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斷線。同時，高速開關(guān)閥的進行初步的斷電處理，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，活塞會與高速作業(yè)的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，氮氣室的壓力也隨著加速運用的提升而增加，后腔部位也相應(yīng)的開始進行排油。

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)的會有減速和沖擊階段中，控制系統(tǒng)的斷開和連接要保持一致。當(dāng)閥門關(guān)閉時，計算機需要同步發(fā)出低電壓平電指令來對控制閥進行相關(guān)操縱，從而使得閥門的控制腔和低壓油室同時接通，沖擊器的后腔位置和高壓油連通，受到氮氣室和高壓油雙方共同力的作用下，對于活塞最終出現(xiàn)一個回程減速和沖程運動；［2］在沖程運動的初期階段，前腔中的高壓油會隨著系統(tǒng)中油路回流到后腔中去，此刻系統(tǒng)中的計算機設(shè)備需要對于氮氣室的反彈運動中的壓力值進行估算和記錄，并將數(shù)據(jù)進行分析整理后發(fā)送給終端計算機進行處理。

2　計算機控制系統(tǒng)硬件模塊的構(gòu)成和設(shè)計

2.1計算機控制系統(tǒng)的硬件模塊的構(gòu)成

在計算機的控制系統(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、人機溝通的信號的收集和處理、數(shù)據(jù)的分析以及光電的線路傳輸?shù)攘鶄€電路設(shè)備來構(gòu)成的；在計算機的控制系統(tǒng)中主要電路的運作和設(shè)備的控制和液壓器的控制裝置兩個是單獨運作的［3］。

其中，主控板的設(shè)備主要管理計算機系統(tǒng)中的控制和運算的作業(yè)，信號的采集和控制電路會按照事先設(shè)計好的指令運行，不斷地收集氮氣室中壓力值的數(shù)據(jù)并且通過線路以信號的形式傳遞給AD轉(zhuǎn)換電路，他主要是負責(zé)接收下一級輸送的信號并且將上一級傳遞來的模擬信號進行解析后再轉(zhuǎn)換成計算機使用的信號，是人機交換的處理器，人機交換的處理電路主要是負責(zé)對于參數(shù)的設(shè)置和控制系統(tǒng)的鑒別作業(yè)。光電隔離的信號電路是負責(zé)信號在間斷處的傳輸作業(yè)，消除系統(tǒng)中可能存在的執(zhí)行機構(gòu)和硬件電路之間的干擾作業(yè)，輸出信號放大電路主要負責(zé)對于系統(tǒng)中的輸出信號進行適當(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_到各個設(shè)備之間。

2.2計算機控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計

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

在選擇AD轉(zhuǎn)換器時，最優(yōu)秀的AD轉(zhuǎn)換器目前是TT公司設(shè)計的ADC芯片處理器，該處理器的不僅精密遠超同種機型，對于數(shù)據(jù)的收集和處理上也顯得十分強大，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。可以及時的準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計算機控制系統(tǒng)的模塊設(shè)計

為了提升對于機電一體化的液壓沖擊器控制系統(tǒng)中對于單次沖擊頻率的自我調(diào)節(jié)能力的修復(fù)。實現(xiàn)對于系統(tǒng)中兩個最主要的高速開關(guān)閥的開啟和關(guān)閉實現(xiàn)零同步的控制，計算機控制系統(tǒng)中的模塊和軟件的升級設(shè)計是十分有必要的。控制軟件的模塊工作中，沖擊控制子程序的設(shè)備主要是通過終端計數(shù)器或者定時器的方式來完成的。在控制電路板處于通電狀態(tài)時，系統(tǒng)初始化進程啟動后，系統(tǒng)自動轉(zhuǎn)入監(jiān)控狀態(tài)，并對于內(nèi)部的數(shù)據(jù)存儲單元進行清理，清理完畢后開始運行循環(huán)階段。

3　結(jié)束語

在經(jīng)濟快速發(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)方法存在十分嚴重的局限性，對于機電一體化的液壓沖擊器的工作原理進行進一步地分析和處理后，淘汰掉老舊的液壓沖擊器，使用新型的機電一體化的液壓沖擊器。未來機電一體化的液壓沖擊器完全可以實現(xiàn)液壓沖擊器沖擊頻率的無級調(diào)整，以適應(yīng)現(xiàn)代復(fù)雜的施工環(huán)境。

參考文獻：

［1］孫遠敬，徐建新，沈瀟.機電一體化液壓沖擊器的動態(tài)特性仿真［J］.遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2014，11:1534-1538.

［2］凌慧.試論機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

作者簡介：王岳軍（1979-），男，山西襄垣人，本科，研究方向：機電一體化 。