电控机械（共6篇）
电控机械 篇1
随着用户对工程机械操作舒适性要求越来越高, 电控系统在工程机械上的应用已成为一种趋势, 电控系统设计过程中, 先导部分通常匹配比例阀, 通过控制器控制比例阀电流或电压比例输入, 最终获得理想的调压曲线。因此, 比例阀的选型对于整个电控系统而言至关重要。
1 电控系统原理
以某工程机械电控变速系统为例, 其原理如图1所示。各挡位均选用比例溢流阀作为先导, 进行调压, 互不干涉。充油时间由压力开关信号控制。比例溢流阀断电时, 先导处于溢流状态, 主阀芯在复位弹簧作用下处于初始位置, 主油路油液无法通至离合器, 整机未接入档位;比例溢流阀通电时, 先导处于非溢流状态, 主阀芯在先导压力作用下变换位置, 使得主油路油液通至离合器, 整机接入档位。控制速度和控制方向的比例溢流阀若各有一个通电, 整车将以相应的档位行驶。
2 电控变速系统先导匹配计算
比例阀不通电时, 先导油一直处于溢流状态, 为避免能量过多损失, 需设计相应结构限制先导流量, 图2为本文所示先导流量限制结构。
油液经变速滤芯过滤后, 需先后经节流孔a和节流孔b进入先导油腔。图2中1阀体孔径DK为7.4mm, 螺塞直径DL为7mm, 节流孔b直径为0.5mm, 因此, 螺塞与阀体孔径壁之间的距离为0.2mm, 小于节流孔b, 此处设计节流孔a的目的为:间隙过滤, 对节流孔b起保护作用。
节流孔a的通流面积Aa为
环形节流孔a可以等效为直径Da的圆形节流孔, 两者的通流面积相等, 因此
所以
变速系统共5个挡位, 控制各档位的先导比例阀相同, 因此, 以其中一挡对应的先导油路进行分析。比例溢流阀在不通电时, 阀芯全打开, 当按照指定电流进行通电时, 阀芯不同程度的闭合, 此处将其简化为可变节流孔, 简化后的原理图如图3所示。
比例阀选型时, 首先确定厂家, 选定满足系统压力要求的产品型号。此外, 不通电时, 先导流量需完全卸载, 背压尽可能小, 避免先导背压对主阀芯的影响。确定先导背压时, 首先应根据样本曲线得出比例溢流阀在不通电时流量与压差关系, 通过此关系, 可以计算出比例溢流阀此时通流面积Ac
1-阀体;2-螺塞;3-先导油腔;4-节流孔a;5-节流孔b
式中, Qc为先导油路的流量, m3/s;C为流量系数, 一般为0.6~0.65, 在此取0.625;△Pf为断电时比例阀进出口压差, Pa;为油液密度, 取900kg/m3。
如图4所示, 某型号比例阀流量Qc为5L/min时, 压降为1bar。计算得
比例阀断电时, 油液通流直径dc为
流经节流孔a、b、c的流量相同, 因此, 有如下关系
即
所以
在忽略先导油路其他压力损失的情况下, 节流孔a至c压差为33bar, 所以
通过计算知, 节流孔a、比例阀断电时通流处压差很小, 因此分析时可以忽略。比例阀断电时, 其阀芯全部打开, 此时先导油路的流量为节流孔b的流量
先导油路流量应小于所选比例阀额定流量, 此外, 为保证先导压力的稳定性, 系统能提供的先导流量要大于比例阀性能测试时施加的流量。
3 结论
工程机械电控系统先导比例阀匹配时, 首先应根据系统压力选定比例阀压力范围, 为保证控制效果更好, 在比例阀压力变化范围内对应的控制电流范围应尽可能大, 先导流量需根据比例阀合理匹配, 先导流量应小于所选比例阀额定流量, 此外, 为保证先导压力的稳定性, 系统能提供的先导流量要大于比例阀性能测试时施加的流量。
摘要：介绍了工程机械电控变速系统原理, 总结出先导比例阀匹配的原则, 提供了匹配计算相关公式, 为后续控制奠定了基础。
关键词：工程机械,电控系统,先导,匹配研究
参考文献
[1]李光飞, 刘桓龙, 邓斌, 等.液动力对锥阀振动特性的影响[J].机床与液压, 2014, (5) :28-30.
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[3]吴阳, 秦四成, 张学林, 等.装载机冷却风扇液压驱动特性分析[J].建筑机械, 2013, (12) :67-71.
电控机械 篇2
一机械电子式无级变速器对汽车运行的影响
机械电子式无级变速器是提高汽车性能的理想装置，具有良好的经济性、动力性和驾驶平顺性，而且降低了排放和成本。CVT主要有：带式CVT、链式CVT及锥盘滚轮式CVT等。金属带式是由行星齿轮机构、起步装置、V形带轮与金属带、减速机构构成；行星齿轮机构可以实现CVT的倒挡行驶，多片湿式离合器结构热负荷能力低，坡道起步性能好，驾驶容易方便，可以阻隔发动机引起的部分振动和冲击，提供速比变化范围一般为1.0～2.0，运用主、从动带轮可动锥盘的轴向运动，改变了传动半径，从而实现汽车的速比变化。
二硬件设计系统控制。
1、信号控制系统
1.1满足电子控制系统的功能要求。无级变速单元速比是发动机实现控制系统的设计目标的保证，电子控制系统用于信号分析处理并输出相应控制信号的控制单元的转换，变速器部件对收集的信号进行实时采集和处理，并将信息与存储于其中的控制规律进行比较，计算出目标控制量，并通过电路输出带动控制机构运动，从而实现变速器挡位的自动切换。霍尔齿轮传感器，用于发动机转速以及输出转速信号的采集；功率分流式，用于无级变速单元速比检测，利用无级变速的齿轮减速和螺旋丝杠机构进行调节，换挡执行电机的换挡机构对应变速器的不同挡位.依据控制简便的原则，选用直流电机作为动力源，通过螺旋丝杠来实现挡位的切换；磁粉离合器，首先需要控制磁粉离合器接合的初始输出转矩，通过控制磁粉离合器的励磁电流增长率实现。其次是磁粉离合器通过磁粉实现接合和分离，能够有效降低传动系统中的振动并防止系统过载，采用的控制策略和控制方法，保证接合过程中发动机运转稳定。
1.2信号设计。信号可以分为输入信号和输出信号，输入输出信号根据信号类型分为模拟信号和数字信号；数字信号又可分为开关信号和PWM信号。通过对信号分类后即可针对该类信号设计实现电路设计。采用“组合工况法”确定CVT的特殊工况，这使TCU控制能够适应汽车工作的特殊状况。
2、建立仿真模拟系统
2.1建立模仿曲线图。从仿真曲线均可看出，车辆实际速比和实际夹紧力均能有效的跟随各自的目标速比和目标夹紧力变化，且速比控制效果和夹紧力控制效果令人满意。使用原型仿真系统，可以对速比控制和夹紧力控制进行仿真试验，同时也可以能够对实际控制算法执行结果进行实时验证。利用优化控制算法，可以减少实际台架测试与整车标定的工作量，缩短无级变速器电子控制研发费用。硬件在仿真测试阶段为测试人员提供一个适应性强，界面友好的测试环境，通过在虚拟环境中对新的电控单元及软件进行大量测试，根据实际传感器发送的信号，利用其控制算法程序进行信号输出，将夹紧力控制信号和离合器控制信号形成了整个无级变速器电子控制单元的闭环，实时的硬件在环仿真系统实现了对新控制板的优化控制。最后系统采用模块化的设计，按其功能进行分类实现，采用Matlab/Simulink进行控制算法策略的开发，模块功能结构清晰，修改维护方便，有效的地提高了软件的开发效率和质量、缩短开发时间、降低开发成本，经过实车测试，使汽车的运行达到了理想的控制效果。
2.2仿真控制设计系统。CVT在我國发展迅速，也积累了丰富的使用和监测经验，制造厂通过对CVT的总体控制，进一步降低其油耗，减少有害气体排放，提高其动力性及舒适性。仿真控制系统是通过改进并向滑移控制技术，实现更优良的性能。在控制方法方面，将先进的模糊控制、网络控制、自适应控制等理论等应用于CVT离合器控制、速比控制和夹紧力控制中，进一步实现更为精确的控制。在发达国家，结合鲁棒模型匹配方法，建立并增强其抗干扰性能，通过设计模糊增益调度系统，应用液压伺服系统的控制器中，利用非线性补偿系统，进行仿真和装车试验。开发的汽车自适应模糊控制系统目的在于使CVT系统各方面性能最优化，从装车效果来看，将这些控制系统能够降低故障率，实现免维修、少维护。
电控机械 篇3
20世纪90年代,CAN总线技术及日趋成熟的传感器技术逐步得到广泛的应用。随着CAN-BUS的不断发展和完善,作为一种技术先进、可靠性高、功能完善、成本合理的远程网络通讯控制方式,CAN-BUS技术在工程机械领域也已经普遍应用。国际上一些著名的工程机械大公司如卡特彼勒、沃尔沃、利勃海尔等都在自己的产品上广泛采用CAN-BUS技术,大大提高了整机的可靠性、可检测和可维修性,同时提高了智能化水平。在工程机械上应用CAN-BUS技术以后,各种传感器的信息可以实现共享,从而减少了车体内线束和控制器的接口数量,避免了过多线束存在的互相干涉、磨损等隐患,降低了工程机械上电气系统的故障发生率。
1 CAN-BUS介绍
CAN(Controller Area Network)即控制器局域网络,是应用在现场、在微机化测量设备之间实现双向串行多节点数字通讯系统,是一种开放式、数字化、多点通信的底层控制网络。CAN总线采用了多主竞争式总线结构,具有多主站运行和分散仲裁的串行总线以及广播通信的特点。CAN总线上任意节点可在任意时刻主动地向网络上其它节点发送信息而不分主次,因此可在各节点之间实现自由通信。
CAN-BUS总线相比较传统的通信方式具有以下特点:
1)它是一种多主总线,即每个节点机均可成为主机,且节点机之间也可进行通信;
2)通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维,通讯距离与波持率有关,最大通讯距离可达10km,通信速率可达1Mbps;
3)CAN协议的最大特点是废除了传统的站地址编码,而代之以对通信数据块进行编码;
4)CAN协议采用CRC检验并可提供相应的错误处理功能,保证了数据通信的可靠性;
5)数据段长度最多为8个字节,可满足通常工业领域中控制命令、工作状态及测试数据的一般要求。同时,8个字节不会占用总线时间过长,从而保证了通信的实时性。
CAN总线协议已被国际标准化组织认证,技术比较成熟,控制的芯片已经商品化,性价比高,适用于分布式测控系统之间的数据通讯。
2 整车通信的CAN-BUS结构
随着智能控制技术在工程机械上的应用,系统越来越复杂,控制器、传感器、压力开关、执行器等越来越多。各个系统之间也互相连接,进行着数据交换,导致线束和插接件用得越来越多,才能实现互联,进行系统之间的数据交换。由于线束和插接件的数量不断增加,整车电子系统的复杂程度越来越高,其可靠性难以保证,故障率会提高,维修会更加困难。为了满足车内部信息交换量急剧增加的要求,有必要使用一种实现多路传输方式的车载网络系统。这种网络系统采用串行总线结构,通过总线信道共享,减少线束的数量。
为了解决上述问题,把CAN-BUS通信引入到工程机械的通信系统中。以挖掘机电控系统设计为例,系统整体结构如图1所示,采用模块化设计,设计简单,降低开发成本。主控制器是系统的控制核心,通过CAN模块感知车辆的状态和运行信息,自身也采集电源电压和空滤报警信号,并进行相应的数据处理,实现对本地设备的输出控制,同时通过CAN模块实现对远程设备的输出控制。CAN模块1采集驾驶室里面的按键状态信息,点亮按键指示灯,CAN模块2采集发动机及其附近的压力开关和传感器信号,控制油门执行器和比例电磁阀。通过屏蔽双绞线把CAN模块1和CAN模块2连接到主控制器的CAN2口。GPS、监控仪表和黑匣子通过屏蔽双绞线连接到主控制器的CAN1口。这样设计简化了线束,实现了数据的共享和实时交换。整车都通过CAN-BUS进行通信,用户可以通过监控仪表查看车辆的运行参数,还通过GPS把数据发送到服务器的Web网页上,可以进行远程故障诊断和管理,同时把数据存储到黑匣子中,作为分析研究的依据,也可以连接诊断仪进行故障诊断。
3 电控系统各部分设计
在挖掘机电控系统中CAN模块1采集的信号主要是驾驶室内的开关量信号,并点亮指示灯,如图2所示。主要采集两块开关板上的信号,把常用的按键放在小的开关板上,安装在仪表的下面,可以方便的查看机器信息,包括发动机的模式选择开关、自动怠速开关、快慢速开关、预热指示灯,其他的放在大开关板上,或安装在右扶手箱上。CAN模块2主要采集发动机上的信号,对于机械式发动机采集的信号有开关类信号、模拟量信号和脉冲信号,并进行一些远程控制如图3所示。如果发动机是电喷发动机,设计更加简单,直接通过ECU的CAN-BUS把发动机运行信息发送到主控制器。主控制器作为控制核心,采集CAN模块的数据,进行数据处理,进行本地控制或者通过CAN模块进行远程控制,如图4所示。同时把这些信号送给监控仪表和GPS,同时存储到黑匣子中。在主控制器上实现了数据的共享,简化了线束的设计,还实现了对各个执行元件的控制,是通过主控制器来驱动继电器来实现的。
以发动机的启动为例来介绍起动机控制过程,如图5所示。采用24V供电,电源正极出线接电源继电器的常开触点30,电源继电器另一常开触点87接50A保险丝一端,保险丝的另一端接启动继电器的常开触点87,启动继电器另一常开触点30接起动机的C端子,起动机的B端与蓄电池正极连接,E端与转台搭铁点连接。电源继电器的常闭触点86连接钥匙开关ACC端子,另一常闭触点85搭铁。启动继电器的常闭触点86接主控制器的输出,另一常闭触点85搭铁,启动继电器线束并联一个续流二极管,起到保护作用。钥匙开关的C端接CAN模块1的输入;B端子经过一个10A保险丝与蓄电池的正极连接,作为常电端。当钥匙开关上电后B端和ACC端连接,电源继电器线圈得电,电源继电器闭合。钥匙开关打到启动端点C后,CAN模块1检测到有24V电压之后,主控制器输出电压给启动继电器86端,启动继电器得电闭合,起动机启动后,CAN模块2检测到发动机的转速脉冲信号,达到预设值后主控制器取消对启动继电器86端得输出,完成启动过程。
4 结语与展望
在工程机械上构建一个CAN总线网络,还需要解决一些关键技术,其中包括总线传输信息的速率、存储的容量、信息的优先级等。例如如何在高电磁干扰环境下保证信息不被干扰,在信息出错的情况下,如何进行自检,防止因信息错误导致误操作等。CAN总线在工程机械上的应用会越来越多,各个大的工程机械厂家都为此加大了研发投入,CAN总线必将成为工程机械发展的一个新的里程碑。
摘要：以挖掘机电控系统设计为例,整车采用模块化的CAN-BUS通信方式设计,提高了整车的可靠性、可检测性和可维修性,同时提高了智能化水平,使远程管理和故障诊断成为可能。
关键词：智能控制,CAN-BUS,远程管理,故障诊断
参考文献
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[2]任素云,孙玉峰.CAN总线技术在汽车上的应用[J].技术与市场,2010,7(2):40-41.
电控机械 篇4
齿轮测量中心是笔者公司哈量集团精密量仪公司主销产品, 其主要功能是检测齿轮、齿轮加工刀具、蜗轮蜗杆等参数精度, 既适用于齿轮加工的调整检测, 又适用于齿轮装配的精度检测。随着近几年汽车、轮船、风电等行业的迅猛发展, 对齿轮精度的要求也愈加严格, 所以齿轮测量中心的需求量逐年提高, 生产单位必需进行设计革新、工艺改进以缩短生产周期。为了缩短电控部分的测试调整周期, 所以模拟测量运动设计了电控测试检具。
2 检具主要结构及工作原理
整套检具机械结构简洁紧凑, 分以下几个部分: (1) 光栅反馈装置, (2) 传动机构, (3) 联轴器, (4) 导向机构, (5) 模拟滑板及限位, (6) 支撑机构, (7) 基座, (8) 电感座, (9) 电机。
检具机械装配图三维视图如图1所示。
电控检具的工作原理为:通过模拟运动的机械结构连接整套或局部电控部分及计算机辅以软件控制, 来实现对伺服控制驱动器、PMAC控制卡、AD数据采集卡、传输数据线、电感、报警控制、控制面板、限位开关等测试。其最主要优点在于:没有主机的控制运动就可以实现排除故障, 缩短调试生产周期。
3 主要部件结构设计选型
3.1 传动机构选择
螺旋传动是精密机械结构中最常用的一种传动方式, 其原理是利用螺杆与螺母的相对运动, 将螺旋运动变为直线运动, 运动关系:L=φPn/2π
式中, L-螺杆 (或螺母) 的位移;Pn-导程;φ-螺杆和螺母间的相对转角。
精密滚珠丝杠导程、螺杆和螺母相对转角控制比较精密, 且摩擦阻力小, 工作时螺杆的热变形小, 螺杆尺寸稳定, 可得到无间隙传动, 因而具有较高的传动精度, 定位精度和轴向刚度, 所以传动机构选择滚珠丝杠传动。
传动机构支撑由两部份组成:运动件 (转动或在一定角度范围内摆动的部分) 、承导件 (固定部分, 用以约束运动件, 使其只能转动或摆动) 。
联轴器选择:滚珠丝杠连接轴直径为10mm, 伺服电机传动轴直径为8mm。选型原则为:安装拆卸方便快捷;结构简单;成本低廉。故选择刚性套筒联轴器 (见图3) 。
3.2 导向机构
本设计采用直线运动导轨, 其作用是用来支撑和引导运动部件按给定的方向做往复直线运动, 而导轨的基本机构包括两大部分:运动件即作直线运动零件;承导件即用来支撑和限制运动件使其按给定的方向作直线运动的零件。设计原则:结构简单、紧凑、成本低。
本文选择以圆柱面相配合的两零件, 其中有绕圆柱面轴线转动及沿此轴线移动的两个自由度, 在限制转动这一自由度后, 则只有沿其轴线方向移动的自由度。
承导件支撑选择: (1) 此机构属低速传动, 且要求节约成本, 造型美观防锈, 材料选择黄铜; (2) 为了便于拆卸, 采用滑动配合方式, 用螺钉紧固。
3.3 反馈机构
为了实现全闭环的控制系统测试, 必须进行反馈, 这里采用直线光栅尺及其编码器进行运动控制的反馈。
4 结语
齿轮测量中心电控测试检具设计应用后取得了非常好的效果, 省去了联机调试的等待时间, 缩短了10天左右的生产周期, 从而降低了成本提高了生产效率。
摘要：文中介绍了哈量集团公司齿轮测量中心系列电控测试检具机械结构设计, 且对各部分进行了分析。
电控机械 篇5
1 液压安全门的基本状况及系统结构
井筒直径Φ6.5m, 井筒深度562.3m。选用1T单层双车罐笼2台, 该罐笼自重:4 452㎏, 长×宽×高:4 300×1 200×3 068mm。该井筒已进入二期施工阶段, 目前该井筒使用的安全门为老式的气动安全门, 现准备将该井筒的安全门更换成液压安全门, 上下井口各1套。液压安全门的主体结构为机械、液压、电控三大系统。机械系统包括支架、门、轨道梁三部分;液压系统包括液压站、油路、马达三部分;电控系统分为动力电、控制电、PLC三部分。
2 工作原理
当罐笼运行到指定位置, 触碰到上下井口的到位传感器, 传感器与信号系统串联, 信号灯亮, 安全门可以打开。操作人员按动打开按钮, 液压站电磁阀动作, 控制液压站油泵通过阀组给安全门上的液压马达进油口传动动力, 液压马达动作, 液压马达安装在安全门轨道梁一端, 液压马达含主动轮, 主动轮与从动轮配合带动链条, 链条连接在安全门上, 安全门打开。当罐笼内结束进人或进物作业, 操作人员按动闭合按钮, 液压站电磁阀动作, 控制液压站油泵通过阀组给安全门上的液压马达动出油口传动动力, 通过链条传动, 安全门闭合。罐笼开始下放或提升, 离开到位传感器位置, 信号灯灭, 如出现操作人员的误动作安全门也不能打开, 直至罐笼到位, 重新接通信号回路。
3 液压安全门的加工
3.1 机械系统加工
安全门的机械系统包括支架、门、轨道三部分, 见图1。
3.1.1 支架的加工
安全门支架的作用是支撑和固定安全门立在上下井口位置, 并托起和固定轨道梁, 该支架采用I25a工字钢, 一套安全门需2根支架, 在支架上端焊接托架, 用以固定轨道梁, 在支架下端焊接底座, 用M20的膨胀螺栓将支架固定在地面。支架上端的托架和下端的底座与支架焊接的焊缝不小于5mm。根据井筒的实际情况, 将支架的长度定为2 240mm, 上端托架固定在支腿上端往下140mm位置, 托架采用δ10mm铁板, 在托架下面用δ10mm铁板焊接一道力筋, 托架上钻4个Φ18的孔, 用于固定轨道梁。支架底座采用δ10mm铁板焊接在支架另一段, 在底座上钻四个Φ22mm的孔。见图2。
3.1.2 门的加工
门的主体结构采用2寸管、[8a槽钢、-80×10扁铁、滑动机构组成。先用[8a槽钢焊接成1 200mm×1 930mm的框架, 在框架内每隔300mm用长1 180mm的2寸管加5道立柱, 组成门的栏栅, 2寸管焊接在[8a槽钢内, 用两根长600mm的-100×10扁铁在框架上面立着焊接两道门与轨道梁连接的臂, 并在臂的左侧焊接一道力筋, 两臂当距为840mm。在臂的上端钻一个Φ25mm的孔用于传滑动机构的轴, 在轴的两端分别安装1个轴承, 组成滑动机构。在臂Φ25mm孔的左侧钻一个Φ12mm的孔, 用以连接链条在轨道内滑动。见图3。
3.1.3 轨道的加工
液压安全门的轨道是机械系统内最重要的组成部分, 两套安全门全部在一个轨道内运行, 其两股轨道的当距和马达、主动轮、从动轮的连接位置及链条的位置都限制着安全门是否能正常操作。液压安全门的轨道主要由两根4 360mm的[18a槽钢对焊成方钢形式, 成为轨道的主体结构。在轨道的下面用跑车割枪, 将轨道下面切出两条3 000mm长, 20mm宽的轨道槽, 轨道槽要求平整顺直, 在跑车割枪完成轨道槽作业后, 应用打磨机将两条轨道槽内外清理干净、打磨平整。两条轨道槽当距为86mm, 这样两个安全门在运行至重叠位置时, 安全门可顺利通过。在轨道两头从动轮和主动轮位置的下面, 掏两个轮孔。在轨道一端往内125mm位置, 在轨道两侧各钻一个Ф25mm的孔, 两个孔必须同心。用一根长260mm、Ф20mm的圆钢作为轴, 轴两头用车床车50mm长的螺纹, 在轴中两侧位置车轴承卡簧槽, 槽深1mm, 一根轴有4个卡簧槽, 两个卡簧固定两个轴承, 共四盘轴承, 一个从动轮内安装两盘轴承, 一根轴安装2个从动轮。在轨道两头下面各焊接一块连接法兰, 用以轨道与立柱连接。见图4。
4 液压安全门的液压系统
液压系统是液压安全门的动力机构, 液压安全门的液压系统由油箱、电机、油泵、管路系统、液压马达五部分组成。液压安全门使用46#抗磨液压油, 油箱容积为2m3。电机起动后, 电机带动油泵, 油泵通过滤油器将液压油过滤后从油箱内抽出, 液压油经过单向阀至集成阀座, 集成阀座上有阀组, 分别为:节流阀、溢流阀、换向阀, 由于安全门载重较轻, 油压调至2~3MPa即可, 通过阀组的液压油流至液压马达, 马达上安装有主动轮, 主动轮带动链条及从动轮开始运转, 安全门与链条连接在一起, 从而达到安全门的打开和闭合。液压系统为双液压系统, 一套使用, 一套备用, 在油箱内配有双电机、双油泵, 在油路中, 通过弯头及三通将油路串联起来。
4.1 液压系统各部件技术参数
4.2 液压安全门的液压原理图
4.3 液压安全门的油管布置
液压安全门液压站使用的油管为内径10mm的软油管, 两头压快速接头, 与马达及集成阀座连接方便, 稳定。液压安全门的油管接法有两种, 一种为“丁字形”连接, 一种为串联连接, 五矿己四液压安全门使用的是“丁字形”连接方法。从液压站集成阀座1号阀出油孔引出一根长20m的主油管, 在井口两台主提升液压安全门马达的进油孔引出两根长6m的副油管, 用三通将主油管和两根副油管连接起来, 用同样方法在集成阀座1号阀组的回油孔与主提升液压安全门马达的两个回油孔进行连接, 1号阀组的进出油路形成。2号阀组用同样方法与副提升液压安全门的马达进行连接, 2号阀组进出油路形成。集成阀座3号阀组属备用阀组, 当出现问题时, 将1号或2号阀组的主油管插入3号阀组即可使用。油管布置图见图6。
5 液压安全门的电控系统
液压安全门的电控系统是控制安全门闭合、打开, 防止在罐笼不到位的情况下, 由于操作人员的误动作等原因造成矿车坠入井筒的安全保护系统。
在井上下井口罐笼到位位置各安装2块到位传感器磁铁及到位传感器, 当罐笼到位时, 到位传感器磁铁及传感器将信息传给信号房操作台PLC扩展模块, 该模块与信号回路串联, 当罐笼到位时, 信号回路通电, 井口操作台闭合 (打开) 按钮灯亮, 操作人员按动按钮, 接通液压站油箱上的集成阀座电磁阀, 安全门可以打开 (闭合) , 主提升和副提升闭锁, 当主提升罐笼到上井口位置时, 井上的主提升安全门和井下的副提升安全门可以打开, 井上的副提升和井下的主提升信号回路断电, 安全门不能打开。
4结束语
使用该液压安全门大大降低了劳动成本, 增大了该工区的机械化程度, 液压安全门的维护量小, 配件损耗量小, 从而节约了成本。该液压安全门安装调式至今, 运转稳定、维护简便, 各系统没有发生任何故障, 且噪音低, PLC数字操作, 提高了安全门运行控制的准确性和安全性。
摘要：本文总结了八矿机修厂加工五矿己四进风井液压安全门的液压、电控系统及钢结构的经验, 对矿井施工中正在加工液压安全门的单位从加工技术上有借鉴作用。
关键词：安全门,液压站,电控系统,加工,组装
参考文献
[1]邓星钟, 朱承高, 可编程序控制器的应用[J].机电传动控制, 2007 (9) :181-235.64-111.
电控机械 篇6
1. AMT的基本工作原理和结构简介
汽车AMT工作过程主要是以各种传感器代替人的感知器官，以操纵控制机构代替人的手和脚，以ECU代替人的大脑，模拟熟练驾驶员的换挡过程，来自动完成汽车的整个换挡过程。
ATM是在传统手动机械式变速器基础上，加装电控装置构成。AMT的控制对象有发动机、离合器和变速器，它们都采用传统的动力传动系统结构。AMT所增加的是电控单元和控制执行机构。ECU是AMT的控制核心部分，多采用大规模集成电路构成。控制执行机构用于将ECU的电信号指令转变成相应的机械动作，从而实现自动操纵。油门执行机构大多采用步进电机驱动。离合器和变速器执行机构则常采用伺服电机。
2. AMT换档过程分析
AMT的换档过程可以图1表示，下面逐段分析在每一个时间段内的动作及控制要点。
⑴离合器分离阶段t1～t2
换挡信号开始后迅速分离离合器，所需时间取决于离合器执行器响应时间和动作部件惯性，越短越好。此时发动机负荷突然下降，输出负荷仅需满足发动机自身、空调、发电等要求，需及时减小节气门开度。
⑵摘空档阶段t2～t3
离合器即将完全分离之前，TCU应发出摘空挡指令，以便抵消执行器的响应滞后时间，使同步器及时移动，将正在啮合的齿轮分离，减少换挡时间，可以提高动力性。
⑶选挂新档阶段t3～t4
换挡执行器摘空挡后，按照TCU指令，同步器顺势挂入新挡或选其它同步器挂入新挡，同步时间受主、被动齿轮之间的转速差和同步器具体结构的影响。调节发动机的动态特性，优化换挡点、挡位之间的速比和设计结构合理的同步器，能在减小同步时间的同时提高同步器使用寿命。
⑷离合器结合阶段t4～t5
这一阶段是影响换挡品质的主要阶段，换挡冲击主要在这一阶段产生。离合器结合规律取决于所选驾驶模式，结合过程中对发动机有很高的动力输出配合要求，主要表现在节气门开度与离合器结合行程协调及恢复供油控制方面。
3. AMT的控制过程
3.1 AMT电子控制单元ECU
电子控制单元框图如图4所示，因各类传感器的增多，使输入电路也大为复杂，既有脉冲还有模拟、接点输入。而输出也增加了发动机供油控制，坡上辅助启动装置（H S A）等电路。
3.2控制过程
⑴变速控制
各种最佳换挡规律存储于芯片内，然后根据两参数或三参数控制换挡。驾驶员进行干预的意图主要依靠踩加速踏板，必要时也可通过选择器。
⑵离合器控制
(1) 为补偿离合器片的磨损，需查明离合器部分接合的起点，它是离合器控制的重要参考点。
(2) 车辆起步与换挡时离合器的接合控制。
(3) 离合器的分离控制。
(4) 二次离合, 相当于手动换挡的两脚离合器控制。
离合器的接合过程：它根据离合器的最佳接合规律确定目标接合行程的时间历程，由节气门开度、发动机转速、输入轴转速及离合器传递的转矩特性Tc=f (t) 等参数控制。
⑶发动机供油控制
电喷发动机用间断供油与延迟点火实现对供油的控制。它可分为3个逻辑特性：发动机启动、加速控制和换挡时的控制。
换挡时的控制主要是对其转速的控制，测出发动机转速与变速器输入轴转速的差异，即可对发动机进行控制。当转速相差仍很大时，轿车和中、轻型货车常等待其自然降速，或通过同步器达到同步换挡；但对重型货车而言，需对离合器主动片进行制动，在降挡时，如果转速差超过变速器同步容量允许值时，就需进行两次离合器的操作，发动机再相应升速，以提高离合器主动片的转速，达到快速方便换挡的目的。
4. AMT的执行机构
4.1 离合器的执行机构
它是单杆型单动液压缸，由电磁阀V1、V3、V4控制，它们按需要有直径各不相同的节流孔，以满足最大接合速度；再将V3、V4组合，并由E C U进行脉宽调制，便可得到小于Vcmax, 的任意速度。工作模式有：分离、保持分离、接合以及保持接合等4种。
⑴分离
电磁阀V1开放，V3、V4关闭，压力油进入液压缸5使离合器分离。
⑵保持分离
V1、V3、V4均关闭，缸内油压封闭，液压缸活塞不运动，离合器保持分离。
⑶结合
V1关闭，V3、V4分别或同时工作，由ECU对其进行脉宽调制，脉宽越大，接合速度越快，由传感器将其实际行程反馈给ECU，如果与要求的最佳接合规律不一致，则进行修正，以配合汽车起步、换挡等。
⑷保持结合
以保证确实在新挡位行驶。
1.液压泵2.压力继电器3.蓄能器4.电磁阀5.离合器液压缸
4.2 变速器的执行机构
该机构有3个停止位置，组成矩阵方式（见图3右下方）。其液压缸是单杆型复动式，用二位三通控制油路，可使活塞正确可靠停于3个位置；其运动通过内部杆件传至拨叉换挡与手动变速器相同。现以1挡换2挡为例说明其过程：先分离离合器，同时发动机收油；这时ECU指令换挡阀V5、V6同时进液压油，摘下1挡进入空档N1 R；接着E C U又指令V7、V8进液压油，使杆从N1R进入N23位置；挡位信号接通，表示选挡到位；换挡阀V6继续通油，而换挡阀V5放油，从而换入2挡；换挡开关接通，ECU令离合器接合，发动机自适应地恢复供油。
4.3 发动机执行机构
对于电喷发动机，AMT与其共享资源，用CAN总线通讯使其在换挡时，按要求收油或加油，并使发动机点火延迟以提高换挡品质与降低污染。
5. 结束语
在能源的日益紧缺和CO2排放压力越来越大这一背景下，AMT变速器顺应了“节能减排”这一趋势，是一项非常适合中国市场的先进技术。AMT变速器的成本远低于自动挡变速器可以预见，随着中国汽车工业的迅猛发展，未来将有更多车型采用AMT变速器。
参考文献
[1]冯崇毅, 鲁植雄, 何丹娅.汽车电子控制技术.2005
[2]王丽芳.自动变速器换档规律确定方法的研究.汽车技术.1998, No.6
[3]刘思宁等.汽车机械式变速系自动控制.西南交通大学学报.1993.No.4