掘机的双阀芯电子液压控制系统研究

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1、液压液力HYDRODYNAMICS及HYDROSTATICS基于液压挖掘机的双阀芯电子液压控制系统研究胡火焰1，杨翔“，朱建新2，梅勇兵“(1.中国船舶重工业集团公司第719研究所，湖北武汉，4300642.中南大学机电工程学院，湖南长沙，410083)[摘要]介绍了Ultronics电子液压控制系统的组成及特点，指出了双阀芯液压系统相对于传统单阀芯液压系统的优越性，给出了基于该系统的液压挖掘机执行机构的控制策略，设计了基于该系统的液压挖掘机控制系统总线结构与液压系统口〔关键词〕液压挖掘机;Ultr

2、onics;电子液压控制系统;双阀芯[中图分类号]TU621[文献标识码」B[文章编号〕1001-554X(2007)11-0082-04Researchondoublespoolelectro-hydrauliccontrolsystemofhydraulicexcavatorHUHuo-yan,YANGXiang,ZHUJian-xin,ME1Yong-bingUltronics电子液压控制系统是一种广泛应用比例阀入口处压力的调节也就是对变量泵LS口于工程机械的全新电液控制系统。该系统采用处压力

3、的调节，进而调节变量泵斜盘的摆角，从CAN总线通讯、软件压力补偿、双阀芯控制技术，而调节恒功率变量泵的排量以实现液压系统工作为增加系统稳定性、节约能源、功能多样化以及产压力的调节。品快速升级换代等方面提供了新的思路，并使得机(2)工作阀片。电液一体化控制技术在工程机械上的广泛应用成为Ultronics控制系统的核心在于其独特的双阀可能。该系统在国外已广泛应用于液压挖掘机、随芯控制技术。其每一工作阀片都有2个阀芯，进、车起重机、森林机械、伸缩臂叉装机、挖掘装载机出油路各一，相当于将1个三位四通阀片变成

4、2个等产品，并取得了良好的效果。三位三通阀片的组合，工作阀片的2个阀芯由先导阀片的2个相应的阀芯进行控制。工作阀片的2个1Ultronics控制系统简介阀芯可以进行单独控制，也可以根据控制逻辑进行完整的Ultronics电子液压控制系统由系统硬成对控制。2个工作油口都有压力传感器，2个主件和系统软件2部分组成。阀阀芯都有LVDT位移传感器，通过对传感器所1.1系统硬件检测到的反馈信号进行控制，可以分别实现对2个Ultronics电子液压控制系统的系统硬件非工作油路压力或流量的控制，具有很高的控制精度

5、;通过对2个工作油路进行压力、流量控制的不常简单，执行机构所需要的功能都通过软件编程来实现。系统硬件主要是指系统调节阀片、工同组合，可以得到多种控制方案，从而满足不同液作阀片、控制装置ECU、手柄以及CAN总线压系统的功能需求。(3)控制装置ECU.等。控制装置ECU有25路和50路2种，可以采(1)系统调节阀片。用模拟方式或者数字方式与系统进行连接。它主要系统调节阀片的主要功能是负责系统工作压力的调节。系统工作时，通过手柄指令控制输人比例阀电磁铁的电流大小来控制比例阀阀芯的开〔收稿日期〕2007一

6、05一28口，从而控制比例阀人口处的工作压力，该压力〔项目来源〕国家“863”项目(2003AA430200)加上弹簧力构成变量泵LS口处的工作压力。对[通讯地址〕胡火焰，湖北省武汉市武昌区中山路450号建筑机械2007.11(上半月刊)万方数据用于接收手柄所输人的信号，经过处理之后发出相的应用程序进行离线调试。应的控制指令以驱动相关的执行机构。同时，它还(3)JoyCalCanEditiono提供CAN卡接点，以便从PC机上下载编写好的手柄的按钮开关、轴方向可以在该软件中进行应用程序，并对所编写的

7、应用程序进行在线调校准，手柄的瞬时延迟与输出曲线也可以在该软件试。中进行调节。(4)手柄。2双阀芯换向阀系统结构及特点手柄主要用于向控制装置ECU输人指令信号以驱动相关的执行机构，可以输出模拟、数字和由传统的单阀芯换向阀所组成的液压控制系CAN总线3种信号。手柄的瞬时延迟与输出曲线统，其进、出油口通过1根阀芯来进行调节，如图可以通过JoyCalCanEdition进行调节与校准。1所示。两油口的开口对应关系在阀芯设计加工时(5)CAN总线。就已经确定，在使用过程中不能被修改，使得通过采用CAN2.O

8、B无源两线式串行电缆将系统两油口的流量或压力不能进行独立地调节，难以合调节阀片、工作阀片、控制装置ECU、手柄等连理解决以下功能和控制之间存在的矛盾。接起来;通过转接头还可以将CAN卡与PC机相连，以进行用户程序的下载与在线调试工作。其传输速度为1Mbps、最大传输长度为30m、最大节点数为100个，最多可以8个节点进行同步通讯。1.2系统软件与传统液压控制系统不同的是，Ultronics控制系统的所有功能均在系统软件中进行开发，所以系统软件也是Ultronics控制