三工位辅助开关智能化技术在其应用中主要体现在计算机技术,精密传感技术,GPS定位技术的综合应用。随着产品市场竞争的日趋激烈,产品智能化优势在实际操作和应用中得到非常好的运用,其主要表现在:大大改善操作者作业环境,减轻了工作强度;提高了作业质量和工作效率;一些危险场合或重点施工应用得到解决;环保、节能;提高了机器的自动化程度及智能化水平;提高了设备的可靠性,降低了维护成本;故障诊断实现了智能化等。 总之,社会在不断进步,人类在不断追求市场在不断变化,高科技应用含量决定着产品发展的新趋势和前景,智能化技术在筑养路机械上的应用意义深远。 一、 智能化技术在铣刨机上的应用 1、提高铣刨机的整机性能和可靠性 中联重科成功地将电液比例控制三工位辅助开关技术,传感由三工位辅助开关技术及微处理控制技术引入铣刨机整机设计中,从而使BG2000型铣刨机电液一体化程度达到了相当高的水平,极大地提高了铣刨机的整机性能和可靠性。 2、有效地解决铣刨额定功率下进行速度与工作阻力的保护控制问题。 中联重科采用高性能微处理器和电液比例控制技术实现BG2000型铣刨机行驶驱动的开环控制,并引入FGR和GLR两个专家软件,从而能高效地实现铣 刨机在各种工况下的行驶驱动控制和柴油发动机功率极限载荷的自动控制,较好地解决了铣刨机额定功率下行进速度与工作阻力的保护控制问题。 3、有效地实现了各种工况下铣刨深度,平整度和坡度的自适应控制,保证了铣刨路面的质量。 中联BG2000型铣刨机的铣刨深度系统采用了基于CAN总线,以高性能微处理器为核心,通过液压执行机构和纵、横坡传感器的带负反馈的闭环控制系统。 4、发动机的自动控制 在对发动机的自动控制方面,中联重科BG2000型铣刨机采用了德国奔驰公司为中联专门配置的8缸柴油发动机,功率高达320KW,技术先进,性能可靠,排放能满足美国环保当局(EPA)严格的排放标准和欧II排放标准,属环保产品。同时,在国三工位辅助开关内自行式工程机械发动机中,首次使用了基于CAN总线的全电子马达管理系统;对发动机各种工况下的参数,进行实时检测,显示和报警,并对电子油门进行控制;同时,输出信号到行驶控制器,实现柴油发动机功率极限载荷的自动控制。 二、 智能化技术在摊铺机上的应用 1、行走控制系统 为了保证摊铺质量,必须保证:行驶的匀速性、转弯的园滑性和摊铺的直线性。为此,中联重科采用原装进口的REXROTH-MC6行走系统控制器,固有的控制参数。其控制程序是具有20年经验积累的专业人员的精心编制,并经过国内外知名品牌摊铺机的精心选择和实际考验。 2、故障诊断 摊铺机一旦在施工过程中出现故障,快速诊断和排除故障是至关重要的。但由于摊铺机控制系统的复杂性,摊铺机一旦出现故障,往往由于人工诊断的不确切性,耽误了故障排除的时间。因此,需要一种可以由售后服务人员方便携带的快速故障诊断仪器。 目前中联高档摊铺机上采用了先进的BB3故障自动诊断系统,使得售后服务人员可以快速地进行故障诊断。 3、电子平衡系统 摊铺机的摊铺平整度是摊铺机的重要技术指标,其熨平板的调平控制系统智能化程度也标志了摊铺机的先进程度。大型摊铺机往往采用由纵坡传感器、横坡传感器与液压系统构成的闭环电子调平系统,灵敏度高,可靠性高,保证摊铺平整度。 三、数字化技术在摊铺机铣刨机上的应用 随着微电子技术和计算机技术的发展以及成本的降低,数字式控制系统在现代工程机械中得到了越来越广泛的应用,基于微处理器或单片机的控制系统在现代工程机械中正在逐渐普及,并成为施工质量的保证。国外有些工程机械生产厂家,如布鲁诺克斯的摊铺机、中联的铣刨机等已研制出基于微处理器的数字式自动调平系统控制器,并已成功应用到产品中,取得了比较满意的效果。数字化自动调平系统的应用,不仅提高了系统的控制精度,而且也提高了系统的综合技术性能。归纳起来,采用数字化自动调平系统的优点有以下几方面: (1)通过软件可以实现不同的控制策略,改变控制策略只需重新编写相应的软件,不需改变硬件,从而使系统的升级更加方便和经济,同时也缩短了生产周期。 (2)采用数字式控制器后,原模拟式控制器的一些硬件可由软件替代,例如用于产生设定值与传感器实际输出值之间偏差的比较器等,从某种程度上简化了控制器的结构。 (3)可设计成通用的数字式控制器,既可用作纵坡控制器,也可用作横坡控制器,并通过专设的开关转换,使用方便。 (4)数字式控制器的人机界面友好,可根据实际需要设置各种开关、键盘、指示灯及显示器等,使用操作方便。另外,模拟式控制所配备的手持式遥控制器也可取消,可与控制器设计成一体,使整个系统的结构更加紧凑,由于接线缩短,大大提高了系统的可靠性。 (5)模拟式控制器通常是通过指示灯来显示当时的偏差方向或偏差范围,操作人员无法得知具体的偏差值。采用数字式控制器后,操作人员可以很方便地通过显示器来了解具体的偏差值和方向。 (6)数字式控制器可以实现系统的智能化,使其具有“分析”功能。摊铺机铣刨机工作过程中,系统的主要功能及组成元件都在控制器电脑的监视之下,控制器的状态监控功能可以及早发现系统中故障的隐患三工位辅助开关,并通过声、光及其它的形式报警,将事故消灭在萌芽之中,减少停机时间和经济损失。 (7)随着数字化技术、信息技术及网络技术不断向工程机械领域的渗透,摊铺机铣刨机的控制技术正在逐步向系统化控制的方向发展。以微处理器为核心的数字式控制器可以方便地实现控制器间的通讯,可进一步实现整个摊铺机铣刨机控制系统的智能化分级控制。 四、 能化技术在压路机上的应用 从20世纪80年代中期到现在,国外智能型振动压路机已发展了5代,其中德国的BOMAG公司最具领先地位。 1、BOMAG的第一代智能压路机由于振动压路机振动轮的振动加速度是随土壤硬度的变化而变化的,土壤越硬,振动轮的加速度就越大。而较高的土壤硬度对应了较好的压实状态。由此,BOMAG公司推出了一种用于压实状态控制的测量技术—omegameter(欧米嘎计)。它是由一个加速度传感器,BOM电子单元和欧米嘎值显示表组成的。注意:Omegameter只能用于压实状态的控制,而不能控制压路机本身 2、BOMAG的第二代智能压路机继Omegameter(欧米嘎计)之后,BOMAG公司推出了用于测试、记录和控制用的Terrameter(土壤状态仪)。 Terrameter也是利用振动轮加速度和土壤硬度之间的关系,测试加速度并产生Omega值,用以知道土壤的压实状态。当继续压实不可能时, Terrameter给出指示,同时Terrameter也可以识别并记录地面的松软点和压实状态不均匀点,以及给出用于压实控制的曲线和列表。Terrameter由2个加速度传感器,1个位移传感器,Omega表和打印机组成。应注意的是, Terrameter首次安装了位移传感器,用以根据地面压实状态的不同,来控制压路机的行走速度。这使得振动压路机第一次具有了“智能”。 3、对BOMAG的第一代和第二代智能压路机的评述无论是Omegameter,还是Terrameter,BOMAG公司从来没有提出过“密实度计”的概念,而是定义了一个Omega值,它只不过是通过测量振动轮的加速度值,而对应的与土壤的硬度有关的无量刚值。在这里,“土壤硬度”的概念,是一个相对的概念。当土壤状态一定时,对于压实能三工位辅助开关量较小的压路机而言,可三工位辅助开关能“感觉”土壤已经很硬了,压实已经终了,无须再继续进行压实;对于压实能量较大的压路机而言,可能“感觉”土壤已经较软,还应继续进行压实。 由此可以看出一个问题,对于安装在振动轮上的传感器所“感觉”到的“土壤硬度”,是与压路机自身参数有关的值。因此,无论是Omegameter,还是Terrameter,都只不过是压路机的压实能力指示仪。BOMAG公司在认识到了这一点后,推出了第三代智能压路机,克服了Omegameter和Terrameter的缺陷,推出了 Terrameter BMT-E并提出了VARIOCONTROL的概念。 目前,我国智能型压路机只处于BOMAG公司第一代和第二代的水平,并且有人到现在还试图用Omegameter的原理来准确测量密实度。 4、BOMAG的第三代智能压路机与第二代智能压路机不同,BOMAG公司在第三代压路机中引入了两个新技术,即Terrameter BTM-E和VARIOCONTROLBOMAG VARIOCONTROL单钢轮振动压路机上都装有BTM-E系统,驾驶人员能预设5个EVIB值(45,80,100,120,150 MN/m2)作为目标,通过精确的自动化的调节装置,能进行有效地和均匀地压实。BTM-E第一次为压实状态提供了一个物理值,即土壤动态硬度模量EVIB(MN/m2)。与Omega值不同, EVIB基三工位辅助开关本上与振动压路机的参数无关,因而振动参数的改变对测量结果无任何影响。VARIOCONTROL系统能够产生可变换方向的振动,使振动方向根据物料的密实度无级地在垂直和水平方向调节,由于振动方向决定了传递给土壤的压实能量的大小,因此该系统可以使压实能量与土壤状态相匹配。 5、BOMAG的第四代智能压路机在BOMAG的第四代振动压路机中,又推出了一个新的概念,即压实管理系统---Compaction Management BCM03,BCM03压实管理系统被作为BTM-E控制系统的附件,提供分析和管理压实作业。 BTM-E产生的EVIB(MN/m2)值被BCM03以图表的形式显示给驾驶人员。 BCM03的所有信息都可以被传输到PC机上,用BCMWIN压实管理程序在WINDOWS上进行分析处理。BCM03