比例減壓閥在很多現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)場(chǎng)合,如搶險(xiǎn)救災(zāi),爐渣清理,房屋拆遷,船艙清理,垃圾清理等危險(xiǎn)和惡劣的環(huán)境下,需要遙控機(jī)器。集光、機(jī)、電、液于一體的無線汽車遙控駕駛技術(shù)是解決這一難題的有效方法。
一、滑動(dòng)式轉(zhuǎn)向工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的工作原理。
整機(jī)液壓系統(tǒng)由工作回路、行走回路和伺服控制機(jī)構(gòu)三部分組成,三者相互關(guān)聯(lián),構(gòu)成工作回路。圖15中顯示了它的原理圖,整個(gè)液壓系統(tǒng)由安全閥保護(hù)。
(1)工作循環(huán)。工況回路中的液壓能量由雙聯(lián)泵8中的大泵提供,油液通過過濾器14從油箱11中抽出,再通過管道輸送到機(jī)尾的分配器3中(兩個(gè)三位六通液動(dòng)換向閥),根據(jù)駕駛員的意圖實(shí)現(xiàn)對(duì)臂架液壓缸2、鏟斗液壓缸1的控制,滿足正常工作要求。工作回路上的安全閥把工作壓力限制在一定范圍內(nèi),油液做功后由散熱器散熱,再流回油箱。
(2)循環(huán)行走。步行回路是通過一條靜液傳動(dòng)回路實(shí)現(xiàn)的,即由兩個(gè)斜盤柱塞泵5提供液壓能量,經(jīng)高壓管路驅(qū)動(dòng)定量電動(dòng)機(jī)7旋轉(zhuǎn)并輸出力矩,經(jīng)減速機(jī)構(gòu)后傳給機(jī)輪,實(shí)現(xiàn)機(jī)輪的運(yùn)動(dòng)。電機(jī)輸出后,油液直接流回柱塞泵,形成封閉循環(huán)。為解決閉式回路中的潤滑和散熱問題,在兩個(gè)柱塞泵上加一個(gè)補(bǔ)油泵6,補(bǔ)油泵通過柱塞泵箱內(nèi)的單向閥16,沖洗柱塞泵,直接進(jìn)入閉式回路中的低壓支管,并通過電機(jī)與柱塞泵的泄油口把多余的油液排回油箱。
3、控制回路。雙聯(lián)式齒輪泵上的小型泵供油通過安全閥調(diào)節(jié)到正常壓力范圍后,通過開關(guān)閥連接控制裝置。手動(dòng)擋接通伺服手柄10,遙控操作接通比例減壓悶?zāi)K9,同時(shí)啟動(dòng)液壓剎車20。本機(jī)的全部控制是通過駕駛員對(duì)控制裝置9或10的操作,控制壓力油驅(qū)動(dòng)分配器閥心偏離中位或柱塞泵傾斜盤有傾斜輸出來實(shí)現(xiàn)的。
二、滑轉(zhuǎn)式轉(zhuǎn)向工程機(jī)械電液控制改造。
滑移式轉(zhuǎn)向工機(jī)是通過控制減壓式先導(dǎo)閥實(shí)現(xiàn)對(duì)整車全液壓的控制,因此采用二位三通電磁換向閥12實(shí)現(xiàn)三通電磁比例減壓閥模塊9與手動(dòng)減壓式先導(dǎo)閥模塊10的兼容互換,通過控制電磁換向閥12實(shí)現(xiàn)手動(dòng)遙控的兼容互換(見圖15)。該方法可實(shí)現(xiàn)滑移轉(zhuǎn)向機(jī)械的液壓系統(tǒng)改造。
全壓工程車輛液壓系統(tǒng)的控制原理圖。
采用比例減壓閥模塊9進(jìn)行遙控作業(yè)時(shí),工程車輛的工作回路、行行回路均采用復(fù)合控制方式,使工程車輛的工作效率最大化。通過控制發(fā)動(dòng)機(jī)油門開度的調(diào)整,實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳控制;同時(shí),通過調(diào)整油門開度,改變整個(gè)液壓系統(tǒng)的液壓油流量和壓力,使其適應(yīng)不同工況下發(fā)動(dòng)機(jī)不同功率的需要,從而達(dá)到最佳控制的目的。所以,隨著發(fā)動(dòng)機(jī)油門開度的增加,雙聯(lián)泵8和斜盤柱塞泵5的泵油壓力會(huì)隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的增加而增加,也就是說,滑動(dòng)式轉(zhuǎn)向工程機(jī)的工作圈、行走圈和控制圈的壓力會(huì)隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的增加而增加。因此,在改變發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的同時(shí),通過改變電磁比例減壓閥模塊9的控制電流來改變控制回路的油壓,可使臂架液壓缸2、鏟斗式液壓缸1和行走回路中的定量電動(dòng)機(jī)7在不同工況下達(dá)到最佳工作效果,以適應(yīng)不同發(fā)動(dòng)機(jī)功率的需要。
對(duì)與遙控器手控器相容的工程車輛,要求手控器具有優(yōu)先權(quán)。所以,二位三通電磁換向閥12不通電時(shí),應(yīng)采用手動(dòng)減壓導(dǎo)閥模塊10控制整車液壓系統(tǒng);通電時(shí),三通電磁比例換向閥模塊9控制整車液壓系統(tǒng),此時(shí),滑移轉(zhuǎn)向器遙控操作工機(jī)。為確保改造后的工程車輛能夠正常運(yùn)行,需要利用控制回路上的梭閥,實(shí)現(xiàn)手動(dòng)與遙控系統(tǒng)的互鎖。
該方法的優(yōu)點(diǎn)是既能滿足對(duì)手控原機(jī)型液壓系統(tǒng)繼承性最強(qiáng)的要求,又能最大程度地簡(jiǎn)化遙控電氣系統(tǒng),并能方便地與原液壓回路平行。另外,如果用三通電磁比例減壓閥模塊9代替原車手動(dòng)減壓導(dǎo)軌模塊10,就可以實(shí)現(xiàn)原車的純遙控改造。
數(shù)字無線通信技術(shù)發(fā)展迅速,出現(xiàn)了性能穩(wěn)定、工作可靠、適用于工程機(jī)械的無線遙控系統(tǒng),如德國HBC公司生產(chǎn)的無線遙控系統(tǒng)、美國Sum-Jack公司生產(chǎn)的油門驅(qū)動(dòng)裝置、意大利TCN公司生產(chǎn)的比例減壓閥等,在工程車輛的無線遙控改造中得到廣泛應(yīng)用。工程車原由手動(dòng)操作的各個(gè)部件均可接受遙控電信號(hào)指令并進(jìn)行相應(yīng)的操作,成為遙控車輛。