孟慶龍

摘 要：大噸位汽車(chē)起重機(jī)采用了電液比例控制和PLC可編程控制技術(shù)，取代了原始的操縱桿操縱系統(tǒng)，完成各種動(dòng)作的要求，發(fā)揮了電器控制響應(yīng)快、精度高、可靠性好、安全、環(huán)保的特點(diǎn)。使系統(tǒng)具有更好的微動(dòng)性，實(shí)現(xiàn)了工作參數(shù)數(shù)字化系統(tǒng)，系統(tǒng)組態(tài)更方便，中噸位產(chǎn)品采用了具有國(guó)際先進(jìn)水平的電比例放大器來(lái)控制，百?lài)嵓?jí)以上產(chǎn)品，采用了具有高度可靠性的PLC可編程控制作為控制系統(tǒng)的核心。由電比例手柄完成起重機(jī)的主要操作，包括回轉(zhuǎn)、伸縮、變幅、起升功能。

關(guān)鍵詞：電比例手柄；電比例放大器；比例電磁鐵；儀表盤(pán)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.08.150

0 引言

徐州重型機(jī)械有限公司是以生產(chǎn)汽車(chē)起重機(jī)、全地面汽車(chē)起重機(jī)、混凝土泵車(chē)等為主的國(guó)內(nèi)大型工程機(jī)械制造廠家 。生產(chǎn)的起重機(jī)市場(chǎng)占有率達(dá)到60%以上，并且還在近幾年自主開(kāi)發(fā)了百?lài)嵓?jí)汽車(chē)起重機(jī)，填補(bǔ)了國(guó)家無(wú)百?lài)嵓?jí)以上汽車(chē)起重機(jī)生產(chǎn)能力的空白。傳統(tǒng)的起重機(jī)控制都是由全液壓控制系統(tǒng)完成，這種控制方式復(fù)雜零件繁多，性能低，漏油點(diǎn)多，維修起來(lái)不方便等。上世紀(jì)末，我廠根據(jù)用戶(hù)使用及市場(chǎng)變化，先后推出了K系列產(chǎn)品，它采用了所有同噸位國(guó)產(chǎn)起重機(jī)之所長(zhǎng)，克服傳統(tǒng)起重機(jī)上的弱點(diǎn)，具有別具一格的控制方式，控制系統(tǒng)也由原來(lái)的操縱桿控制系統(tǒng)改為電液先導(dǎo)手柄控制系統(tǒng)。這些先進(jìn)的設(shè)計(jì)技術(shù)，能不能運(yùn)用到國(guó)產(chǎn)起重機(jī)設(shè)備上，我與技術(shù)人員一起提出大但設(shè)想，怎樣去開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)來(lái)完成這項(xiàng)工作，經(jīng)過(guò)努力已經(jīng)在個(gè)別產(chǎn)品進(jìn)行試用，并投放市場(chǎng)使用，從市場(chǎng)反饋信息看，前期出現(xiàn)了比如卷?yè)P(yáng)連動(dòng)、下降發(fā)抖，經(jīng)過(guò)分析從根本上解決前期所出現(xiàn)的故障，達(dá)到性能的安全可靠。

1 設(shè)備改造思想

運(yùn)用國(guó)外先進(jìn)的零部件對(duì)我廠個(gè)別產(chǎn)品進(jìn)行開(kāi)發(fā)研制，取消原有配置，減少整車(chē)故障率。

2 改造方案

（1）取消原有的電液控制系統(tǒng)。（2）增加電比例手柄、放大器板、開(kāi)關(guān)、線束、比例電磁閥。（3）對(duì)整車(chē)系統(tǒng)從新設(shè)計(jì)。

3 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

組合閥采用德國(guó)布赫生產(chǎn)的電比例控制閥、回轉(zhuǎn)系統(tǒng)、變幅系統(tǒng)，改為電比例閥控制系統(tǒng)。

3.1 電器系統(tǒng)

主控制系統(tǒng)采用電比例手柄、通過(guò)放大器板給電比例控制閥一個(gè)300MA-650MA電流來(lái)實(shí)現(xiàn)各種動(dòng)作完成，從慢到快實(shí)現(xiàn)各步驟的完美操作。力限器采用（PAT）控制系統(tǒng)給起重機(jī)操作者提供有效信息，使起重機(jī)在設(shè)計(jì)允許的參數(shù)范圍內(nèi)進(jìn)行安全操作，還設(shè)計(jì)安裝了冷暖空調(diào)。

3.2 控制系統(tǒng)

工作前先打開(kāi)電比例系統(tǒng)安全控制開(kāi)關(guān)S4。24V電壓經(jīng)保險(xiǎn)通過(guò)S4進(jìn)入繼電器K1，此時(shí)繼電器K1得電，相應(yīng)電比例工作指示燈點(diǎn)亮，K1繼電器觸點(diǎn)閉合，電壓經(jīng)過(guò)繼電器觸點(diǎn)與電比例放大器板連接，系統(tǒng)得電開(kāi)始工作。S5、S6分別安裝在先導(dǎo)手柄上，為自動(dòng)復(fù)位開(kāi)關(guān)，工作時(shí)只要使用其中一個(gè)開(kāi)關(guān)就可以滿(mǎn)足系統(tǒng)的需要。

操縱左手柄做向前或向后方向工作時(shí)，可見(jiàn)放大器板對(duì)應(yīng)指示燈點(diǎn)亮。此時(shí)電比例閥得到一個(gè)300-650MV的電流信號(hào)，電比例鐵得電工作，推動(dòng)主閥閥桿，壓力油通過(guò)閥、馬達(dá)帶動(dòng)卷?yè)P(yáng)作起升或下降動(dòng)作。

對(duì)放大器板調(diào)整步驟進(jìn)行說(shuō)明，該車(chē)設(shè)計(jì)為從前至后有U1、U2、U3比例放大器板用于控制回轉(zhuǎn)、變幅以及卷?yè)P(yáng)。通過(guò)電位計(jì)反時(shí)針變換“斜坡時(shí)間A+B”和“斜坡時(shí)間C+D”來(lái)輸短斜坡時(shí)間。以主卷?yè)P(yáng)下落調(diào)整為例，操縱左手柄，向前使之對(duì)應(yīng)指示A閥工作燈點(diǎn)亮，此時(shí)用萬(wàn)用表毫安擋測(cè)量AB口（表筆兩跟檢測(cè)線分別接AB口與0伏測(cè)量口）輸出電壓值，該值乘以二即為對(duì)應(yīng)的電流值，調(diào)整對(duì)應(yīng)指示燈電位計(jì)（A最小調(diào)整口），使測(cè)量輸出的電壓值為150MV，操縱左手柄下降到最大行程，使對(duì)應(yīng)指示燈點(diǎn)亮，調(diào)整對(duì)應(yīng)指示燈電位計(jì)（A最大調(diào)整口），使測(cè)量輸出電壓值為325MV，而后進(jìn)行吊重實(shí)驗(yàn)，從新調(diào)整至符合要求，所有動(dòng)作都要用此方法調(diào)整以達(dá)到性能要求。U3用于控制變幅平衡閥及主卷變量馬達(dá)。

操縱手柄進(jìn)行主卷?yè)P(yáng)下落，Y18a得電卷?yè)P(yáng)開(kāi)始下落隨著手柄從小到大，卷?yè)P(yáng)的速度也相應(yīng)的從慢到快，實(shí)現(xiàn)完整的工作要求。操縱手柄回到中位，Y18a電磁閥失電，卷?yè)P(yáng)停止工作，其他幾個(gè)動(dòng)作的要求。如回轉(zhuǎn)、變幅、付卷?yè)P(yáng)都用同樣的辦法進(jìn)行操作。

3.3 主控制線路

該車(chē)設(shè)計(jì)放大器板是一個(gè)電流控制卡，精度控制即使在周?chē)臏囟群碗娏麟妷涸馐軜O大的波動(dòng)情況下仍然可用，該卡有兩個(gè)輸入點(diǎn)（4+-1伏），每個(gè)將會(huì)用電流信號(hào)來(lái)激活兩個(gè)螺線管。放大器板上除與主控制元件連接外，還連接一些對(duì)起重機(jī)起有保護(hù)作用的輔助元件，繼電器K9就起到力限器超載卸荷，對(duì)全車(chē)安全起到保護(hù)作用。在使用時(shí)因?qū)嶋H力矩超過(guò)額定值的100%而LMI的載荷限制功能和主臂仰角限制功能動(dòng)作起來(lái)時(shí)，此報(bào)警燈閃爍或點(diǎn)亮，送出報(bào)警、自動(dòng)停止信號(hào)，同時(shí)起重機(jī)的身臂、降臂、起勾動(dòng)作均被自動(dòng)停止。信號(hào)傳到K9繼電器，放大器上K9觸電閉合，放大器22C接地，螺線管喪失功能，只能實(shí)現(xiàn)安全方向動(dòng)作，危險(xiǎn)方向?qū)⒈唤K止。K10繼電器起到卷?yè)P(yáng)放繩還剩三圈時(shí)對(duì)卷?yè)P(yáng)起保護(hù)作用。當(dāng)卷?xiàng)钕陆档骄硗采现皇Ｏ氯︿摻z繩時(shí)，三圈保護(hù)器開(kāi)關(guān)閉合，相應(yīng)繼電器K10得電，連接放大器上K10觸點(diǎn)閉合，卷?yè)P(yáng)只能做向上起的動(dòng)作，卷?yè)P(yáng)向下的動(dòng)作將被鎖死。

4 結(jié)束語(yǔ)

該項(xiàng)技術(shù)的使用，改變傳統(tǒng)起重機(jī)操作不靈便，故障多，維修不方便?，F(xiàn)在我廠的個(gè)別產(chǎn)品已使用可編程控制系統(tǒng)，以其強(qiáng)大的功能，優(yōu)良的性能，良好的耐惡劣環(huán)境的能力，集可編程邏輯控制器、比例放大器、模擬量輸入A/D模塊，繼電器輸入功能于一體的工程機(jī)械專(zhuān)用控制器。

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