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高管视角:电动执行机构 ——不再仅限于重型举升作业

专家观点中国仪表网2009年10月28日 09:36人气:908

 过去,越野车辆上的电动执行机构需要施加较大作用力才能执行任务,而最近业内的一个新的发展趋势为我们找到了低负荷的应用领域,该执行动作由电子控制装置驱动完成。这种可控性有助于增加先进的功能,提高效率、人体工学性能和安全性能,降低成本。设备制造商因此可以掌握竞争优势,最终用户的使用也更为方便。

  为了阐明这种应用的优势,可以想象这么一位挖掘机操作员,在开始作业间歇期间让发动机高速运转,开始操作后他加大油门启动液压支臂和铲斗。具有创新精神的施工设备制造商正在设计一种电动执行机构,它能够使控制系统根据操作液压设备的需要自动加大油门,当不需要动力时又能够使油门返回“待机”状态。这种方法可节省燃油并降低噪音,因为只有在机器工作时才会操控油门。此外,由于电气线路替代了液压管路,电动执行机构可降低生产成本并提高安全性能。


Thomson Industries Inc.公司副总裁兼总经理 Robert D. Thikoll

  如果结合微处理器型控制装置,在执行更复杂的动作时电动执行机构技术将显现更多优点。例如通过操纵杆可向控制装置输入信号,后者可驱动电动执行机构并控制铲车与商用剪草机的行驶方向。

  将执行机构连接到车辆的控制系统还可有助于提高安全性能和工作效率,因为它能够在通过简单输入控制车辆转向或执行复杂运动的同时限制车辆的速度。

  除了提高安全性能和工作效率之外,这些执行机构还具有控制滑阀的功能。目前,滑阀已经广泛用于在越野车辆中控制液压执行机构的工作。滑阀通常位于驾驶室内,液压管路则从阀门连接到液压缸。 但是因为高温、高压液压流体可能泄漏,将这些阀门放入驾驶室会产生严重的安全和环境问题。此外,这种做法还要求制造商延长液压管路、增加成本和占用空间,设计复杂性更高。使用电动执行机构可解决这些问题,因为制造商可将滑阀安装在在设备中方便而且更安全的位置,而不必限于驾驶室内。

  电动执行机构的另一种应用是用于农业设备(例如联合收割机)上收割系统的关键调节装置。联合收割机的谷粒加工舱接收脱粒的谷物,通过喷气使谷壳脱离,然后通过筛网。 气流调节孔的调节控制着流经清洁系统的空气流量,而这些孔必须根据各种不同的作物条件不断调节以优化清洁装置的性能。气流过大会导致谷物损失,过小则使谷壳难以脱离。通常情况下,操作员必须从驾驶室中爬下机器才能完成这些调整操作,这就会降低生产率。有了电动执行机构,这些调整操作就能够在驾驶室内完成。

  最后,对于采用反馈的系统,电动执行机构在远程功能控制领域中的应用也越来越广泛,执行机构不仅能够实现两套船用发动机的独立运动以提高操控性,而且能够与控制装置集成,使整个装置成为一个伺服环路,以达到独特的定位要求。当执行机构收到可编程逻辑控制器或者操作员的输入信号之后,即可让可调节限位开关和电子负载控制装置投入使用。执行机构采用这种方式即可打开或关闭施工设备上的维护保护罩,升降喷头上的伸缩臂或者在压捆机上将干草打包。

  如上所述,电动线性执行机构的应用领域已不再仅限于产生作用力,它在电子控制系统领域中的应用已经实现了实质性的发展。电动执行机构可替代液压管路,因此可节省资金和空间,此外过去许多手动作业也可由它完成,安全性也相应得到提高。越来越多的OEM与1级供应商开始要求顶级运动控制系统生产商提供全套系统,而非单独的部件。OEM供应商通过在设计阶段的早期找到专业生产商,充分利用这些优势,降低总到岸成本并最终满足客户的要求。
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