浅析机电一体化的液压冲击器控制系统

摘 要：随着社会的发展和科技的进步，我国工业化建设过程中的机电一体化的相关技术也随之发展起来，在机电一体化的发展过程中，液压冲击器的控制系统占据着非常关键的位置，对于机电一体化设备的发展和进步起着推动作用。液压冲击器以液压能源作为动力，通过阀控产生高频冲击震动，主要作用是对于大块岩石二次破碎的工程的建设中。

关键词：机电一体化；液压冲击器；控制系统；液压能源

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.11.175

0 引言

在机电一体化的发展进程中，氮爆式冲击器属于在当前我国的工业行业中破碎矿山中大块的碎石和拆除老旧的混凝土构建等方面的混凝土结构的新型液压设备。采用机电一体化的液压冲击器的控制系统是一种全新的液压设备，该设备主要是由冲击活塞、氮气室与换向阀等一些液压器的基本构建。液压器主要是使用压力冲击装置作为原理来推动运作的。

1 液压控制系统基本结构和工作原理

1.1 液压控制系统的基本构成

我国的机电一体化的液压控制系统的的发展和研究主要是由液压油泵、高转速的液压开关阀以及液压设备控制器和液压插装阀等设备元件构成的[1]。

1.2 液压控制系统的工作原理

当液压控制系统中好的活塞对于钢钎进行一定数量改造和完善，当压力变速器检测出系统给予中的活动数据进行一定程度的氮气压力测试之后，将设备的相关数据进行初步的整合并通过网络传送给终端的计算机设备进行数据的第二次处理和分析，计算机采用的气压法的原理进行分析，并最终得出关于液压冲击系统中的最大压力速度和相关氮气室的数值，对于系统的供油孔和液压装置在开关的使用中所采用的压力阀门进行接通作业，能够保障控制腔能够通过控制孔并且它孔两个始终处于联通状态，在液压的冲击器作业之后，冲击器的后腔位置和高压油路同时断线。同时，高速开关阀的进行初步的断电处理，以完成控制孔和回油孔位置的连通，受到前腔位置的中高压油的作用的影响，活塞会与高速作业的旋转状态，氮气室的压力也随着加速运用的提升而增加，后腔部位也相应的开始进行排油。

1.3 液压冲击器控制系统的回油减速和冲击阶段

在液压冲击器的控制系统的会有减速和冲击阶段中，控制系统的断开和连接要保持一致。当阀门关闭时，计算机需要同步发出低电压平电指令来对控制阀进行相关操纵，从而使得阀门的控制腔和低压油室同时接通，冲击器的后腔位置和高压油连通，受到氮气室和高压油双方共同力的作用下，对于活塞最终出现一个回程减速和冲程运动；[2]在冲程运动的初期阶段，前腔中的高压油会随着系统中油路回流到后腔中去，此刻系统中的计算机设备需要对于氮气室的反弹运动中的压力值进行估算和记录，并将数据进行分析整理后发送给终端计算机进行处理。

2 计算机控制系统硬件模块的构成和设计

2.1 计算机控制系统的硬件模块的构成

在计算机的控制系统中，相关的硬件和控制设备都是由包括主控设施和AD转换器、人机沟通的信号的收集和处理、数据的分析以及光电的线路传输等六个电路设备来构成的；在计算机的控制系统中主要电路的运作和设备的控制和液压器的控制装置两个是单独运作的[3]。

其中，主控板的设备主要管理计算机系统中的控制和运算的作业，信号的采集和控制电路会按照事先设计好的指令运行，不断地收集氮气室中压力值的数据并且通过线路以信号的形式传递给AD转换电路，他主要是负责接收下一级输送的信号并且将上一级传递来的模拟信号进行解析后再转换成计算机使用的信号，是人机交换的处理器，人机交换的处理电路主要是负责对于参数的设置和控制系统的鉴别作业。光电隔离的信号电路是负责信号在间断处的传输作业，消除系统中可能存在的执行机构和硬件电路之间的干扰作业，输出信号放大电路主要负责对于系统中的输出信号进行适当的放大和处理作业，从而方便液压器控制系统能够将指令完整地下达到各个设备之间。

2.2 计算机控制系统的硬件设计

在选择计算机控制系统的芯片的时候，对于系统本身而言，单片机芯片要做到对于大存储空间和其他附属作用齐全的程度，对于其他设备所不具备的仿真功能也要适当进行增加，可以增加计算机控制系统的工作效率[4]。

在选择AD转换器时，最优秀的AD转换器目前是TT公司设计的ADC芯片处理器，该处理器的不仅精密远超同种机型，对于数据的收集和处理上也显得十分强大，能够完全满足液压系统的高频工作的要求。在液压显示器的选择上，由于液压系统的工作环境比较复杂，所以在系统中使用的液压显示器必须具备良好的抗干扰能力。可以及时的准确的将冲击器的工作情况的相关参数汇入到液晶显示器的组成模块中。

2.3 计算机控制系统的模块设计

为了提升对于机电一体化的液压冲击器控制系统中对于单次冲击频率的自我调节能力的修复。实现对于系统中两个最主要的高速开关阀的开启和关闭实现零同步的控制，计算机控制系统中的模块和软件的升级设计是十分有必要的。控制软件的模块工作中，冲击控制子程序的设备主要是通过终端计数器或者定时器的方式来完成的。在控制电路板处于通电状态时，系统初始化进程启动后，系统自动转入监控状态，并对于内部的数据存储单元进行清理，清理完毕后开始运行循环阶段。

3 结束语

在经济快速发展的今天，传统的液压冲击器已经不能满足现代高效率的作业了，传统的以输出特性为主液压冲击器已经不能适应现代社会高效率的破碎工作。传统液压控制器的工作特性和调节方法存在十分严重的局限性，对于机电一体化的液压冲击器的工作原理进行进一步地分析和处理后，淘汰掉老旧的液压冲击器，使用新型的机电一体化的液压冲击器。未来机电一体化的液压冲击器完全可以实现液压冲击器冲击频率的无级调整，以适应现代复杂的施工环境。

参考文献：

[1]孙远敬，徐建新，沈潇.机电一体化液压冲击器的动态特性仿真[J].辽宁工程技术大学学报（自然科学版），2014，11：1534-1538.

[2]凌慧.试论机电一体化的液压冲击器控制系统[J].品牌，2015，06：176.

[3]周晓光，李栋，程军利.机电一体化的新型压力反馈式液压冲击器系统研究[J].科技传播，2012，22：185-186+174.

[4]赖燕君.机电控制液压冲击器控制方案研究[J].科技风，2011，09：213.

作者简介：王岳军（1979-），男，山西襄垣人，本科，研究方向：机电一体化 。