現在越來越多的工程機械設備從傳統的機械—液壓系統向電子—液壓系統轉變,特別是CANBus總線的廣泛應用為工程機械產品的更新換代和工作效率的提升提供了非常好的技術平臺。如攤鋪機、平地機、挖掘機、升降機、起重機等,為實現自動控制,都需要對車體本身和執行機構的姿態進行測量,同時安全性也受到廣泛重視。例如,旋挖鉆機的桅桿的垂直度測量以及在鉆機工作前,需要對整個機械設備本身的姿態進行調整并要達到水平狀態;起重機的起重臂的提升角度以及挖掘機的挖掘深度控制等,都需要進行角度的測量可控制。

        國科艦航作為傾角測量領域的領導者,為工程機械行業提供各種不同測量精度、應用場合、輸入/輸出以及外觀尺寸的傾角傳感器產品,包括CANBus總線、RS485、RS232、4~20mA等輸出信號/接口。同時國科艦航公司為滿足各種不同的和特殊的技術要求,提供深孔鉆進時的方位測量產品和應用方案以及振動檢測方面的完全應用方案。

 

挖掘機的挖掘深度測量和控制以及底盤的調平

  挖掘機的深度測量是通過測量機臂上各個部件的角度后,在通過數學計算獲得深度數據,通常需要測量機臂上的三個點的角度數據。目前市場上有采用激光的方法來測量挖掘深度,然而昂貴的價格而不能獲得廣泛應用,采用傾角的測量方法可以大幅度降低成本。可提供的傾角產品包括:單軸或雙軸(前后和左右的傾斜角度測量)

平地機的刨刀控制

  通常平地機的刨刀角度決定平整后的地面的高度,同時精確的角度控制也決定了地面的平整度,所以,對于平地機而言,刨刀角度是決定整個設備工作效率的重要參數。傾角傳感器只需要安裝在刨刀上或者安裝在其他的能夠真實反映刨刀姿態位置上,不需要其他的任何附加機械結構,操作人員可以通過設定所需要的地面高度數據和平整度數據,由PLC自動完成刨刀的姿態調整,從而使整個機械設備的自動化程度大大提高。可提供的傾角產品包括:單軸或雙軸(前后和左右的傾斜角度測量)

液壓鉆機的鉆頭控制

  液壓鉆機的鉆頭姿態決定鉆進過程的成敗,或者說最終所形成的孔洞是否滿足業主的要求,同時工程中需要按照一定的角度實施鉆孔,而傾角傳感器可以很容易地實現這一要求。這是將傾角傳感器裝在鉆頭內部,實時檢測鉆頭的姿態,或者隨鉆測量,或者在停機時測量。要求傳感器能承受較大的沖擊能力和良好的可靠性。國科艦航公司能提供各種外形尺寸和大沖擊能力的單軸或雙軸傾角傳感器,同時還提供方位的測量功能,也就是在深孔鉆進時,鉆頭可能會發生水平偏移,該功能是通過磁方位傳感器或陀螺來實現。可提供的傾角或方位產品包括:單軸或雙軸(前后和左右的傾斜角度測量)

升降機的平臺控制和調節

  通常,對于高行程的升降機或提升設備,操作平臺的角度測量和控制關系到操作人員的生命安全,因此,有必要對操作平臺和整個設備的底座進行傾斜的角度測量、控制和報警。可提供的傾角產品包括:單軸或雙軸(前后和左右的傾斜角度測量)

起重機的底盤調平和起重臂的角度測量

        起重機有各式各樣的型號,每天在世界各地完成大量的舉重工作,但不幸的是常有事故發生,在負重時可能導致車身傾斜甚至翻到,有的事故是慘重的。對事故的調查得出很多結論,一個共識是如果在臨近事故前操作員能得到某些形式的警告,大部分的事故是可以避免的。

        為減少事故的發生,生產商開發了一些安全系統:安全負載顯示器,這些成熟的系統能實時監控起重機的變化。而要使該系統起作用的一個必需也是關鍵的測量是吊桿角(Boom Angle),這個角色的最大范圍是90度(+/-45度)。它是用傾角傳感器來測量的,這也是傾角傳感器的典型應用領域。
    起重機在工作前需要對整個設備的底盤達到水平狀態,一方面確保操作安全,另一方面,達到最大的起重噸數。這是通過一個雙軸傾角傳感器來測量底盤在各個方向的傾角,同時將該角度輸出信號送到PLC以驅動液壓油缸從而實現底盤的水平。起重臂的角度測量用來計算提升的高度和防止提升過高而使整個設備發生傾覆。可提供的傾角產品包括:單軸或雙軸(前后和左右的傾斜角度測量)

旋挖鉆機/打樁機的桅桿垂直度測量和控制

  桅桿的垂直度決定鉆進孔的合格與否,特別是對于打樁機,垂直度是決定建筑物的可靠性的重要指標,因此如何保持良好的垂直度或者按照一定的角度鉆進是施工過程中經常所遇到的問題。在電—液控制系統中,將一雙軸傾角傳感器直接安裝在桅桿上就可以實現這一功能。同時操作人員可以通過PLC的人機接口設備輸入傾斜數據,鉆機就按照設定的角度自動鉆進。可提供的傾角產品包括:單軸或雙軸(前后和左右的傾斜角度測量)

在可伸縮機械手中的應用

        可伸縮機械手是建筑工業中的負重機器,它結構簡單加上它的舉重能力和多功能性,及不受地點限制的能力,使得它給勝任建筑領域以外的大量的工作。

        一個可伸縮機械手基本上是一個小型的舉重機,并且有可伸縮的吊桿,為工作于粗糙地面而設計,因此它同樣要考慮翻到問題。許多生產商使用填充輪胎來提高穩定性,這對問題有些幫助,但這并不能提供報警信號,當條件滿足時不能避免事故的發生。有些生產商意識到問題的嚴重性,在機器里引用了安全系統。

        導致機器翻到的因素有兩個:駕駛室的姿態和吊桿傾角。這兩個變化量可以非常容易地用傾角傳感器來測量。對于駕駛室的姿態,橫向和縱向軸都需要監控,典型最大角度是+/-30度。而吊桿角和起重機的吊桿角有相同特征的影響,在實際負重時,只要角度部分變化等效于重荷的較大變化,吊桿的相對長度加重了這種影響,尤其是吊桿在水平或接近水平時。正常的吊桿工作范圍是0--90度。

傾角傳感器在工程機械中的應用

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