1 Las excavadoras hidráulicas grandes y medianas generalmente adoptan tecnología electrónica de ahorro de energía.
El mercado estadounidense tiene requisitos muy estrictos para las emisiones de los motores, lo que exige que se vendan en su mercado interno motores que cumplan con los estándares Tire 3. Por lo tanto, la mayoría de las excavadoras que ingresan al mercado estadounidense utilizan motores con altos estándares de emisiones, especialmente las excavadoras medianas y grandes. El motor de inyección electrónica se ha convertido en la configuración estándar, lo que ha mejorado enormemente la capacidad de control y el ahorro de energía en comparación con el motor mecánico.
2 Excavadoras hidráulicas pequeñas con función de ralentí automático
En comparación con la situación mencionada anteriormente en la que las excavadoras hidráulicas grandes y medianas generalmente usan motores EFI, las excavadoras pequeñas de menos de 10 toneladas debido al costo El problema es que los motores mecánicos todavía se utilizan ampliamente; por lo que, en términos de ahorro de energía, las empresas de excavadoras extranjeras han adoptado diferentes tecnologías.
Las miniexcavadoras JCB utilizan actuadores de aceleración controlados electrónicamente. El conductor utiliza un cilindro hidráulico y el sensor de ángulo informa la posición del acelerador en tiempo real. Además, la válvula solenoide conectada al cilindro hidráulico se utiliza para realizar las funciones de aceleración electrónica y ralentí automático.
El acelerador del sistema de ralentí automático de la excavadora New Holland todavía tiene la forma de una varilla de tracción mecánica (eje flexible), pero se ha diseñado una estructura de ralentí automático. Cuando el sistema detecta que se requiere ralentí automático, el electroimán es atraído, el mecanismo se mueve y el motor vuelve al estado de ralentí.
3 Las excavadoras hidráulicas utilizan tecnología de control proporcional electrohidráulico.
Este tipo de producto se refiere al uso de tecnología proporcional electrohidráulica para controlar la excavadora sobre la base de excavadoras piloto hidráulicas ordinarias. , y en consecuencia, utilice una manija proporcional eléctrica en lugar de una manija piloto hidráulica. El principio básico es recopilar la señal de acción de la manija eléctrica y usar el controlador para calcular y generar el valor PWM correspondiente para controlar la válvula proporcional. En combinación con los sensores instalados en la máquina, se pueden realizar algunas funciones automáticas o semiautomáticas. Las excavadoras eléctricas típicas exhibidas en el sitio son:
(1) La plataforma de trabajo de excavadora desarrollada por Leica está especialmente personalizada por Leica para demostrar su tecnología de control electrónico de excavadora. No solo utiliza tecnología proporcional electrohidráulica, sino que también cuenta con equipos auxiliares de excavación. A través de la pantalla de visualización instalada en la plataforma y el sensor de inclinación en el dispositivo de trabajo, se puede visualizar la trayectoria de movimiento del cucharón en tiempo real.
(2) La retroexcavadora SWEL55 de Heshan Intelligent se diferencia de las habituales en que su dispositivo de trabajo está ubicado en un extremo. Al cambiar de excavadora a cargadora, simplemente doble el equipo de trabajo y viceversa. Para facilitar la conversión de modo del dispositivo de trabajo, la máquina adopta tecnología de control totalmente electrónico, y la conversión de modo y las diferentes funciones del mango eléctrico en diferentes modos se pueden completar fácilmente a través del controlador.
(3) El principio de control de la excavadora maestro-esclavo de Doosan es: es una forma de control maestro-esclavo, y el cucharón, el brazo y la pluma se controlan mediante los dedos, las muñecas y el antebrazo; La desviación izquierda y derecha controla la rotación de la excavadora. Durante la operación, cuando el operador (controlador maestro) mueve la junta correspondiente, la computadora recoge la señal y la compara con la señal del sensor de ángulo instalado en la excavadora (controlador esclavo). Si hay una desviación, se envía una señal de control remoto para controlar la excavadora y eliminar la desviación, logrando así el propósito de controlar la excavadora. Su principio sigue siendo el control punto a punto, por lo que hay errores en la sincronización.
(4) El principio de funcionamiento de la excavadora hidráulica que utiliza tecnología Husco es: la pluma y la rotación aún utilizan la válvula principal piloto hidráulica de uso común, y el sistema está equipado con un mecanismo de recuperación de energía para recuperar la energía. del brazo descendente almacenado para uso de otros dispositivos de trabajo; el brazo y el cucharón utilizan válvulas de control eléctricas especiales, y las válvulas están dispuestas cerca de los cilindros hidráulicos de los dispositivos de trabajo, en lugar de la forma tradicional de disponer todas las válvulas principales juntas. La válvula de control electrónico consta de cuatro válvulas de cartucho, que controlan los puertos A y B de la válvula respectivamente. Se diferencia del formato de un solo carrete comúnmente utilizado; algunos investigadores afirman que las excavadoras pueden ahorrar un 25% de energía al adoptar esta tecnología.
4 Aplicación de diversas tecnologías de monitorización en excavadoras hidráulicas.
Para facilitar que el operador verifique los parámetros importantes de la máquina y comprenda el estado de toda la máquina en tiempo real; sin embargo, la tecnología de instrumentos se ha utilizado ampliamente en las excavadoras hidráulicas, debido a consideraciones de costo. Las excavadoras de diferentes tonelajes utilizan clasificaciones de instrumentos también son diferentes.
En términos generales, las excavadoras de orugas pequeñas de menos de 10 toneladas utilizan principalmente instrumentos mecánicos o pantallas LCD en blanco y negro.
El uso de pantallas LCD en color de alta calidad en excavadoras, especialmente en excavadoras de más de 20 toneladas, ha sido ampliamente reconocido en el país y en el extranjero. Analice ahora dos instrumentos exquisitos en la exposición: el instrumento CB430 desarrollado por Trimble para excavadoras y el instrumento de excavadora Komastu. Trimble muestra la trayectoria de la excavadora en tiempo real como una animación y proporciona coordenadas. Los botones de la pantalla permiten cambiar los ángulos de visión. La interfaz de instrumentos de Komastu se divide en dos partes: una parte muestra los parámetros de funcionamiento de toda la máquina y la otra parte puede mostrar las imágenes recopiladas por la cámara instalada en la parte trasera de la carrocería del vehículo en pantallas simples o dobles. El efecto general de los dos conjuntos de instrumentos operativos es bueno y la interfaz del sistema de visualización/monitoreo es intuitiva y concisa, la identificación es precisa, fácil de entender y operar; En términos de instrumentos, los fabricantes nacionales los han adoptado; pero vale la pena aprender de los fabricantes de excavadoras nacionales la alta calidad de los productos e instrumentos extranjeros.
5 Aplicación de la tecnología GPS en excavadoras hidráulicas
(1) La tecnología GPS se utiliza para el mantenimiento remoto y la gestión de la información.
La precisión de posicionamiento de esta tecnología no es alta, generalmente a nivel de medidor. El controlador GPS se utiliza principalmente para recopilar señales necesarias para el mantenimiento remoto y cargarlas en el servidor. A través de Internet, puede ver el estado de la máquina (recopilando información del sensor), registros históricos de trabajo, etc. John Deere, Hitachi, Hyundai, Caterpillar, Comasto, etc. Demostró su propia tecnología, que John Deere puede operar en el sitio, como se muestra en la Figura 16. Hitachi demostró la composición de su sistema GPS, como se muestra en la Figura 17. Muchos fabricantes nacionales de maquinaria de construcción también han adoptado esta tecnología, pero los sistemas GPS actuales de la mayoría de los fabricantes no son lo suficientemente potentes y es necesario mejorarlos aún más.
(2) Aplicación del sistema GPS de alta precisión.
El sistema utiliza tecnología diferencial GPS, combinada con tecnología láser, de estación total, ultrasónica y multisensor, y proporciona gráficos tridimensionales de la obra y coordenadas tridimensionales de la máquina en el entorno virtual del sistema. instrumento a través del diseño de la interfaz del software y otra información. La precisión puede alcanzar el nivel de centímetros. Esta tecnología se aplica a sitios de construcción a gran escala, especialmente a operaciones en grupo de diversos tipos de maquinaria de construcción. Puede mostrar sus ventajas, facilitar la programación ordenada de los gerentes de construcción y mejorar la eficiencia del trabajo en grupo.
Si analizamos las tres ferias de los últimos tres años, las empresas líderes en esta tecnología son Trimble, Topcon y Leica. Además de sus propios stands, estas tres empresas también organizaron especialmente un área de exhibición de aplicaciones de productos a gran escala, y la cantidad y tipos de productos exhibidos superaron con creces las dos exhibiciones anteriores. Los principales usuarios de Trimble son: CAT, Komastu y Topcon. Los principales usuarios son: Caterpillar, John Deere y Volvo los principales usuarios de Leica son: John Deere. Los tipos de productos incluyen excavadoras, tractores, topadoras, niveladoras, apisonadoras y maquinaria agrícola. La exhibición de tantos productos también ilustra la aplicación generalizada de esta tecnología en el mercado estadounidense. Sin embargo, debido al costo y la demanda del mercado, esta tecnología aún se encuentra en etapa de laboratorio en China.
6 Excavadora hidráulica con sistema de excavación auxiliar
Con el fin de mejorar la eficiencia del trabajo, en los últimos años, los sistemas operativos auxiliares han recibido cada vez más atención por parte de los OEM. En la exposición también se exhibieron productos relacionados. En sentido estricto, la aplicación de la tecnología GPS de alta precisión también pertenece a la categoría de operaciones auxiliares. Dado que se describió anteriormente, no lo expandiré aquí y solo describiré el sistema de minería auxiliar independiente. A continuación se muestran algunos ejemplos para ilustrar: las excavadoras de Caterpillar utilizan el sistema auxiliar de excavadora desarrollado por Trimble y el sistema de excavación auxiliar de excavadora desarrollado por Prolec; la excavadora John Deere 60D utiliza un conjunto completo de sistemas auxiliares desarrollados por Leica Mining. El principio de funcionamiento básico de este sistema es similar. Utiliza principalmente el sensor de ángulo o inclinación instalado en el dispositivo de trabajo de la excavadora para detectar el estado de funcionamiento de la excavadora en tiempo real; los instrumentos del sistema se utilizan para mostrar la trayectoria de; el dispositivo de trabajo y el final del cucharón. Al realizar un trabajo fino, la forma de la superficie de trabajo a completar se puede ingresar en el instrumento y el operador puede seguir las indicaciones hasta completar la forma predeterminada.
El sistema puede mejorar la eficiencia y precisión del trabajo, especialmente en operaciones de minería y nivelación en caras de trabajo complejas. Si se combina con la tecnología láser, también podemos usar receptores infrarrojos instalados en el cucharón para cavar pozos de cimentación a profundidades específicas, lo que mejora la precisión y ahorra costos de mano de obra. La aplicación anterior de la mecatrónica en excavadoras es lo que vi en esta exposición.
Al observar esta exposición y compararla con las dos exposiciones anteriores, no es difícil encontrar que más fabricantes han demostrado su tecnología de control electrónico de excavadoras, especialmente muchos fabricantes han lanzado productos maduros con funciones de control electrónico. El hecho de que muchos fabricantes extranjeros concedan gran importancia a esta tecnología también demuestra que la tecnología mecatrónica ha sido plenamente reconocida en el mercado estadounidense y tendrá un mayor desarrollo en el futuro. En este campo, algunas universidades, empresas fabricantes de maquinaria de construcción e institutos de investigación científica de nuestro país han comprendido plenamente su importancia, pero la mayoría de ellos aún se encuentran en la etapa de laboratorio, por lo que aún quedan muchos problemas por resolver en el camino hacia la madurez; , confiabilidad y comercialización. Un largo camino por recorrer.
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