重载编码器在工程机械行业中的应用

重载编码器在工程机械行业中的应用

现代工程机械主要依靠液压系统来控制和驱动，而电子和控制技术在许多应用中仅起次要作用。然而，它在安全相关和驾驶员辅助方面有所发展：重载编码器或电位计等传感器越来越多地为控制单元提供位置、角度和速度数据。

该应用领域需要极其严格的传感器。户外工作将暴露于各种天气条件，如极端温度波动和泥浆、灰尘和液体的影响。这些都对传感器的鲁棒性和保护水平提出了很高的要求，最新的一系列高性能重载编码器就是为了满足这些要求而设计的。

重载编码器在工程机械应用中起到定位、角度、速度和长度测量的作用。他们提高了操作员的舒适度，并负责提高生产率，例如将起重设备的负载直接定位到某一点或限制工作区域以避免碰撞。此外，它们还可以执行安全相关功能，并在机器进入紧急状态时向操作员发出警告信号。典型的例子是使起重机（起重机、挖掘机）倾斜的过载警报。



这也适用于农业和林业机械的使用。从农业种子速度控制到自动茎测量，编码器通过自动控制显著减少了许多应用中的工作量。随着卫星控制的使用，提高农业生产力的自动化过程要求越来越高。最后，特殊的编码器类型被用于各种领域，例如web维护、车轮定位、采矿和钻孔技术（钻孔速度控制）和大型物体运输设备（确定每个车轮的旋转位置）。

总之，工程机械重载编码器可以在极端恶劣的条件下提供位置、偏转角度和速度的可靠反馈。的坚固编码器系列以其先进的技术而闻名，完全无滑动接触，确保了高可靠性和长使用寿命。值得注意的是，与其他技术的产品相比，其可编程绝对编码器不需要重复调整。例如，电位计的正常功能和精度可能会受到温度波动和磨损的影响。此外，编码器可以实现全360度扫描，可以获得单个甚至多个周期的精确反馈。多匝产品可以随时准确读取转数，即使在电压下降或电源完全关闭时也是如此。

移动式起重机中的编码器，如液压挖掘机和移动式起重机

如前所述，重载编码器适用于各种技术设备。以现场的起重机械（如起重机和液压挖掘机）为例说明其用途！首先，机器制造商需要使用性能可靠的传感器，原因有几个：遵守机动车安全生产或注册的监管要求是最重要的指标。另一个指标是日常工作效率的提高。

导致起重设备底盘不稳的过载警告

根据事故预防条例（VBG40），起重机和液压挖掘机必须配备过载警告。如果过载，应向驾驶员发出警告信号。对于液压挖掘机，这可以通过使用测量元件来确定悬臂液压缸的内部工作压力，并在超过规定压力时向操作员发送警告信号来实现。该功能可以使用编码器，甚至可以向控制器提供反馈。挖掘机铲斗或起重机吊梁的最大允许载荷可以通过确定挖掘机臂的每个轴的偏转角度以及上下体之间的旋转环的位置来计算。每个位置的适当负载扭矩可以通过软件输入，以便驾驶员在工作时可以通过警告信号或发动机控制接口获得帮助。


 图1：带有过载警告的液压挖掘机

限制工作区域以避免碰撞

施工作业通常需要在有限的区域内进行，例如在架空线路附近、几台起重机可能相互干扰的施工现场或行人区。液压挖掘机等起重设备可能会受到建筑物天花板高度的限制，而移动式起重机可能会受到铁路装卸站架空线路的限制。在这种情况下，起重系统使用“电子安全工作区”（ABB）。

如果起重机离障碍物太近，电子控制系统会减速以防止碰撞。碰撞保护系统也用于具有多台起重机的大型建筑工地，以监控每台起重机的位置，并可靠地防止它们过于靠近。根据上述原理，编码器可以确定设备的准确位置和偏转角度，并将其传输到控制电子设备。


图2：配有多台起重机的大型施工现场。碰撞保护系统有助于防止事故发生。

直接点定位：

如果可以将负载直接发送到目标位置，起重机操作员的工作将大大减少。为了实现这一点，重载编码器连续地将起重机的位置和速度返回到控制单元，从而可以微调设定点，并且可以通过相应的相对运动来补偿由风或负载条件引起的偏差。

机动车注册认证：

液压轮式挖掘机只能在道路上行驶，前提是它配备了传感器，以确保上半身与行驶方向对齐。在这种情况下，通常使用感应传感器。现在，通过在上部和下部主体的边缘提供编码器，可以实现上述功能和其他新功能。

编码器的生载要求

工程机械传感器的基本技术要求包括：高防护等级、宽工作温度范围、高抗冲击和振动性、防潮和防潮性以及良好的承载能力。编码器的防护等级必须达到IP67甚至IP69。工作温度在°40°C至100°C之间，以确保编码器在阳光直射和温度波动等恶劣条件下正常工作。为了防止由于温度升高和降低而导致的湿气凝结，编码器必须妥善包装和密封。耐冲击性因不同场合而异，但必须至少达到1000m/s2；抗振性应至少为100m/s2。由于施工机械通常使用蒸汽喷射清洁器进行清洁，因此耐高压冲洗性也很重要。

提供重载编码器以满足甚至超过所有这些要求。该产品采用最先进的OptoASIC技术，使用塑料码盘代替普通玻璃码盘。还具有NEMA 4x和6P标准不锈钢双密封外壳，耐高压蒸汽清洁器或腐蚀性化学品，以确保可靠运行。HSDxx和HDxx系列编码器本质上是安全的，当与适当的隔离栅一起使用时，符合ATEX EEx ia IIB T4认证。因此，它们非常适合存在腐蚀性环境或飞溅和冲洗保护。

还提供了另一个极其强大的产品线，AR-XX系列磁性编码器。它们不仅具有非常坚固的外壳，而且具有独特的不可分离的滚珠轴承，能够承受高机械载荷和非常大的轴向和径向力。单电路分辨率高达12位，多电路计数为12位，可实现极高的加速度和潜水工作。它与标准编码器电气兼容，并提供通用接口（SSI、BiSS、CANopen、模拟量或并行输出）。有关详细信息，请参阅

固体技术有助于电子部件进入建筑机械领域，其特点就是这一点。它们还可以满足高安全性、高生产效率和高操作舒适性的要求。电气部件取代液压部件可能需要一段时间，但现在传感器技术已经清楚地显示出其日益重要的地位。

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