EatonUltronics电液控系统介绍

1、昆山航天智能技术有限公司昆山航天智能技术有限公司 基于ultronics系列产品的电液控解决方案 双阀芯双阀芯 智能电子智能电子液压液压控制系统控制系统 关于我们关于我们 航天智能技术有限公司（aerosmart）是一家专业从事液压系统集 成和智能电液控系统解决方案开发的高科技企业，产品主要应用于工 程机械领域。 公司在液压控制系统产品方面具有多年研发经验，与全球领先的 工业产品制造商美国eaton公司建立了紧密的合作关系，是eaton工 程机械配套的电控阀、控制器及操作手柄等产品在中国销售的指定合 作伙伴，同时，航天智能技术有限公司早期（2003年至2005年）全 面参与了ultronics

2、智能液压阀的研制，在溅射薄膜压力传感器薄片等 智能液压阀核心部件的研究上积累了丰富的技术开发基础。目前公司 在基于双阀芯智能液压控制系统应用开发上申请了48项专利。 航天智能公司致力于为中国工程机械行业提供新一代的智能电液 控系统解决方案，可广泛应用于挖掘机、装载机、混凝土泵机、高空 作业车、起重机等工程机械领域，大力推动中国工程机械产业向系统 集成化、功能智能化、能源利用高效化的方向升级换代。 发展历程发展历程 u2001-2003 公司前身与英国公司前身与英国ultronics公司合作；公司合作； u2003.4-2005.12 设立航天智能公司引入全球第一家量产的双阀芯产品；设立航天智能

3、公司引入全球第一家量产的双阀芯产品； u2006.01-2008.06 协助协助eaton重新设计双阀芯产品；重新设计双阀芯产品； u2006.11.01 航天智能公司与航天智能公司与eatoneaton公司正式签订代理协议公司正式签订代理协议 u2006.12-2008.06 研究、开发双阀芯电液控系统在工程机械领域的应用研究、开发双阀芯电液控系统在工程机械领域的应用 u2008.07-2010.12 开发完善节能装载机电液控系统解决方案，高空作业开发完善节能装载机电液控系统解决方案，高空作业 车、水泥泵车电液控系统解决方案车、水泥泵车电液控系统解决方案 u2011.07 节能装载机样机经过

4、节能装载机样机经过“机械科学研究总院工程机械军用改装车机械科学研究总院工程机械军用改装车 试验场试验场”/“国家工程机械质量监督检验中心国家工程机械质量监督检验中心”测试，认定节能效果达到测试，认定节能效果达到 10% u2012.03 公司获昆山高新区和昆山国科创投投资，整体搬迁到昆山公司获昆山高新区和昆山国科创投投资，整体搬迁到昆山 航天智能技术优势航天智能技术优势 技术应用技术应用专利技术专利技术 48项项双阀芯应用技术专利双阀芯应用技术专利 装载机、挖掘机、 高空作业车、发 射车，泵车 智能电液控系统应用专利智能电液控系统应用专利 第一批 序号申请号申请日（受理日）名称状态 1 201

5、110061341.63.15一种装载机动臂液压节能控制系统及方法 2011.11.10初审合格 2 201120066629.83.15装载机动臂液压节能控制装置2011.10.22已收证 3 201110061325.73.15一种装载机动态负荷传感控制系统暂无 4 201120066627.93.15装载机动态负荷传感控制装置 201111.11已授权 5 201110063091.x3.16一种装载机动臂先导压力控制系统 2011.11.10初审合格 6201120069006.6 3.16装载机动臂先导压力控制装置2011.10.22已收证 7 201110063090.53.16一

6、种双阀合流液压控制系统 2011.11.10初审合格 8 201120069007.03.16双阀合流液压控制装置2011.7.06已收证 9 201110063095.83.16一种装载机振动掘进装载作业挖制系统 20111.11.11初审合格 10 201120069016.x3.16装载机振动掘进装载作业挖制装置2011.10.22已收证 11 201110064706.03.17一种装载机专用大负载装载功率分配控制系统暂无 12 201120070977.23.17装载机专用大负载装载功率分配控制装置2011.7.05已收证 13 201110064707.53.17一种多路换向阀与液

7、压油缸参数动态匹配控制系统暂无 14 201120070976.83.17多路换向阀与液压油缸参数动态匹配控制装置2011.7.07已收证 第二批 序号申请号申请日（受理日）名称状态 1 201110126207.x5.17挖掘机电液控制装置及负荷传感变量泵流量控制方法2011.6.08初审合格 2 201120156059.15.17挖掘机电液控制装置 2011.10.20已授权 3 201110127251.25.17自行式高空作业车启停控制装置及控制方法2011.6.23初审合格 4 201120157001.95.17自行式高空作业车启停控制装置 2011.10.13已授权 5 201

8、120165214.65.23多级机械自锁液压油缸2011.9.07已授权 6 201110133467.x5.23一种多级机械自锁液压油缸2011.9.21已公布 7 201110138256.55.26一种基于重力调节的作业平台水平控制系统2011.6.21初审合格 8 201120171526.85.26基于重力调节的作业平台水平控制系统已授权 9 201110139649.85.27一种发射车作业平台调平系统2011.6.30初审合格 10 201120173500.75.27发射车作业平台调平系统 2011.11.2已授权 11 201110139875.65.27一种发射车作业平台

9、调平装置2011.6.24初审合格 12 201120173859.45.27发射车作业平台调平装置暂无 13 201110148437.66.3一种发射车轮胎离地检测控制系统2011.8.23初审合格 14 201120185608.86.3发射车轮胎离地检测控制系统暂无 15 201110176819.x6.28一种发射车三点支撑的判断和调节系统2011.7.18初审合格 16 201120222329.46.28发射车三点支撑的判断和调节系统 2011.10.31已授权 17 201110181455.46.30一种基于倾角传感器的发射车水平调节系统2011.7.29初审合格 18 20

10、1120227521.26.30基于倾角传感器的发射车水平调节系统暂无 19 201110182560.x7.1一种发射车大倾角自动保护系统2011.8.09初审合格 20 201120229104.17.1发射车大倾角自动保护系统暂无 第三批 序号申请号申请日（受理日）名称状态 1 201110239753.48.19一种混凝土泵车负荷传感液压泵压力切断装置 2011.10.11初审合格 2 201120304188.08.19混凝土泵车负荷传感液压泵压力切断装置暂无 3 201110239752.x8.19一种混凝土泵车液压平衡限速控制装置 2011.10.11初审合格 4 2011203

11、04187.68.19混凝土泵车液压平衡限速控制装置暂无 5 201110251812.x8.30一种液压挖掘机流量饱和动态分配系统 2011.10.11初审合格 6 201120319908.08.30一种液压挖掘机流量饱和动态分配装置 暂无 7 201110252709.78.30一种叉车液压系统双泵合流节能控制系统 初审合格 8 201120321126.08.30一种叉车液压系统双泵合流节能控制装置 暂无 9 201110259022.69.02一种基于负载变化的高空作业车防碰撞安全控制系统 初审合格 10 201120328452.49.02一种基于负载变化的高空作业车防碰撞安全控制

12、装置 暂无 动力单元、执行与控制机构动力单元、执行与控制机构 动力单元动力单元 控制机构控制机构 执行机构执行机构 双阀芯电子液压阀双阀芯电子液压阀 控制系统控制系统 控制系统应用的产品控制系统应用的产品 手柄手柄 efx控制器控制器 vfx控制器控制器+显示屏显示屏 zeus双阀双阀 芯电液阀芯电液阀 zeus系统特点系统特点 传统单阀芯控制传统单阀芯控制双阀芯控制双阀芯控制 技术革新技术革新 功能和特点功能和特点 zts16双阀芯电子液压阀双阀芯电子液压阀 独立的双阀芯设计独立的双阀芯设计 每片阀采用每片阀采用32 bit dsp（数字信号处理器）（数字信号处理器） 每个工作油口上均有薄膜

13、压力传感器每个工作油口上均有薄膜压力传感器 lvdtlvdt位移传感器位移传感器 阀芯自适应控制器阀芯自适应控制器 系统最高工作压力可达系统最高工作压力可达350 bar350 bar 额定流量：额定流量： 130l/min130l/min( (p=10barp=10bar时时) ) timer triger timer triger 触发方式触发方式 开放式平台开放式平台(j1939, (j1939, 支持支持canopen)canopen) 阀内流量、压力闭环控制阀内流量、压力闭环控制 实时诊断及监视实时诊断及监视 可变负荷传感可变负荷传感/ /流量优先流量优先 动态参数匹配，以满足不同应

14、用要求动态参数匹配，以满足不同应用要求 zts16双阀芯电子液压阀双阀芯电子液压阀 l应用系统示例应用系统示例(用用ultronics控制控制 器器) efxefx控制器控制器 zts16zts16阀阀 组组 j1939 编程环境编程环境 control f(x)control f(x) zts16双阀芯电子液压阀双阀芯电子液压阀 l组成组成 vsm/vse j1939 工作阀工作阀 系统调节阀系统调节阀 canopen zts16双阀芯电子液压阀双阀芯电子液压阀 l电液控制系统电液控制系统 vsm/vse j1939 工作阀工作阀 系统调节阀系统调节阀 电脑电脑 控制器控制器 执行机构执行机

15、构 泵泵 ls canopencanopen zts16双阀芯电子液压阀双阀芯电子液压阀 l timer triger zts16双阀芯电子液压阀双阀芯电子液压阀 l内部总线通讯内部总线通讯: : 采用了防碰撞和非破坏性仲裁机制，采用了防碰撞和非破坏性仲裁机制， 通讯可靠并提供数据重发功能通讯可靠并提供数据重发功能 通讯协议为通讯协议为ultronics can-dultronics can-d time triger time triger 触发方式触发方式 660 hz controller sample time 32 bit dsp ，flash memory ultronics ca

16、n-d zts16双阀芯电子液压阀双阀芯电子液压阀 l 系统调节阀系统调节阀(定量泵定量泵) 安全溢流阀安全溢流阀 先导比例阀先导比例阀 先导阀先导阀 zts16双阀芯电子液压阀双阀芯电子液压阀 l 系统调节阀系统调节阀(负荷传感负荷传感) 安全溢流阀安全溢流阀 先导阀先导阀 比例压力阀比例压力阀 zts16双阀芯电子液压阀双阀芯电子液压阀 key 绿色绿色 =回油油路回油油路 橙色橙色 =先导油路先导油路 红色红色 =压力油路压力油路 黄色黄色 = 控制油路控制油路 主安全阀主安全阀 先导减压阀先导减压阀 电子压力调节阀电子压力调节阀 滤油器滤油器 负荷传感调节阀负荷传感调节阀 (负荷传感变

17、量泵）负荷传感变量泵） l系统调节阀系统调节阀 zts16双阀芯电子液压阀双阀芯电子液压阀 l 工作阀工作阀( (液压原理图液压原理图) ) 先导阀先导阀 工作主阀工作主阀 4. 高功率低电流声动圈高功率低电流声动圈 6. 先导阀芯先导阀芯 5. 对中弹簧对中弹簧 8. 薄膜压薄膜压 力传感器力传感器 2. 独立的双阀芯独立的双阀芯 1. 主阀阀体主阀阀体 3. 先导阀先导阀 9. 嵌入式微电子系统嵌入式微电子系统 7. lvdt位位 移传感器移传感器 zts16双阀芯电子液压阀双阀芯电子液压阀 l工作阀工作阀 zts16双阀芯电子液压阀双阀芯电子液压阀 l工作阀工作阀( (剖面图剖面图) )

18、 zts16双阀芯电子液压阀双阀芯电子液压阀 l手动操纵(可选) 手动手动 操纵操纵 手柄手柄 zts16双阀芯电子液压阀双阀芯电子液压阀 l 原理图示例原理图示例( (2 2片阀片阀, ,定量泵系统定量泵系统) ) zts16双阀芯电子液压阀双阀芯电子液压阀 l 原理图示例原理图示例( (2 2片阀片阀, ,负荷传感系统负荷传感系统) ) zts16双阀芯电子液压阀双阀芯电子液压阀 l控制运行方式控制运行方式 position controller flow controllerpressure controller axis controller application vsm 双阀芯控制

19、模式双阀芯控制模式 hga 高重力辅助模式高重力辅助模式 lga 低重力辅助模式低重力辅助模式 nga 无重力辅助模式无重力辅助模式 ufc 常规流量控制常规流量控制 shake - 抖动抖动 单阀芯控制模式单阀芯控制模式 ss 单阀芯单阀芯 - 位置控制位置控制 - 压力控制压力控制 - 流量控制流量控制 l控制策略控制策略 zts16双阀芯电子液压阀双阀芯电子液压阀 zts16双阀芯电子液压阀双阀芯电子液压阀 down stream spool = pressure control up stream spool = flow control lhga - passive load zts

20、16双阀芯电子液压阀双阀芯电子液压阀 lhga- overrunning load up stream spool = pressure control down stream spool = flow control zts16双阀芯电子液压阀双阀芯电子液压阀 llga - passive load down stream spool = pressure control up stream spool = flow control zts16双阀芯电子液压阀双阀芯电子液压阀 llga - overrunning load up stream spool = flow control dow

21、n stream spool = pressure control in the up stream port zts16双阀芯电子液压阀双阀芯电子液压阀 流量指令流量指令 流量指令流量指令 l抖动抖动 zts16双阀芯电子液压阀双阀芯电子液压阀 l 单阀芯控制模式单阀芯控制模式 两独立工作机构两独立工作机构 蓄能器充液蓄能器充液 优先回路（如转向优先优先回路（如转向优先) ) zts16双阀芯电子液压阀双阀芯电子液压阀 l 流量共享流量共享 等比下降等比下降 等值下降等值下降小流量下降小流量下降 未发生流量饱和未发生流量饱和 流量饱和流量饱和 zts16双阀芯电子液压阀双阀芯电子液压阀 l

22、多组阀布置多组阀布置 1. 一个系统只能有一个一个系统只能有一个vsm,最多两个最多两个vse 2. 每系统最多允许每系统最多允许15片阀片阀 3. 阀与阀之间的距离大于阀与阀之间的距离大于4m,必须通过必须通过vse来连接来连接 工具软件工具软件valve f(x) 工具软件工具软件 valve f(x) ultronics 手柄手柄 壳体与球头采取带有污物擦壳体与球头采取带有污物擦 拭装置的冗余设计拭装置的冗余设计 内部套靴内部套靴 光学非接触式开关光学非接触式开关 彻底的彻底的ip67密封方式密封方式 印刷电路板上有红外光源及印刷电路板上有红外光源及 5个二极管个二极管 ultronic

23、s 手柄手柄 非接触式光学传感器非接触式光学传感器 嵌入式微电子系统嵌入式微电子系统 两个比例和最多五个开关输出两个比例和最多五个开关输出 可选的可选的z1z1和和z2z2比例输出比例输出 可提供可提供can(canopen,j1939)can(canopen,j1939)模拟输出方式模拟输出方式 输出死区、斜坡可进行设置输出死区、斜坡可进行设置 手柄校准与配置手柄校准与配置 按钮开关校准按钮开关校准 轴方向校准轴方向校准 参数配置参数配置 输出显示输出显示 电控单元电控单元 u基于基于codesys 2.3 供电电压：供电电压： 10.32v10.32v自动适应自动适应 提供与其它控制相连的

24、接口如提供与其它控制相连的接口如: :发动机、传动系统发动机、传动系统 c167cs 40mhz c167cs 40mhz 芯片芯片 控制器运行故障指示控制器运行故障指示 iec61131-3iec61131-3编程方式编程方式 两个两个cancan通讯接口通讯接口 输入检测输入检测: : 数字输入数字输入, ,模拟输入模拟输入(12(12位采样位采样),),频率检测频率检测 输出控制输出控制: : 数字输出数字输出,pwm,pwm,电流输出电流输出 编程软件编程软件 - control f(x) liec61131-3 结构化文本结构化文本(st,il) 图形化语言图形化语言(ld,sfc,

25、cfc,fbd) 编程软件编程软件 - control f(x) 图形化语言图形化语言 编程软件编程软件 - control f(x) 文本化语言文本化语言 编程软件编程软件 - control f(x) l在线功能在线功能 monitoring of all variables writing and forcing of receipts (sets of variables) debugging your complete project (breakpoints, stepping, single cycle,call stack) interrupt-free online chan

26、ges of pous and data power flow sampling trace zts16双阀芯电子液压阀双阀芯电子液压阀 l实现的功能实现的功能 1 1）铲斗抖动）铲斗抖动 2) 2) 电子换档电子换档 3) 3) 抗流量饱和抗流量饱和 4) ludv4) ludv流量分配模式流量分配模式 5) 5) 水平挖掘水平挖掘 6 6) ) 软掘软掘 zts16双阀芯电子液压阀双阀芯电子液压阀 l还可实现下述功能: 高低速自动切换高低速自动切换 负荷传感变量泵多级恒功率控制负荷传感变量泵多级恒功率控制 发动机熄火后铲斗下降发动机熄火后铲斗下降 可变力的压力悬浮可变力的压力悬浮 无线遥控

27、系统无线遥控系统 自动程序自动程序 发动机与液压系统匹配发动机与液压系统匹配 zts16双阀芯电子液压阀双阀芯电子液压阀 l模拟多级功率控制 理论负荷传感变量区理论负荷传感变量区 - 泵所带恒功率控制线泵所带恒功率控制线 - 模拟恒功率控制线模拟恒功率控制线1 - 模拟恒功率控制线模拟恒功率控制线2 简化泵机简化泵机 构，节约构，节约 成本成本 zts16系统优点系统优点 开放式结构平台开放式结构平台 timer triger timer triger 触发方式触发方式, ,保障系统可靠稳定保障系统可靠稳定 动态可变的参数配置动态可变的参数配置, ,以适应不同的系统设计以适应不同的系统设计 要

28、求要求 通过通过j1939j1939通讯与其它设备相连通讯与其它设备相连 提高液压泵、密封件、液压油等的使用寿命提高液压泵、密封件、液压油等的使用寿命 简化系统设计与布置简化系统设计与布置, ,便于布管以及维护便于布管以及维护 可变负荷传感可变负荷传感/ /多级流量优先多级流量优先 卓越的液压节能，大大提高燃油经济性卓越的液压节能，大大提高燃油经济性, ,与传与传 统阀相比统阀相比, ,节能效率高达节能效率高达1520%1520% 便捷的故障诊断与系统维护便捷的故障诊断与系统维护 方便快捷的产品开发方便快捷的产品开发 产品个性化定制产品个性化定制 zts16双阀芯电子液压阀双阀芯电子液压阀 l

29、 应用示例应用示例 角度传感器角度传感器 ecuecu 多路阀多路阀 手柄手柄 行走电子踏行走电子踏 板板 zts16双阀芯电子液压阀双阀芯电子液压阀 生产厂所获得利益生产厂所获得利益 1 1）简化系统布置）简化系统布置 采用采用ultronicsultronics电子液压控制系统电子液压控制系统, ,可大大简化系统设计与布置可大大简化系统设计与布置. . .由于系统本身所采取的闭环控制由于系统本身所采取的闭环控制, ,不需要单独的先导油泵。不需要单独的先导油泵。 . .取消液压控制先导管路取消液压控制先导管路 2 2）产品个性化定制）产品个性化定制 最终的使用环境、使用要求与目的等不同，用户

30、往往希望生最终的使用环境、使用要求与目的等不同，用户往往希望生 产厂家能提供一些更能适会自己要求的产品，如装斗安全悬浮、产厂家能提供一些更能适会自己要求的产品，如装斗安全悬浮、 水平举升等。对于传统系统来说实现额外功能十分困难，而且水平举升等。对于传统系统来说实现额外功能十分困难，而且 需增加的成本相当可观；对于需增加的成本相当可观；对于ultronicsultronics控制系统而言，在不增控制系统而言，在不增 加或很少增加系统成本的前提下就很容易就能实现。加或很少增加系统成本的前提下就很容易就能实现。 3 3）灵活多样的流量分配）灵活多样的流量分配 ultronicsultronics电子液压控制系统可根据用户需求电