Eaton_Ultronics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智能液压阀的研制，在溅射

2、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；设立航天智能公司引入全球第一家量产的双阀芯产品； u

3、2006.01-2008.06 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节能装载机样机经过“机械科学研究总院工程机械军用

4、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1201110061341.63.15一种装载机动臂液压节能控制系统及方法 2011

5、.11.10初审合格2201120066629.83.15装载机动臂液压节能控制装置2011.10.22已收证3201110061325.73.15一种装载机动态负荷传感控制系统暂无4201120066627.93.15装载机动态负荷传感控制装置 201111.11已授权5201110063091.x3.16一种装载机动臂先导压力控制系统 2011.11.10初审合格6201120069006.63.16装载机动臂先导压力控制装置2011.10.22已收证7201110063090.53.16一种双阀合流液压控制系统 2011.11.10初审合格8201120069007.03.16双阀合流液

6、压控制装置2011.7.06已收证9201110063095.83.16一种装载机振动掘进装载作业挖制系统 20111.11.11初审合格10201120069016.x3.16装载机振动掘进装载作业挖制装置2011.10.22已收证11201110064706.03.17一种装载机专用大负载装载功率分配控制系统暂无12201120070977.23.17装载机专用大负载装载功率分配控制装置2011.7.05已收证13201110064707.53.17一种多路换向阀与液压油缸参数动态匹配控制系统暂无14201120070976.83.17多路换向阀与液压油缸参数动态匹配控制装置2011.7.

7、07已收证第二批序号申请号申请日（受理日）名称状态1201110126207.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2201120156059.15.17挖掘机电液控制装置 2011.10.20已授权3201110127251.25.17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4201120157001.95.17自行式高空作业车启停控制装置 2011.10.13已授权5201120165214.65.23多级机械自锁液压油缸2011.9.07已授权6201110133467.X5.23一种多级机械自锁液压油缸2011.9.2

8、1已公布7201110138256.55.26一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8201120171526.85.26基于重力调节的作业平台水平控制系统已授权9201110139649.85.27一种发射车作业平台调平系统2011.6.30初审合格10201120173500.75.27发射车作业平台调平系统 2011.11.2已授权11201110139875.65.27一种发射车作业平台调平装置2011.6.24初审合格12201120173859.45.27发射车作业平台调平装置暂无13201110148437.66.3一种发射车轮胎离地检测控制系统2011

9、.8.23初审合格14201120185608.86.3发射车轮胎离地检测控制系统暂无15201110176819.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16201120222329.46.28发射车三点支撑的判断和调节系统 2011.10.31已授权17201110181455.46.30一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18201120227521.26.30基于倾角传感器的发射车水平调节系统暂无19201110182560.X7.1一种发射车大倾角自动保护系统2011.8.09初审合格20201120229104.17.1发射

10、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1201110239753.48.19一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2201120304188.08.19混凝土泵车负荷传感液压泵压力切断装置暂无3201110239752.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4201120304187.68.19混凝土泵车液压平衡限速控制装置暂无5201110251812.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6201120319908.08.30一种液压挖掘机流量饱和动态分配装置

11、暂无7201110252709.78.30一种叉车液压系统双泵合流节能控制系统 初审合格8201120321126.08.30一种叉车液压系统双泵合流节能控制装置 暂无9201110259022.69.02一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10201120328452.49.02一种基于负载变化的高空作业车防碰撞安全控制装置 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ZE

12、US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 Tr

13、iger 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

14、阀l组成组成VSM/VSEJ1939工作阀工作阀系统调节阀系统调节阀CANOpenZTS16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/VSEJ1939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构泵泵LSCANOpenCANOpenZTS16双阀芯电子液压阀双阀芯电子液压阀l Timer TrigerZTS16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-DUltr

15、onics CAN-D Time Triger Time Triger 触发方式触发方式 660 Hz controller sample time 32 Bit DSP ，Flash MemoryUltronics Can-DZTS16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

16、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

17、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) )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 ControllerFlow ControllerP

18、ressure ControllerAxis ControllerApplicationVSM双阀芯控制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 ControlUp Stream Spool

19、=Flow ControllHGA - Passive LoadZTS16双阀芯电子液压阀双阀芯电子液压阀lHGA- Overrunning LoadUp Stream Spool =Pressure ControlDown Stream Spool= Flow ControlZTS16双阀芯电子液压阀双阀芯电子液压阀lLGA - Passive LoadDown Stream Spool= Pressure ControlUp Stream Spool =Flow ControlZTS16双阀芯电子液压阀双阀芯电子液压阀lLGA - Overrunning LoadUp stream spo

20、ol =Flow ControlDown streamspool = PressureControl in the upstream portZTS16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

21、l 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VSE2. 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 Ultronics 手柄手柄 非接触式

22、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接口如提供与其它控制相连的接口如:

23、 :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,CFC,FBD)编程软件编程软件 -

24、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 ofreceipts (sets of variables) Debugging your completeproject (breakpoints,stepping, single cycle,call stack) Interrupt-free onlinechanges of POUs and data Power Fl

25、ow Sampling TraceZTS16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

26、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

27、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 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

28、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子液压控制系统可根据用户需求,