一种无线遥控侧方停车液压辅助装置的研发.pdf

2 0 1 5年 8月 第 4 3卷 第 1 6期 机床与液压 MACHI NE TOOL HYDRAUL1 CS Au g ． 2 01 5 Vo 1 ． 4 3 No ． 1 6 D OI 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 1 - 3 8 8 1 ． 2 0 1 5 ． 1 6 ． 0 3 9 一 种无线遥控侧方停车液压辅助装置的研发 汪功 明 ．姚 道 如 安徽职业技术学院汽车工程 系，安徽合肥 2 3 0 0 1 1 摘要研发一种无线遥控侧方停车液压辅助装置，以满足在狭小空间快捷、安全地完成停车动作的要求。该装置由可 调式机座、液压驱动、无线电遥控三大主体部分组成。阐述了该装置的技术方案，确定了核心结构的主要参数或技术 类 型。 关键词 侧方停车 ；液压驱 动 ；无线电遥控 中图分类号 T H1 2 2 文献标志码 B 文章编号 1 0 0 1 3 8 8 1 2 0 1 5 1 6 1 2 3 3 Re s e a r c h o n a W i r e l e s s Re m o t e - c o nt r o l Hyd r a ul i c Aux i l i a r y De v i c e f o r Pa r k i n g S i de wa r d W ANG Go n g mi n g，YA0 Da o r u D e p a r t m e n t o f A u t o mo b i l e E n g i n e e r i n g ， A n h u i V o c a t i o n a l a n d T e c h n i c a l C o l l e g e ， He f e i A n h u i 2 3 o 0 1 1 ，C h i n a Ab s t r a c t s A wi r e l e s s r e mo t e ． c o n t r o l h y d r a u l i c a u x i l i a r y d e v i c e wa s d e v e l o p e d f o r p a r k i n g s i d e w a r d，t o s a t i s f y t h e r e q u e s t t o p ark a c ar s a f e l y a n d q u i c k l y i n a s ma l l s p a c e ． T h e d e v i c e m a i n l y c o n s i s t e d o f a d j u s t i n g e n g i n e b a s e ， h y d r a u l i c d ri v e s y s t e m，a n d w i r e l e s s r e mo t e c o n t r o l d e v i c e ．T h e t e c h n i c a l s c h e me o f t h e d e v i c e wa s s t a t e d a n d t h e ma i n p a r a me t e r o r t e c h n i c a l t y p e o f t h e c o r e s t r u c t u r e we r e c o n fir me d． Ke y wo r d s P a r k i n g s i d e w a r d；Hy d r a u l i c d ri v e；Wi r e l e s s r e mo t e c o n t r o l 随着 国民经济 的飞速增 长 ，城市 中汽车的保有量 逐年增加 ．特别是一 些拥 有两辆 以上汽车 的家庭非常 普遍 ，而寸土寸金的大城市 ，很少有足够 的空间供人 们停车。随着车辆数量的急剧增长，城市停车问题 日 益突出。在繁忙的街道 、在拥挤的小 区，一方面停车 位数 量紧张 、供不应求 ，另一方面 因停车不规 范而导 致紧邻 的停车位不能正常停靠 车辆 ，从而造成 了停车 资源的浪费 ，甚至会 因空 间狭小 而导致 在车辆进出车 位时和紧邻的车辆发生刮蹭现象。研发一种侧方停车 液压辅助装置。采用无线遥控手段操作，可 以有序、 规范 、安全 、快捷地 完成侧方停 车 ，亦 能缓解 部分停 车压力 。 1 无线遥控侧 方停 车液压辅 助装 置研 发的关 键 问题 研 发此装置 ，着 重要 解 决两 个 技 术 问题 1 驱动方 式问题。可调式机座采用何种驱动方式 ，以保 证在有限的空间进行侧方停车时，能够 自动 、平稳移 出并停 在车辆正前方 ，当车辆驶上机座后 ，又能 随着 机座整体直 接 、安 全进 入 指定 停 车位 并锁 紧 2 操控手段问题 。采取哪一种无线操纵方式更 利于驾驶 员在车 内独立完成所有 的停 车动作 ．而且不 影响其他 同类停 车辅助装置的工作状态 2 无线遥控侧方停车液压辅助装置的设计方案 针对上述问题 ，研发 了一种无线 电遥控 、液压驱 动的侧方停车辅助装置。该停车辅助装置由无线电遥 控 、液压驱动 、可调式机座等 三大 主体部分组成 ，见 图 1 。液压 驱动系统包 括油箱 、液压泵 、节流 阀、三 位 四通 电磁换 向阀 、双 向液压 锁 、伸缩缸 等主要元 件 组成 ；可调式机 座由 4块 专用底 板 以螺栓 连接而 成 无线遥控系统采用无线电遥控技术，主要由一对带地 址 、数据编码 功能的无线遥控模块 P T 2 2 6 2 ／ P T 2 2 7 2 无线遥控发射、接收芯片组成 。 图 1 无线遥控侧方停车液压辅助装置结构组成图 3 无线遥控侧方停车液压辅助装置的工作原理 无线 电遥控器发射器外壳设置 的 4个按钮分别标 记 为 “ 启动 ” 、“ 移 出” 、 “ 移 入” 、“ 停 机” ，见 图 2 。 将汽车驶入侧方停车指定位置，驾驶员按下无线遥控 器 “ 启动 ”按 钮 ，电气 系 统工 作 ，电动 机 启动 ，液 收稿 日期 2 0 1 4 - 0 7 0 8 基金项目安徽省高校自然科研重大项目 K J 2 0 1 5 Z D 2 5 作者简介 汪功 明 1 9 6 8 一 男 ，工学硕 士 ，副教授 ，研究方 向为液压气动与电气控制。E - ma i l 1 6 5 2 0 6 2 6 9 5 q q ． t o m。 1 2 4 机床与液压 第 4 3卷 压泵 2开始 运转 。见 图 3 ，按下 遥 控器 “ 移 出” 按 钮，三位四通电磁阀5右侧电磁铁通电，压力油经节 流阀4 、三位四通电磁阀 5 、双向液压锁 6进入伸缩 缸 7 ，活塞杆顶 出，推动可调式 机座 8沿导轨 9伸 出 到位 后 ，将 车 子驶 上 机 座 ；再 按下 遥 控 器 “ 移入 ” 按钮 ，三位四通电磁 阀 5 左侧 电磁铁通电 ．电磁 阀换 成左位，在压力油的作用下 ．伸缩缸的活塞杆缩回缸 内，拉动底座沿导轨回到起始位置 ，车辆即落在了指 定 的停车位上 ；按 下遥 控 器 “ 停 机 ”按 钮 ，三位 四 通 电磁 阀断 电，电动机 停 机 ．双 向液 压锁 将 机座 锁 紧 ，保证车辆在其他 外力下不会移动位置 。出车 的遥 控操作程序与停车入库时完 全相 同 ，先 后按 下 “ 启 动 ” 、 “ 移 出 ” 按 钮 ．液 压 系 统 工 作。三位 四通 电磁 阀通 电。 将机座 推 出，车辆 即顺 利 驶 出。然 后 依 次 按 下 遥 控 器 “ 移入” 、 “ 停机”按钮．机 座 回到 停 车 位 后 ，全 套 停 车 辅助装置保持停机锁紧状态。 l 一 油箱 2 一液 压 泵 }_溢流 阀 4 --节 流 阀 5 _ _ 三位 四通 电磁阀 6 - - 双 向液压 锁 7 - 伸缩 缸 8 - 可调 式机 座 9 ---滚轮 导 轨 图 2 无线电遥控器按 钮设置外观图 L l J 图3 无线遥控侧方停车液压辅助装置工作原理图 4主要机械部件的结构设计及选型 4 ． 1 液压 系统 关键 元件 的选 型 4 ． 1 ． 1 伸缩缸的选型与主要参数设计 伸缩缸全称伸缩式 套筒液 压缸 ．由多个 活塞式液 压缸套装而成。前一级活塞缸的活塞是后一级活塞缸 的缸筒。伸出时可以获得很长的工作行程 ，缩回时保 持很小的结构尺寸⋯。无线遥控侧方停车液压辅助装 置的液压缸既要有足够的伸缩长度，又要考虑占用空 间较小 。故选用两级套装的伸缩缸。 小型汽车空载质量 m通常超过 1 0 0 0 k g 。大型客 车空载质量 m不低于 1 0 0 0 0 k g 。此系统 中考虑承载 质量 m ⋯为 2 0 0 0 0 k g ，系统工作压力 7 M P a ，设 计为 中压系统。由于以滚轮支撑机座动作．滚轮在导轨里 面的移 动 采 用 边 界 摩 擦 类 型 ，边 界 摩 擦 因 数 厂取 0 ． 1 ，故机座载车进 出移 动时 ，液压 系统 承受 的外 部载荷 F按照 F m g设计 ，取 2 1 0 N。活塞 式液压缸的主要技术参数是缸体内径 D和活塞杆直 径 d 。一级活塞缸的缸体 D 内径取 1 6 0 m m，一级活 塞缸 的活塞杆是 中空 的 ，杆 外径 d ． 取 1 0 0 m m，杆 内 径 D 取 6 3 m m；二级活 塞杆 是实 心杆 件 ，杆径 d ， 取 2 2 mm [ 4 ． 1 ． 2液压泵选 型 此装置选用了中压系统，综合考虑压力脉动及噪 声小等因素 ，选 用 Y B ． B 1 1 3 B ． L单级 叶片泵 。其排 量 1 1 3 ． 0 m L ／ r ，额 定 压 力 7 MP a ，输 入 功 率 1 6 ． 1 5 k W 。 4 ． 2可调 式机座 的 结构设 计 设计 4块专用底板 以螺栓连接组成可 调式机座主 体 ，见图4 、图 5 。为便于组装及整体外形尺寸调节， 专用底板设计成 L型板件，两端开设 u型槽．可根 据前后 车轴 、左右车轮 的中心距调试螺栓最准确 的紧 固位置 ，最终 获得合理 的机座整体外形尺寸 以适应不 同的车型使用。 图4 专用底板图 图5 可调式机座主体结构图 5 无线遥控技术方案的选用 5 ． 1 无 线 电遥控技 术 方案 的选 定 无线遥控技术有超声波遥控 、红外线遥控技术和 无线电遥控技术等 ] 。红外遥控是利用近红外光传送 遥控指令 的 。波 长为 0 ． 7 6 ～1 ． 5 tx m。考 虑 到红 外 遥 控有方向性、不能有阻挡、距离一般不超过 7 m，故 不利于驾驶员在车内操控停车辅助装置。无线电遥控 器是利用无线电信号对一定距离的机构进行控制的遥 控设备 ，可以发 出指令 以驱动相应 的机械设备完成各 种操作 ．无方 向性、可以不 “ 面对面”控制、距离 远 ，具有穿透控制能力 。常用 的载波频率为 国家规定 的开放频段 3 1 5 M H z 或者 4 3 3 M H z ，在工业控制 以及 无线智能家居领域得 到应用广泛 ，故 此装置选用无线 电遥控作为操控手段。 第 1 6期 汪功明 等一种无线遥控侧方停车液压辅助装置的研发 1 2 5 5 ． 2 无 线 电遥控 系统发射 与接 收 芯 片的选 用 P T 2 2 6 2 ／ 2 2 7 2是一对带地址 、数据 编码功 能 的无 线遥控 发射、接收 芯片，发射端 P T 2 2 6 2和接 收端 P T 2 2 7 2的地址 编码完 全相 同。为 了保 持每 套停 车辅 助装置的独控性 。避免干扰 ，选择滚动编码方式 。用 户可 以选 择各 种 编 码状 态 ，将 P T 2 2 6 2和 P T 2 2 7 2的 1 ～ 8 脚设置相 同。 1 无线 电遥控器 的发射 电路结 构 此无线电遥控器发射部分 由编码芯片 P T 2 2 6 2 、 3 1 5 M调制器 、按键等部分组成，其电路结构见图 6 。 1 V 图 6 无线 电遥控器发射 电路 图 2 无线电遥控器 的接收 电路结构 此无线电遥控器接收部分由解码芯片 P T 2 2 7 2和 无线信号接收 电路构成 ．其 电路结构见 图 7 。 地 址 编 码 端 口 图7 无线电遥控器接收电路图 6 结束语 无线遥控侧方停 车液压 辅助装 置 由无线 电遥控系 统 、液压系统 、可调式机座等三部分组成，结构简 单 ，操作方便 ，性能可靠 ，使狭小空间的侧方停车操 作变得安全、快捷 ，有助于缓解停车压力，解决部分 城市社 区由停 车引发 的矛盾 ，服务 社会 ，具有 现实的 研发和推广价值。 参考文献 [ 1 ]左健民． 液压与气压传动[ M] ． 2版． 北京 机械工业出版 社 ． 2 0 1 0 ． [ 2 ]濮 良贵． 机械设计 [ M] ． 5版． 北京 高等教育 出版社 ， 1 99 0． [ 3 ]成大先． 机械设计手册 第 4卷 [ M] ． 3版． 北京 化学工 业出版社 ． 1 9 9 3 ． [ 4 ]张玲莉． 基于 P T 2 2 6 2 ／ 2 2 7 2 四路遥控接收发射模块设计 [ J ] ． 电子技术， 2 0 1 0 3 8 2 - 8 4 ． [ 5 ]李晓辉． 四路无线遥控开关系统的设计与实现[ J ] ． 现代 电子技术 。 2 0 0 7 1 2 6 6 6 8 ． 亚太多国制造业发展快 中国制造业面临考验 根据房地 产 咨询 顾 问公 司高纬 环球 最新 发 布 的 2 o 1 5 究竟在哪里制造业指数报告表 明，马来西亚 继去年夺冠之后，今年再次位居主要指数榜首。在今年 的榜单中，亚太区在前十名 中占据 了七项，继续巩 固了 “ 亚太地区发展引擎” 的优势地位。越南则位居成长指 数榜首 ，并 日益成熟，成为主要的制造业 目的地。 曾经 ，靠着劳动力成本优势．中国制造在全球家喻 户晓，吸引世界诸多资本的青 睐。近年来，作为后起之 秀，中国的邻居越南正 在不断对外开放 释放 劳动力市 场 ，成本优势使得越南正逐渐取代 中国．也与中国一样 拥有了 “ 世界车间”的称誉，并有望成为全球制造业的 另一重心。不得不说，尽管亚太市场继续保持着对制造 商的吸引力 ，在马来西亚 ，越南等亚太国家 日益强大 的 竞争力面前 ，中国制造正面临着严峻的考验。 在年初的 2 0 1 5 年郎咸平经济讲座上 ，著名经济学家 郎咸平 就 曾预测过“ 中 国经 济将 在 2 0 1 5年陷人 大萧 条 。 ” 随着一些知名外企如松下、夏普等进一 步推进制 造基地 回迁 日本本土 ，富士康 、三星等知名企业也加快 了撤离 中国的步伐，纷纷关闭在华工厂转至越南印度等 地 区。而以制造业著称中国东莞地区。有上百家制造业 企业连续倒闭。从年初到八月中旬 ．中国制造业可以说 磨难重重 ，正面临严峻考验。 移动互联 网时代的到来，使得 市场更青 睐优质产 品。虽然中国制造已发展了 1 O多年 ，然而大部分制造业 都只提供低端产品，在需要高端技术的产品面前。中国 制造难 以插手。 、 而随着国内老龄化 、劳动力成本高与越 南制造崛起等因素发展，中国制造如果不进行升级 ，就 会被市场淘汰。同时，中国制造中的粗制滥造与山寨化的 恶习也将越来越受排斥。远观国外的制造业 ，传承百年的 制造业无疑不是靠着品牌化路线发展，未来 中国制造业也 需要从产品质量 、技术创新与管理提高等方面发力。 另一方面 ，部分外资企业 的撤离对 中国制造来说也 并非完全的坏事，中国制造业之所以之前能吸引那么多 的外资企业人驻 ，主要是 因为 中国本土劳动力成本 低． 但是这些企业大多都是低端制造。从长远来看影响并不 是很大 目前 ，中国经济正处于困难状态 ，如果外企再大 量撤离，将对中国经济产生新的冲击。所 以，中国制造 业 2 0 1 5现状就是制造业发展进入 了真正考验期 。国家必 须把战略重点放在振兴制造业上。 中国制造业企业要想在市场上生存下去 。必须要有 自主产权 ，有创新思维能力 ，能够从设计到生产销售完 整发展才能更好的提高 自身的市场竞争力。同时，中国 制造也应该全 面提升素质 。严禁 粗制滥造与 山寨 化恶 习，为中国制造树立正面积极的形象 ，巩 固中国制造的 世界地位 ，努力进行高端技术产品研发 。让中国制造不 仅因量取胜，更能够因质取胜 。 内容来源工控中圆