二、<SJ>P-XKBE輕型主令控制器
發(fā)布日期： 2025-2-20 本文被閱讀 124 次
一、概述
<SJ>P-XKBE輕型主令控制器是山東濟(jì)寧三好電器科技有限公司集眾家之長(zhǎng)自主研發(fā)的室內(nèi)操作臺(tái)專(zhuān)用機(jī)型。是法、德進(jìn)口輕型主令控制器的升級(jí)換代產(chǎn)品。用于交流50HZ（60HZ），額定電壓380(440V)及以下的各種二次回路，可實(shí)現(xiàn)電機(jī)啟動(dòng)、換向、調(diào)速、制動(dòng)等操作控制。通常安裝于起重機(jī)室內(nèi)控制臺(tái)，臺(tái)面下安裝，臺(tái)面上操作。用于就地控制或遠(yuǎn)程控制。也廣泛用在其他設(shè)備控制臺(tái)上，如飛機(jī)場(chǎng)旅客登機(jī)橋操控臺(tái)。該產(chǎn)品是法國(guó)施耐德XKBE、德國(guó)S+B公司VCSO操縱桿和德國(guó)杰斯曼公司V11多軸控制器等機(jī)型的替代品。也是一款名副其實(shí)的強(qiáng)國(guó)品牌產(chǎn)品。
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：JB/T13480-2018；IEC337-1 ； NEC63-146；VDE0660。
環(huán)境條件：作用溫度-40°C-+85°C。
防護(hù)等級(jí)：遵循IEC529，操作臺(tái)面上部IP54，操作臺(tái)面下部應(yīng)安裝于防塵防潮的空間中。
二、各機(jī)型產(chǎn)品圖片：
三、分類(lèi)、型號(hào)及定義:
1、分類(lèi)：輕型主令控制器按控制起重機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)數(shù)量分類(lèi)，可分為單機(jī)構(gòu)和雙機(jī)構(gòu)兩大類(lèi)。其中單機(jī)構(gòu)控制器操動(dòng)一個(gè)凸輪組合開(kāi)關(guān)，雙機(jī)構(gòu)控制器操動(dòng)兩個(gè)凸輪組合開(kāi)關(guān)。
按檔位形式分類(lèi)可分為兩種機(jī)型：
機(jī)型一：、手柄有檔位手感、檔位保持可靠。（即操作員手松開(kāi)操縱桿后，手柄能在相應(yīng)檔位可靠停留）
機(jī)型二：手柄自復(fù)位。細(xì)分有三種結(jié)構(gòu)形式：1).手柄自復(fù)位、有檔位手感 2)手柄自復(fù)位+帶電位器 3).航空手柄自復(fù)位
2、型號(hào)舉例及意義：
3、觸頭組分合程序表
以上各程序供客戶選用時(shí)參考?？蛻舳ㄖ浦髁顣r(shí)也可自擬程序，定制主令。
四、主要技術(shù)參數(shù)：
1.觸頭電流 AC-15,交流250V 2A; DC-13 直流24V 1A; 額定發(fā)熱電流 10A。
2.機(jī)械壽命：輕型主令控制器適用于連續(xù)工作制和斷續(xù)周期工作制，額定操作頻率不超過(guò)1200次/小時(shí)。負(fù)載因數(shù)40%?？刂破髟陬~定操作頻率下，機(jī)械壽命(即運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)在每個(gè)方向的操作次數(shù))手柄自復(fù)位機(jī)型為500萬(wàn)次，檔位保持機(jī)型為200萬(wàn)次（操作手柄在一個(gè)操作方向，操控電機(jī)一次起動(dòng)到停止算一次操作）。
3.觸頭組電壽命：在額定操作頻率下（正常使用情況）高配款，觸頭組電壽命500萬(wàn)次（配置的觸頭組動(dòng)觸橋直挺桿前端帶有金屬嵌件）；標(biāo)配款的觸頭組電壽命200萬(wàn)次。
4.檔位：每個(gè)操作方向蕞多有3個(gè)檔位，手柄轉(zhuǎn)角：1-0-1 12°；2-0-2 20°；3-0-3 28°因沒(méi)有齒輪增速傳動(dòng)付，手柄轉(zhuǎn)角與凸輪軸轉(zhuǎn)角同步 。
5. 每運(yùn)動(dòng)方向蕞多有三個(gè)觸頭組總成，每個(gè)觸頭總成有兩付橋式雙斷點(diǎn)觸點(diǎn)付。
6.手柄類(lèi)型主要有兩種：零位機(jī)械聯(lián)鎖手柄（下手球上提解鎖型，手柄處在零位檔時(shí)零位觸點(diǎn)付閉合）和航空手柄。機(jī)械聯(lián)鎖手柄為主要形式。
7.手柄操作軌跡：
(1)AK 聯(lián)動(dòng)操作 ，操縱桿可同步控制兩個(gè)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
a.替代法國(guó)施耐德XKB機(jī)型。聯(lián)動(dòng)操作限位到2檔。前后（AB向）操作和左右（CD向）操作可同時(shí)到達(dá)2檔位置。當(dāng)AB向到達(dá)3檔時(shí)，CD向只能到達(dá)1檔。而AB向到達(dá)1檔，CD向可到達(dá)3檔。
b.替代德國(guó)VCSO操縱桿和德國(guó)杰斯曼V11多軸控制器以及客戶有要求的情況下，聯(lián)動(dòng)操作時(shí)，AB向和CD向可同步到達(dá)3檔高速檔位置。
(2)KK“十”字操作。
(3)SK“一”字形操作。
8.手柄操作力，符合人體工程學(xué)。
機(jī)型一：有檔位手感、檔位保持機(jī)型。在棘輪搖臂背部增加輔助壓簧，檔位保持可靠，操作人員松手后，手柄能穩(wěn)固停留在所在的檔位上，即使有一定振動(dòng)情況下也不會(huì)脫檔。操作力為12N，符合人體工學(xué)。
機(jī)型二：手柄自復(fù)位型。為確保操作手柄自復(fù)位可靠，聯(lián)動(dòng)操作順滑，符合人體工學(xué)，手柄操作力設(shè)計(jì)在10-10.5N（自復(fù)位機(jī)型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，搖臂無(wú)輔助壓簧）。
五、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：
1）.<SJ>P-XKBE輕型主令控制器是一種符合IEC/EN60947-5-1標(biāo)準(zhǔn)的堅(jiān)固的開(kāi)關(guān)裝置。結(jié)構(gòu)緊湊、扎實(shí)、小型化。性能好，可靠性高、超長(zhǎng)使用壽命。操作力符合人體工學(xué)。
2）.采用小型金屬機(jī)殼，AB向和CD向的凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)支承滾動(dòng)軸承化。檔位控制機(jī)構(gòu)中的棘輪由碳鋼板制作，雙搖臂在拉簧的作用下，由雙滾子控制檔位，檔位保持機(jī)型增加了輔助壓簧鎖檔，不滑檔。
3）.手柄自復(fù)位裝置選用本公司極為成熟的中心臂扭簧復(fù)位裝置，復(fù)位可靠、準(zhǔn)確，設(shè)計(jì)壽命500萬(wàn)次。在整個(gè)使用生命周期中，手柄始終處于準(zhǔn)確的零位檔位置，零位永不漂移。檔位保持機(jī)型設(shè)計(jì)壽命200萬(wàn)次，壽命周期內(nèi)，檔位保持可靠。
4）.觸頭組由易損件升級(jí)為正常零部件。
5）.操縱桿上的防塵罩選用好的硅橡膠制作，質(zhì)軟耐用，高溫低溫環(huán)境均適用。
6）.凸輪軸觸頭組塑料件選用日本帝人聚碳酸酯材料制造。
六、外形及安裝尺寸：
七、配套電器元件：
1.觸頭組總成
配置的觸頭組原型是德國(guó)杰斯曼V6多軸控制器上的觸頭組。材料采用日本帝人聚碳酸酯后，其電器壽命提高到180-200萬(wàn)次，作為標(biāo)配款機(jī)型選用。對(duì)于高配款機(jī)型的觸頭組進(jìn)一步升級(jí)改造，在動(dòng)觸橋塑料挺桿前端嵌入金屬嵌件，其壽命提高到800萬(wàn)次。達(dá)到與操縱桿機(jī)械壽命基本相同。由易損件升級(jí)為正常零部件。
標(biāo)配款觸頭組挺桿不帶嵌件，標(biāo)配款供經(jīng)銷(xiāo)商向終端客戶供應(yīng)維修備件。
電位器技術(shù)參數(shù)：
電位器制造商：寧波市北侖機(jī)械電器有限公司
八、安裝、操作、維護(hù)保養(yǎng):
1、安裝：
1).機(jī)械聯(lián)鎖手柄主令安裝：將防塵罩下端從安裝壓蓋上脫出，暴露安裝壓蓋，松掉安裝壓蓋上的4-M4緊固螺釘，然后將安裝壓蓋從操作手柄上取下。此時(shí)將操縱手柄連同防塵罩一起從操作臺(tái)面安裝孔中由下向上穿出。然后將安裝壓蓋重新套上，用4-M4螺絲將安裝壓蓋和主令固定在操作臺(tái)面上。蕞后將防塵罩重新套裝在壓蓋上，（先套好四個(gè)角，然后再將防塵罩四邊貼緊在安裝壓蓋上）。蕞后對(duì)主令的各觸點(diǎn)按照主令的分合程序進(jìn)行接線，運(yùn)行調(diào)試。
2）.航空手柄機(jī)型安裝：擰下安裝壓蓋上的4-M4緊固螺釘，并將安裝壓蓋從航空手柄中取下（航空手柄不得拆卸）。將航空手柄通過(guò)操作臺(tái)面φ70的安裝孔中從下面向上穿出。然后將卸下的安裝壓蓋重新套入航空手柄上，再用4-M4螺釘通過(guò)58*58或67*67的φ5孔將安裝壓蓋和主令殼體固定在操作臺(tái)面上。蕞后將防塵罩重新套裝在安裝壓蓋上。手柄操作自如，主令的安裝即可完成。
3）.觸頭組接線：本觸頭組接線方式系德國(guó)形式。觸頭組接線時(shí)請(qǐng)選用U型接線端子并擰緊。不支持使用管型接線端子。
4）.觸頭組的更換：
a.拆卸觸頭組:上推觸頭組兩側(cè)的拆卸塊到位后，向下抽觸頭組，即可從主令觸頭組安裝座上卸下。
b.安裝觸頭組：觸頭組兩腳對(duì)準(zhǔn)黑色觸頭安裝座，上推到位即可。
3、操作：
（1）.機(jī)械聯(lián)鎖手柄的操作：方式一、上提操作手柄上的下手球，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°，到位后手松開(kāi)下手球，此時(shí)操作桿處于解鎖狀態(tài)。即可握住上手球進(jìn)行操作。工作結(jié)束后，為防止誤操作，下手球向上少提起，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°，手松開(kāi)后，操作桿進(jìn)入鎖定狀態(tài)。方式二、提起下手柄，并將上下手柄一起握住，可直接操作，松開(kāi)下手柄，主令鎖定。
（推薦采用方式一）
（2）. 航空手柄的操作：航空手柄無(wú)零位鎖定裝置，可直接操作。
4、維護(hù)保養(yǎng)：主令每年應(yīng)進(jìn)行保養(yǎng)，對(duì)復(fù)位扭簧、棘輪和機(jī)殼內(nèi)的各運(yùn)轉(zhuǎn)部位進(jìn)行清洗，涂潤(rùn)滑脂（保養(yǎng)機(jī)殼內(nèi)的零部件需要打開(kāi)防塵罩）。
九、質(zhì)量承諾:
產(chǎn)品出廠全部合格。手柄自復(fù)位機(jī)型承受住了臺(tái)架500萬(wàn)次的帶電負(fù)荷破壞性壽命試驗(yàn)。選用好的零部件和高質(zhì)量標(biāo)件及和主令同壽命觸頭組組裝的高配款機(jī)型質(zhì)保期三年，質(zhì)保期內(nèi)，正常維護(hù)下可無(wú)故障運(yùn)行。有檔位手感、檔位保持機(jī)型承受住了臺(tái)架200萬(wàn)次的帶電負(fù)荷破壞性壽命試驗(yàn)。質(zhì)保期兩年。標(biāo)配款質(zhì)保期均為18個(gè)月。 質(zhì)保期內(nèi)按國(guó)家規(guī)定，實(shí)行三包，必要時(shí)具體質(zhì)保細(xì)節(jié)可在訂貨合同中約定。
十、選購(gòu)指南:
該產(chǎn)品系室內(nèi)操作臺(tái)專(zhuān)用輕型主令控制器。也可安裝在其他設(shè)備上使用，如飛機(jī)場(chǎng)旅客登機(jī)橋操作臺(tái)上。
本產(chǎn)品設(shè)計(jì)中側(cè)重于產(chǎn)品的機(jī)構(gòu)堅(jiān)固性、可靠性和耐用性高等各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的要求。并兼顧小型化。但在輕量化上有所欠缺，所以不支持便攜式操控臺(tái)選用。
關(guān)于機(jī)型的選用，本產(chǎn)品有兩種機(jī)型。
第 一種機(jī)型：檔位保持可靠型、有檔位手感，輸出開(kāi)關(guān)量信號(hào)。適用于習(xí)慣該類(lèi)檔位保持機(jī)型的操作人員使用。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備運(yùn)行距離較長(zhǎng)時(shí)，操作員可選定合適的檔位，松開(kāi)手柄，手柄停留在設(shè)定的檔位上，設(shè)備自動(dòng)運(yùn)行。
第二種機(jī)型：手柄自動(dòng)復(fù)位型，一般適應(yīng)于頻繁操作的重要起重機(jī)設(shè)備上。主令操縱桿可輸出開(kāi)關(guān)量信號(hào)、模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)。
本室內(nèi)操作臺(tái)專(zhuān)用輕型主令控制器蕞多有三個(gè)檔位。對(duì)于室內(nèi)操控臺(tái)需要配置4-6檔的操縱桿時(shí)可選用本公司更堅(jiān)固的<SJ>P-VNSO經(jīng)典操縱桿。<SJ>P-XKBE和 <SJ>P-VNSO兩類(lèi)操縱桿均為實(shí)力領(lǐng)銜品牌，均可作為室內(nèi)操作臺(tái)可選品牌。
十一、聯(lián)系方式：
制造商：山東濟(jì)寧三好電器科技有限公司
通訊地址： 山東省濟(jì)寧市任城區(qū)觀音閣街道辦事處求賢路（海貝爾骨科醫(yī)院對(duì)過(guò)）
網(wǎng) 址：www.buybuyday.com 郵箱：sanhaodq@163.
電 話：0537-2356369 13173187611 18053778167
附件：<SJ>P-XKBE輕型主令控制器產(chǎn)品研發(fā)報(bào)告
尊敬的客戶請(qǐng)閱讀本研發(fā)報(bào)告并耐心的看完，可幫助您了解業(yè)內(nèi)輕型主令控制器的各種情況，了解室內(nèi)操作臺(tái)專(zhuān)用輕型主令控制器的研發(fā)、設(shè)計(jì)、試驗(yàn)全過(guò)程。能為您正確選購(gòu)該類(lèi)產(chǎn)品提供很好的幫助。研發(fā)報(bào)告如下：
（一）.研發(fā)背景
1、起重機(jī)電控操作歷史回顧：
a.凸輪控制器時(shí)代
在起重機(jī)操控方面，每一種新的操控電器的進(jìn)步都是伴隨著改善操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度的需求而產(chǎn)生的。以工業(yè)起重機(jī)為例，在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，重要的橋式起重機(jī)都需要有司機(jī)室。上世紀(jì)80年代，天車(chē)司機(jī)室內(nèi)安裝的全是凸輪控制器。一個(gè)司機(jī)駕駛室內(nèi)一般裝3-5個(gè)凸輪控制器。工作起來(lái)操作者要反復(fù)操控多個(gè)凸輪控制器，非常辛苦。直到本世紀(jì)初，新出廠的橋式起重機(jī)中凸輪控制箱還占據(jù)大約50%的比例。隨著技術(shù)的進(jìn)步，改善天車(chē)司機(jī)勞動(dòng)強(qiáng)度的需求日益急迫。
b.全凸輪控制器型聯(lián)動(dòng)控制臺(tái)的出現(xiàn)
從上世紀(jì)七十年代末八十年代初，中國(guó)起重機(jī)市場(chǎng)上就出現(xiàn)了凸輪控制器型的聯(lián)動(dòng)控制臺(tái)。操縱聯(lián)動(dòng)臺(tái)上的操作手柄控制起重機(jī)的運(yùn)行。一個(gè)操作手柄可控制1-2個(gè)電機(jī)的運(yùn)行，勞動(dòng)強(qiáng)度有很大的改善。特別是機(jī)構(gòu)多、操作頻繁的起重機(jī)更為顯著，很受司機(jī)歡迎。但因?yàn)楫?dāng)時(shí)聯(lián)動(dòng)控制臺(tái)價(jià)格偏高影響了推廣。直到上世紀(jì)90年代，聯(lián)動(dòng)臺(tái)價(jià)格有所下降后，新出廠的橋式起重機(jī)才開(kāi)始逐漸選用。但這類(lèi)聯(lián)動(dòng)臺(tái)的操作力仍達(dá)到了3-5KG，操作起來(lái)仍感費(fèi)勁。無(wú)疑，聯(lián)動(dòng)臺(tái)的出現(xiàn)，是起重機(jī)操控電器上一次很大的進(jìn)步。
c.全主令控制器型聯(lián)動(dòng)控制臺(tái)的出現(xiàn)
本世紀(jì)初，法國(guó)和德國(guó)主令控制器引進(jìn)到中國(guó)，受到中國(guó)多家企業(yè)仿制。從此全主令控制器型聯(lián)動(dòng)臺(tái)開(kāi)始應(yīng)用在工業(yè)橋式起重機(jī)上。該聯(lián)動(dòng)臺(tái)操作手柄減短，手柄操作力降到1.3KG以下，操作起來(lái)輕便靈活，省力。進(jìn)一步改善了天車(chē)司機(jī)的勞動(dòng)強(qiáng)度。當(dāng)然，由于工況情況的不同，如塔式起重機(jī)、港口起重機(jī)，一開(kāi)始國(guó)內(nèi)就使用了全主令控制器聯(lián)動(dòng)臺(tái)。
d.室內(nèi)操作臺(tái)的應(yīng)運(yùn)而生
進(jìn)入本世紀(jì)二十年代前后，隨著室內(nèi)操作臺(tái)和便攜式操作臺(tái)的興起，國(guó)外輕型主令控制器引進(jìn)到中國(guó)。特別是室內(nèi)操作臺(tái)快速發(fā)展，一些高污染、高溫、腐蝕環(huán)境行業(yè)的起重設(shè)備，為了改善操作人員的工作環(huán)境，由室外空中駕駛室轉(zhuǎn)為地面室內(nèi)操作臺(tái)操作。在工業(yè)起重機(jī)領(lǐng)域中，隨著監(jiān)控、攝像、變頻技術(shù)的普及，室內(nèi)遠(yuǎn)程控制操作已成為一種快速發(fā)展趨勢(shì)。室內(nèi)操作臺(tái)專(zhuān)用的輕型主令控制器應(yīng)運(yùn)而生。
2、各類(lèi)輕型主令控制器國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率及仿造情況：
本世紀(jì)二十年代前后，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的輕型主令控制器主要有四個(gè)國(guó)家的產(chǎn)品。他們是法國(guó)的施耐德XKBA(E)系列的輕型主令控制器；德國(guó)S+B公司的VCSO輕型操縱桿；德國(guó)杰斯曼公司的多軸控制器V11，意大利TER（特爾）CK主令控制器。從市場(chǎng)占有情況來(lái)看，法國(guó)的施耐德XKB A(E)系列的輕型主令控制器約占80%以上，德國(guó)S+B公司的VCSO型操縱桿所占百分之十幾，而其他品牌國(guó)內(nèi)市場(chǎng)很少見(jiàn)到。從質(zhì)量上看，德國(guó)的產(chǎn)品堅(jiān)固性、可靠性、耐用性較好，當(dāng)然價(jià)格也較高。而法國(guó)施耐德的XKB產(chǎn)品使用壽命明顯短一些。從施耐德的技術(shù)資料上看，施耐德的輕型主令控制器機(jī)械壽命僅有100萬(wàn)次。在市場(chǎng)調(diào)研中，據(jù)大多數(shù)用戶反映，在頻繁操作情況下，施耐德XKB A(E)輕型主令控制器多數(shù)使用一年多的時(shí)間就需要更換。當(dāng)然，有的場(chǎng)合操作不頻繁，可能用的時(shí)間長(zhǎng)一些。從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上看，國(guó)外進(jìn)口的輕型主令控制器都達(dá)不到客戶要求的堅(jiān)固、耐用的要求。市場(chǎng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，德國(guó)S+B公司的VCSO壽命可達(dá)2—3年以上，而杰斯曼V11質(zhì)量情況未收集到相關(guān)信息。
國(guó)內(nèi)廠家生產(chǎn)的輕型主令控制器全是仿制品，從2008年前后，國(guó)內(nèi)陸續(xù)有廠家仿制。主要仿制法國(guó)施耐德的產(chǎn)品，中國(guó)南北方均有廠家仿制，南方有2-3家，北方有2家。直到2018年，國(guó)內(nèi)才有一家仿制德國(guó)杰斯曼公司多軸控制器V11。近年，浙江又有個(gè)別企業(yè)仿造。而德國(guó)S+B公司的VCSO型操縱桿和意大利TER（特爾）CK主令控制器直到現(xiàn)在國(guó)內(nèi)還未發(fā)現(xiàn)有廠家仿造。由于施耐德主令國(guó)內(nèi)仿造廠家較多，2023年法國(guó)施耐德公司宣布主令控制器產(chǎn)品停止向中國(guó)大陸地區(qū)供貨。
3、國(guó)內(nèi)在用的輕型主令控制器質(zhì)量狀況：
先看一下國(guó)內(nèi)大量使用的XKB輕型主令控制器質(zhì)量狀況：
江西九江一鋼企軋鋼車(chē)間室內(nèi)操作臺(tái)安裝的是法國(guó)進(jìn)口的XKBE系列的輕型主令控制器，型號(hào)是XKBE16110。該主令為雙機(jī)構(gòu)“十”字形操作，3個(gè)檔位，有檔位手感，屬檔位位置保持機(jī)型。操作臺(tái)操作員介紹說(shuō)工廠使用的一直是法國(guó)進(jìn)口產(chǎn)品，新主令換上用一年多，不到兩年時(shí)間就因質(zhì)量故障得換下來(lái)。該廠曾試著換裝了國(guó)內(nèi)仿造品，使用兩個(gè)月就出現(xiàn)了質(zhì)量問(wèn)題，因崗位重要，從此再不敢使用國(guó)內(nèi)仿制品。這也可能是個(gè)個(gè)例。
另一個(gè)例子是：2022年，我公司從深圳拿回一臺(tái)從機(jī)場(chǎng)旅客登機(jī)橋上卸下來(lái)的施耐德XKBE主令，從外觀看使用時(shí)間不長(zhǎng)。型號(hào)是XKBE34229,手柄自復(fù)位，帶2個(gè)電位器機(jī)型，屬聯(lián)動(dòng)操作。換下來(lái)的原因是因?yàn)橐粋€(gè)操作方向沒(méi)有模擬信號(hào)。經(jīng)我們拆解檢查，發(fā)現(xiàn)是電位器軸上的小齒輪松動(dòng)造成。這說(shuō)明產(chǎn)品的可靠性不高。據(jù)客戶講，這類(lèi)產(chǎn)品在登機(jī)橋上一般也只能使用一年多的時(shí)間。在2023年法國(guó)施耐德停止供貨后，供應(yīng)商向客戶買(mǎi)了國(guó)內(nèi)一臺(tái)仿制品，由于對(duì)質(zhì)量不放心，始終未敢上機(jī)。
再看一下VCSO操縱桿。2018年，山西一焦化廠運(yùn)焦車(chē)上，使用的是德國(guó)S+B公司的VCSO型操縱桿，型號(hào)是VCSO9614SKEBZ40單機(jī)構(gòu)， “一”字形操作，4檔，有檔位手感，屬檔位保持型（人松開(kāi)操縱桿后，操縱桿能可靠的停留在各檔位上）。缺點(diǎn)是操作力太大，達(dá)14N，且操作不順滑，手感不好。用了近三年時(shí)間被換下了，換下來(lái)的原因是末檔無(wú)信號(hào)。換裝成我公司相似功能產(chǎn)品后，客戶將換下來(lái)的進(jìn)口主令寄回我公司，供我們做產(chǎn)品研發(fā)時(shí)參考。
對(duì)于德國(guó)杰斯曼公司V11多軸控制器和意大利TER（特爾）CK主令控制器，國(guó)內(nèi)用戶極少，未收集到進(jìn)口產(chǎn)品的相關(guān)質(zhì)量信息。但有V11仿制品的質(zhì)量信息。在2018年，我公司一客戶購(gòu)到德國(guó)V11多軸控制器的國(guó)內(nèi)仿制品，從外觀造型看，客戶講高大上。兩個(gè)月后，聽(tīng)客戶反映說(shuō)質(zhì)量不行，原因是不適用于頻繁操作。
以上就是國(guó)內(nèi)在用的各類(lèi)輕型主令控制器的大概的質(zhì)量情況。從客戶的反映看，德國(guó)的輕型操縱桿在結(jié)構(gòu)堅(jiān)固性、耐用性上比法國(guó)的XKB輕型主令控制器要好很多，但也滿足不了客戶耐用性的質(zhì)量訴求。綜合以上，國(guó)內(nèi)各類(lèi)輕型主令控制器均存在結(jié)構(gòu)堅(jiān)固性、耐用性不足的短板，這正成為終端客戶的痛點(diǎn)和關(guān)注點(diǎn)。
4、各輕型主令控制器不堅(jiān)固、不耐用的原因分析：
各輕型主令控制器的質(zhì)量問(wèn)題產(chǎn)生原因還得從其應(yīng)用場(chǎng)合及其技術(shù)設(shè)計(jì)用途方面進(jìn)行分析：
輕型主令控制器問(wèn)世是為同時(shí)滿足便攜式操作臺(tái)和室內(nèi)操作臺(tái)而開(kāi)發(fā)出的新品。首先是保證一時(shí)興起的便攜式操作臺(tái)的需求。便攜式操作臺(tái)本世紀(jì)初開(kāi)始引進(jìn)中國(guó)，主要在工業(yè)起重機(jī)上應(yīng)用。一度很盛行。一臺(tái)便攜式操作臺(tái)一般要裝2只輕型主令控制器，由人背著或者跨在胸前進(jìn)行操作，用于控制行車(chē)運(yùn)行。便攜式控制臺(tái)一般都用在重要工作場(chǎng)合作業(yè)的行車(chē)上，操作頻繁。便攜式控制臺(tái)要求輕型主令控制器必須輕量化、小型化。輕量化、小型化是輕型主令控制器設(shè)計(jì)時(shí)的剛性指標(biāo)。設(shè)計(jì)者為了產(chǎn)品的輕量化，必須盡可能多的選用工程塑料制造主令零部件。如S+B公司VCSO輕型操縱桿只有操作手柄是鋼件外，其余幾乎全是塑料件。又如施耐德XKB輕型主令控制器除機(jī)殼用鋁合金，操縱桿用鋼件，其余的也都是工程塑料制作。至于小型化方面，設(shè)計(jì)者也采取了多種措施，如XKBE主令的觸頭組將多個(gè)橋式雙斷點(diǎn)壓縮在一個(gè)塑料底座上。又如VCSO為小型化，專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)三種小型觸頭盒，機(jī)殼也由增強(qiáng)尼龍制造。
單從對(duì)主令控制器的認(rèn)識(shí)上來(lái)講，乍一看，主令控制器不就是發(fā)出指令信號(hào)的一種電器開(kāi)關(guān)裝置嗎？實(shí)際上則沒(méi)有那么簡(jiǎn)單，它是一種以非常堅(jiān)固扎實(shí)的機(jī)械結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的特殊電器開(kāi)關(guān)裝置。主令控制器由于是人工手動(dòng)操作，每次操動(dòng)，主令各機(jī)構(gòu)一下子從靜止?fàn)顟B(tài)迅速轉(zhuǎn)換到運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，操作力對(duì)機(jī)構(gòu)的沖擊是很大的。沒(méi)有堅(jiān)固的機(jī)械結(jié)構(gòu)做基礎(chǔ)，無(wú)法耐受住長(zhǎng)期的操作沖擊。主令控制器出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，除了機(jī)械磨損因素外，機(jī)構(gòu)堅(jiān)固性欠缺也是一個(gè)重要因素。室內(nèi)操作臺(tái)上安裝的輕型主令控制器，其重量由操作臺(tái)承擔(dān)，所以室內(nèi)操作臺(tái)對(duì)主令控制器的輕量化、小型化要求不那么重要。相反，機(jī)構(gòu)堅(jiān)固性、可靠性、耐磨性升級(jí)為首要考慮的問(wèn)題。室內(nèi)操作臺(tái)都是用在頻繁操作的重要場(chǎng)合，操控的都是擔(dān)負(fù)重要吊裝任務(wù)的起重設(shè)備。從用戶調(diào)查來(lái)看，現(xiàn)有的各類(lèi)型輕型主令控制器（含操縱桿）都還不能真正全面的滿足室內(nèi)操作臺(tái)的質(zhì)量需求。
5.便攜式操作臺(tái)和室內(nèi)操作臺(tái)應(yīng)用變化趨勢(shì)：
2017年，我們?cè)诖筮B鋼廠進(jìn)行市場(chǎng)調(diào)研時(shí)，在軋鋼車(chē)間看到一部天車(chē)配置的是便攜式操作臺(tái)。便攜式操作臺(tái)上裝有兩只輕型操縱桿，操作員胸前挎著便攜式操作臺(tái)，一邊頻繁操作，一邊躲著車(chē)間地面的障礙物，滿車(chē)間跑著。由于車(chē)間較長(zhǎng)，操作員來(lái)回走動(dòng)距離遠(yuǎn)，勞動(dòng)強(qiáng)度很大，而且極不安全。我們當(dāng)時(shí)就感覺(jué)這種操作方式不適用。大家知道，對(duì)于吊裝任務(wù)不太重的工礦企業(yè)，車(chē)間用的多為單梁起重機(jī)，多用遙控器或按鈕排操作，一般沒(méi)有固定操作員，但操作者須有操作資格證。這就是說(shuō)，便攜式操作臺(tái)對(duì)于吊裝任務(wù)繁重的企業(yè)不適用，而吊裝任務(wù)不重的一般工業(yè)企業(yè)又不選用，所以市場(chǎng)前景不看好。被淘汰是遲早的事。隨著監(jiān)控技術(shù)和變頻器技術(shù)的普及，一些環(huán)境差、由污染的場(chǎng)合的起重設(shè)備如垃圾吊、化工企業(yè)，鋼鐵冶金企業(yè)等企業(yè)，凡有條件的都會(huì)逐步轉(zhuǎn)向室內(nèi)操作臺(tái)操控起重機(jī)。新出廠的重要起重機(jī)和舊起重機(jī)的升級(jí)改造會(huì)逐漸向室內(nèi)操作臺(tái)轉(zhuǎn)變。因此，開(kāi)發(fā)能滿足室內(nèi)操作臺(tái)需求的專(zhuān)用輕型主令控制器會(huì)變得急迫和重要。
6、輕型主令控制器和中型主令控制器差別：
輕型主令控制器和中型主令控制器差別，在客戶推介中，有的客戶曾問(wèn)到此問(wèn)題。為了使客戶能簡(jiǎn)潔明了的了解輕型主令控制器和中型主令控制器的結(jié)構(gòu)差異，介紹如下：
輕型主令控制器顧名思義就是輕量化。小型化，檔位少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化。不同是輕型主令控制器機(jī)殼內(nèi)無(wú)齒輪增速傳動(dòng)付。正因?yàn)槭∪チ嗽鏊冽X輪傳動(dòng)付，給輕型主令控制器增加很大的制造難度。以法國(guó)施耐德的XKBE輕型主令控制器與XKDF中型主令控制器為例給以說(shuō)明：
從檔位上講，XKDF有5個(gè)檔位和6個(gè)檔位兩種。以5檔為例。操作手柄的轉(zhuǎn)角從1-5檔分別為12°,18°,24°,30°,36°，而凸輪軸和凸輪片相應(yīng)轉(zhuǎn)角分別則是：39°,58.5°,78°,97.5°,117°。凸輪軸上的轉(zhuǎn)角是操作手柄連接的增速齒輪（扇齒形狀）帶動(dòng)凸輪軸上的小齒輪增速后得到的大轉(zhuǎn)角。由于增速齒輪傳動(dòng)付的存在，主令尺寸和重量都將加大很多。而輕型主令控制器如XKB檔位少，只有3個(gè)檔位，手柄轉(zhuǎn)角分別為12°,24°,28。因?yàn)闆](méi)有增速齒輪傳動(dòng)付，所以手柄轉(zhuǎn)角也是裝有凸輪片和棘輪的凸輪軸的轉(zhuǎn)角。正因?yàn)榧喩限D(zhuǎn)角小，輕型主令控制器的檔位控制裝置制造工藝和難度加大很多。特別是有檔位手感、檔位保持機(jī)型（操作者松手后，主令能在相應(yīng)檔位停?。┕に囯y度更大。要求機(jī)殼兩側(cè)凸輪軸及凸輪軸上安裝的凸輪片、棘輪必須有極高同軸度，除零位檔以外，在每個(gè)檔位上，凸輪片的觸點(diǎn)閉合工作角度只有3-4°。所以說(shuō)，輕型主令控制器制造難度大于中型主令控制器。因?yàn)樵O(shè)計(jì)難度大，這也是國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家多采取仿造國(guó)外品牌，不自主創(chuàng)新研發(fā)的原因。
7、法國(guó)、德國(guó)輕型主令控制器拆解情況：
為了開(kāi)發(fā)出一款堅(jiān)固、耐用的操作臺(tái)專(zhuān)用機(jī)型投向市場(chǎng)。為此，在研發(fā)前期進(jìn)行市場(chǎng)調(diào)研、走訪客戶，確定產(chǎn)品的市場(chǎng)定位。在技術(shù)設(shè)計(jì)階段，為了掌握法、德產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)思路，我們對(duì)三種進(jìn)口機(jī)型進(jìn)行了拆解分析。被拆解主令均為客戶從運(yùn)行的設(shè)備上因質(zhì)量故障換下來(lái)后送我們做研究的。拆解它們，對(duì)于我們研究產(chǎn)品的設(shè)計(jì)思路、制造工藝提供幫助，并便于了解質(zhì)量問(wèn)題產(chǎn)生的原因，找到解決的辦法。
拆解的輕型主令控制器樣機(jī)共有三臺(tái)：第 一臺(tái)是法國(guó)施耐德XKBE主令，型號(hào)是XKBE16110。由江西九江一鋼企提供。該主令為雙機(jī)構(gòu)“十”字形操作，有檔位手感，屬檔位保持型；第二臺(tái)也是法國(guó)施耐德主令，由深圳提供，是機(jī)場(chǎng)旅客登機(jī)橋上淘汰下來(lái)的。型號(hào)是XKBE34229,下按式手柄，手柄自復(fù)位，可聯(lián)動(dòng)操作，無(wú)檔位手感，配2只法國(guó)XKZA15電位器（阻值1千歐）；第三臺(tái)是德國(guó)S+B公司的輕型操縱桿，由山西一焦化廠提供。型號(hào)是VCSO9614SKEBZ40，單機(jī)構(gòu)， “一”字形操作，有檔位手感，屬檔位保持型。對(duì)德國(guó)杰斯曼公司多軸控制器V11，未收集到實(shí)物，只在網(wǎng)上收集到了產(chǎn)品有關(guān)技術(shù)資料和技術(shù)參數(shù)。
拆解XKBE16110發(fā)現(xiàn)，主令機(jī)殼由鋁合金材料壓鑄而成，除操作手柄桿外，其他零部件幾乎均為工程塑料制造。觸頭組中5組觸點(diǎn)付集中設(shè)計(jì)在一個(gè)觸頭座上。拆解未發(fā)現(xiàn)觸頭組有問(wèn)題，但發(fā)現(xiàn)檔位機(jī)構(gòu)的塑料爪前端完全磨損壞了，已檔位不清，且檔位保持失效。分析認(rèn)為，塑料棘爪工作部分是R2.5的球面尖端。套筒內(nèi)的壓簧以20N的壓力使每個(gè)棘爪尖端緊貼在R30圓弧面的棘輪牙槽上滑動(dòng)換擋。一次單向操作棘爪就滑行30MM弧線長(zhǎng)度，而棘爪前端面不足3mm，二者的磨損程度相差十幾倍。所以塑料棘爪的壽命僅是塑料棘輪的1/15，因此棘爪的早期損壞是必然的，從而造成主令使用壽命短。施耐德公司也很誠(chéng)實(shí)，說(shuō)明書(shū)注明XKBE主令機(jī)械壽命為100萬(wàn)次，相當(dāng)于客戶頻繁操作，一年多的操作次數(shù)。
拆解 XKB34229發(fā)現(xiàn)：主令的手柄自復(fù)位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)非常特殊，其復(fù)位功能的實(shí)現(xiàn)是依靠每個(gè)塑料棘爪套筒內(nèi)的壓簧以2KG的壓力使棘輪前端球頭緊壓在R30內(nèi)圓弧上產(chǎn)生的下滑分力實(shí)現(xiàn)。每個(gè)操作方向有對(duì)稱(chēng)的兩個(gè)棘爪同步工作。復(fù)位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的確很巧妙，但不耐用，一旦弧面磨出溝紋或出現(xiàn)干摩擦，手柄復(fù)位就會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。本機(jī)使用時(shí)間不長(zhǎng)，被換下來(lái)的原因倒不是復(fù)位機(jī)構(gòu)出現(xiàn)問(wèn)題，拆解發(fā)現(xiàn)是一個(gè)操作方向電位器無(wú)模擬信號(hào)輸出。經(jīng)檢查其原因是該電位器軸上的小齒輪塑料緊固裝置松動(dòng)而造成的故障。這說(shuō)明，其緊固結(jié)構(gòu)存在不可靠的問(wèn)題。
這樣看來(lái)施耐德公司的XKBE檔位保持型和手柄自動(dòng)回零兩種機(jī)型存在的突出問(wèn)題還是出在檔位控制和自動(dòng)復(fù)位結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上。另外，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)于精巧也確實(shí)存在可靠性差的問(wèn)題。但觸頭組聚合一體的設(shè)計(jì)應(yīng)該是很先進(jìn)的，但缺點(diǎn)是壞一個(gè)觸點(diǎn)組，整機(jī)就報(bào)廢，且不好維修，這也是不好的一面。
拆解德國(guó)S+B公司VCSO9614SKEBZ40輕型操縱桿：
操縱桿防塵罩已徹底壞掉，檢查發(fā)現(xiàn)末檔無(wú)電器開(kāi)關(guān)量信號(hào)，拆解發(fā)現(xiàn)是觸點(diǎn)壞掉。另外還發(fā)現(xiàn)，三檔凸輪片因與棘輪檔位不同步，因觸點(diǎn)在檔位上無(wú)信號(hào)，工人裝配時(shí)，對(duì)凸輪片角度進(jìn)行了修理。凸輪片上被裝配工修挫的痕跡還明顯存在。這說(shuō)明產(chǎn)品棘輪檔位和凸輪片相對(duì)應(yīng)的工作部位同步性達(dá)不到要求，所以需要裝配時(shí)，工人現(xiàn)場(chǎng)修銼。據(jù)用戶講，該機(jī)被拆下來(lái)時(shí)，在焦化廠的煤焦車(chē)上已用了2年多的時(shí)間，這也到了其使用壽命。觸頭組有三種不同的規(guī)格，但均為橋式雙斷點(diǎn)。凸輪片為扇形（2mm厚），緊密套裝在凸輪軸上。因凸輪片太薄，觸頭組的動(dòng)觸橋頂桿前端與凸輪片接觸應(yīng)力偏大，造成不耐磨，其電壽命估計(jì)在150萬(wàn)次左右，和用戶告知的使用年限基本相吻合。此操縱桿觸頭組屬于易損件，有快換拆卸結(jié)構(gòu)。另外，棘輪檔位控制和保檔機(jī)構(gòu)十分可靠，這是個(gè)亮點(diǎn)設(shè)計(jì)。
VCSO9614SKEBZ40的檔位控制機(jī)構(gòu)由半徑R26的塑料扇形棘輪和單個(gè)塑料搖臂組成，搖臂端部有一只主壓簧，為提檔位保持可靠性，搖臂中間背部設(shè)有一只輔助壓簧。搖臂上裝有一只直徑為6mm的滾輪，在棘輪上滑動(dòng)，處在棘輪凹槽中時(shí)實(shí)現(xiàn)檔位保持。共有4個(gè)檔位，其檔位角度分別為12°,18°,24°,30°,36°檔位手感清晰。在每個(gè)檔位上，操作員松開(kāi)手，操作桿都能可靠的停留在相應(yīng)檔位上。且檔位機(jī)構(gòu)耐用，缺點(diǎn)是操作力較大，達(dá)15N，操作不順滑，有卡頓感覺(jué)（但不卡頓）。為了輕量化，機(jī)殼用增強(qiáng)尼龍制造，各轉(zhuǎn)動(dòng)部位均為滑動(dòng)套支承。整體結(jié)構(gòu)還算堅(jiān)固、可靠。
德國(guó)杰斯曼的V11多軸控制器從在網(wǎng)上收集到的資料看，主令殼體位于中間，殼體內(nèi)有檔位控制和運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。每個(gè)操作方向觸頭盒布置在機(jī)殼的兩側(cè)，一側(cè)有兩組，另一側(cè)有一組。每一個(gè)觸頭組有兩個(gè)觸點(diǎn)付，每個(gè)觸點(diǎn)付，對(duì)應(yīng)一個(gè)凸輪片，凸輪片安裝在凸輪方軸上。整機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，并小型化、輕量化。
總之，我們感覺(jué)，法國(guó)、德國(guó)進(jìn)口的輕型主令控制器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緊湊，在小型化、輕量化方面都做的相當(dāng)?shù)轿?。但在?jiān)固性、耐用性方面都存在明顯不足。相比較，德國(guó)產(chǎn)品堅(jiān)固性、耐用性好過(guò)法國(guó)產(chǎn)品。國(guó)內(nèi)仿造的機(jī)型因?yàn)槭钦蘸J畫(huà)瓢，都繼承了進(jìn)口機(jī)型的設(shè)計(jì)缺點(diǎn)，此外因制造工藝不如國(guó)外，從而又增加了質(zhì)量隱患。
二、技術(shù)設(shè)計(jì)方案：
通過(guò)以上各方面的分析，給本次自主研發(fā)確定了思路和開(kāi)發(fā)目標(biāo)。
本次研發(fā)的思路是：公司專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)深知開(kāi)發(fā)操作臺(tái)專(zhuān)用輕型主令控制器走仿造的路，達(dá)不到研發(fā)的目的。只能走自主研發(fā)的路子。確定以法國(guó)、德國(guó)的機(jī)型為參考機(jī)型。結(jié)構(gòu)造型以德國(guó)V11多軸控制器為主要參考對(duì)象，吸取德國(guó)VCSO輕型操縱桿和法國(guó)輕型主令控制器上的設(shè)計(jì)亮點(diǎn)，并結(jié)合我們以往對(duì)各類(lèi)主令控制器多年研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，堅(jiān)持不崇洋、不媚外，相信外國(guó)人能做到的，中國(guó)人一樣能做到的信念，堅(jiān)信我們一定能開(kāi)發(fā)出一款理想的室內(nèi)操作臺(tái)專(zhuān)用輕型主令控制器。在技術(shù)設(shè)計(jì)上，對(duì)產(chǎn)品的堅(jiān)固性，可靠性，超長(zhǎng)耐用性、產(chǎn)品性能、人機(jī)工程五個(gè)方面放到首位考慮和優(yōu)先保證。產(chǎn)品的小型化、輕量化放在第二位考慮。產(chǎn)品應(yīng)用范圍定位在室內(nèi)操作臺(tái)。不支持便攜式操作臺(tái)。
1、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：
結(jié)構(gòu)造型主要參考德國(guó)杰斯曼V11多軸控制器機(jī)型，借鑒S+B公司的VCSO輕型操縱桿的檔位控制結(jié)構(gòu)。杰斯曼V11結(jié)構(gòu)造型設(shè)計(jì)是中間為鋁合金機(jī)殼，四側(cè)布置觸頭組。由于其單個(gè)觸頭組較厚，為此在每個(gè)操作方向上機(jī)殼一側(cè)布置2付觸頭組，另一側(cè)布置一付觸頭組。運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和檔位控制機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)在機(jī)殼內(nèi)。操縱桿為零位機(jī)械聯(lián)鎖手柄，上提式解鎖。VCSO觸頭組也是布置在機(jī)殼兩側(cè)，但有一組布置在機(jī)殼底部。機(jī)殼內(nèi)是檔位控制和操縱裝置。其操縱手柄也是機(jī)械聯(lián)鎖手柄，上提解鎖。
本公司操作臺(tái)專(zhuān)用主令的結(jié)構(gòu)造型主要有兩種機(jī)型，一是檔位保持型，二是手柄自復(fù)位型。具體構(gòu)造參見(jiàn)如下示意圖和文字說(shuō)明：
<SJ>P-XKBE輕型主令控制器機(jī)型一主要由Ⅰ.操作機(jī)構(gòu)， Ⅱ.機(jī)殼部分，Ⅲ.轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu) ，Ⅳ.凸輪開(kāi)關(guān)組，Ⅴ.檔位保持機(jī)構(gòu)五大部分組成。
1）、操作機(jī)構(gòu)由上手球1、下手球2、操縱桿3、硅膠防塵罩4、定位桿5組成。
2）、機(jī)殼部分由增強(qiáng)尼龍安裝板22、機(jī)殼20、定位件16構(gòu)成。尼龍安裝板用4-M4螺釘6穿過(guò)操作臺(tái)面板8與機(jī)殼20固定在一起。底部定位件16用4-M4螺釘與機(jī)殼底部固定在一起。
3）、轉(zhuǎn)動(dòng)部分由機(jī)殼內(nèi)的曲軸7、十字件15，左側(cè)凸輪軸11、右側(cè)凸輪軸18、左側(cè)滾動(dòng)軸承9、右側(cè)滾動(dòng)軸承19構(gòu)成。左右側(cè)凸輪軸和曲軸7硬連接在一起，前后凸輪軸與十字件15硬連接在一起，在機(jī)殼兩側(cè)滾動(dòng)軸承的支承下，可以靈活轉(zhuǎn)動(dòng)。
4）、凸輪開(kāi)關(guān)組位于示意圖中的左側(cè)和后側(cè)，由凸輪片10、黑色觸頭座12、觸頭組框架13、觸頭組14組成。凸輪片通過(guò)方孔緊緊套裝在凸輪軸上。觸頭組安裝在觸頭組框架上的觸頭座12上。
5）、檔位保持機(jī)構(gòu)17由棘輪、雙搖臂杠桿、搖臂滾子、搖臂拉簧及棘輪上的停檔構(gòu)成的組件24及防護(hù)板23和輔助壓簧25構(gòu)成。實(shí)現(xiàn)檔位控制和末位檔限位功能。輔助壓簧的作用是助力拉簧增強(qiáng)檔位保持的可靠性。
機(jī)型一結(jié)構(gòu)布置特點(diǎn)：觸頭開(kāi)關(guān)組集中布置在機(jī)殼一側(cè)，機(jī)殼另一側(cè)是檔位控制機(jī)構(gòu)，兩側(cè)的凸輪軸都處于懸臂工作狀態(tài)。滾動(dòng)軸承設(shè)計(jì)在緊靠機(jī)殼部位，此種布置方式可使結(jié)構(gòu)盡可能小型化。這種結(jié)構(gòu)，其技術(shù)工藝難點(diǎn)在于要求機(jī)殼兩側(cè)的凸輪軸必須有極高的同軸度和對(duì)稱(chēng)性，否則，圖中右側(cè)的檔位控制裝置和左側(cè)的凸輪片之間不能很好的同步工作。
自復(fù)位機(jī)型2結(jié)構(gòu)布置基本同機(jī)型一，所不同的是滾珠軸承1和滾珠軸承2設(shè)計(jì)在凸輪軸軸頭兩端。在檔位控制側(cè)增裝了手柄自復(fù)位機(jī)構(gòu)21。手柄自復(fù)位機(jī)構(gòu)由撥盤(pán)、中心臂扭簧、扭簧導(dǎo)軸等零件構(gòu)成。所有轉(zhuǎn)動(dòng)部分均在兩端滾珠軸承的支承下工作。整體結(jié)構(gòu)剛性好，同軸度高，工作十分可靠。
2、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的有關(guān)技術(shù)說(shuō)明
1）.檔位選定：法國(guó)施耐德XKBE輕型主令控制器在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)為主導(dǎo)機(jī)型。每個(gè)操作方向上檔位多為三個(gè)檔位，手柄轉(zhuǎn)角分別為1-0-1 ，12°；2-0-2 ， 20°；3-0-3 ， 28°。凸輪軸轉(zhuǎn)角與手柄轉(zhuǎn)角相同。我們考慮到變頻技術(shù)已大量采用，大多數(shù)情況下三個(gè)檔位已夠用。所以，檔位和安裝尺寸直接采用XKBE的數(shù)據(jù)。
2）.檔位保持機(jī)型的檔位控制機(jī)構(gòu)：法國(guó)XKBE檔位保持型主令控制機(jī)構(gòu)耐用度不夠，我們不予采用。我們?nèi)赃x取本公司成熟的由雙搖臂、滾子、鋼板棘輪和拉簧組成的檔位控制機(jī)構(gòu)和可靠的末位檔位限位裝置。但此處有個(gè)難題，那就是棘輪檔位角度較小，棘輪外圓直徑又受限，造成棘輪的牙槽既窄又淺，搖臂滾子嵌入牙槽的深度不夠，對(duì)于檔位保持型，鎖檔牢固性不理想。操作者松手后，有脫檔可能。為此我們參考德國(guó)S+B公司的VCSO在搖臂背面增加輔助壓簧，增強(qiáng)檔位保持可靠性的處理辦法，我們也在棘輪搖臂杠桿背面中間部位各增加一只輔助壓簧，正是在輔助壓簧的幫助下，棘輪檔位被可靠鎖住。操作者松開(kāi)手柄后，操縱桿仍能穩(wěn)穩(wěn)停留在各個(gè)檔位上。此時(shí)手柄操作力控制在12N，操作順滑。聯(lián)動(dòng)操作也不費(fèi)力。符合人機(jī)工程。
3）.手柄自復(fù)位機(jī)構(gòu)：手柄自復(fù)位裝置開(kāi)始我們研究分析了S+B的壓簧復(fù)位裝置和 XKDF的拉簧復(fù)位裝置。經(jīng)過(guò)反復(fù)比較后，蕞終還是采用我公司獨(dú)創(chuàng)的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)中心臂扭簧復(fù)位裝置，此處進(jìn)行了小型化改進(jìn)設(shè)計(jì)。復(fù)位可靠，特別耐用。實(shí)現(xiàn)了操作省力，回零準(zhǔn)確，零位永不漂移。
4）.觸頭組：觸頭組原型為德國(guó)杰斯曼V6多軸控制器的觸頭組。德國(guó)原機(jī)上觸頭組屬于易損件。觸頭組設(shè)計(jì)有快拆卸結(jié)構(gòu)。為了增加觸頭組的使用壽命，我們對(duì)觸頭組做了優(yōu)化改進(jìn)，即在動(dòng)觸橋挺桿與凸輪片接觸的尖端部位增加一個(gè)φ2.5的圓柱形、開(kāi)口的空心金屬嵌件，硬度RC35以上。這一改進(jìn)，觸頭組電壽命在150萬(wàn)次的基礎(chǔ)上猛增到800萬(wàn)次，達(dá)到和主令整機(jī)同壽命。
5）.凸輪片：重新設(shè)計(jì)凸輪片，凸輪片工作部位厚度為3mm,選用日本帝人聚碳酸酯制造。由于主令各檔之間角度太小，只有8°，凸輪片的觸點(diǎn)閉合工作角只有4°，因此凸輪片制造精度要求極高。凸輪片通過(guò)方孔緊密套裝在8*8的凸輪方軸上，并用開(kāi)口擋圈軸向限位。
6）.主令帶電位器結(jié)構(gòu)：電位器工作轉(zhuǎn)角由凸輪軸上的增速齒輪帶動(dòng)電位器軸固定的小齒輪實(shí)現(xiàn)的，其傳動(dòng)比6.27.電位器工作角度±160°，傳動(dòng)付為鋼制齒。齒輪付正確嚙合不需要調(diào)整，靠有關(guān)機(jī)件的制造精度保證。
7）.精度問(wèn)題：本機(jī)中金屬機(jī)殼是各結(jié)構(gòu)組件安裝的基礎(chǔ)件。因此在每一操作方向上，左右側(cè)和前后側(cè)機(jī)殼上定位孔的同軸度控制在φ0.05以內(nèi)。而機(jī)殼兩側(cè)的組件均用止口與機(jī)殼上的定位孔定位，并用M4的螺釘緊固在機(jī)殼上。而機(jī)殼內(nèi)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上的凸輪軸，由滾珠球軸承支承。滾珠軸承安裝位置由機(jī)型決定。并確保機(jī)殼一側(cè)凸輪方軸套裝的多個(gè)凸輪片和機(jī)殼另一側(cè)方軸上套裝的棘輪（含復(fù)位導(dǎo)軸）同步工作。由于1-3檔各檔位之間只有8°，凸輪片的工作部位必須與棘輪上的檔位對(duì)應(yīng)。而凸輪片使觸頭組發(fā)出電信號(hào)的工作角度只有4°左右，兩端稍微不同步或不對(duì)稱(chēng)，主令就不能正常工作。這也是輕型主令控制器制造工藝超高的原因所在。技術(shù)設(shè)計(jì)上我們采取了很多技術(shù)措施，確保各個(gè)零部件的制造精度和裝配精度都達(dá)到技術(shù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
（三）產(chǎn)品試制簡(jiǎn)介：
1、產(chǎn)品試制：公司產(chǎn)生研發(fā)操作臺(tái)專(zhuān)用輕型操縱桿想法起始于2017年，期間國(guó)內(nèi)不斷的有客戶向我公司求購(gòu)輕型主令控制器，也有不少客戶直接建議我們盡快著手研發(fā)該產(chǎn)品。公司深知自主研發(fā)輕型主令控制器的風(fēng)險(xiǎn)和難度，所以直到2019年，公司才蕞后下決心自主研發(fā)。并組織人員開(kāi)始進(jìn)行社會(huì)調(diào)研，客戶訪問(wèn)。新產(chǎn)品應(yīng)用市場(chǎng)目標(biāo)定位，對(duì)新樣品拆解分析，并確定技術(shù)開(kāi)發(fā)路線。
2020年正式進(jìn)入技術(shù)設(shè)計(jì)階段。根據(jù)已確定的技術(shù)設(shè)計(jì)方案，按照等強(qiáng)度等壽命的原則，對(duì)各個(gè)零部件進(jìn)行技術(shù)設(shè)計(jì)。當(dāng)年就完成了第 一輪的技術(shù)設(shè)計(jì)任務(wù)。
2021年試制出幾臺(tái)新樣機(jī)，投放到公司網(wǎng)站上推廣。隨機(jī)抽一臺(tái)樣機(jī)在公司專(zhuān)門(mén)的壽命試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行帶負(fù)荷200萬(wàn)次壽命試驗(yàn)，目的重點(diǎn)檢驗(yàn)各零部件的強(qiáng)度 ，磨損情況。通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)上存在的問(wèn)題，為第二輪設(shè)計(jì)改進(jìn)提供技術(shù)支持。另外，產(chǎn)品放到網(wǎng)站上，目的主要是聽(tīng)取市場(chǎng)反應(yīng)。收到國(guó)內(nèi)很多客戶詢價(jià)、求購(gòu)?？蛻羟筚?gòu)蕞多的是替代法國(guó)施耐德XKBE的產(chǎn)品。我們認(rèn)為第 一輪產(chǎn)品還不夠成熟，因此第 一輪產(chǎn)品，一直未向客戶供貨。
2022年開(kāi)展了第二輪的改進(jìn)設(shè)計(jì)，第二輪改動(dòng)很大。2022年上半年，經(jīng)過(guò)半年的優(yōu)化改進(jìn)設(shè)計(jì)，下半年轉(zhuǎn)入小批量生產(chǎn)并向客戶供貨，。到2023年6月份，投放市場(chǎng)的近數(shù)百臺(tái)，出廠全部合格，使用中均未出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。得到客戶的深度認(rèn)可，產(chǎn)品的質(zhì)量和手感得到客戶的贊同。從此各機(jī)型轉(zhuǎn)入批量生產(chǎn)，并大量向客戶供貨。
2、因客戶需要很多年的使用，才能考核出產(chǎn)品的質(zhì)量可靠性和耐用性。為了更快掌握產(chǎn)品的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，必須進(jìn)行臺(tái)架壽命試驗(yàn)。我們選取兩種機(jī)型的各一臺(tái)樣機(jī)，對(duì)其做臺(tái)架帶負(fù)載壽命試驗(yàn)考核，詳見(jiàn)產(chǎn)品試驗(yàn)記錄表。
四、產(chǎn)品壽命試驗(yàn)分析表：
綜合評(píng)價(jià)：
根據(jù)市場(chǎng)反饋，投入市場(chǎng)的新產(chǎn)品質(zhì)保期內(nèi)質(zhì)量可靠、耐用性得到客戶的深度認(rèn)可和普遍好評(píng)。產(chǎn)品有品牌力，更有競(jìng)爭(zhēng)力。按照公司臺(tái)架試驗(yàn)結(jié)果，可以推斷，手柄自復(fù)位型高配款輕型主令控制器在頻繁操作的工況下，其正常使用年限在5年以上。檔位保持機(jī)型正常使用可在2年以上。
在小型化方面檔位保持機(jī)型與德國(guó)杰斯曼V11機(jī)型外形尺寸相當(dāng)，手柄自復(fù)位型由于增設(shè)了中心臂扭簧自復(fù)位機(jī)構(gòu)，尺寸稍有增加。在輕量化方面，由于本機(jī)追求堅(jiān)固扎實(shí)、可靠耐用，實(shí)現(xiàn)軸承化，增加機(jī)加工件，造成輕量化上有所不足。但與中型主令控制器相比不僅外形尺寸大為減少，整機(jī)重量也下降30%-40%。綜合看<SJ>P-XKBE操作臺(tái)專(zhuān)用主令控制器在性能、人機(jī)工程學(xué)等方面達(dá)到國(guó)外機(jī)型同等先進(jìn)水平。在堅(jiān)固性，可靠性，超耐用性及性價(jià)比諸方面均遙遙高于國(guó)內(nèi)外品牌，成為國(guó)內(nèi)室內(nèi)操作臺(tái)可選品牌。
二零二四年九月
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