Comfort Series Seat For Caterpillar Machines Caterpillar

CARM 系统部件

图 1	g03496821
轮式自行式铲运机座椅悬架和 CARM 系统部件 (A) 控制器 (B) 传感器 (C) 减振器

CARM 系统由四个主要部件组成：减振器、传感器、控制器和控制程序。 参考图 1 和以下部分中的详细论述。

减振器

减振器的有源部件为使用音圈进行打开和关闭的阀。

与大多数半有源系统不同的是，CARM 减振器的一个主要特性是在不通电的状态下阻尼非常高。 此因素在座椅的电气部件故障情况下尤为明显。 减振器将默认为高阻尼状态。 座椅性能变化将在悬架中提供足够的阻尼来允许操作完成换档。 但是，如果不适感增强，则提示操作员座椅有故障，必须报告进行维修。 减振器内没有可维修零件。

传感器

阀组件包含一个位置传感器，用于阀的控制反馈回路。 此外，还用一个温度传感器来监视系统温度。 这两个传感器主要用于监视部件性能级别。 这两个传感器内置在减振器中，为不可维修零件。

除阀组件内的传感器外，悬架中还内置有一个位移传感器，用于监视悬架的行程。 位移传感器主要用于建立限位块的接近度。 此传感器为 2 部分传感器，出厂时已标定好，不得随意篡改。 如果移动了两部分中的其中一部分，则标定将不再准确，座椅性能将受损。

此外还有一个压力传感器，用于测量空气弹簧中的压力。 此传感器与位移传感器一起用于确定操作员的重量。 这两个传感器对于驱动悬架动作的控制程序和操作员的最终行驶感方面都起到很大作用。 压力传感器为可维修零件。 位移传感器为不可维修零件。

控制器

控制器封装在一个小型密封防水外壳中，该外壳安装在座椅悬架里面。 外壳内的零件均为不可维修零件。

控制程序

控制程序是一个成功半有源系统的关键。 控制程序读取来自各种传感器的输入信号。 控制程序创建一个输出电流信号，用于将悬架的阻尼调整至每秒高达 1000 次。 控制程序建立在一些独立控制方案上，根据传感器感测到的情况开始生效。 以下为各种控制程序和功能的简要概述：

• 默认状态 - 至减振器的所有电流都切断的状态。 默认状态为失效安全模式，该模式下减振器默认为故障或功率损失状态

• 正常操作 - 此程序大部分时间处于活跃状态。 正常操作根据操作员的重量选择适当的阻尼率。

• 限位块 - 当悬架位置到达距离限位块的设定距离范围内时，此程序激活。 可预测到限位块碰撞情况下的速率。 限位块按悬架与限位块的接近程度成比例增大阻尼。 当悬架开始远离限位块时，限位块程序停用。

• 虚拟限位块（事件敏感登记）- 与限位块程序的工作方式类似。 但是，即使悬架远离限位块，虚拟限位块也可能会开始生效。 此程序的目的是抑制大输入运动并有效保持操作员连接至踏板和控制装置。 此特性为 Caterpillar 专属，正在申请专利中

额外的悬架设计约束

除设计半有源座椅悬架挑战外，设计 CARM 座椅悬架时需考虑各种约束。

• 为兼容传统和当前的驾驶室设计，不允许更改基座

• 需要向后兼容传统座椅顶部，以尽量减少客户的升级费用和停机时间

• 保持或提高铲运机悬架的耐用性

CARM 座椅悬架可安装在所有新的或旧的 WTS 驾驶室中，并与所有旧的或新的座椅顶部紧密配合。

结果与结论

图 2	g03496977
无源和 CARM 座椅性能的比较

正常操作期间，相比等同无源座椅，CARM 座椅悬架可向操作员提供减少 30% 的峰值加速度。 参考图 2。 CARM 座椅悬架消除了会给操作员带来不适的大部分限位块碰撞。 CARM 座椅悬架提供了一个在电气故障情况下保护操作员的失效安全模式。

线路示意图