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    小松液壓挖掘機電控操縱系統控制原理

    作者:二手挖掘機 來源:www.umzl.tw 發布時間:2016-09-25

    摘要:小松液壓挖掘機電控操縱系統控制原理

    近年來隨著電液控制技術的發展,電控操縱系統已成為電子負荷傳感控制系統的組成部分,在發達國家的工程機械領域得到普遍應用。小松各系列履帶式液壓挖掘機在我國工程領域應用十分廣泛,其中PC200-6、PC120-6等部分機型配置有電控操縱系統。本文系統介紹小松電控操縱系統結構、原理和調整,并對其常見故障進行分析,以有助于對此類系統的了解。

    1、電控操縱控制系統結構、原理和調整

    小松電控操縱系統與其他控制系統有數據信息傳送但相對獨立,硬件系統包括左、右電控操縱手柄、控制裝置ECU、先導控制比例閥。

    二手挖掘機

    1.1系統結構(1)操縱手柄。

    該操縱手柄為電阻式電控手柄,其結構為X、Y每軸各有2個同軸相連電位式傳感器,分別作為每軸正、反向操作的位置信號,每個手柄共有4路模擬信號輸出,主要向控制ECU輸出操縱手柄4個操作位的位置指令信號。操縱手柄位于中位時每個傳感器電壓為2.5±0.2V,操作時,被操作位的傳感器輸出在2.5~4.6V間,而相反位傳感器輸出在2.5~0.6V間,它們的輸出信號隨操作位置的變化而變化。

    (2)控制裝置ECU。

    控制裝置ECU除接收左、右操縱手柄8個操作位置指令信號之外,還從動力控制ECU獲取發動機和泵運行狀態信息,向顯示器傳遞系統控制和故障信息;利用各控制信息對回轉、動臂、斗桿、鏟斗等4個動作機構的8個動作先導控制比例閥進行控制。

    (3)先導控制比例閥。

    先導控制比例閥為電磁控制式,在控制裝置ECU電流的控制下,控制各動作的先導濁壓,從而控制各換向閥的開度和換向。

    1.2控制原理

    (1)操縱手柄位置傳感器發出的信號隨其操縱位置的變化而變化,當手柄位于中位或反位操作時,其輸出信號在0.6~2.8V之間,ECU控制相應比例閥電流約90mA左右,該比例閥處于關閉狀態,相應的先導控制油壓為零(不動作);當操作該操縱位時,其輸出信號在3.0~4.4V之間,隨操作幅度增大而增大,ECU控制相應比例閥電流隨之按比例在300~1000mA間變化,相應的先導控制油壓在0.5~2.9MPa間變化,從而控制相應的動作換向閥開度。

    (2)操縱手柄X軸(或Y軸)的正、反向2個位置傳感器輸出信號電壓應在0.4~4.6V范圍內,并存在U正=5-U反的關系,其關系誤差應在0.3V之內,否則認定該軸的傳感器有故障,控制器ECU將對該動作機構的2個控制比例閥電流進行安全鎖定,使該動作機構無法工作,并進行故障報警。

    (3)為確保安全,在打開電源和起動前,控制裝置ECU需確認各操縱位置位于中位(8個位置傳感信號電壓均應為2.5±0.3V,否則以操縱手柄不在中位而對動臂、斗桿、鏟斗、回轉等所有動作的控制比例閥電流進行鎖定保護,禁止其工作。

    1.3系統調整

    系統的調整主要是操縱手柄位置傳感器的調整和先導油壓力的調整。

    位置傳感器為電位式,其電源為5V,其軸可360°旋轉,每個操縱手柄有4個位置傳感器,調整時使手柄立于中位,首先調整手柄圓盤與柱塞間的間距(1~2mm),然后分別調整各位的傳感器輸出信號電壓在2.5±0.2V范圍。分別操作每位到最大,檢測其傳感器輸出信號電壓應大于4.2V,否則應再次檢查手柄圓盤與柱塞間的間距和手柄萬向節的磨損度并進行修復。

    先導油壓正常與否關系到系統動作先導控制油壓是否正常,其標準值為2.9MPa。

    2、故障診斷系統

    故障診斷系統通過顯示器進入,分為服務程序和故障診斷程序。通過服務程序可檢測系統各傳感器的輸出電壓信號參數和電磁閥控制電流參數;通過故障診斷程序可查詢過去的故障或現故障的故障代碼(見表1)。

    3、常見故障分析

    (1)常見故障一:鏟斗、斗桿、動臂、回轉均不能動作,并有故障報警。

    故障分析:①誤操作。打開鑰匙和起動前操縱手柄不在中位,引起控制裝置ECU進行安全鎖定保護,只要使2個操縱手柄位于中位后,再重新開電門起動即可恢復正常。②操縱手柄故障。如某組位置傳感器搖臂斷裂或變形,即使操縱手柄在中位,該組的傳感器并不在中位(輸送信號不在2.5±0.2V范圍內),引起控制裝置ECU進行安全鎖定保護。

    故障檢測方法:左右2個操作手柄均在中位時,進入服務程序,檢查各操作位服務代碼[50、51(動臂);52、53(鏟斗);54、55(回轉);56、57(斗桿)],檢查其位置傳感器的輸出電壓,正常值應為2.5±0.3V,從而判斷故障點并進行更換或修復。

    由于行走操作為傳統液壓控制式,不受系統影響。

    (2)常見故障二:個別動作不能動作,并有故障報警。

    故障分析:①該動作機構操作手柄的2個傳感器線路短路或斷路。②該動作機構的2個先導控制比例閥故障或其電路故障。具體可通過調取故障代碼結合實際測量對故障點進行判斷,并進行修復或更換。

    (3)常見故障三:鏟斗、斗桿、動臂、回轉等動作比較慢。

    故障分析:最可能的故障是先導總油壓低于正常值,由于行走操作為傳統液壓式,所受影響不明顯,而其他動作先導壓力通過比例閥控制,其影響比較明顯,通過檢測先導油壓后確定。

    (4)常見故障四:個別動作比較慢

    所有的小松挖掘機零部件在工作中安裝了液壓分油器后都將會變得無力和緩慢:主動溢分閥門有的毛病是在需要調整他的關鍵部件的位置,液壓分泵需要控制系統斷電的老問題,先前的導航系統也存在較多問題。小松挖掘機的大部分問題打偶不是太難解決的只要找到問題發生的根本原因。

    整機的動力系統的助力閥門按下后,但是二手挖掘機的掘效力卻不增加是什么原因呢:它主要是導致發動機動力助力開關的主要病因,動力助力的閥門跟DG間會存在導線瞬間短路的現象,主要溢出流動閥門存在問題,KB分流電磁閥門有間隙,DG分流電磁閥與KB軸承間的存在導線間無法連接。

    大多數液壓油缸不能自由運動要不就是速度減緩:液壓油缸上面的用來密封作用的套損壞嚴重,前置分油閥的軸承出現故障,主電路板操作系統閥芯片被卡,先導出的閥門有異常現象,減振器閥門芯片被卡在分流閥中。

    小松挖掘機的動臂的降落操作過于單調,工作速度會相當的快速:緣由是當它行走時,主動臂執行降落命令時選擇的分流閥門產生故障導致液壓分油器無法正常工作。

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