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挖掘机液压泵及其控制系统推荐(三)

文字:[大][中][小] 手机页面二维码 2019/8/19     浏览次数:    

这种转速感应控制系统组成如图13(a)所示。挖掘机维修该系统由泵倾斜盘控制机构、电液比例减压阀、控制器、转速传感器和油门开度传感器等组成。由油门开度传感器检出策动机油门开度,输入控制器,由微处理机计算出此油门开度下,策动机最大功率的转速nR,并以此转速作为控制目标。转速低于目标转速时,控制器发出控制信号,通过电液比例减压阀,使泵吸取功率降低,减小策动机负荷,使策动机转速上升。当泵吸取功率过小时使策动机转速高于目标转速时,控制器发出控制信号,通过电液比例减压阀,使泵吸取功率增加,增加策动机负荷,使策动机转速下降,策动机始终保持最大功率转速nR处工作,如图14所示。一般采用脉宽调制方式来控制电液比例减压阀,控制器向电液比例减压阀输出控制液压。

电液比例减压阀特性如图15所示。随着输入控制电流I的增加,输出控制液压增加。挖掘机修理通过电液比例减压阀控制的液压泵特性曲线如图16所示。实现变功率控制。为了充分利用策动机功率,转速感应控制系统策动机和液压泵的匹配采取超马力设定,即液压泵最大吸取功率超过策动机最大额定功率,因为有转速感应控制,可以把液压泵功率拉回至策动机的额定功率,充分吸取策动机全功率,而且策动机不会过载。一般还将液压泵最大负荷力矩(电液比例减压阀电流最小时)设定低于策动机最大力矩,以保证电液比例减压阀失效时,策动机也不会熄火。其匹配情况如图17所示,图17为泵p-Q特性上,液压泵与策动机功率匹配情况。其控制系统方块图如图18所示,在此图中也表示了整个控制系统的组成。

油门开度传感器检出策动机油门开度,通过A/D变换输入计算机,通过内存查表求得控制的目标转速。转速传感器检出旋转脉冲,通过F/D变换将脉冲量变为数字量,求得策动机实际转速,与目标转速进行比较得到转速差△ne,通过微机PID运算,以脉宽调制方式输出,经功率放大输入电液比例减压阀,对液压泵进行控制调节。当转速感应控制系统出现故障时,可以通过后备开关将此系统切断,同时将电液比例减压阀通过电阻和电源相连接,使得能以一定的电流通过电液比例减压阀,转速感应控制功能消除。液压泵吸取功率设定和压力感应控制一样,一般按策动机额定功率90%来设定,为此要正确抉择电阻值,使得通过电液比例减压阀的电流值产生液压泵90%设定的控制液压。

这种转速感应控制系统的组成如图19所示。这种转速感应控制系统的液压泵排量控制是电子化的,完全由App来确定,液压泵变量控制特性可以任意设定,而且控制系统的响应也可变化,按照需要来设定。液压泵的排量由伺服活塞7的位置来确定,伺服活塞两端液压作用b面积不相等,其小端一直与控制泵压力油相通,其大端通过高速电磁阀6可与控制泵相通或断开,大端又可通过高速电磁阀5与回油相通或切断。当两高速电磁阀都处于关闭状态,伺服活塞固定液压泵排量不变;高速电磁阀5闭、高速电磁阀6开,液压泵排量增加;反之液压泵排量减少,两高速电磁阀的开闭通过控制器中微机来控制的,微机按照油门开度传感器、压力传感器和转速传感器等信号,按照控制App确定液压泵排量。

输出控制电信号来操纵高速电磁阀,改变液压泵倾斜盘转角,又通过液压泵倾斜盘角度传感器,进行反馈控制。挖掘机是一种多功能的机械,进行的作业内容有挖掘、装载、挖沟、填埋、整修、搬运、破碎和平地等。所遇到的作业对象――土质变化较大,有软性粘土、松沙质土、紧密沙质土,较紧密砂砾混合土,砂砾原石和软岩等。另外使用方式和要求也不同:有时追求最大作业量,要求阐扬最大功率,进行强有力地掘削;有时强调燃料经济性,出产率要求不突出,进行一般挖掘和装载工作;有时则重视精度和安全,进行精细工作和微调作业,在窄小的场地进行操作。为了适应不同作业和使用工况,满足人们的使用愿望,就需要进行分工况控制,按照作业工况和使用要求来对策动机和液压泵进行优化设定。

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