旋挖鉆機電控系統(tǒng)培訓教材ppt課件

1、品質(zhì)改變世界品質(zhì)改變世界30噸旋挖鉆機電控系統(tǒng)培訓噸旋挖鉆機電控系統(tǒng)培訓目錄目錄一：概述二：動力部分組成及原理2.1 電源部分2.2 啟動部分2.2.1啟動設備2.2.2旋挖鉆機啟動保護原理及實現(xiàn)過程2.3 電子節(jié)能控制裝置2.3.1四種工作模式下的轉速控制2.3.2自動怠速系統(tǒng)2.3.3 轉速標定2.4 柴油機轉速控制原理2.4.1 過熱保護控制2.5 故障診斷三：泵閥控制部分3.1泵閥分類3.2旋挖專用泵閥3.3挖掘機泵的特性3.4旋挖專用閥及挖掘機液壓件的自動怠速檢測區(qū)別四：電氣系統(tǒng)技術保養(yǎng)三一重機有限責任公司三一重機有限責任公司品質(zhì)改變世界品質(zhì)改變世界 本篇將以30噸川崎液壓系統(tǒng)旋挖鉆

2、機為例講述旋挖鉆機的電氣系統(tǒng)基本原理、基本構造、操作說明、故障分析。一：概述旋挖鉆機基本上都以柴油機作為動力，為改善我們的生存環(huán)境，減少污染，柴油機技術得到了飛速發(fā)展，電噴應用是最新技術之一，供油系統(tǒng)由電子控制實現(xiàn)噴射燃油，使燃燒更適合工況的需要，燃燒更充分、效率更高。與普通機械式供油系統(tǒng)相比較，升功率增大，降低了排氣污染、噪聲和燃油消耗率。三一重機有限責任公司三一重機有限責任公司品質(zhì)改變世界品質(zhì)改變世界機電一體化是液壓旋挖鉆機的主要發(fā)展方向，其最終目的是機器人化，實現(xiàn)全自動運轉，這是旋挖鉆機技術的又一次飛躍。作為工程機械主導產(chǎn)品的液壓旋挖鉆機，在近幾十年的研究和發(fā)展中，已逐漸完善，其工作裝置

3、、主要結構件和液壓系統(tǒng)已基本定型。人們對液壓旋挖鉆機的研究，逐步向機電液控制系統(tǒng)方向轉移。控制方式不斷變革，使旋挖鉆機由簡單的杠桿操縱發(fā)展到液壓操縱、氣壓操縱、電氣操縱、液壓伺服操縱、無線電遙控、電液比例操縱和計算機直接控制。所以，對旋挖鉆機機電一體化的研究，主要是集中在液壓旋挖鉆機的控制系統(tǒng)上。液壓旋挖鉆機電氣控制系統(tǒng)主要是對發(fā)動機、液壓泵、多路換向閥和執(zhí)行元件（液壓缸、液壓馬達）的一些溫度、壓力、速度、開關量的檢測并將有關檢測數(shù)據(jù)輸入給旋挖鉆機的專用控制器，控制器綜合各種測量值、設定值和操作信號發(fā)出相關控制信息，對發(fā)動機、液壓泵、液壓控制閥和整機進行控制。SY310RCSY310RC采用五

4、十零發(fā)動機，日本研發(fā)技術和日本制造技術的保證下、最高輸出功率的公差范圍嚴格控制在3%5%以下。這樣嚴格精密的制造技術在同行業(yè)中屈指可數(shù)、是五十鈴柴油機高品牌的優(yōu)勢之一、保證了OEM客戶推出的產(chǎn)品的可靠性和信賴性。動力強勁、油耗低、經(jīng)濟性能優(yōu)越。投入市場后、在長期的市場應用中以其優(yōu)良的耐久性&可信賴性贏得了各層用戶的高度評價。本系列產(chǎn)品為環(huán)保型柴油機。五十鈴工程用柴油機是在汽車用的基礎上、不僅融入了汽車上的優(yōu)良設計、而且根據(jù)工程機械用的許多特性有針對性地開發(fā)研究出來的。因此、在環(huán)保方面同樣、可以把五十鈴汽車上領先的排放技術應用于在工程機械中、通過了EURO2、EPA2等廢氣排放標準。五十

5、鈴柴油機在環(huán)保技術方面、不僅局限于EURO2、EPA2等廢氣排放標準、現(xiàn)在試制開發(fā)出了EURO3EPA3的更新?lián)Q代產(chǎn)品、在保持其輸出功率和提高其性能、以及突破了世界上嚴格苛刻的歐美排放標準的認可、現(xiàn)在正致力于研發(fā)更環(huán)保清潔的4次排放標準的柴油機。 310C用的柴油機AA-6HK1XQP的主要參數(shù)： 四沖程，水冷，頂置氣門，直噴式，渦輪增壓(可載中冷器)；配帶風扇、油濾、機濾、空濾器 在帶風扇、發(fā)電機條件下額定值如下： 總排放量為 ：7790Lit 最大輸出功率：181Kw186.8Kw kW / 2100 min-1(帶風扇、發(fā)電機條件下額定) 最大扭矩 ：872.8 Nm / Approx.

6、 1700 min-1 燃油消耗率 ：236.6gr / kW. H or less(最大輸出下) 柴油機噪音 ：95dB以下(無風扇條件下) 最低工作溫度：-20(帶預熱裝置) 最高工作海拔：2000米 (若2000米以上時使用,因為自然原因導致柴油機功率下降,機械方面需要調(diào)整)外觀圖旋挖工作狀態(tài)圖三一重機有限責任公司三一重機有限責任公司品質(zhì)改變世界品質(zhì)改變世界底盤電氣控制系統(tǒng)具有以下功能：底盤電氣控制系統(tǒng)具有以下功能： 1：控制功能：控制功能：負責對發(fā)動機、液壓泵、液壓控制閥和整機的復合控制。2：檢測和保護功能：檢測和保護功能：通過一系列的傳感器、油壓開關、蜂鳴器、熔斷器和顯示屏等對挖機的

7、發(fā)動機、液壓系統(tǒng)、氣壓系統(tǒng)和工作狀態(tài)進行檢測和保護。3：故障診斷功能：故障診斷功能：主要對發(fā)動機及液壓系統(tǒng)進行故障診斷。三一重機有限責任公司三一重機有限責任公司品質(zhì)改變世界品質(zhì)改變世界二：動力部分組成及原理二：動力部分組成及原理 420R旋挖鉆機動力系統(tǒng)由電源部分、啟動部分、發(fā)動機數(shù)據(jù)采集及轉速控制、旋挖鉆機動力系統(tǒng)由電源部分、啟動部分、發(fā)動機數(shù)據(jù)采集及轉速控制、節(jié)能控制及故障診斷報警系統(tǒng)等組成。節(jié)能控制及故障診斷報警系統(tǒng)等組成。2.1 電源部分電源部分系統(tǒng)電源為直流系統(tǒng)電源為直流24V電壓供電、負極搭鐵方式；采用節(jié)電壓供電、負極搭鐵方式；采用節(jié)12V 120AH蓄電池串聯(lián)作蓄電池串聯(lián)作發(fā)動機

8、啟動電源，由帶內(nèi)置硅整流和電壓調(diào)節(jié)裝置的交流發(fā)電機充電，以維持蓄發(fā)動機啟動電源，由帶內(nèi)置硅整流和電壓調(diào)節(jié)裝置的交流發(fā)電機充電，以維持蓄電池電量和穩(wěn)定系統(tǒng)電壓；蓄電池輸出端裝設電源繼電器，由鑰匙開關控制，以電池電量和穩(wěn)定系統(tǒng)電壓；蓄電池輸出端裝設電源繼電器，由鑰匙開關控制，以增加電源系統(tǒng)的安全性。增加電源系統(tǒng)的安全性。 1) 蓄電池：采用蓄電池：采用12V 120AH免維護型蓄電池，免維護型蓄電池，2組串聯(lián)。組串聯(lián)。 2) 發(fā)電機：發(fā)電機：24V 50A交流發(fā)電機，由發(fā)動機自帶，內(nèi)置硅整流電路及電壓調(diào)節(jié)交流發(fā)電機，由發(fā)動機自帶，內(nèi)置硅整流電路及電壓調(diào)節(jié)器，帶有電壓輸出。器，帶有電壓輸出。本交流發(fā)

9、電機有三個端子：端子本交流發(fā)電機有三個端子：端子B（DC 電源輸出端子），電源輸出端子），L 端子和端子和R 端子。端子。因因L 端子與磁場線圈連接，所以它與端子與磁場線圈連接，所以它與R 端子一起形成初始勵磁電流的輸入端子，端子一起形成初始勵磁電流的輸入端子，使交流發(fā)電機開始發(fā)電。使交流發(fā)電機開始發(fā)電。而且它的另一功能是作電壓輸出端子用（電流輸出量只有而且它的另一功能是作電壓輸出端子用（電流輸出量只有1 安培）。安培）。當當L 端子電壓達到蓄電池電壓時，它將端子電壓達到蓄電池電壓時，它將充電指示充電指示燈關閉。燈關閉。3)3)充電指示燈充電指示燈當轉動鑰匙開關至接通位置時，該指示燈亮。鑰匙開

10、關至起動位置后，發(fā)電機正常發(fā)電后，該指示燈會熄滅，如果該燈一直亮，則請檢查發(fā)電機是否出現(xiàn)故障。發(fā)電機后視圖發(fā)電機后視圖4) 電源繼電器：裝于電瓶的正極控制總電源，由鑰匙開關控制，以增加電源系統(tǒng)的安全性。 a)接通：把鑰匙開關打到“接通”位置以啟動電路系統(tǒng)，此時電源繼電器接通，系統(tǒng)得電。在啟動發(fā)動機之時，鑰匙開關必須是接通的。 b)斷開：把鑰匙開關打到“斷開”位置，電源繼電器斷電，以切斷電路系統(tǒng)。2.2 2.2 啟動部分啟動部分 1)啟動電機：24V 4.5KW 起動電機三個接線柱的作用和連接如下： a) 50接線柱接啟動馬達繼電器。 b) 31接線柱為負極搭鐵。 c) 30接線柱可接車上的用電

11、器的正極 2) 鑰匙開關：用于啟動發(fā)動機。 3) 安全繼電器：用于檢測啟動過程中發(fā)電機工作狀態(tài). 4) 液壓操縱：液壓操縱桿在“鎖住”位置，發(fā)動機才能啟動。 5)啟動馬達繼電器: 容量100A2.3.1 2.3.1 四種模式下的轉速控制四種模式下的轉速控制通過顯示屏設置工作模式來限制發(fā)動機的最高空轉轉速2.3.2 2.3.2 自動怠速系統(tǒng)自動怠速系統(tǒng) 旋挖鉆機具有自動怠速裝置，當操縱桿回中位達3秒后，發(fā)動機自動進入低速運轉，從而可減小液壓系統(tǒng)的空流損失和發(fā)動機的磨損，起到節(jié)能和降低噪聲的作用。當扳動操縱桿重新作業(yè)時，發(fā)動機自動恢復到原來的轉速狀態(tài)。CAN總線2.3.2 2.3.2 轉速標定系統(tǒng)

12、轉速標定系統(tǒng)2.4 2.4 柴油機轉速控制原理柴油機轉速控制原理本系統(tǒng)采用控制器，步進電機驅動器控制單元，通過調(diào)節(jié)油門擺桿大小的達到調(diào)節(jié)油門的開度的目的, 從而控制發(fā)動機的轉速。由熄火電磁閥切斷發(fā)動機的燃油供應,檢測到鑰匙開關處于OFF后，燃油切斷閥關閉，阻止燃油流向發(fā)動機。發(fā)動機的停止不由油門擺桿控制,只與熄火電磁閥的位置有關油門旋鈕逆時針旋動時, 即降速時，由控制器給出降速信號，對應的柴油機油門開度減少，柴油機轉速下降，達到設定的油門開度后，降速信號停止，進入轉速自動調(diào)節(jié)階段。發(fā)動機油門控制盤發(fā)動機油門控制盤 可通過調(diào)節(jié)該發(fā)動機油門控制盤改變發(fā)動機的轉速速度檔位對應設定的柴油機轉速如下表：

13、速度檔位對應設定的柴油機轉速如下表：速度檔位柴油機轉速（轉/分）速度檔位柴油機轉速（轉/分）110007180021100819003130092000415001021505160011225061700AI14002.8.3 過熱保護控制過熱保護控制 冷卻水達到一定溫度時，控制器將執(zhí)行發(fā)動機保護工作當冷卻水溫過熱達到一極報警（冷卻液溫度超過98度）時,控制器將限制行走馬達高速行駛當冷卻水溫過熱達到二極報警（冷卻液溫度超過100度）時,控制工作模式自動降低一檔，即從H模式降至S模式再至L模式、B模式。液壓系統(tǒng)的吸收功率將從100%降至90% 、80%當冷卻水溫過熱達到三級報警（冷卻液溫度超過

14、103度）時，柴油機自動進入自動怠速工作狀態(tài)（轉速下降），直至冷卻液溫度降至正常溫度為止。三一重機有限責任公司三一重機有限責任公司品質(zhì)改變世界品質(zhì)改變世界2.7 故障診斷報警裝置 故障診斷報警裝置對旋挖鉆機的運行狀態(tài)進行監(jiān)視， 一旦發(fā)生異常能及時報警，并指出故障部位，從而可及早清除事故隱患，減少維修時間，降低保養(yǎng)和維護費用，改善作業(yè)環(huán)境，提高作業(yè)效率。其硬件主要由控制器和顯示屏為系統(tǒng)核心，輔以其他檢測和保護控制元件，實現(xiàn)對控制對象的各種監(jiān)測目的，它有如下特點：1）顯示屏面板能防水、防塵，整個裝置抗干擾能力強，并能防震。2）能對機器的運行情況進行連續(xù)監(jiān)測，并根據(jù)要求進行報警。3）裝置在硬件上具有

15、光控電路，在光線陰暗時自動打開背光，照明液晶屏，在不同溫度下，自動調(diào)節(jié)液晶屏的灰度，以達到最佳視覺效果。4）裝置具有工作小時總計，系統(tǒng)時間顯示且能對其進行調(diào)整，使其與當?shù)貢r間一致。 故障診斷報警系統(tǒng)結構圖 (420R)SANYHM三一重機有限責任公司三一重機有限責任公司品質(zhì)改變世界品質(zhì)改變世界CAN 顯示屏界面如下 界面1：主畫面界面3：運行信息查詢 界面2：泵工作狀態(tài)三一重機有限責任公司三一重機有限責任公司品質(zhì)改變世界品質(zhì)改變世界5）可以對液晶屏進行翻屏操作，可查閱采集的各路參數(shù)的具體數(shù)值或者各開關量的正常與否。6）工作后每次只選一個工作模式，選定一個新的工作模式之后，原工作模式自動消除。每

16、次重新啟動旋挖鉆機后，功率模式重新回到S（標準）模式。7）每次重新接通并啟動旋挖鉆機后，行駛高低速選擇開關處于低速狀態(tài)，只有當按下開關后才依次在高速與低速之間轉換。8） 每次重新啟動旋挖鉆機后，自動怠速開關處于自動怠速有效模式，只有按下自動怠速開關，自動怠速功能才能取消。顯示類別輸入或輸出信號方式指示儀表方式實時監(jiān)測燃油箱油位表 油量傳感器 模擬量發(fā)動機冷卻液溫度表溫度傳感器 模擬量機油壓力表機油壓力開關 開關量 油門旋鈕油門旋扭 模擬量三個壓力開關PX口 PY口 及輔泵開關量控制器采集到的所有開關輸入輸出點狀態(tài)開關量三一重機有限責任公司三一重機有限責任公司品質(zhì)改變世界品質(zhì)改變世界本監(jiān)控報警系

17、統(tǒng)各功能顯示方式、采集信號具體情況列表如下：本監(jiān)控報警系統(tǒng)各功能顯示方式、采集信號具體情況列表如下：顯示類別輸入或輸出信號方式液晶顯示報警菜單機油壓力不足 開關量發(fā)動機冷卻液溫度過熱模擬量空氣濾清器阻塞壓力傳感器 開關量三一重機有限責任公司三一重機有限責任公司品質(zhì)改變世界品質(zhì)改變世界三：泵閥控制部分420R根據(jù)泵閥可以分為旋挖專用泵閥和挖掘機用泵閥旋挖專用泵的特點:泵為單比例閥,控制前后泵的總輸入功率,采集輔助泵的壓力開關信號,做自動怠速判斷,基本液壓原理如下圖:挖掘機液壓件的特點:使用30T泵閥代替旋挖專用液壓件,使用后泵代替原有的專用輔助泵.由此產(chǎn)生了兩個電控要求:1.限制后泵流量的問題,

18、因后泵的流量大大超過原有的輔助泵,需要在立桅加壓展寬時限制后泵的最大流量,將后泵的流量限制在最大排量的一半2.在立桅加壓展寬任義一個動作時,需要控制上車液壓系統(tǒng)的先導電磁閥打開,該電磁閥控制備用閥芯的開啟自動怠速的控制旋挖專用液壓件: 檢測三個壓力信號,1PX口 2PY口 3 輔助泵開啟挖掘機液壓件: 檢測十一個開關信號: 1.9個壓力開關 2.立桅信號(由上車電氣系統(tǒng)提供) 3.展寬信號(由上車電氣系統(tǒng)提供)功率控制系統(tǒng)旋挖鉆機配備工作模式控制系統(tǒng)，可以使操作者根據(jù)作業(yè)工況不同，選擇適合的作業(yè)模式，使發(fā)動機輸出最合理的動力。420R旋挖鉆機有四種作業(yè)模式可供選擇，模式的選擇通過顯示屏上的“模式”選擇按鈕實現(xiàn)。旋挖鉆機工作后每次只選一個工作模式，選定一個新的工作模式后，原工作模式自動消除。 H 模式(重載)：即重負荷挖掘模式，發(fā)動機油門處于最大供油位置，發(fā)動機以全功率投入工作； S 模式(標準)：即標準作業(yè)模式，液壓泵輸入功率的總和約為發(fā)動機最大功率的90%； L模式(輕載)：即普通作業(yè)模式，液壓泵輸入功率的總和約為發(fā)動機最大功率的80%;2.8.2 功率優(yōu)化系統(tǒng)功率優(yōu)化系統(tǒng) 該功率優(yōu)化系統(tǒng)采用閉環(huán)控制，工作中它能根據(jù)發(fā)動機負荷的變化，自動調(diào)節(jié)液壓泵所吸收的功率，使液壓泵的功率始終與發(fā)動機的功率相匹配，控制器即對發(fā)動機采取