液壓挖掘機(jī)電氣和電子控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、.wd.wd.wd.液壓挖掘機(jī)電氣與電子控制系統(tǒng)挖掘機(jī)電氣與電子控制系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)挖掘機(jī)電氣系統(tǒng)控制及工作狀態(tài)監(jiān)測。二十世紀(jì)九十年代前的挖掘機(jī)電氣系統(tǒng)只起輔助作用,功能簡單，主要包括發(fā)動(dòng)機(jī)電路,簡單儀表電路如水溫表、燃油表、機(jī)油壓力表、液壓油溫表、工作小時(shí)計(jì)等及必要的整車電氣線路如燈光、嗽叭、刮雨器等，有的機(jī)型會(huì)配置空調(diào)器。但二十世紀(jì)九十年代以后，隨著挖掘機(jī)技術(shù)的開展，發(fā)動(dòng)機(jī)、液壓系統(tǒng)的控制越來越復(fù)雜，對電氣控制系統(tǒng)的要求也越來越高，挖掘機(jī)電氣與電子控制系統(tǒng)地位也越來越重要，成為挖掘機(jī)重要的組成局部，代表了挖掘機(jī)整車技術(shù)開展水平及方向。10.1 挖掘機(jī)整車電路系統(tǒng)組成與分析圖10-1為典型挖掘機(jī)

2、整機(jī)電氣系統(tǒng)原理圖。挖掘機(jī)電器系統(tǒng)主要由電源電路、發(fā)動(dòng)機(jī)電路、數(shù)字組合儀表、作業(yè)電氣控制系統(tǒng)、整車電器附件電路等組成：電源電路電源電路由蓄電池1、電源總開關(guān)2、發(fā)電機(jī)4、起動(dòng)開關(guān)5、保險(xiǎn)盒7等組成。蓄電池負(fù)極搭鐵，正極接電源總開關(guān)，并通過保險(xiǎn)絲接起動(dòng)開關(guān)B端，操作人員將起動(dòng)開關(guān)轉(zhuǎn)至ON位置，起動(dòng)開關(guān)B端與BR端接通，電源總開關(guān)線圈通電，開關(guān)主觸點(diǎn)接通，蓄電池通過開關(guān)主觸點(diǎn)與保險(xiǎn)盒相連，整車電路通電。發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，發(fā)電機(jī)開場發(fā)電，發(fā)電機(jī)B端與電源總開關(guān)輸出端并聯(lián)，一方面對蓄電池充電，另一方面向整機(jī)供電。此時(shí)發(fā)電機(jī)L端電壓升高，儀表充電指示燈熄滅。10路保險(xiǎn)盒分別向空調(diào)、行走電磁閥、先導(dǎo)電磁閥、雨

3、刮器、大燈、工作燈、預(yù)熱電路等供電。發(fā)動(dòng)機(jī)電路發(fā)動(dòng)機(jī)電路主要由起動(dòng)、預(yù)熱、熄火三局部電路組成。1起動(dòng)電路起動(dòng)電路由蓄電池1、起動(dòng)開關(guān)5、起動(dòng)復(fù)合繼電器6、起動(dòng)馬達(dá)3等組成。發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，點(diǎn)火鑰匙插入起動(dòng)開關(guān)，轉(zhuǎn)動(dòng)鑰匙至起動(dòng)位置START，起動(dòng)開關(guān)B端與C端連通，電路經(jīng)BC起動(dòng)復(fù)合繼電器的常開繼電器線圈起動(dòng)復(fù)合繼電器的常閉繼電器主觸點(diǎn)地，常開繼電器主觸點(diǎn)因線圈通電而吸合，從而起動(dòng)馬達(dá)內(nèi)部繼電器線圈通電，起動(dòng)馬達(dá)內(nèi)部繼電器主觸點(diǎn)B、S接通，電流經(jīng)蓄電池負(fù)極地蓄電池正極電源總開關(guān)起動(dòng)馬達(dá)S起動(dòng)馬達(dá)B馬達(dá)定子線圈蓄電池負(fù)極，起動(dòng)馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)被起動(dòng)。發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，發(fā)電機(jī)開場發(fā)電，L端電壓升高，從而使

4、起動(dòng)復(fù)合繼電器常閉繼電器線圈通電，其主觸點(diǎn)斷開，起動(dòng)復(fù)合繼電器常開繼電器主觸點(diǎn)因線圈斷電而斷開，起動(dòng)馬達(dá)斷電而停頓運(yùn)轉(zhuǎn)，從而保護(hù)了起動(dòng)馬達(dá)在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后被拖動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)而損壞。2 預(yù)熱電路冬天起動(dòng)時(shí)，因氣溫低，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)困難，這時(shí)起動(dòng)前須預(yù)熱，預(yù)熱電路由蓄電池1、起動(dòng)開關(guān)5、預(yù)熱繼電器10、預(yù)熱器11等組成。起動(dòng)前，起動(dòng)鑰匙轉(zhuǎn)至預(yù)熱位置HEAT，電流經(jīng)起動(dòng)開關(guān)B端起動(dòng)開關(guān)R1端預(yù)熱繼電器線圈低，預(yù)熱繼電器主觸點(diǎn)吸合，電流經(jīng)蓄電池負(fù)極地蓄電池正極電源總開關(guān)預(yù)熱繼電器主觸點(diǎn)預(yù)熱器，預(yù)熱器通電加熱對發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管加熱，同時(shí)，預(yù)熱信號(hào)傳送至儀表33，預(yù)熱指示燈亮，預(yù)熱約20秒后不同發(fā)動(dòng)機(jī)要求會(huì)不同，點(diǎn)火鑰匙再

5、轉(zhuǎn)至起動(dòng)位置START，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。 這種預(yù)熱電路簡單，但是否需要預(yù)熱、預(yù)熱時(shí)間均靠操作人員掌握，有些發(fā)動(dòng)機(jī)采用帶預(yù)熱控制器的火焰預(yù)熱器。圖102是帶預(yù)熱控制器的火焰預(yù)熱器原理圖。圖102 預(yù)熱控制器外部接線圖K1:點(diǎn)火開關(guān)ON檔 K2:點(diǎn)火開關(guān)ST檔 P:預(yù)熱塞 DL:預(yù)熱指示燈D:供油電磁閥 D+:接發(fā)電機(jī)D+端 K:預(yù)熱繼電器 Rt溫度傳感器工作原理如下：在發(fā)動(dòng)機(jī)水道安裝有負(fù)溫度系數(shù)溫度傳感器Rt，當(dāng)環(huán)境溫度高于0時(shí)，開關(guān)擰到ON檔指示燈亮2S后熄滅，系統(tǒng)不進(jìn)入預(yù)熱程序；當(dāng)環(huán)境溫度低于0時(shí)，把鑰匙開關(guān)擰到ON檔，溫度傳感器感應(yīng)的信號(hào)傳送到電子式火焰預(yù)熱控制器, 電路進(jìn)人工作狀態(tài), 預(yù)熱指

6、示燈點(diǎn)亮, 電子式火焰頂熱控制器內(nèi)的電磁式繼電器K觸點(diǎn)閉合, 開場向預(yù)熱塞P供電，指示燈亮28S后熄滅，此時(shí)把鑰匙開關(guān)擰到START檔，發(fā)動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)馬達(dá)拖動(dòng)下運(yùn)轉(zhuǎn)，電磁閥D自動(dòng)翻開油路，向處于熾熱的火焰預(yù)熱塞供油，在進(jìn)氣管內(nèi)噴射火焰，輔助柴油發(fā)動(dòng)機(jī)在短時(shí)間內(nèi)啟動(dòng)，當(dāng)完成規(guī)定的工作程序后，控制盒自動(dòng)切斷電源，停頓工作。如果在30秒內(nèi)不起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī), 火焰預(yù)熱裝置電路停頓工作。發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)舌, 交流發(fā)電機(jī)端子D的電壓很快上升到28V, 電子式火焰預(yù)熱控制器接收到該信號(hào)后,自動(dòng)切斷燃油電磁閥的供電。3 熄火電路目前發(fā)動(dòng)機(jī)已普遍采用熄火電磁閥熄火電路，電路由起動(dòng)開關(guān)5，熄火繼電器8，熄火電磁閥9組成。當(dāng)起

7、動(dòng)開關(guān)置于ON檔時(shí)，電流經(jīng)起動(dòng)開關(guān)BAcc熄火電磁閥保持線圈地，熄火電磁閥保持線圈通電，但線圈吸力不夠，熄火電磁閥不能吸合，保持熄火位置，當(dāng)起動(dòng)開關(guān)置于起動(dòng)檔START時(shí)，電流經(jīng)起動(dòng)開關(guān)BC熄火繼電器線圈地，熄火繼電器主觸點(diǎn)接通，從而熄火電磁閥吸合線圈通電，電磁閥吸合，脫離熄火狀態(tài)，使發(fā)動(dòng)機(jī)能起開工作，起動(dòng)完成后，起動(dòng)開關(guān)回至檔，熄火電磁閥吸合線圈斷電，但保持線圈繼續(xù)有電，使熄火電磁閥保持吸合狀態(tài)，發(fā)動(dòng)機(jī)能正常工作，發(fā)動(dòng)機(jī)要熄火時(shí)，起動(dòng)開關(guān)置于0檔，起動(dòng)開關(guān)Acc端斷電，使熄火電磁閥保持線圈斷電，熄火電磁閥脫離吸合狀態(tài)，發(fā)動(dòng)機(jī)熄火。數(shù)字組合儀表圖103為典型的組合儀表圖。圖102圖103 儀表

8、組合儀表主要由以下局部組成：指示儀表：指針式燃油表、指針式水溫表； 漢字點(diǎn)陣液晶屏：顯示液壓油溫、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、工作小時(shí)計(jì)、其它客戶定制內(nèi)容；液晶屏還用于整機(jī)工作狀態(tài)監(jiān)控，整機(jī)工作正常時(shí)，顯示“工作正常，當(dāng)整機(jī)工作出現(xiàn)故障時(shí)，顯示故障內(nèi)容，如“機(jī)油壓力低。 報(bào)警指示燈：報(bào)警內(nèi)容可根據(jù)客戶要求定制，通常包括充電指示、預(yù)熱指示、發(fā)動(dòng)機(jī)過熱報(bào)警、機(jī)油壓力過低報(bào)警、液壓油溫過高報(bào)警、空濾堵塞報(bào)警、液壓油濾堵塞報(bào)警等；當(dāng)報(bào)警信號(hào)出現(xiàn)時(shí)，指示燈點(diǎn)亮或閃爍，液晶屏顯示相應(yīng)故障內(nèi)容，必要時(shí)，蜂鳴器同時(shí)發(fā)出報(bào)警聲，從而實(shí)現(xiàn)三級(jí)報(bào)警提示； 行走速度選擇按鈕：用于選擇高速或低速行走； 切換鍵：當(dāng)液晶屏上轉(zhuǎn)速顯示區(qū)假設(shè)

9、還要顯示電壓或其它客戶要求參數(shù)，通過切換鍵進(jìn)展顯示切換以顯示；消音鍵：出現(xiàn)故障報(bào)警時(shí)，操作人員道出現(xiàn)故障并準(zhǔn)備排除時(shí)，可按該鍵消除報(bào)警聲，以防止長時(shí)間報(bào)警，造成不愉快感覺。但操作人員應(yīng)及時(shí)排除故障，或請服務(wù)人員維修，如不排除故障，僅僅按消音鍵消音，下次開機(jī)，會(huì)繼續(xù)報(bào)警； 傳感器：為提供儀表顯示和報(bào)警的相關(guān)測量與控制信號(hào)。包括水溫傳感器、液壓油溫度傳感器、燃油傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、機(jī)油壓力報(bào)警開關(guān)、空濾報(bào)警開關(guān)等。4作業(yè)電氣控制系統(tǒng) 不同挖掘機(jī)要求不同，圖101中，作業(yè)電氣包括行走速度控制電路，先導(dǎo)操縱控制電路。 行走速度控制電路由上下速選擇開關(guān)28、行走速度繼電器26、行走電磁閥25組成，上下速

10、選擇開關(guān)不按下時(shí)，挖掘機(jī)行走速度為低速，按下上下速選擇開關(guān)，行走速度繼電器動(dòng)作，行走電磁閥動(dòng)作，使行走變量液壓馬達(dá)斜盤角度改變，馬達(dá)排量減小，從而轉(zhuǎn)速提高，行走速度切換為高速。松開上下速選擇開關(guān)，行走電磁閥斷電，行走馬達(dá)轉(zhuǎn)速回到低速狀態(tài)，行走速度降低。 先導(dǎo)操縱控制電路是為了保障安全而設(shè)置，由先導(dǎo)開關(guān)27、先導(dǎo)繼電器24、先導(dǎo)電磁閥23組成，挖掘機(jī)座椅左側(cè)操縱箱上安裝有安全鎖定桿，如圖104所示，安全鎖定桿控制先導(dǎo)開關(guān)的通斷，當(dāng)操作員坐上座椅，操作準(zhǔn)備工作做好后，將安全鎖定桿置于解除鎖定位置，先導(dǎo)開關(guān)接通，先導(dǎo)電磁閥通電，先導(dǎo)油路才能正常供油，從而正常操作挖掘機(jī)；當(dāng)操作員要離開圖104 安全鎖

11、定桿鎖定位置解除鎖定位置座椅下車，安全鎖定桿擋住了其下車，他必須先將安全鎖定桿抬起，置于鎖定位置才能下車，從而切斷了先導(dǎo)開關(guān)，先導(dǎo)電磁閥斷電，先導(dǎo)油路供油中斷，下車后再操縱挖掘機(jī)手柄，挖掘機(jī)不能動(dòng)作，從而強(qiáng)制保證了挖掘機(jī)在操作員不在時(shí)不會(huì)被誤動(dòng)作而造成不安全。目前，有些挖掘機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)，甚至要求在安全鎖定桿處于鎖定位置時(shí)，才能起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，進(jìn)一步提高了安全性。 除了行走速度控制電路，先導(dǎo)操縱控制電路外，現(xiàn)代挖掘機(jī)還帶有瞬時(shí)增力控制電路，動(dòng)臂優(yōu)先控制電路，回轉(zhuǎn)優(yōu)先控制電路等，大多通過電液閥控制，原理類似。5整車電氣附件整車電氣附件包括空調(diào)、車燈、雨刮器、噴水器、喇叭、音響等。1空調(diào)1. 壓縮機(jī) 2.

12、冷凝器 3. 低壓開關(guān) 4. 儲(chǔ)液枯燥灌5. 高壓閥 6. 蒸發(fā)器 7. 熱控開關(guān) 8. 膨脹閥 圖105 空調(diào)系統(tǒng)組成圖105為空調(diào)系統(tǒng)圖。主要包括壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、儲(chǔ)液灌、膨脹閥、管路附件等組成。壓縮機(jī)通過帶電磁離合器的皮帶輪與發(fā)動(dòng)機(jī)相連，利用發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力工作，冷凝器通常同液壓油冷卻器一起安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)水箱后面，利用發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇散熱，蒸發(fā)器安裝在司機(jī)室內(nèi)，進(jìn)展熱交換，到達(dá)制冷目的，儲(chǔ)液罐用于制冷劑的儲(chǔ)藏、枯燥、過濾。2 車燈 挖掘機(jī)上的燈具主要有前大燈，動(dòng)臂燈，司機(jī)室內(nèi)照明燈。對輪胎式挖掘機(jī)還有轉(zhuǎn)向指示燈、制動(dòng)指示燈、示寬燈等。車燈控制電路簡單，主要通過司機(jī)室內(nèi)儀表臺(tái)燈光開關(guān)控制，通常不需

13、要另外增加繼電器。3雨刮器、噴水器 雨刮器用于雨天司機(jī)室前窗玻璃刮雨用，通過司機(jī)室內(nèi)儀表臺(tái)雨刮器開關(guān)控制，噴水器用于向司機(jī)室前窗玻璃噴水，配合雨刮器對前窗玻璃除塵、清洗，通過司機(jī)室內(nèi)儀表臺(tái)噴水按鈕控制。4 喇叭 電喇叭用于操作員工作時(shí)向外面發(fā)出警示用，如開場挖掘時(shí)，按喇叭警示挖掘機(jī)周圍的人離開機(jī)器附近不安全區(qū)域。通過喇叭按鈕控制，喇叭按鈕通常安裝在先導(dǎo)手柄上，由于先導(dǎo)手柄上按鈕觸點(diǎn)能通過的電流較小，必須加裝喇叭繼電器，先導(dǎo)手柄按鈕僅控制喇叭繼電器線圈的通斷電以控制喇叭的開關(guān)。5 音響挖掘機(jī)音響原來多配置磁帶收放機(jī)，但故障率高，目前多配置數(shù)字收音機(jī)，高檔的可帶MP3播放器。由于挖掘機(jī)工作環(huán)境差，

14、機(jī)器工作時(shí)振動(dòng)大，通常不配CD音響。10.2現(xiàn)代挖掘機(jī)電子控制系統(tǒng)二十世紀(jì)九十年代以后，一方面，隨著現(xiàn)代挖掘機(jī)對節(jié)能、環(huán)保及操作人性化的要求，對挖掘機(jī)電氣控制系統(tǒng)提出越來越高的要求；另一方面，電液比例控制技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)的開展，為挖掘機(jī)電氣系統(tǒng)的開展提供了強(qiáng)大的技術(shù)支撐。從而，推動(dòng)了挖掘機(jī)電氣控制系統(tǒng)的飛躍開展，挖掘機(jī)電氣控制系統(tǒng)已成為機(jī)、電、液、信一體化的集成控制系統(tǒng)，大大提高了挖掘機(jī)的智能化控制水平及整機(jī)性能?，F(xiàn)代挖掘機(jī)機(jī)、電、液、信一體化控制技術(shù)的開展主要表達(dá)在以下方面：電子監(jiān)控及故障診斷系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了挖掘機(jī)工作狀態(tài)的智能監(jiān)控及故障診斷；發(fā)動(dòng)機(jī)的電子控制系統(tǒng)，通過專用

15、控制器MCMain controller實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)電子油門控制，發(fā)動(dòng)機(jī)、液壓泵功率匹配及功率模式控制，工作模式控制，自動(dòng)怠速控制等，大大推動(dòng)了現(xiàn)代挖掘機(jī)的節(jié)能控制技術(shù)。另外，對于發(fā)動(dòng)機(jī)本身，采用高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)的電噴發(fā)動(dòng)機(jī)已是大勢所趨，電噴發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油噴射等是通過發(fā)動(dòng)機(jī)專用控制模塊ECMEngine control module實(shí)現(xiàn)的,并通過CAN總線與整機(jī)實(shí)現(xiàn)通訊與控制；遠(yuǎn)程智能控制與通訊技術(shù)，集成GPS技術(shù)，GSM/CDMA技術(shù)，INTERNET技術(shù)，實(shí)現(xiàn)挖掘機(jī)的遠(yuǎn)程通訊、監(jiān)測、監(jiān)控；CAN總線技術(shù)，通過CAN總線技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電子監(jiān)控系統(tǒng)，發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)，遠(yuǎn)程智能控制與通訊系統(tǒng)的智能

16、互聯(lián)，大大增強(qiáng)了整機(jī)電子控制系統(tǒng)的集成控制水平。 106為日立ZX-3挖掘機(jī)電子控制系統(tǒng)總體組成。106 日立ZX-3挖掘機(jī)電子控制系統(tǒng)組成日立ZX-3挖掘機(jī)電子控制系統(tǒng)由電子監(jiān)控器、以主控制器MC為核心的發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)、以高壓共軌控制器ECM為核心的電噴控制系統(tǒng)、以信息控制器ICF為核心的通訊控制系統(tǒng)構(gòu)成，各系統(tǒng)通過CAN總線實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)互聯(lián)，1021 電子監(jiān)控及故障診斷系統(tǒng)挖掘機(jī)的電子監(jiān)控及故障診斷，就是利用傳感或測量技術(shù)對挖掘機(jī)的工作參數(shù)進(jìn)展檢測，再通過控制器對檢測結(jié)果進(jìn)展相應(yīng)的比較分析，以監(jiān)測挖掘機(jī)的作業(yè)工況和運(yùn)行狀態(tài)，以便及早發(fā)現(xiàn)及排除故障，降低其維修成本，還可以改善機(jī)器的作業(yè)條件，

17、提高作業(yè)效率。10211電子監(jiān)控系統(tǒng)的開展挖掘機(jī)電子監(jiān)控系統(tǒng)的開展經(jīng)歷了三個(gè)階段，在上世紀(jì)9O年代以前，挖掘機(jī) 基本上沒有電子監(jiān)控系統(tǒng)，挖掘機(jī)發(fā)生故障時(shí)，挖掘機(jī)廠商派出專業(yè)的維修人員現(xiàn)場檢查維修，90年代以后，微電子等先進(jìn)技術(shù)在工程機(jī)械的應(yīng)用推動(dòng)了挖掘機(jī)狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)的開展，從而產(chǎn)生了挖掘機(jī)的電子監(jiān)控系統(tǒng)。電子監(jiān)控系統(tǒng)以微處理器為核心，通過各種傳感器來采集挖掘機(jī)的狀態(tài)信號(hào)，然后通過診斷軟件來進(jìn)展信號(hào)處理和狀態(tài)識(shí)別，在顯示面板上輸出其診斷結(jié)果。如果挖掘機(jī)的某些工作參數(shù)超出限定值，就會(huì)發(fā)出聲、光報(bào)警，甚至還能將挖掘機(jī)運(yùn)行狀態(tài)資料儲(chǔ)存起來，由技術(shù)維修人員通過人機(jī)對話調(diào)出查閱，作出診斷決策。從

18、實(shí)現(xiàn)形式來看，這種監(jiān)測系統(tǒng)又可分為兩種，第一種方式是采用獨(dú)立的便攜式診斷工具，如日立的掌上電腦Palm診斷系統(tǒng)，名為“Dr.ZX，不作為挖掘機(jī) 基本配置，只供維護(hù)、維修技術(shù)人員使用。機(jī)器通過接口連接Dr.ZX時(shí)，維護(hù)、維修技術(shù)人員可檢測機(jī)器運(yùn)行參數(shù)是否正常，可查詢故障碼，再根據(jù)故障碼排除故障，可下載機(jī)器數(shù)據(jù)至Palm診斷系統(tǒng)，帶回公司分析，還可設(shè)置機(jī)器有關(guān)技術(shù)參數(shù)，如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及泵的流量等，從而使機(jī)器適應(yīng)不同的工況。但由于操作人員不能自己作出判斷，仍需要維護(hù)人員到場，維護(hù)及時(shí)性仍難保證。第二種方式是隨機(jī)安裝的電子監(jiān)控系統(tǒng)。該電子監(jiān)控系統(tǒng)安裝在挖掘機(jī)上，自動(dòng)完成挖掘機(jī)運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)的采集、分析和故

19、障診斷，并通過彩色液晶顯示器向駕駛員顯示挖掘機(jī)的機(jī)油壓力、液壓油溫、冷卻液溫度等多項(xiàng)工作參數(shù)，以及發(fā)出聲、光報(bào)警提示故障，該系統(tǒng)還可以存儲(chǔ)故障的歷史數(shù)據(jù)，對司機(jī)的不合理操作給予提示等，目前這種電子監(jiān)控系統(tǒng)越來越普及。挖掘機(jī)電子監(jiān)控系統(tǒng)下一步的開展方向?qū)⑹蔷哂休^高人工智能的挖掘機(jī)專家診斷系統(tǒng)的開發(fā)研究，這種系統(tǒng)結(jié)合了專家的診斷思路和珍貴經(jīng)歷，使得監(jiān)控與診斷功能變得更為強(qiáng)大，同時(shí)還可以通過人機(jī)對話的方式，由系統(tǒng)根據(jù)人工輸入的原始數(shù)據(jù)來進(jìn)展分析判斷，作出故障決策，指導(dǎo)駕駛員采取相應(yīng)的措施進(jìn)展機(jī)器的日常維護(hù)。10212挖掘機(jī)電子監(jiān)測系統(tǒng)組成和功能現(xiàn)代挖掘機(jī)電子監(jiān)控系統(tǒng)一般由信號(hào)輸入局部模擬信號(hào)、開關(guān)信

20、號(hào)、信號(hào)處理局部、控制器、監(jiān)控器及控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。如圖107所示：信號(hào)處理電路模擬量開關(guān)量數(shù)字信號(hào)微處理器監(jiān)視器控制驅(qū)動(dòng)圖107 電子監(jiān)控系統(tǒng)組成現(xiàn)代挖掘機(jī)電子監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具備以下功能：1實(shí)時(shí)顯示機(jī)器運(yùn)行狀態(tài)功能包括發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)指示，如發(fā)動(dòng)機(jī)燃油油位、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度、工作小時(shí)計(jì)等的狀態(tài)參數(shù)顯示及故障報(bào)警及提示信息，如發(fā)動(dòng)機(jī)過熱信息、發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油壓力油壓過低、液壓油溫過熱信息，發(fā)動(dòng)機(jī)充電、預(yù)熱信息，整機(jī)維護(hù)時(shí)間提示等；工作狀態(tài)指示，如功率模式狀態(tài)，工作模式狀態(tài)；其它信息顯示，如時(shí)鐘等。2故障監(jiān)控與診斷功能監(jiān)控器機(jī)器帶專用控制器時(shí)，與控制器共同完成通過各類傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測整機(jī)工作狀態(tài)，監(jiān)測參數(shù)通過

21、監(jiān)控器按鍵及液晶屏菜單提示進(jìn)展查詢，機(jī)器出現(xiàn)故障時(shí)，可對故障進(jìn)展診斷并記錄、存儲(chǔ)故障信息，以協(xié)助維護(hù)人員通過儲(chǔ)存的故障記錄進(jìn)展故障分析與排除。3. 設(shè)置與調(diào)整功能 監(jiān)控器局部顯示內(nèi)容如語言、時(shí)鐘及故障報(bào)警點(diǎn)參數(shù)等對不同的客戶及機(jī)器都需進(jìn)展不同定制或調(diào)整，監(jiān)控器應(yīng)具有這些設(shè)置與調(diào)整功能。4. 通訊功能 GPS在現(xiàn)代挖掘機(jī)應(yīng)用越來越普遍，監(jiān)控器或?qū)Ｓ每刂破鲬?yīng)能與GPS模塊之間進(jìn)展通訊，將挖掘機(jī)工作狀態(tài)信息、故障診斷信息、維護(hù)保養(yǎng)信息等傳送至GPS，并通過GPS系統(tǒng)傳送至遠(yuǎn)程運(yùn)營管理中心，并用于主機(jī)廠、代理商、售后服務(wù)人員等對機(jī)器的監(jiān)控與管理。5具有良好的人機(jī)界面、易于操作、高性價(jià)比 監(jiān)控系統(tǒng)作為操

22、作和控制的重要部件，其在司機(jī)室內(nèi)的安裝與布置要合理，以方便操作人員操作、觀察；顯示局部應(yīng)具有友好的用戶界面，易于操作人員學(xué)習(xí)、使用。以下以日立ZX系列挖掘機(jī)電子監(jiān)控器為例，對電子監(jiān)控系統(tǒng)主要功能進(jìn)展簡單介紹，詳細(xì)功能可參閱日立相關(guān)技術(shù)手冊。圖108為日立ZX系列挖掘機(jī)電子監(jiān)控器面板布置圖。日立ZX監(jiān)控器主要功能包括以下幾局部：機(jī)器運(yùn)行狀態(tài)指示1儀表冷卻液溫度表小時(shí)表燃油表、燃油消耗表時(shí)鐘2工作模式顯示挖掘模式附件模式破碎錘、粉碎器、液壓剪、振動(dòng)錘、其它。3指示與報(bào)警信息顯示自動(dòng)怠速指示預(yù)熱指示充電指示燃油傳感器故障顯示當(dāng)燃油傳感器發(fā)生故障或傳感器和監(jiān)控器之間的線束斷路時(shí)，在燃油表上會(huì)顯示故障信

23、息。如圖109所示。冷卻液溫度傳感器故障顯示當(dāng)冷卻液溫度傳感器發(fā)生故障或傳感器和監(jiān)控器之間的線束短路時(shí)，在冷卻液溫度表上會(huì)顯示故障信息。如圖109所示。 圖109 燃油、冷卻液溫度報(bào)警指示其它報(bào)警及報(bào)警信息指示當(dāng)監(jiān)控器接收到來自各控制器的報(bào)警信號(hào)時(shí)，報(bào)警標(biāo)記會(huì)出現(xiàn)在屏幕的下方，按壓相應(yīng)的按鈕可以顯示具體的報(bào)警信息。如圖1010，左圖當(dāng)冷卻液過熱時(shí)，過熱指示燈亮，按下下方對應(yīng)按鍵，顯示右側(cè)報(bào)警信息。冷卻液過熱圖1010過熱報(bào)警信息指示監(jiān)控功能除通過上述儀表及指示燈指示機(jī)器工作狀態(tài)外，控制系統(tǒng)還能對整機(jī)多項(xiàng)工作及狀態(tài)參數(shù)進(jìn)展監(jiān)測，并通過監(jiān)控器菜單操作在彩色液晶屏上進(jìn)展顯示，監(jiān)控工程多達(dá)幾十項(xiàng)。圖1

24、011顯示局部監(jiān)控參數(shù)。1011 監(jiān)控參數(shù)顯示2. 設(shè)定功能1機(jī)器保養(yǎng)設(shè)定顯示屏顯示保養(yǎng)工程時(shí)間的小時(shí)表讀數(shù)及到下一次保養(yǎng)時(shí)所剩的小時(shí)數(shù)。由于保養(yǎng)工程在列表中顯示，從列表中選擇一項(xiàng)，即顯示該工程保養(yǎng)設(shè)定及保養(yǎng)情況。如圖1012所示。1012 保養(yǎng)時(shí)間設(shè)置保養(yǎng)工程包括：發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油、機(jī)油濾清器、液壓油、液壓油先導(dǎo)濾清器、液壓油全流濾清器、行走裝置機(jī)油、回轉(zhuǎn)裝置機(jī)油、回轉(zhuǎn)支承潤滑脂、空氣濾清器濾芯、發(fā)動(dòng)機(jī)/空調(diào)V 型皮帶、燃油濾清器、空調(diào)濾清器等。各保養(yǎng)工程及保養(yǎng)時(shí)間可以重新設(shè)定。對到時(shí)間未保養(yǎng)工程，開機(jī)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)提示。2 語言設(shè)定根據(jù)機(jī)器工作地點(diǎn)語言環(huán)境，從預(yù)設(shè)語言中選擇屏幕上使用的語言。如101

25、3所示。1013語言設(shè)置3時(shí)間設(shè)定 對儀表顯示的日期及時(shí)鐘顯示時(shí)間進(jìn)展設(shè)定及校準(zhǔn)。3. 故障診斷圖1014 a中，選擇故障診斷項(xiàng)，顯示b圖故障顯示屏，選擇一項(xiàng)故障點(diǎn)，出現(xiàn)圖c故障代碼屏。根據(jù)故障代碼可查故障排除手冊即可查出相應(yīng)故障原因。一共可顯示20 個(gè)故障代碼。但是，一個(gè)屏幕只能顯示10 個(gè)故障代碼。如果屏幕已顯示了10 個(gè)故障代碼，按下鍵1 可查看下一頁的其它故障代碼。要回到上一頁時(shí)，按下鍵2。a b c 圖1014 故障診斷日立ZX挖掘機(jī)，除了利用電子監(jiān)控器進(jìn)展故障診斷外，還配備Dr. ZX 用于包括 MC主控制器、ECM發(fā)動(dòng)機(jī)控制器、ICF通訊控制器和監(jiān)測器在內(nèi)的電氣系統(tǒng)的故障診斷。D

26、r. ZX主要用于專業(yè)維修人員對電子控制器系統(tǒng)進(jìn)展系統(tǒng)、綜合的故障診斷。Dr. ZX故障診斷流程如圖1015所示。詳細(xì)診斷過程可參閱相關(guān)技術(shù)手冊。圖1015 日立Dr. ZX診斷流程1022 發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)由于液壓挖掘機(jī)一般采用柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)，工作時(shí)間長，作業(yè)負(fù)荷重，消耗大量燃料，排放大量廢氣。據(jù)統(tǒng)計(jì)，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率只有20%左右變?yōu)橥诰驒C(jī)的有效功。除有效功之外約40%損失于液壓元件，約20損失于車體和作業(yè)裝置的運(yùn)動(dòng)，約20%損失于節(jié)流調(diào)速控制。為了降低挖掘機(jī)的功率損失，國外從上世紀(jì)70年代中期就開場將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于挖掘機(jī)上。進(jìn)入80年代后，美、日、德等國在液壓系統(tǒng)節(jié)能的根基上，紛紛研制

27、電子節(jié)能的液壓挖掘機(jī)，如小松的OLLS及CLSS系統(tǒng)，德國力士樂的BODAS系統(tǒng)，美國卡特皮勒的AEC系統(tǒng),神鋼的ITCS系統(tǒng)，韓國大宇的EPOS系統(tǒng)等。發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制技術(shù)的主要目標(biāo)就是系統(tǒng)節(jié)能，節(jié)能控制系統(tǒng)的應(yīng)用可以到達(dá)節(jié)能20以上。發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制技術(shù)主要包括電子油門控制，發(fā)動(dòng)機(jī)與液壓泵功率匹配及功率模式的控制，自動(dòng)怠速等。另外，隨著非公路車輛廢棄排放標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，采用采用高壓共軌技術(shù)的電噴發(fā)動(dòng)機(jī)越來越普遍，電噴發(fā)動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)通過專門的發(fā)動(dòng)機(jī)控制器ECM實(shí)施控制，再通過總線與外部進(jìn)展通訊與控制。圖1016為日立ZX-3挖掘機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)組成圖。ZX3 發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)電子

28、油門控制、發(fā)動(dòng)機(jī)功率模式控制、工作模式控制、行走上下速控制、自動(dòng)怠速控制，并實(shí)現(xiàn)電噴發(fā)動(dòng)機(jī)的各項(xiàng)控制功能。主要組成局部包括：控制器包括主控制器MC，電噴發(fā)動(dòng)機(jī)高壓共軌控制器ECM。主控制器，實(shí)現(xiàn)電子油門、發(fā)動(dòng)機(jī)功率模式HP模式，E模式，P模式、工作模式挖掘模式，附件模式，起重模式，自動(dòng)怠速的控制。ECM控制器實(shí)現(xiàn)燃油噴射控制，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制，EGR廢氣再循環(huán)控制，燃油噴射量修正及發(fā)動(dòng)機(jī)的停機(jī)控制；傳感器包括主泵輸出壓力傳感器、控制壓力傳感器，作業(yè)裝置壓力傳感器，溫度傳感器等控制開關(guān)及按鈕包括點(diǎn)火開關(guān)、油門旋鈕、自動(dòng)怠速開關(guān)(A/I)、功率模式按鈕HP模式，E模式，P模式、工作模式按鈕Dig.，

29、Att.，ML.，行走上下速按鈕Hi，Lo。圖1016發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)組成10221電子油門控制系統(tǒng) 油門控制電子化是發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)的根基，只有實(shí)現(xiàn)了電子油門控制，下面介紹的功率模式控制、自動(dòng)怠速控制才能實(shí)現(xiàn)。圖1017為電子油門控制系統(tǒng)原理。圖1017電子油門控制系統(tǒng)原理系統(tǒng)是由油門控制器、油門電機(jī)、油門位置反響傳感器、油門刻度盤模式控制盤等組成。發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速通過油門刻度盤來設(shè)定，油門刻度盤與電位器相連，將油門刻度盤旋至不同的位置，電位器便輸出不同的電壓，油門控制器根據(jù)此電壓可計(jì)算出所選定的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速大小及油門拉桿設(shè)定位置，同時(shí)油門電機(jī)又通過齒輪傳動(dòng)帶動(dòng)另一電位器， 油門控制器通過測量

30、電位器的輸出電壓，獲得油門電機(jī)軸的轉(zhuǎn)角即油門拉桿的實(shí)際位置反響信號(hào)，油門控制器比較油門設(shè)定位置與實(shí)際位置，驅(qū)動(dòng)油門電機(jī)正傳或反轉(zhuǎn)，通過油門拉桿，調(diào)節(jié)油門至設(shè)定位置，使發(fā)動(dòng)機(jī)到達(dá)設(shè)定轉(zhuǎn)速。整個(gè)控制過程是一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)，保證了油門控制的準(zhǔn)確性。上述討論是針對非電噴發(fā)動(dòng)機(jī)的，對于電噴發(fā)動(dòng)機(jī)，油門控制是通過ECM進(jìn)展的，主控制器MC根據(jù)接收的傳感器信號(hào)、操作人員操作控制油門旋鈕、自動(dòng)怠速開關(guān)、功率模式按鈕、工作模式按鈕，行走上下速按鈕的操作信號(hào)，進(jìn)展處理，確定適宜的油門位置發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速通過CAN總線與ECM進(jìn)展通訊，ECM實(shí)現(xiàn)油門的自動(dòng)控制，因而省去了上述復(fù)雜的電子油門控制系統(tǒng)，如油門控制器，油門電機(jī)

31、等，系統(tǒng)得到簡化，性能得以提高。10222 發(fā)動(dòng)機(jī)與液壓泵功率匹配及功率模式的控制挖掘機(jī)工作過程中，發(fā)動(dòng)機(jī)與液壓泵一般通過彈性聯(lián)軸器連接，理論上，不考慮聯(lián)接時(shí)的功率損失，泵的輸入功率應(yīng)始終等于發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率，我們說這時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)與泵的功率是匹配的。但實(shí)際上，泵與發(fā)動(dòng)機(jī)很難實(shí)現(xiàn)始終匹配，首先，由于氣壓、環(huán)境溫度、柴油質(zhì)量等不同，通常情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際輸出功率都會(huì)有所變化，即同樣的油門，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率是變化的。其次，在挖掘機(jī)實(shí)際工作中，發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)速手柄位置是駕駛員根據(jù)經(jīng)歷和作業(yè)任務(wù)的輕重來設(shè)定的。調(diào)速手柄位置一旦設(shè)定，在一定作業(yè)范圍和時(shí)間內(nèi)，駕駛員一般不去改變其大小。然而，在挖掘機(jī)的一個(gè)作業(yè)循環(huán)內(nèi)需

32、抑制的負(fù)載是不一樣的，即使只在挖掘過程中，土壤的切削阻力也會(huì)發(fā)生急劇的變化，因而對泵輸出功率的需求也不一樣。如果泵處于輕載狀態(tài)，那么不能完全吸收發(fā)動(dòng)機(jī)的功率，勢必造成能量的浪費(fèi)；如果泵處于超載狀態(tài)，將會(huì)引起發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速急劇下降，造成發(fā)動(dòng)機(jī)工作不穩(wěn)定和過熱。雖然恒功率變量泵的流量能隨負(fù)載的變化而變化，這是在發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的功率與泵吸收的功率相平衡恒功率的前提下的調(diào)節(jié)?？梢姡瑢?shí)際操作時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)和泵的功率無法實(shí)現(xiàn)完全始終匹配，造成上述問題的原因是發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率和液壓泵的消耗功率都無法隨著工況的變化實(shí)時(shí)作出調(diào)整。尤其在額定功率點(diǎn)附近，有時(shí)因發(fā)動(dòng)機(jī)特性的變化而超載，造成轉(zhuǎn)速急劇下降直至熄火。因此，對于傳統(tǒng)的變

33、量泵系統(tǒng)，在挖掘機(jī)的功率匹配設(shè)計(jì)時(shí)，泵的功率曲線在任何負(fù)載情況下都必須低于發(fā)動(dòng)機(jī)的功率曲線，一般為發(fā)動(dòng)機(jī)的85%左右，以防發(fā)動(dòng)機(jī)超載失速及過熱而影響機(jī)器工作。即使這樣，由于挖掘機(jī)在實(shí)際使用過程中受不確定性因素影響太多，經(jīng)常存在著超載失速和過熱等故障現(xiàn)象，影響了整機(jī)的性能。為了解決發(fā)動(dòng)機(jī)和液壓泵實(shí)時(shí)功率匹配問題，現(xiàn)代挖掘機(jī)采用了功率模式控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)功率與液壓泵功率的實(shí)時(shí)匹配。圖10-18為功率模式控制系統(tǒng)的原理圖。圖1018 發(fā)動(dòng)機(jī)功率模式控制系統(tǒng)系統(tǒng)包括電比例調(diào)節(jié)液壓泵， 控制器，電子油門系統(tǒng)等局部組成。電比例液壓泵實(shí)際上就是在恒功率變量泵上加裝一個(gè)電液比例減壓閥，電液比例減壓閥的輸入油

34、壓來自先導(dǎo)油路，電液比例減壓閥輸出的二次壓力加至排量調(diào)節(jié)油缸一端。從而通過調(diào)節(jié)比例閥的電流大小，進(jìn)而調(diào)節(jié)電液比例減壓閥的二次壓力，實(shí)現(xiàn)了對液壓泵功率的調(diào)節(jié)，形成不同的泵功率特性曲線，如圖1019所示，可見，液壓泵與發(fā)動(dòng)機(jī)共同工作的工作點(diǎn)不再單一地沿某條特性曲線變化，而是擴(kuò)展為面工況，泵的實(shí)際功率調(diào)節(jié)曲線是根據(jù)發(fā)動(dòng)力功率模式設(shè)定由控制器進(jìn)展實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)的，以保證泵的液壓功率與發(fā)動(dòng)機(jī)功率的實(shí)時(shí)匹配。圖1019 電比例泵調(diào)節(jié)特性曲線在圖1018功率模式控制系統(tǒng)中，泵控制器承受操作人員的模式設(shè)定信號(hào)，同時(shí)檢測發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)，反映油門實(shí)際位置的油門位置信號(hào)，根據(jù)控制要求、控制算法，輸出控制信號(hào)，通過油門控制

35、器控制油門，調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速；通過電比例閥調(diào)節(jié)液壓泵輸出功率，使發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)速及泵輸出功率符合操作人員設(shè)定要求，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)與液壓泵的功率匹配。在工作過程中，泵控制器始終監(jiān)測反映發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載變化的轉(zhuǎn)速信號(hào)，并根據(jù)變化情況控制電子油門及電比例閥，使發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和液壓泵功率實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)匹配，并符合操作人員設(shè)定要求。目前，實(shí)際的功率模式控制系統(tǒng)，一般根據(jù)作業(yè)工況情況，將發(fā)動(dòng)機(jī)功率控制設(shè)置為四種功率模式，即：全功率模式(Power Mode，簡稱 P模式)：重視挖掘機(jī)的生產(chǎn)效率，即發(fā)動(dòng)機(jī)在全功率工況下工作， 對應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速 ，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出100功率；經(jīng)濟(jì)模式(Economy Mode，簡稱 E模式)：重視節(jié)約

36、燃油，對應(yīng)全功率時(shí)轉(zhuǎn)速的 85。 輕載模 式(Light Mode，簡稱 L模式)：進(jìn)展精細(xì)作業(yè) ，對應(yīng)全功率時(shí)轉(zhuǎn) 速的 70。 怠速模 式(Idle Mode，簡稱 I模 式)：挖掘機(jī)不工作 ，對應(yīng) 怠速工況 。圖1020為發(fā)動(dòng)機(jī)不同功率模式下工作的發(fā)動(dòng)機(jī)、液壓泵功率設(shè)置情況。圖1020 發(fā)動(dòng)機(jī)功率模式設(shè)置在P模式下，將液壓泵的最大功率曲線設(shè)定在發(fā)動(dòng)機(jī)的功率曲線之上。外表上看起來，液壓泵的功率曲線在發(fā)動(dòng)機(jī)之上，液壓泵的功率大于發(fā)動(dòng)機(jī)的功率，發(fā)動(dòng)機(jī)處于超載運(yùn)行。實(shí)際上通過控制器調(diào)節(jié)，可以使泵功率輸出跟蹤發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出，可以防止發(fā)動(dòng)機(jī)超載，并充分利用發(fā)動(dòng)機(jī)輸出?？刂七^程為：駕駛員通過控制面板上設(shè)

37、定功率模式，從而設(shè)定了目標(biāo)轉(zhuǎn)速和發(fā)動(dòng)機(jī)功率曲線，并輸入控制器，安裝于飛輪殼上的轉(zhuǎn)速傳感器始終檢測發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速，并與目標(biāo)轉(zhuǎn)速相比較。如果實(shí)際轉(zhuǎn)速低于目標(biāo)轉(zhuǎn)速，說明發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)載功率大，這時(shí)控制器發(fā)出控制的電流改變電液比例減壓閥輸出的二次壓力，將液壓泵的排量變小，使泵的輸出功率降低；如果實(shí)際轉(zhuǎn)速高于目標(biāo)轉(zhuǎn)速，說明發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)載功率小，控制器發(fā)出的控制電流改變電液比例減壓閥輸出的二次壓力，將液壓泵的排量變大，使泵的輸出功率提高。通過控制器的調(diào)節(jié)作用，使液壓泵的功率曲線總是從折線段拉向恒功率曲線段發(fā)動(dòng)機(jī)的功率曲線，這樣可使液壓泵輸出功率始終跟蹤發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸入，這種控制稱為極限功率調(diào)節(jié)控制。10223

38、自動(dòng)怠速控制 自動(dòng)怠速控制主要作用是使挖掘機(jī)作業(yè)過程中短暫停頓作業(yè)時(shí)，使發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速狀態(tài)，以降低油耗。自動(dòng)怠速控制是和電子油門控制系統(tǒng)結(jié)合在一起的。在圖1021中，油壓開關(guān)檢測操縱先導(dǎo)油壓信號(hào)，當(dāng)所有先導(dǎo)閥均處于中位，即沒有操作時(shí)，油壓開關(guān)輸出一信號(hào)至泵控制器，控制器檢測到信號(hào)后，延時(shí)約5秒可調(diào)整，控制電子油門系統(tǒng)使發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速狀態(tài)，直至某一動(dòng)作恢復(fù)作業(yè)，控制器檢測到壓力信號(hào)發(fā)生改變后，立即又控制電子油門機(jī)構(gòu)，恢復(fù)到怠速前位置。自動(dòng)怠速系統(tǒng)的使用，可降低油耗約6。圖1021自動(dòng)怠速系統(tǒng)1023工程機(jī)械遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)10231 概述工程機(jī)械遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、無線通訊技術(shù)和衛(wèi)星定位技

39、術(shù)，對正在工地上施工的工程機(jī)械的運(yùn)行狀態(tài)、位置及施工進(jìn)度進(jìn)展監(jiān)測，對駕駛員進(jìn)展遠(yuǎn)程指導(dǎo)，從而提高工程機(jī)械的管理水平、優(yōu)化機(jī)械化施工組織。工程機(jī)械遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)主要功能是：提高銷售企業(yè)的售后服務(wù)水平2 加強(qiáng)對租賃或分期付款機(jī)械的管理和控制3建設(shè)機(jī)械動(dòng)態(tài)檔案，科學(xué)管理機(jī)械4 優(yōu)化施工組織.提高機(jī)械使用效率10232 工程機(jī)械遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)組成和功能 圖1022為遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)總體構(gòu)成。圖1022 遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)組成遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)由機(jī)載GPS終端、GPS全球定位系統(tǒng)、移動(dòng)通訊系統(tǒng)、運(yùn)營管理中心、互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)四局部組成。1機(jī)載GPS終端機(jī)載GPS終端一方面接收GPS衛(wèi)星信號(hào)，計(jì)算出自己的定位數(shù)據(jù)，另一方面通過

40、數(shù)據(jù)接口接收挖掘機(jī)電子監(jiān)控系統(tǒng)的機(jī)器工作狀態(tài)信息。然后將定位信息和機(jī)器工作狀態(tài)信息通過移動(dòng)通訊系統(tǒng)傳送至運(yùn)營管理中心，通過運(yùn)營管理中心對機(jī)器信息進(jìn)展發(fā)布與管理。同時(shí)，承受并執(zhí)行運(yùn)營管理中心的命令，對挖掘機(jī)進(jìn)展信息查詢與控制。2. GPS全球定位系統(tǒng)GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)是由美國實(shí)施和管理的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)由圍繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的24顆衛(wèi)星組成，這24顆衛(wèi)星分別在6個(gè)軌道上運(yùn)行，它們在不停地向地球發(fā)射定位信號(hào)，機(jī)載GPS終端收到衛(wèi)星信號(hào)后，自動(dòng)計(jì)算出機(jī)器所在處的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)，并傳送給運(yùn)營管理中心。3. 移動(dòng)通訊GSM/GPRS系統(tǒng) 由于監(jiān)控對象在不停地移動(dòng)中，機(jī)載GPS終端只能通過移動(dòng)通訊系統(tǒng)，才能把

41、檢測數(shù)據(jù)和位置信息傳輸?shù)竭\(yùn)營管理中心。移動(dòng).通訊系統(tǒng)有三種方式：.衛(wèi)星移動(dòng)通訊模式：衛(wèi)星通訊系統(tǒng)的特點(diǎn)是覆蓋范圍廣，可實(shí)現(xiàn)全球或某區(qū)域的整體覆蓋，很適合于工程機(jī)械野外施工的特點(diǎn)，但通訊設(shè)備和通訊費(fèi)用相對較貴；GSM/GPRS移動(dòng)通訊模式：采用GSM短消息方式傳送數(shù)據(jù)，其特點(diǎn)是:通訊費(fèi)用比“衛(wèi)星方式低，但是該通訊系統(tǒng)為點(diǎn)覆蓋，在移動(dòng)基站未覆蓋的區(qū)域，就無法通訊；衛(wèi)星 + GSM/GPRS：取前兩者優(yōu)點(diǎn)，在監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，車載終端首先使用GSM/GPRS方式通訊，如果不成功那么自動(dòng)改用衛(wèi)星方式通訊；4. 運(yùn)營管理中心與互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)營管理中心與互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)提供整個(gè)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的基于WEB的管理和運(yùn)營平

42、臺(tái)，無論是主機(jī) 廠、代理商向工地機(jī)器發(fā)布的鎖車/解車或其他指令，還是接收、分析機(jī)器傳送回來的定位或機(jī)器運(yùn)行數(shù)據(jù)，都需要通過這個(gè)平臺(tái)進(jìn)展。通過這個(gè)平臺(tái)，制造商、代理商、機(jī)主、操作員構(gòu)成一網(wǎng)絡(luò)群體，實(shí)現(xiàn)了銷售、服務(wù)、維護(hù)工作的順利、高效實(shí)施。遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)營平臺(tái)是通過運(yùn)營管理中心服務(wù)器、互連網(wǎng)絡(luò)終端及軟件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)的，運(yùn)營方式跟制造商規(guī)模、銷售量、營銷模式、運(yùn)營軟件平臺(tái)有著極大關(guān)系。規(guī)模大的主機(jī)制造商都建設(shè)了獨(dú)立的運(yùn)營系統(tǒng)，其規(guī)模、組織不同，尤其是軟件提供的增值服務(wù)功能更是各有特色。如小松的“康查士(KOMTRA)，日立的“Global E-Service系統(tǒng)，神鋼的“瞭望系統(tǒng)，各具特色的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)

43、服務(wù)系統(tǒng)已成為各大廠商宣傳亮點(diǎn)，既促進(jìn)了銷售，也實(shí)實(shí)在在提高了服務(wù)水平。10233 工程機(jī)械遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)例下面以小松康查士GPS管理系統(tǒng)為例說明。康查士管理系統(tǒng)組成圖1023 小松康查士GPS系統(tǒng)組成如圖1023所示?？挡槭抗芾硐到y(tǒng)功能信息查詢使用手機(jī)短信查詢通過手機(jī)短信方式查詢機(jī)器信息方法如下：手機(jī)編輯查詢請求代碼發(fā)送：移動(dòng)用戶發(fā)送到 10657109010012000聯(lián)通用戶發(fā)送到 1065502180003代碼表查詢內(nèi)容：局部常用代碼H：提供手機(jī)短信使用幫助L：查詢您所擁有車輛的機(jī)號(hào)機(jī)號(hào)：查詢改車輛的 基本信息機(jī)號(hào)P：查詢該車輛的所在位置機(jī)號(hào)W：查詢該車輛的最新工作情況機(jī)號(hào)M：查詢該車

44、輛的最新保養(yǎng)信息機(jī)號(hào)T：查詢該車輛的小時(shí)表數(shù)機(jī)號(hào)A：查詢車輛的完整資料系統(tǒng)將回復(fù)你的機(jī)器的工作時(shí)間，位置，水溫，耗油量等信息。系統(tǒng)還能提供日報(bào)、月報(bào)、報(bào)警、保養(yǎng)、移動(dòng)提醒等功能，只要在移動(dòng)開通，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)送信息至用戶的手機(jī)上，大大方便了用戶對車輛的管理和監(jiān)控。2使用互聯(lián)網(wǎng)查詢用戶購置小松挖掘機(jī)，如果配備GPS，他將獲得相應(yīng)用戶代碼ID及登錄密碼，用用戶代碼及登錄密碼登錄互聯(lián)網(wǎng)，如圖1024所示，即可查詢機(jī)器信息。圖1024 小松康查士系統(tǒng)登陸2機(jī)群管理對于擁有多臺(tái)機(jī)器的用戶，康查士管理系統(tǒng)提供機(jī)群管理功能。用戶建設(shè)了自己的機(jī)群管理系統(tǒng)后，不必屢次瀏覽，即可在同一電腦界面了解多臺(tái)機(jī)器使用情況，

45、并可對多臺(tái)機(jī)器數(shù)據(jù)進(jìn)展分析、比照，從而對多臺(tái)機(jī)器進(jìn)展系統(tǒng)化管理。圖1025為機(jī)群的定期保養(yǎng)及報(bào)警信息查詢情況。圖1025 機(jī)群定期保養(yǎng)及報(bào)警信息查詢機(jī)器作業(yè)狀況管理機(jī)器作業(yè)狀況管理可以掌握遠(yuǎn)程機(jī)器的位置、作業(yè)狀況信息。包括機(jī)器作業(yè)歷史記錄、機(jī)器位置信息、月度實(shí)際工作記錄、月度油耗記錄等。圖1026 a, b, c, d分別說明了機(jī)器的作業(yè)歷史記錄、作業(yè)位置、月度實(shí)際工作記錄、月度油耗記錄情況。圖1026 a 機(jī)器作業(yè)歷史記錄圖1026 b 機(jī)器作業(yè)位置記錄圖1026 c 機(jī)器作業(yè)時(shí)間記錄圖1026 d 機(jī)器月度油耗記錄 4機(jī)器安全管理 通過康查士管理系統(tǒng)可以詳細(xì)了解機(jī)器移動(dòng)時(shí)間、移動(dòng)軌跡，并能

46、進(jìn)展遠(yuǎn)程鎖車控制，從而有效防止機(jī)器被盜及使用者惡意破壞行為。圖1027為GPS提供的機(jī)器移動(dòng)軌跡地圖。圖1027 機(jī)器移動(dòng)軌跡指示機(jī)器的安康及維護(hù)保養(yǎng)康查士管理系統(tǒng)的機(jī)器安康及維護(hù)保養(yǎng)功能可以使用戶遠(yuǎn)程了解機(jī)器的安康狀況，車輛的各種運(yùn)行參數(shù)，如發(fā)動(dòng)機(jī)、液壓系統(tǒng)參數(shù)，機(jī)器異常報(bào)警記錄，機(jī)器的負(fù)荷強(qiáng)度比例，維護(hù)保養(yǎng)的時(shí)間等。圖1028為機(jī)器的保養(yǎng)記錄表。圖1029為機(jī)器的故障記錄表。通過遠(yuǎn)程安康、保養(yǎng)管理實(shí)現(xiàn)了對機(jī)器工作狀態(tài)是否正常的準(zhǔn)確判斷及維護(hù)保養(yǎng)的有效方案與實(shí)施。圖1028 機(jī)器保養(yǎng)記錄表圖1029 機(jī)器故障記錄表10.2.4工程機(jī)械專用控制器 在10.2.2節(jié)介紹的發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)三個(gè)方

47、面技術(shù)的實(shí)現(xiàn)都需要通過控制器實(shí)現(xiàn)，目前國外著名品牌挖掘機(jī)均采用了以控制器為核心的電子控制系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)電子油門、發(fā)動(dòng)機(jī)的模式控制、電子監(jiān)控及故障診斷、遠(yuǎn)程通訊與控制等功能。但工程機(jī)械由于作業(yè)環(huán)境惡劣，對控制器ECU有特殊的要求，逐步開展成為專用工程機(jī)械專用控制器。工程機(jī)械專用控制器需要滿足以下要求：1適應(yīng)惡劣作業(yè)環(huán)境的能力 工程機(jī)械在戶外施工。風(fēng)吹、雨淋、日曬、振動(dòng)大，環(huán)境惡劣。需要控制器及其IO單元具有很好的防護(hù)能力，到達(dá)IP67的防護(hù)等級(jí)，可防水、抗振、防塵。同時(shí)。要求具備良好的電磁兼容能力(EMC)，能夠承受大電流和高電壓的沖擊，且工作溫度范圍寬(一40 85。C)，滿足車載環(huán)境的需要。2

48、) 提供工程機(jī)械控制所需的各類數(shù)據(jù)采集端口、通訊接口及輸出驅(qū)動(dòng)接口各類采集端口需采集的信號(hào)量包括轉(zhuǎn)速(高速脈沖輸入)、行程位置、溫度、壓力、各種開關(guān)量狀態(tài)等，另外工程機(jī)械的驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括液壓比例閥、步進(jìn)電機(jī)、電磁閥等，因此要求控制器提供多路大電流PWM 輸出和開關(guān)量輸出。普通PLC難以滿足這一要求，只能通過外加驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)展解決。3可以提供針對工程機(jī)械控制的各種高級(jí)應(yīng)用軟件算法模塊 基本算法包括PID、濾波、信號(hào)變換等，高級(jí)算法包括針對各種不同主機(jī)要求的算法，控制策略等。4軟件調(diào)試與故障診斷 控制器應(yīng)能提供軟件調(diào)試與故障診斷工具，以幫助客戶進(jìn)展軟件調(diào)試與故障診斷。目前工程機(jī)械專用控制器的研發(fā)有

49、兩種方式，一種方式是一些國際工程機(jī)械的旗艦企業(yè)如CAT、小松、VOLVO、利勃海爾等，這些企業(yè)集團(tuán)一般都設(shè)立專業(yè)的電氣控制系統(tǒng)研發(fā)部門，專門進(jìn)展控制產(chǎn)品和控制技術(shù)的研發(fā)，為本公司各類工程機(jī)械產(chǎn)品提供專用的控制器和控制技術(shù)，其軟硬件技術(shù)與本公司工程機(jī)械產(chǎn)品設(shè)備嚴(yán)密結(jié)合，尤其是其核心控制算法，表達(dá)了其整車產(chǎn)品的核心技術(shù)，屬于技術(shù)機(jī)密，其它企業(yè)無法獲得。另一種方式是一些長期為工程機(jī)械廠商提供配套控制產(chǎn)品的公司采用開放模式進(jìn)展工程機(jī)械專用運(yùn)動(dòng)控制器的研發(fā)與開發(fā)，推出一系列通用型工程機(jī)械專用控制器。如EPEC、Intercontrol、力士樂等。一些小型或?qū)I(yè)的工程機(jī)械廠商以及國內(nèi)的大局部工程機(jī)械廠商由

50、于沒有能力自主研發(fā)控制器產(chǎn)品，主要依賴上述廠商提供配套控制產(chǎn)品。這類控制器的通用性和開發(fā)性表達(dá)在以下方面：從規(guī)模上，針對控制復(fù)雜程度，這些廠商能提供小型、中型、大型控制器，以滿足配套不同企業(yè)根據(jù)其產(chǎn)品復(fù)雜程度、控制要求、控制參數(shù)的多少與種類進(jìn)展靈活選擇與配置，既滿足了控制性能要求，又能以合理的成本實(shí)現(xiàn)；從控制器的硬件接口上，這些廠商的控制器，都能根據(jù)工程機(jī)械常用的控制要求，提供一組通用的模擬量輸入、輸出，開關(guān)量輸入、輸出，數(shù)字信號(hào)輸入、輸出，繼電器驅(qū)動(dòng)，電機(jī)、電磁閥PWM驅(qū)動(dòng)等，并且有些接口還能通過軟件配置為不同的接口， 基本上滿足了工程機(jī)械各種信號(hào)輸入、輸出及驅(qū)動(dòng)控制要求，在選擇時(shí)，不一定剛

51、好滿足要求，一般保存一定的輸入、輸出口的充裕，以滿足系統(tǒng)定制及擴(kuò)展要求；從控制器的軟件接口上，這些廠商的控制器，很多采用了德國3S Software公司的CodeSys編程環(huán)境，CodeSys 符合IEC6l1313標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)，可提供梯形圖、順控圖、功能方塊圖、構(gòu)造化文本、指令表5種編程語言，方便高效地編寫控制策略并進(jìn)展在線下載、調(diào)試和運(yùn)行，而不需要了解具體硬件系統(tǒng)的體系構(gòu)造、存儲(chǔ)空問地址分配等技術(shù)細(xì)節(jié)，大大方便了配套企業(yè)的軟件編程與調(diào)試；這些廠商的控制器大多帶CAN總線接口，方便了控制器與外部通訊的軟硬件實(shí)現(xiàn)。圖1030 是力士樂RC系列控制器的RC44控制器配置圖。圖 1030 力士樂RC4

52、4 控制器接口配置RC44包括4路比例電磁閥輸出、4路開關(guān)量輸出、5路電壓信號(hào)輸入、4路電流信號(hào)輸入、3路頻率信號(hào)輸入、6路開關(guān)量輸入，并具有1路RS232、2路CAN總線通訊接口。力士樂可提供從RC22至RC1218系列控制器，根據(jù)輸入、輸出接口的不同配置，形成從小型到大型全系列的控制器，配套企業(yè)可靈活選擇與配置。國內(nèi)工程機(jī)械專用控制器主要依賴國外進(jìn)口，自主開發(fā)還剛剛起步，滿足IEC6l1313標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)的商用控制器還沒有，工程機(jī)械專用控制器是制約工程機(jī)械控制技術(shù)的重要瓶頸。10.2.5CAN總線技術(shù)CAN(Controller Area Network)屬于總線式串行通訊網(wǎng)絡(luò)，最初被設(shè)計(jì)作為

53、汽車中的微控制器通訊，在車載電子控制裝置各ECU之間交換信息，形成汽車電子控制網(wǎng)絡(luò)。與一般現(xiàn)場總線相比，具有突出的實(shí)時(shí)性、可靠性與靈活性。隨著挖掘機(jī)電子控制技術(shù)的開展，控制器的普遍采用，電噴發(fā)動(dòng)機(jī)的推廣，CAN總線也在逐步得到應(yīng)用。當(dāng)今國際著名的工程機(jī)械制造商都在其最新的產(chǎn)品上應(yīng)用了CAN總線網(wǎng)絡(luò)，其主要應(yīng)用目的有：1、與電控發(fā)動(dòng)機(jī)的CAN接口交換數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能控制與環(huán)保排放，并且可以監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行參數(shù)和故障信息，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)儀表數(shù)字化。2、通過具有CAN接口的新型傳感器采集數(shù)據(jù)，不僅可以減少接線，更可以防止模擬信號(hào)傳感器的干擾問題，提高數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性和速度。3、多個(gè)控制器及顯示單元之間相互

54、交換數(shù)據(jù)，使得控制系統(tǒng)的配置和安裝都更加靈活。4、與具有CAN接口的GSM/GPS通訊裝置連接，實(shí)現(xiàn)工程車輛的遠(yuǎn)程機(jī)群控制、故障診斷和管理功能。5、與具有CAN接口的遙控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)工程機(jī)械的遙控操作或無人駕駛。 圖1031 為日立ZX系列挖掘機(jī)CAN總線控制框圖。圖1031 ZX系列挖掘機(jī)CAN總線CAN總線的使用，使挖掘機(jī)的電子控制系統(tǒng)控制與通訊功能大大增強(qiáng)，智能化水平大大提高。10.3 挖掘機(jī)電子控制系統(tǒng)常用傳感器現(xiàn)代挖掘機(jī)電子控制功能越來越多，控制越來越復(fù)雜，系統(tǒng)中要用到大量傳感器，本節(jié)介紹挖掘機(jī)電子控制中一些常用的傳感器。1031 溫度傳感器挖掘機(jī)上的溫度傳感器包括發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度

55、、機(jī)油溫度傳感器、液壓油溫度傳感器等，這些特定用途的溫度傳感器，原理都一樣，主要是技術(shù)參數(shù)及構(gòu)造、尺寸有區(qū)別。圖1032 溫度傳感器圖1032為溫度傳感器構(gòu)造圖，安裝時(shí)通過外殼螺紋旋入測溫點(diǎn)安裝孔中，同時(shí)搭鐵作為地線，信號(hào)線從端部單線引出。溫度傳感器內(nèi)部主要感溫元件是熱敏電阻片，常使用的熱敏電阻片是負(fù)溫度系數(shù)的，即電阻值隨溫度升高而減小，如圖1033虛線RT所示，電阻隨溫度的變化是非線性的，為此，在電路設(shè)計(jì)時(shí)，用固定電阻進(jìn)展補(bǔ)償，如圖1033右側(cè)電路所示，補(bǔ)償后，電阻隨溫度的變化特性如1033左側(cè)實(shí)線所示。圖1033 溫度傳感器溫度電阻特性 有時(shí)，不需要儀表顯示具體溫度，只要控制點(diǎn)的溫度不要超

56、過某一限值即可，此時(shí)，可采用溫度報(bào)警開關(guān)。圖1034為溫度報(bào)警開關(guān)構(gòu)造圖。開關(guān)構(gòu)造 熱敏元件圖1034 溫度報(bào)警開關(guān)溫度報(bào)警開關(guān)利用了臘隨溫度上下膨脹的特點(diǎn)，溫度到達(dá)報(bào)警溫度時(shí)，臘膨脹，活塞受壓上升，使開關(guān)活動(dòng)觸點(diǎn)與固定觸點(diǎn)連通，儀表電路檢測到開關(guān)接通后，通過報(bào)警燈或報(bào)警蜂鳴器進(jìn)展報(bào)警提示。1032 壓力傳感器 挖掘機(jī)上使用的壓力傳感器很多，主要有機(jī)油壓力傳感器，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣壓力傳感器，液壓泵壓力傳感器，機(jī)油壓力報(bào)警開關(guān)等，此外，空濾報(bào)警開關(guān)，油濾堵塞報(bào)警開關(guān)也屬于壓力傳感器。10321 機(jī)油壓力傳感器 發(fā)動(dòng)機(jī)要正常工作，良好的潤滑至關(guān)重要，潤滑油路必須維持一定壓力，機(jī)油壓力較低，一般小于1Mp

57、a，低于0.08Mpa時(shí)應(yīng)報(bào)警。當(dāng)采用儀表顯示時(shí)，用壓力傳感器，不用儀表顯示機(jī)油壓力時(shí)，只選用壓力報(bào)警開關(guān)即可。有的機(jī)器，采用帶報(bào)警開關(guān)的壓力傳感器，既顯示機(jī)油壓力，又同時(shí)報(bào)警。 圖1035為普通機(jī)油壓力傳感器，壓力油從接頭流入傳感器，壓力變化時(shí)，通過內(nèi)部機(jī)構(gòu)使滑動(dòng)電阻線圈上滑片移動(dòng)，通過滑片引出端測出的電阻值即發(fā)生變化，電阻和壓力成線性變化，電阻輸入儀表，即可顯示機(jī)油壓力值。內(nèi)部構(gòu)造 外形圖1035 機(jī)油壓力傳感器滑動(dòng)電阻線圈普通機(jī)油壓力傳感器構(gòu)造復(fù)雜，滑動(dòng)電阻線圈易損壞，壽命短，現(xiàn)在局部廠家將滑動(dòng)電阻線圈改為厚膜滑動(dòng)電阻，可靠性大大提高。；另外，由于機(jī)油壓力主要是太低影響發(fā)動(dòng)機(jī)工作，目前有

58、采用機(jī)油壓力報(bào)警開關(guān)取代機(jī)油壓力傳感器的趨勢。圖1036為機(jī)油壓力報(bào)警開關(guān)的構(gòu)造及原理圖。構(gòu)造 原理圖1036 壓力報(bào)警開關(guān)10322 泵壓力傳感器機(jī)油壓力傳感器壓力較低，而液壓泵壓力可達(dá)35Mpa，顯然不能用一樣的傳感器。圖1037為挖掘機(jī)液壓泵上用的半導(dǎo)體壓力傳感器外形及原理圖，利用了半導(dǎo)體受壓后電阻發(fā)生變化的原理，傳感器輸出為電壓信號(hào)。構(gòu)造 原理圖1037 液壓泵壓力傳感器10323空濾報(bào)警開關(guān)圖1038為空濾報(bào)警開關(guān)，屬于負(fù)壓報(bào)警型式，當(dāng)空濾堵塞時(shí)，空濾濾網(wǎng)內(nèi)的空氣壓力低于大氣壓，開關(guān)觸點(diǎn)接通，電路報(bào)警。1038 空濾壓力報(bào)警開關(guān)1033 燃油傳感器 a 擺桿式 b 直桿式圖1039

59、燃油傳感器 燃油傳感器用于檢測燃油箱燃油油位上下，反響燃油油量，常用的燃油傳感器有擺桿式和立桿式兩種。圖1039為兩種型式的傳感器圖紙。 擺桿式燃油傳感器，浮子隨油位變化時(shí)，滑線電阻阻值相應(yīng)變化，電阻信號(hào)通過儀表處理顯示油量。目前滑線電阻逐步被厚膜電阻取代。 直桿式由浮子、磁鋼組件、干簧管、電阻絲組成，浮子隨油位變化時(shí)，磁鋼吸合電阻絲上相應(yīng)位置干簧管，輸出對應(yīng)阻值，輸出電阻通過儀表處理顯示油量。1034 轉(zhuǎn)速傳感器 挖掘機(jī)上轉(zhuǎn)速傳感器主要用于測量發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，常采用磁感應(yīng)式轉(zhuǎn)速傳感器，圖1040為磁感應(yīng)式轉(zhuǎn)速傳感器構(gòu)造及安裝方式圖。圖1040 轉(zhuǎn)速傳感器 磁感應(yīng)式轉(zhuǎn)速傳感器主要由外殼、感應(yīng)線圈、

60、永磁體極軸等組成。傳感器安裝于發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪殼上，其極軸與飛輪齒圈齒頂約1mm間隙，齒圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，齒頂與齒底交替經(jīng)過極軸端部，在感應(yīng)線圈中感應(yīng)出正弦交流電壓信號(hào)，輸入儀表，經(jīng)過整形處理，通過軟件計(jì)算出發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。 轉(zhuǎn)速傳感器還有其他型式，如霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器，輸出脈沖信號(hào)，通過軟件計(jì)算脈沖與轉(zhuǎn)數(shù)的關(guān)系得出轉(zhuǎn)速。10.4 挖掘機(jī)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1041 挖掘機(jī)電氣與電子控制系統(tǒng)的要求在設(shè)計(jì)挖掘機(jī)電氣與電子控制系統(tǒng)之前，必須清楚挖掘機(jī)電氣與電子控制系統(tǒng)的詳細(xì)技術(shù)要求，這些要求包括：1滿足挖掘機(jī)整車安全可靠運(yùn)行的要求 電氣與電子控制系統(tǒng)對挖掘機(jī)安全可靠的運(yùn)行發(fā)揮著重要作用，電氣與電子控制系統(tǒng)必須對影響整車