挖掘機(jī)液壓泵及其控制系統(tǒng)介紹（四）

控制發(fā)動(dòng)機(jī)油門開度和液壓泵排量。同時(shí)還對閥和液壓馬達(dá)進(jìn)行設(shè)定控制，以適應(yīng)不同作業(yè)工況的需要。在不同的作業(yè)內(nèi)容、作業(yè)對象、使用方式和要求下，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力設(shè)定(油門開度)和液壓泵的功率設(shè)定是不一樣的。挖掘機(jī)維修因此要求根據(jù)需要調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率輸出(油門開度)，同時(shí)對液壓泵要進(jìn)行變功率控制。發(fā)動(dòng)機(jī)減小油門，降低輸出功率，液壓泵也相應(yīng)降低吸收功率使兩者工作在發(fā)動(dòng)機(jī)和液壓泵聯(lián)合工作的最高效率處。發(fā)動(dòng)機(jī)和液壓泵在發(fā)動(dòng)機(jī)萬有曲線上匹配如圖20所示。從圖中可見S工況聯(lián)合工作點(diǎn)在萬有特性最低ge處附近。發(fā)動(dòng)機(jī)油門關(guān)得較小，液壓泵的功率設(shè)定也較低，其匹配情況如圖20所示。使作業(yè)裝置動(dòng)作較慢適宜于精細(xì)作業(yè)。工況控制是發(fā)動(dòng)機(jī)和液壓泵聯(lián)合控制。

其控制系統(tǒng)如簡圖21所示。通過工況控制開關(guān)選擇動(dòng)力模式，輸入控制器，經(jīng)處理后控制器對電液比例壓力閥輸出控制電流，不同模式輸出不同控制電流值，通過電液比例壓力閥變?yōu)椴煌刂埔簤?，?jīng)液壓泵排量控制機(jī)構(gòu)，得各動(dòng)力模式液壓泵控制特性如圖22所示。與此同時(shí)，按照所選擇的模式，控制器對控制油門開度的步進(jìn)馬達(dá)輸出相應(yīng)的電信號，按模式要求控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(油門開度)。從圖22液壓泵控制特性可知，S和L液壓泵的最大流量因發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速而相應(yīng)下降，有些挖掘機(jī)L工況通過減小液壓泵最大排量進(jìn)一步使L工況液壓泵最大流量降低。挖掘機(jī)修理恒功率曲線段由于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的降低，S和L工況恒功率曲線都有與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速有關(guān)的相應(yīng)下降。一般在H工況有轉(zhuǎn)速感應(yīng)控制使發(fā)動(dòng)機(jī)保持在最大功率點(diǎn)工作；

S工況也可有轉(zhuǎn)速感應(yīng)控制使發(fā)動(dòng)機(jī)保持在油耗較低的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速工況；L工況一般不需轉(zhuǎn)速感應(yīng)控制。發(fā)動(dòng)機(jī)油門開度采用點(diǎn)操縱，可以司機(jī)手動(dòng)操縱，也可以微機(jī)控制自動(dòng)操縱。油門驅(qū)動(dòng)采用步進(jìn)馬達(dá)直流電機(jī)或比例電磁鐵。一般采用旋鈕或杠桿操縱的電信號器來設(shè)定油門開度，輸入控制器發(fā)出電信號驅(qū)動(dòng)步進(jìn)馬達(dá)來操縱油門開度，由油門開度傳感器檢出油門開度反饋輸入控制器實(shí)現(xiàn)位置反饋控制，手油門操縱控制系統(tǒng)方塊圖如圖23所示。為了使旋鈕轉(zhuǎn)角、油門開度轉(zhuǎn)角和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速三者相對應(yīng)，需要正確標(biāo)定。由工況的模式開關(guān)自動(dòng)設(shè)定油門開度和液壓泵的功率。圖24為工況控制系統(tǒng)方塊圖。1.改變閥桿的開口量(節(jié)流程度)，閥桿行程一定K＝常數(shù)流量Q隨△P的變化如圖25所示。

目前挖掘機(jī)閉中心負(fù)載敏感壓力補(bǔ)償系統(tǒng)有的是定△P系統(tǒng)(例如力士樂LRS系統(tǒng)如圖26所示)，定△P的壓力補(bǔ)償閥可以調(diào)整彈簧來改變補(bǔ)償壓差。有的采用變△P系統(tǒng)(例如力士樂LE2S系統(tǒng)，如圖27所示)，變△P系統(tǒng)可以采用電液比例控制(電液比例閥)也可以采用手動(dòng)操縱。的電流I而變化如圖28所示。隨著I增加補(bǔ)償壓差下降，圖中還表示調(diào)整彈簧力可改變△PLS。在不同的△PLS下，流量隨閥桿行程的變化曲線是不一樣的?！?/span>PLS下降流量減小，流量隨閥桿行程增加而增加的曲線斜率降低，低△PLS適用精細(xì)操縱。不同的流量需要(供應(yīng))可采用不同的△P。挖掘機(jī)在作業(yè)過程中，經(jīng)常需短暫停止操作，處于待命狀態(tài)，例如等待自卸汽車的來到或進(jìn)行某些準(zhǔn)備工作等等。

此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)在空轉(zhuǎn)，能量是白白浪費(fèi)的，因此希望發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速能自動(dòng)下降，處于低怠速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，以減少燃料消耗量和降低噪聲，同時(shí)對延長發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命有好處。當(dāng)需要進(jìn)行工作時(shí)，只要一操縱操縱閥的閥桿，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速就立即自動(dòng)復(fù)原，進(jìn)入工作狀態(tài)。操縱閥中位后4～6秒，發(fā)動(dòng)機(jī)油門自動(dòng)轉(zhuǎn)至低怠速位置(不管動(dòng)力選擇開關(guān)和手油門所處位置，不通過人工操縱通過電氣或電子自動(dòng)操縱叫自動(dòng)怠速控制。1.自動(dòng)怠速信號檢出裝置：檢出暫停工作訊號；2.控制器：接到自動(dòng)怠速信號，為了避免短暫操縱桿回中位就引起自動(dòng)怠速，通過控制器延遲4～10秒鐘后(可調(diào)節(jié)延遲時(shí)間)，才發(fā)出控制信號自動(dòng)怠速才起作用；起先控制器用電控制采用時(shí)間繼電器等，現(xiàn)都采用微機(jī)控制使控制精確和靈活。

3.執(zhí)行機(jī)構(gòu)：驅(qū)動(dòng)操縱發(fā)動(dòng)機(jī)油門。1.感應(yīng)開關(guān)方式：在工作裝置操縱手柄和行駛操縱踏板上裝有感應(yīng)開關(guān)，當(dāng)手離開操縱手柄和腳離開腳踏板時(shí)，將自動(dòng)怠速信號輸給控制器。2.接近開關(guān)控制方式：通過接近開關(guān)檢出操縱閥閥桿是否在中位，當(dāng)各操縱閥桿都處于中位時(shí)發(fā)出自動(dòng)怠速信號。當(dāng)操縱閥采用先導(dǎo)油壓操縱時(shí)，可以采用先導(dǎo)油壓開關(guān)來檢出操縱閥桿是否處于中位，采用”1””2”方式，一般需每個(gè)操縱閥桿上都設(shè)檢出裝置比較麻煩，最初挖掘機(jī)采用手操縱時(shí)采用，現(xiàn)挖掘機(jī)一般都采用液壓先導(dǎo)操縱，采用先導(dǎo)油壓開關(guān)方式較好。因此目前大多采用此方式。以上三種電操縱方式可以實(shí)現(xiàn)全功率控制和工況控制，因此電控挖掘機(jī)自動(dòng)都采用此方式。自動(dòng)怠速時(shí)的轉(zhuǎn)速高于發(fā)動(dòng)機(jī)的最低怠速轉(zhuǎn)速。

不能過分低，否則恢復(fù)工作時(shí)可能熄火或反應(yīng)很慢。一般自動(dòng)怠速控制系統(tǒng)設(shè)有自動(dòng)怠速控制開關(guān)可以通過它解除自動(dòng)怠速功能。因?yàn)橛行┳鳂I(yè)和工況下自動(dòng)怠速是不好的，例如：整修作業(yè)、精細(xì)工作和微操縱以及挖掘機(jī)上下拖車時(shí)。發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后按下暖機(jī)開關(guān)，暖機(jī)時(shí)指示燈亮，動(dòng)力開關(guān)一放在S.H位置，暖機(jī)控制自動(dòng)切除。先一分鐘：發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增至怠速轉(zhuǎn)速110％(I工況)，油泵在最小流量下運(yùn)轉(zhuǎn)。后十五分鐘：發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速再增加30％(L工況)，同時(shí)油泵流量增加。在暖機(jī)過程中，水溫和油溫達(dá)30℃則自動(dòng)終止。如果16分鐘暖機(jī)尚不行則可重復(fù)按暖機(jī)開關(guān)進(jìn)行重復(fù)。當(dāng)水溫>95℃，油溫>85℃，當(dāng)水溫>100℃，油溫>95℃。發(fā)動(dòng)機(jī)水溫過低和過高都對發(fā)動(dòng)機(jī)工作不利，引起發(fā)動(dòng)機(jī)損傷潤滑油惡化等。同樣液壓油溫度過高或過低都會(huì)引起液壓元件損壞。在暖機(jī)過程中，