挖掘機柴油機轉速控制原理 

本系統采用控制器控制器，油門(mén)控制器作為控制單元，油門(mén)機構作為執行機構控制柴油機油門(mén)的開(kāi)度 。

升速時(shí)，由控制器給出步進(jìn)脈沖信號，驅動(dòng)油門(mén)機構正轉，柴油機油門(mén)開(kāi)度加大，柴油機轉速上升，同時(shí)油門(mén)位置參數減少，達到設定的油門(mén)位置后，升速信號停止，進(jìn)入轉速自動(dòng)調節階段。

油門(mén)位置信號由安裝在油門(mén)機構上的油門(mén)位置傳感器獲得，控制器通過(guò)模擬通道采集此信號，并送入控制器內部寄存器處理，控制器根據實(shí)際油門(mén)位置與設定油門(mén)位置的差值，進(jìn)行處理運算后，輸出相應數量的脈沖，控制步進(jìn)電機運行，從而實(shí)現對柴油機轉速的自動(dòng)控制及自動(dòng)調節。

降速時(shí)，控制器給出步進(jìn)脈沖和步進(jìn)方向信號，轉速自動(dòng)調節斷開(kāi)，油門(mén)機構反轉，油門(mén)開(kāi)度減少，柴油機轉速下降，達到怠速狀態(tài)時(shí)，EPS給出停止信號，油門(mén)機構停止運行，柴油機在怠速狀態(tài)運行，其工作原理見(jiàn)圖3-48。

圖3-48  柴油機閉環(huán)控制原理框圖

當挖掘機在低怠速下工作（1300rpm以下），油門(mén)調速機構能自動(dòng)將發(fā)動(dòng)機轉速提升到1300rpm，以避免因發(fā)動(dòng)機輸出功率不足引起的懣車(chē)熄火現象。

為了防止柴油機轉速超過(guò)允許的最高工作速度，以免造成設備的損壞，對柴油機的轉速進(jìn)行限幅。在柴油機升速和降速調節過(guò)程中，油門(mén)機構的油門(mén)位置信號反饋回控制器，由控制器進(jìn)行分析，步進(jìn)電機正轉，油門(mén)位置傳感器參數減??；步進(jìn)電機反轉，油門(mén)位置傳感器參數增加，控制器自動(dòng)分析柴油機正常運行時(shí)的步進(jìn)電機正轉步數，并進(jìn)行運算處理得出步進(jìn)電機允許正轉的最高步數，當由于意外原因引起柴油機轉速向最高轉速上升時(shí)，到達異常油門(mén)位置區，控制器能自動(dòng)封鎖步進(jìn)電機，以保證柴油機不會(huì )超過(guò)所允許的最高轉速。

2.8.4 自動(dòng)怠速系統

    SY2XXC5挖掘機具有自動(dòng)怠速裝置，當操縱桿回中位達5秒后，發(fā)動(dòng)機自動(dòng)進(jìn)入低速運轉，從而可減小液壓系統的空流損失和發(fā)動(dòng)機的磨損，起到節能和降低噪聲的作用。當扳動(dòng)操縱桿重新作業(yè)時(shí)，發(fā)動(dòng)機自動(dòng)恢復到原來(lái)的轉速狀態(tài)。

2.8.5 過(guò)熱保護控制

當冷卻水達到一定溫度時(shí)， 控制工作模式自動(dòng)降低一檔，即從H模式降至S模式再至L模式、B模式。當冷卻水溫過(guò)熱達到二極報警（冷卻液溫度超過(guò)103度）時(shí)，柴油機自動(dòng)進(jìn)入自動(dòng)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。

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三一挖掘機的技術(shù)特點(diǎn)

三一重機挖掘機事業(yè)部目前生產(chǎn)的挖掘機主要是目前國內市場(chǎng)上產(chǎn)銷(xiāo)量最大的20t級挖掘機，有SY200C5、SY210C5、SY220C5、SY230C5四種規格。

5.1 品種、規格

SY200C5挖掘機液壓主泵采用K3V112DT柱塞式變量雙泵，流量為207×2升/分；SY210C5、 SY220C5 、SY230C5挖掘機液壓主泵采用K3V112DT柱塞式變量雙泵，流量為228×2升/分；

5.2 主要用途及適用范圍

SY系列挖掘機是一種土石方施工機械，其功能強、適用范圍廣，可進(jìn)行挖掘、裝卸，其標準配置可用于Ⅲ級以下土壤的挖掘，在配置特殊附屬裝置后還可以進(jìn)行碎石、拆卸、抓木、抓鋼等作業(yè)，兼有推土、裝載的功能。

5.3 性能特點(diǎn)

5.3.1 配置性能卓越

   在動(dòng)力系統方面，三一挖掘機采用日本生產(chǎn)的康明斯發(fā)動(dòng)機，該產(chǎn)品的可靠性、動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟性和低排放性等指標在國際上都具有領(lǐng)先水平，滿(mǎn)足歐美排放標準。

  在電控系統方面，自主開(kāi)發(fā)了PLC電子控制系統，這在國內挖掘機生產(chǎn)制造企業(yè)中屬第一家。

該系統對整機運行狀態(tài)實(shí)行全面監控，機器一旦發(fā)生異常就能及時(shí)報警，并自動(dòng)查找故障，電腦根據測得的故障參數找出故障發(fā)生的部位;同時(shí)還具有歷史故障記憶功能和維護保養信息自動(dòng)提示功能,從而可及時(shí)排除事故隱患，延長(cháng)用戶(hù)維修周期，降低維護和保養費用。

另外,電子控制系統能對動(dòng)力系統和液壓系統進(jìn)行綜合控制，使二者達到最佳匹配，協(xié)調工作,起到明顯的節能效果，生產(chǎn)效率高。它具有下列兩個(gè)特點(diǎn)：一是自動(dòng)怠速功能——當操縱桿回中位8秒后，發(fā)動(dòng)機自動(dòng)進(jìn)入每分鐘1250轉的低速運轉，從而可減少液壓系統的空流損失和發(fā)動(dòng)機的磨損，起到節能和降低噪聲的作用。當扳動(dòng)操縱桿重新作業(yè)時(shí)，發(fā)動(dòng)機自動(dòng)恢復到原來(lái)的轉速狀態(tài),進(jìn)入作業(yè)工況。二是發(fā)動(dòng)機過(guò)熱自動(dòng)保護功能——當發(fā)動(dòng)機冷卻水的溫度過(guò)高時(shí)，工作模式自動(dòng)降低一檔，當冷卻水溫度過(guò)熱報警時(shí)，柴油發(fā)動(dòng)機進(jìn)入自動(dòng)降速狀態(tài)，直到冷卻水溫度降至正常溫度為止。

在液壓系統方面, 三一挖掘機采用了負荷傳感控制或雙泵雙回路恒功率負流量控制的液壓系統。三一挖掘機在行駛過(guò)程中能根據路況實(shí)現高速與低速的自動(dòng)切換。當液壓系統壓力過(guò)小時(shí)，在左邊操縱手柄上按下“升壓按鈕”，觸摸屏上將提示“壓力補償5秒”，5秒鐘后提示消失，從而保證了系統的正常壓力。與此同時(shí),還采用了液壓?jiǎn)?dòng)操縱桿,通過(guò)鎖住、開(kāi)鎖的切換，避免錯誤操作，保證駕駛員的人身安全。

三一挖掘機充分利用當今世界最先進(jìn)的高科技成果，通過(guò)國際化采購,保證了整機的高可靠性。其中，主泵、多路閥、回轉馬達、油缸和行走馬達等選用日本進(jìn)口產(chǎn)品，核心部件的配置達到了高品質(zhì)、長(cháng)壽命、少維護的目的。

三一挖掘機所有高壓油管配置都是經(jīng)過(guò)嚴格探傷處理、并進(jìn)行過(guò)58.9MPa壓力測試和100萬(wàn)次壓力脈沖試驗的國外知名品牌，確保了整機液壓系統的運行可靠。

另外，動(dòng)臂保持系統、回轉緩沖控制系統、動(dòng)臂和斗桿油缸回油補償系統還能有效地提高機械使用的安全性與穩定性。

在工作裝置方面，三一挖掘機優(yōu)化了國外設計, 并進(jìn)行加強；在高應力區用多塊厚板加強；在動(dòng)臂、斗桿油缸支承處增加隔板，所有這些都較好的延長(cháng)了整機使用壽命。

履帶架采用當今世界流行的X形設計，提高了車(chē)架的剛度、強度、通過(guò)性。由于架體兩側面平滑，減少泥土堆積，便于清潔。四輪一帶為意大利、韓國等原裝產(chǎn)品，在國內同行業(yè)產(chǎn)品中屬高檔配置。

5.3.2生產(chǎn)效率更高

為了提高整機的生產(chǎn)效率，根據作業(yè)環(huán)境的不同，三一挖掘機設置了三種作業(yè)模式，即重負荷挖掘的H模式,標準挖掘的S模式，輕載挖掘的L模式。每種模式的設計與發(fā)動(dòng)機、主泵的轉速及系統壓力相匹配。這樣，使整機獲得了最大的生產(chǎn)效率和最少的油耗。三一挖掘機每分鐘可裝4～5斗，可與美國卡特和日本小松同規格挖掘機的挖掘裝載速度相媲美。另外,由于三一挖掘機還特別設置了“升壓按鈕”,功率可再提高十個(gè)百分點(diǎn)，使機器獲得一個(gè)持續8秒鐘的爆發(fā)力，從而滿(mǎn)足瞬間惡劣工況的需要,使生產(chǎn)效率大大提高。

5.3.3操作環(huán)境舒適

由于駕駛室內部按人體工程學(xué)原理設計，致使每個(gè)操縱按鈕都在駕駛員伸手可及的范圍之內，駕駛室底部采用先進(jìn)的硅油橡膠安裝座，防振效果更佳；座椅可全方位調整，操縱箱可以在二級軌道上移動(dòng)到最理想的位置。駕駛室內設有大功率冷暖空調，冬暖夏涼，舒適宜人。

另外,整機視野開(kāi)闊，駕駛室的天窗還可以打開(kāi)，前窗可以向上翻至頂部,后窗可提供后方和兩側良好的視野。

為了避免顯示屏反光對可視性的影響，控制面板還可以向內側傾斜移動(dòng)。

5.3.4維護保養便捷

三一挖掘機所有的電器元件均采取集中布置設計，而且重要部件非常容易靠近作業(yè),維護保養十分方便；自潤滑軸承，大大延長(cháng)了工作裝置的維護保養時(shí)間；大型油水分離器，提高了燃油系統的使用壽命；高效雙濾芯的空氣濾清器，保證了發(fā)動(dòng)機的供氣質(zhì)量。

此外,三一挖掘機的外觀(guān)設計屬二十一世紀世界一流水準,特別是油漆工藝,除美觀(guān)大方外,良好的光潔度還有利于除塵,大大減少了駕駛員的保潔勞動(dòng)強度,充分體現出三一挖掘機個(gè)性化設計和人文關(guān)愛(ài)。

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