液压泵和电器系统的控制关系

2018-06-14 17:40 厦门三江盛达


一、没有电器控制的液压泵

对于挖掘机来说,无论是负控液压系统(以卡特为代表)、正控液压系统(以三一为代表)还是LS液压系统(以小松为代表),在泵控制上都必须要以操作手愿望和发动机功率为依据。

操作手通过搬运手柄对液压系统发出指令(手柄行程与液压泵排量控制之间的信息沟通会在以后的文章中专门讨论),当手柄行程增大时要求泵排量也随之增大,但是泵的功率不能超过发动机对应转速的最大功率。

对于没有电控的液压泵来说,要求几个不同的常用转速区间(通常是几个不同的发动机工作档位),泵功率在出厂设定上都不能超过发动机。

由于泵功率随转速成比例变化,发动机功率随转速按功率曲线变化,两者有相同的变化趋势但不同步,这就使得发动机在多数情况下,功率并不能完全被液压泵吸收利用,不能“最有效地利用发动机的功率”,反之,当发动机功率不足时,多数人会用“降功率”的方法来处理,对此,液压泵在控制上引入电器系统进行补充和完善。

二、半电控的液压泵

对于半电控的液压泵来说,引入电控后有两个阶段:

第一个阶段是完全保留原来的控制,增加以发动机负载为依据的控制:此控制中,控制器通过转速传感器检测发动机转速,以发动机实际转速与目标转速的差值为依据,当两者差值大于设定值时,说明发动机超载,控制器通过电磁比例阀降低液压泵排量,以保证系统的正常运转。

这种方式实际上大多数人并不是看的太重,当电控系统异常时,通过调整泵的功率进行处理,在使用上也没有太大的影响。

第二阶段是将二次先导压力通过传感器转换成电信号,控制器对所用的二次先导压力信号和发动机的适时转速进行综合分析,之后通过电磁比例减压阀来控制液压泵的排量。

此控制方式当控制器出现异常时系统大多是不能工作的,启用备用设置后,液压泵总是处在恒功率状态,工作装置的速度完全通过改变液压油路的通道开度来实现控制,这就使得泵的一部分输出因不能用于作功而造成浪费,特别是在轻负载和空载时。

三、全电控的液压泵

全电控的液压泵是当今人们比较推崇的控制方式:它将发动机档位、二次先导压力、主压力、发动负载状况,以及水温、液压温等参数全部用传感器变成电信号送入控制器,由控制器进行综合分析后向液压泵发指令。

在液压泵上,变量机构是由比例电磁阀(也有用通断电磁阀)通过控制变量活塞实现,泵的伺服机构除控制器外不接收任何信号(早期的日立EX200-2/3就是以两个通断电磁阀进行控制)。

所以,当电器控制系统出现故障后,挖掘机完全不能工作(一般情况下挖掘机没有冗余或者跛行设计),而挖掘机的故障大多又是有施工现场才会出现,对于需要离开现场的故障挖掘机来说,只有将其变成一个不超过发动机功率的定量泵。

这里有两个建议供参考:

一是当比例电磁阀还没有坏时,对其加一个不变的电压(一般是从电瓶直接引出),此时由于电流不变,排量也不会变化。

二是用机械的方法对变量活塞进行限位,这是日立EX200-2/3的方法,对于其它的车型不方便实施。
 


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