Principio de control del sistema de control eléctrico de la excavadora Komatsu 200
En los últimos años, con el desarrollo de la tecnología de control electrohidráulico, los sistemas de control electrónico se han convertido en un componente de los sistemas de control electrónico de detección de carga y se han utilizado ampliamente en el campo de la maquinaria de construcción en los países desarrollados. Las diversas series de excavadoras hidráulicas de orugas de Komatsu son ampliamente utilizadas en el campo de la ingeniería en China, entre las cuales algunos modelos como la excavadora Komatsu 200 y la PC120-6 están equipadas con sistemas de control electrónico. Este artículo presenta sistemáticamente la estructura, el principio y el ajuste del sistema de control electrónico de Komatsu'y analiza sus fallas comunes para ayudar a entender tales sistemas.
1. Estructura, principio y ajuste del sistema de control electrónico
El sistema de control electrónico de Komatsu tiene transmisión de información de datos con otros sistemas de control, pero es relativamente independiente. El sistema de hardware incluye palancas de control electrónico izquierda y derecha, ECU de dispositivo de control y válvula proporcional de control piloto.
1.1 Estructura del sistema (1) Joystick.
El joystick es un joystick de control electrónico de tipo resistencia, con una estructura de 2 sensores de potencial conectados coaxialmente en cada eje X e Y, que sirven como señales de posición para el funcionamiento hacia delante y hacia atrás de cada eje. Cada joystick tiene 4 salidas de señal analógica, que emiten principalmente señales de comando de posición para las 4 posiciones de funcionamiento del joystick a la ECU de control. Cuando el joystick está en posición neutra, la tensión de cada sensor es de 2,5 ± 0,2V. Durante el funcionamiento, la salida del sensor en la posición accionada está entre 2,5-4,6V, mientras que la salida del sensor en la posición opuesta está entre 2,5-0,6V. Sus señales de salida varían con la posición de funcionamiento.
(2) Dispositivo de control ECU.
Además de recibir 8 señales de comando de posición de operación desde el joystick izquierdo y derecho, la ECU del dispositivo de control también obtiene información del estado de operación del motor y de la bomba desde la ECU de control de potencia, y transmite información de control del sistema y de fallas a la pantalla; Utiliza diversa información de control para controlar las ocho válvulas proporcionales de control piloto de acción de cuatro mecanismos de acción, incluyendo rotación, pluma, brazo y cucharón.
(3) Válvula proporcional pilotada.
La válvula proporcional de control piloto es del tipo de control electromagnético, que controla la presión de turbidez piloto de cada acción bajo el control de la corriente ECU del dispositivo de control, controlando así la apertura e inversión de cada válvula de inversión.
1.2 Principio de control
(1) La señal emitida por el sensor de posición del joystick cambia con la posición del mismo. Cuando el joystick está en posición neutra o de marcha atrás, su señal de salida está entre 0,6 y 2,8V. La ECU controla la corriente de la válvula proporcional correspondiente para que sea de unos 90mA, y la válvula proporcional está en estado cerrado. La presión de aceite de control piloto correspondiente es cero (no opera); Cuando opera esta posición de control, su señal de salida está entre 3.0 y 4.4V, la cual aumenta con el incremento de la amplitud de operación. La ECU controla la corriente de la válvula proporcional correspondiente para que varíe proporcionalmente entre 300 y 1000mA, y la presión de aceite de control piloto correspondiente para que varíe entre 0.5 y 2.9MPa, controlando así la apertura de la válvula de inversión de acción correspondiente.
(2) La tensión de la señal de salida de los sensores de posición de avance y retroceso en el eje X (o eje Y) del joystick debe estar dentro del rango de 0,4-4,6V, y debe existir una relación Upositivo=5-Inverso, con un error de relación dentro de 0,3V. En caso contrario, se considera que el sensor de ese eje está averiado. La ECU del controlador bloqueará de forma segura la corriente de las dos válvulas proporcionales de control del mecanismo de acción, haciendo que el mecanismo de acción no pueda funcionar y emitiendo una alarma de fallo.
(3) Para garantizar la seguridad, antes de conectar la corriente y arrancar, la ECU de la unidad de control necesita confirmar que cada posición de control está en posición neutra (el voltaje de las señales de detección para las 8 posiciones debe ser de 2,5 ± 0,3V). De lo contrario, si la palanca de control no está en la posición neutra, la corriente de la válvula proporcional de control para todas las acciones como la pluma, el brazo, la cuchara y la rotación se bloqueará y protegerá, y se prohibirá su funcionamiento.
1.3 Ajuste del sistema
El ajuste del sistema implica principalmente el ajuste del sensor de posición del joystick y el ajuste de la presión del aceite piloto.
El sensor de posición es de tipo potencial, con una fuente de alimentación de 5 V y un eje que puede girar 360°. Cada joystick tiene 4 sensores de posición. Cuando lo ajuste, haga que el joystick se sitúe en la posición central. Primero, ajuste la distancia entre el disco del joystick y el émbolo (1-2mm), y luego ajuste el voltaje de la señal de salida de cada sensor para que esté dentro del rango de 2,5 ± 0,2V. Accione cada uno de ellos al máximo y compruebe que la tensión de la señal de salida del sensor debe ser superior a 4,2V. De lo contrario, la distancia entre el disco de la empuñadura y el émbolo, así como el desgaste de la junta universal de la empuñadura, deben comprobarse de nuevo y repararse.
Si la presión del aceite piloto es normal o no, está relacionado con si la presión del aceite de control piloto de la acción del sistema es normal, y su valor estándar es de 2,9 MPa.
2. Sistema de diagnóstico de averías
Al sistema de diagnóstico de averías se accede a través de una pantalla y se divide en programas de servicio y programas de diagnóstico de averías. El programa de servicio puede detectar los parámetros de señal de tensión de salida de varios sensores del sistema y los parámetros de corriente de control de las electroválvulas; el programa de diagnóstico de averías puede consultar los códigos de avería de averías pasadas o actuales.
3. Análisis de averías comunes
(1) Fallo común uno: La cuchara, el brazo, la pluma y el giro no pueden moverse y hay una alarma de fallo.
Análisis de fallos: ① Funcionamiento incorrecto. La apertura de la llave y la manija de control antes de arrancar no están en la posición neutral, causando que la ECU de la unidad de control realice la protección de bloqueo de seguridad. Siempre que las dos manetas de control estén en posición neutra y se vuelva a conectar el interruptor de encendido para arrancar, se podrá restablecer el funcionamiento normal El joystick está funcionando mal. Si el balancín de un determinado grupo de sensores de posición se rompe o deforma, aunque el joystick esté en posición neutra, los sensores de ese grupo no están en posición neutra (la señal de transmisión no está dentro del rango de 2,5 ± 0,2V), haciendo que la ECU del dispositivo de control realice la protección de bloqueo de seguridad.
Método de detección de fallos: Cuando ambas manijas de operación izquierda y derecha estén en posición neutral, ingrese al programa de servicio, verifique los códigos de servicio de cada posición de operación [50, 51 (pluma); 52, 53 (cucharón); 54, 55 (oscilación); 56, 57 (pluma)], y verifique el voltaje de salida de su sensor de posición. El valor normal debe ser de 2,5 ± 0,3V, para determinar el punto de avería y sustituirlo o repararlo.
Debido al control hidráulico tradicional de la marcha, no se ve afectado por el sistema.
(2) Fallo común 2: No se pueden realizar algunas acciones y hay una alarma de fallo.
Análisis de fallos: ① Los dos circuitos sensores de la maneta de accionamiento del mecanismo de acción están en cortocircuito o en circuito abierto. ② Las dos válvulas proporcionales de control piloto del mecanismo de acción están averiadas o sus circuitos están averiados. Específicamente, el punto de fallo puede determinarse y repararse o sustituirse recuperando el código de fallo y combinándolo con las mediciones reales.
(3) Fallo común tres: Los movimientos de la cuchara, el brazo, la pluma y la rotación son relativamente lentos.
Análisis de averías: El fallo más probable es que la presión hidráulica total del piloto sea inferior al valor normal. Debido al funcionamiento hidráulico tradicional de la marcha, el impacto no es significativo, mientras que la presión de pilotaje de otras acciones está controlada por una válvula proporcional, y su impacto es más evidente. Se determinó mediante la detección de la presión del aceite piloto.
(4) Fallo común cuatro: Algunas acciones son relativamente lentas
Todos los componentes de las excavadoras Komatsu se volverán débiles y lentos después de instalar los separadores de aceite hidráulico durante el funcionamiento: algunos problemas con la válvula de desbordamiento activa se deben a la necesidad de ajustar la posición de sus componentes clave, el viejo problema de la bomba de aceite hidráulico necesita controlar el sistema para apagarse, y el sistema de navegación anterior también tenía muchos problemas. La mayoría de los problemas con las excavadoras Komatsu no son demasiado difíciles de resolver siempre y cuando se identifique la causa raíz del problema.
¿Cuál es la razón por la que se presiona la válvula de asistencia eléctrica de todo el sistema de potencia de la máquina'pero la eficacia de la excavadora de segunda mano no aumenta? Es principalmente la causa principal del interruptor de asistencia de potencia del motor. Habrá un cortocircuito momentáneo en el cable entre la válvula de asistencia de potencia y el DG, y hay un problema con la válvula de flujo de desbordamiento. La válvula solenoide de desvío KB tiene un hueco, y hay un fallo en la conexión del cable entre la válvula solenoide de desvío DG y el cojinete KB.
La mayoría de los cilindros hidráulicos no pueden moverse libremente o su velocidad disminuye: el manguito de sellado del cilindro hidráulico está muy dañado, el cojinete de la válvula de distribución de aceite delantera ha funcionado mal, el chip de la válvula del sistema operativo de la placa de circuito principal está atascado, la primera válvula exportada presenta fenómenos anormales y el chip de la válvula amortiguadora está atascado en la válvula de distribución.
La operación de descenso de la pluma de la excavadora Komatsu es demasiado monótona, y la velocidad de trabajo es bastante rápida: la razón es que cuando camina, la válvula de desvío seleccionada por el brazo activo para ejecutar el comando de descenso falla, causando que el separador de aceite hidráulico no funcione correctamente.
