Принцип управления электрической системой управления для экскаватора Komatsu 200
В последние годы, с развитием технологии электрогидравлического управления, электронные системы управления стали компонентом электронных систем управления с датчиком нагрузки и широко используются в области строительной техники в развитых странах. Различные серии гидравлических экскаваторов на гусеничном ходу компании Komatsu широко используются в машиностроении в Китае, среди которых некоторые модели, такие как экскаватор Komatsu 200 и PC120-6, оснащены электронными системами управления. В этой статье систематически описывается структура, принцип работы и регулировка электронной системы управления Komatsu', а также анализируются ее распространенные неисправности, чтобы помочь разобраться в подобных системах.
1. Структура, принцип работы и регулировка электронной системы управления
Электронная система управления Komatsu имеет возможность передачи данных с другими системами управления, но является относительно независимой. Аппаратная система включает в себя левый и правый рычаги электронного управления, блок управления ECU и пропорциональный клапан управления.
1.1 Структура системы (1) Джойстик.
Джойстик представляет собой электронный джойстик управления резистивного типа, имеющий структуру из 2 коаксиально соединенных потенциальных датчиков на каждой оси X и Y, которые служат сигналами положения для прямого и обратного хода каждой оси. Каждый джойстик имеет 4 аналоговых сигнальных выхода, которые в основном выводят сигналы управления положением для 4 рабочих положений джойстика на ЭБУ управления. Когда джойстик находится в нейтральном положении, напряжение каждого датчика составляет 2,5 ± 0,2 В. Во время работы выходной сигнал датчика в рабочем положении находится в диапазоне 2,5-4,6 В, а выходной сигнал датчика в противоположном положении - в диапазоне 2,5-0,6 В. Их выходные сигналы меняются в зависимости от рабочего положения.
(2) Устройство управления ECU.
Помимо получения 8 командных сигналов положения работы от левого и правого джойстика, ЭБУ устройства управления также получает информацию о состоянии работы двигателя и насоса от ЭБУ управления мощностью и передает информацию об управлении системой и неисправностях на дисплей; использует различную управляющую информацию для управления восемью пропорциональными клапанами управления четырех механизмов действия, включая вращение, стрелу, руку и ковш.
(3) Пропорциональный клапан с пилотным управлением.
Пропорциональный клапан пилотного управления представляет собой электромагнитный тип управления, который контролирует давление пилотной мутности каждого действия под управлением тока ЭБУ устройства управления, тем самым управляя открытием и реверсированием каждого реверсивного клапана.
1.2 Принцип управления
(1) Сигнал, выдаваемый датчиком положения джойстика, изменяется в зависимости от положения джойстика. Когда джойстик находится в нейтральном положении или в положении заднего хода, его выходной сигнал составляет от 0,6 до 2,8 В. ЭБУ управляет током соответствующего пропорционального клапана, который составляет около 90 мА, и пропорциональный клапан находится в закрытом состоянии. Соответствующее давление масла пилотного управления равно нулю (не работает); При работе в этом положении управления выходной сигнал находится в диапазоне от 3,0 до 4,4 В, который увеличивается с ростом амплитуды работы. ЭБУ управляет током соответствующего пропорционального клапана, который пропорционально изменяется в диапазоне от 300 до 1000 мА, и давлением масла соответствующего управляющего пилота, которое изменяется в диапазоне от 0,5 до 2,9 МПа, тем самым управляя открытием соответствующего реверсивного клапана.
(2) Напряжение выходного сигнала датчиков прямого и обратного положения на оси X (или Y) джойстика должно находиться в диапазоне 0,4-4,6 В, и должно быть соотношение Upositive=5-Ureverse, с погрешностью соотношения в пределах 0,3 В. В противном случае считается, что датчик на этой оси неисправен. ЭБУ контроллера надежно заблокирует ток двух управляющих пропорциональных клапанов механизма действия, в результате чего механизм действия не сможет работать и выдаст сигнал о неисправности.
(3) Для обеспечения безопасности перед включением питания и запуском ЭБУ блока управления должен убедиться, что каждая позиция управления находится в нейтральном положении (напряжение сигналов срабатывания для всех 8 позиций должно составлять 2,5 ± 0,3 В). В противном случае, если рукоятка управления не находится в нейтральном положении, ток пропорционального клапана управления для всех действий, таких как стрела, рука, ковш и вращение, будет заблокирован и защищен, и его эксплуатация будет запрещена.
1.3 Настройка системы
Настройка системы включает в себя, главным образом, настройку датчика положения джойстика и настройку давления масла в пилоте.
Датчик положения - потенциального типа, с питанием 5 В и валом, который может вращаться на 360°. Каждый джойстик имеет 4 датчика положения. При настройке джойстик должен стоять в центральном положении. Сначала отрегулируйте расстояние между диском джойстика и плунжером (1-2 мм), а затем отрегулируйте напряжение выходного сигнала каждого датчика в диапазоне 2,5 ± 0,2 В. Запустите каждый датчик на максимум и проверьте, что напряжение выходного сигнала датчика должно быть больше 4,2 В. В противном случае необходимо повторно проверить и отремонтировать расстояние между диском рукоятки и плунжером, а также износ карданного шарнира рукоятки.
Нормально ли давление масла пилота или нет, связано с тем, нормально ли давление масла пилота управления действием системы, и его стандартное значение составляет 2,9 МПа.
2. Система диагностики неисправностей
Доступ к системе диагностики неисправностей осуществляется через дисплей и подразделяется на сервисные программы и программы диагностики неисправностей. Сервисная программа может определять параметры сигнала выходного напряжения различных датчиков в системе и параметры тока управления электромагнитными клапанами; программа диагностики неисправностей может запрашивать коды прошлых или текущих неисправностей.
3. Анализ общих неисправностей
(1) Первая общая неисправность: Ковш, стрела, манипулятор и поворотное устройство не могут двигаться, и раздается сигнал о неисправности.
Анализ неисправности: ① Неправильная работа. При открывании ключа и перед запуском рукоятки управления не находятся в нейтральном положении, что заставляет ЭБУ блока управления выполнять защиту от блокировки. Если обе рукоятки управления находятся в нейтральном положении и выключатель питания снова включен для запуска, нормальная работа может быть восстановлена Неисправен джойстик. Если коромысло определенной группы датчиков положения ломается или деформируется, то даже если джойстик находится в нейтральном положении, датчики этой группы не находятся в нейтральном положении (сигнал передачи не находится в диапазоне 2,5 ± 0,2 В), что заставляет ЭБУ устройства управления выполнять защиту от блокировки.
Метод обнаружения неисправностей: Когда левая и правая рукоятки управления находятся в нейтральном положении, войдите в программу обслуживания, проверьте сервисные коды каждого рабочего положения [50, 51 (стрела); 52, 53 (ковш); 54, 55 (поворот); 56, 57 (стрела)] и проверьте выходное напряжение датчика положения. Нормальное значение должно составлять 2,5 ± 0,3 В, чтобы определить место неисправности и заменить или отремонтировать его.
Благодаря традиционному гидравлическому управлению шагоход не подвержен влиянию системы.
(2) Общая неисправность 2: некоторые действия не могут быть выполнены, и раздается сигнал о неисправности.
Анализ неисправностей: ① Замыкание или размыкание двух цепей датчиков рукоятки управления механизма действия. ② Два пропорциональных клапана управления механизмом действия неисправны или их цепи неисправны. Точку неисправности можно определить и отремонтировать или заменить, получив код неисправности и совместив его с фактическими измерениями.
(3) Общая неисправность три: Движения ковша, стрелы, манипулятора и вращение происходят относительно медленно.
Анализ неисправностей: Наиболее вероятная неисправность заключается в том, что общее гидравлическое давление пилота ниже нормального значения. В связи с традиционной гидравлической операцией ходьбы, влияние не является значительным, в то время как давление пилота при других действиях контролируется пропорциональным клапаном, и его влияние более очевидно. Это было определено путем определения давления масла пилота.
(4) Общая ошибка четыре: Некоторые действия выполняются относительно медленно
После установки гидравлических маслоотделителей все компоненты экскаватора Komatsu станут слабыми и медленными в процессе эксплуатации: некоторые проблемы с активным переливным клапаном связаны с необходимостью регулировки положения его ключевых компонентов, старая проблема с гидравлическим масляным насосом требует управления системой для отключения питания, а предыдущая навигационная система также имела множество проблем. Большинство проблем с экскаваторами Komatsu не так уж сложно решить, если выявить их первопричину.
В чем причина того, что клапан помощи при движении всей машины' нажимается, но эффективность работы подержанного экскаватора не увеличивается? Главной причиной является выключатель системы помощи двигателю. Произойдет кратковременное короткое замыкание в проводе между клапаном помощи при трогании с места и ДГ, и возникнет проблема с клапаном переливного потока. Электромагнитный клапан отвода KB имеет зазор, и между электромагнитным клапаном отвода DG и подшипником KB нарушено проводное соединение.
Большинство гидравлических цилиндров не могут свободно перемещаться или их скорость замедляется: уплотнительная втулка гидроцилиндра сильно повреждена, подшипник переднего распределительного клапана неисправен, микросхема клапана операционной системы главной печатной платы застряла, первый экспортируемый клапан имеет аномальные явления, а микросхема клапана заслонки застряла в распределительном клапане.
Спуск стрелы экскаватора Komatsu слишком монотонный, а рабочая скорость довольно высокая: причина в том, что при движении клапан отвода, выбранный активной стрелой для выполнения команды спуска, не срабатывает, что приводит к неправильной работе гидравлического маслоотделителя.
