一、工作原理
卡特彼勒320C型挖掘機(jī)配用3066T型柴油機(jī),帶動(dòng)3個(gè)液壓泵,即先導(dǎo)泵、左泵和右泵。左、右泵旋轉(zhuǎn)方向相反,都有一個(gè)工作原理相同的調(diào)節(jié)器,可根據(jù)輸送到調(diào)節(jié)器的壓力以調(diào)節(jié)泵的斜盤角度,改變泵的排量和輸出流量。輸送到調(diào)節(jié)器的壓力有:負(fù)流量控制壓力,左、右泵交叉壓力和動(dòng)力切換壓力。
其中,動(dòng)力切換壓力Ps來自動(dòng)力切換壓力比例減壓閥。當(dāng)柴油機(jī)和泵控制器使傳到比例減壓閥的電流增大時(shí),Ps壓力增加,泵的排量、流量、液壓功率均減小;反之亦然。
1、動(dòng)力切換(PS)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)原理
在機(jī)器運(yùn)行過程中,柴油機(jī)和泵控制器接收到柴油機(jī)轉(zhuǎn)速旋鈕、在飛輪殼體上的柴油機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、右泵壓力傳感器、左泵壓力傳感器、駕駛室中的監(jiān)控器、油門馬達(dá)上的位置反饋器的信息。柴油機(jī)和泵控制器連續(xù)檢測到所有的輸入信息,這些信息在電控器中進(jìn)行計(jì)算分析,電控器輸出一個(gè)信號到右泵上的電磁比例減壓閥。減壓閥將收到的這個(gè)電信號轉(zhuǎn)換成液壓信號(動(dòng)力切換壓力)送到泵調(diào)節(jié)器處輔助控制泵的排量,動(dòng)力切換壓力是電控器通過改變到電磁比例減壓閥上的電流以控制動(dòng)力切換壓力的變化。柴油機(jī)和泵控制器(ECM)根據(jù)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速旋鈕位置、泵壓力傳感器反饋的泵輸出壓力和柴油機(jī)轉(zhuǎn)速?zèng)Q定動(dòng)力換擋壓力,從而控制泵的輸出。Ps調(diào)節(jié)在旋鈕處于第1-9擋時(shí)是恒功率調(diào)節(jié),第10擋是欠轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。
?。?)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速旋鈕處于第1-9擋時(shí)是恒功率調(diào)節(jié)。隨著負(fù)載的增加,柴油機(jī)速度降低到柴油機(jī)速度旋鈕所對應(yīng)的空載轉(zhuǎn)速250r/min時(shí),動(dòng)力切換壓力開始進(jìn)行調(diào)節(jié)。在柴油機(jī)轉(zhuǎn)速旋鈕在第1-9擋時(shí),動(dòng)力切換壓力在柴油機(jī)速度下降不超過250r/min時(shí)保持不變。當(dāng)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速降低到柴油機(jī)轉(zhuǎn)速旋鈕所對應(yīng)的空載轉(zhuǎn)速250r/min時(shí),增大動(dòng)力切換壓力使泵的輸出流量減小,柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速維持在速度旋鈕所對應(yīng)的空載轉(zhuǎn)速250r/min。
(2)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速旋鈕在第10擋時(shí),進(jìn)行欠轉(zhuǎn)速控制。這種控制適用于需要大功率或高速行走的狀況。欠轉(zhuǎn)速控制時(shí)柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速維持在柴油機(jī)最大功率的轉(zhuǎn)速。動(dòng)力切換壓力不斷調(diào)節(jié)泵的流量使柴油機(jī)處在額定轉(zhuǎn)速(320C型挖掘機(jī)對應(yīng)的是1800 r/min),當(dāng)柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速高于全負(fù)載轉(zhuǎn)速時(shí),泵的輸出流量會(huì)增加,動(dòng)力切換壓力會(huì)減小。同樣,當(dāng)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速低于目標(biāo)轉(zhuǎn)速時(shí),泵的輸出流量會(huì)減小,動(dòng)力切換壓力會(huì)增加。
2、PS系統(tǒng)的備用系統(tǒng)
柴油機(jī)和泵的控制系統(tǒng)能夠正常工作時(shí),控制器就能夠正確調(diào)節(jié)泵的功率。當(dāng)控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),機(jī)器就可能動(dòng)作緩慢或者柴油機(jī)拖曳甚至熄火,所以在挖掘機(jī)中有一套備用系統(tǒng)。當(dāng)備用開關(guān)打到備用位置時(shí),比例減壓閥就會(huì)和一個(gè)47Ω的備用電阻串聯(lián),然后將蓄電池電壓加到這個(gè)串聯(lián)電阻上,給Ps閥恒定的直流電,使泵處于中等功率工作,不至于使柴油機(jī)熄火。
這個(gè)備用系統(tǒng)可以作為排除PS 系統(tǒng)故障時(shí)的一種手段。如果柴油機(jī)經(jīng)常憋滅熄火,想分清楚是控制系統(tǒng)的問題還是比例電磁閥的問題,可使用備用開關(guān)。當(dāng)備用開關(guān)放到備用位置時(shí),柴油機(jī)仍然熄火,可能就是柴油機(jī)或者調(diào)節(jié)器的問題;如果不熄火,說明電磁閥和調(diào)節(jié)器可能沒有問題,問題可能出在控制系統(tǒng)中。
3、Ps的標(biāo)定和掃描
在對Ps進(jìn)行測試和調(diào)整中,主要是Ps的掃描和標(biāo)定。
?。?)Ps電磁閥的掃描
Ps的掃描就是用監(jiān)控器或者ET(故障診斷器)啟動(dòng)Ps電磁閥的掃描程序,讓電控器從小到大給Ps電磁閥的一個(gè)電流,再通過壓力表觀察電磁閥輸出的液壓壓力是否從小到大均勻地變化,以測試電磁閥的工作狀態(tài)。測試步驟如下:
①關(guān)閉柴油機(jī)。斷開比例減壓閥的插頭,連接測試線束,將萬用表串聯(lián)到電路中,使用萬用表的電流擋。
?、谠趧?dòng)力換擋壓力測壓口上裝一個(gè)量程為4900kPa的壓力表。
?、蹖溆瞄_關(guān)置于AUT(自動(dòng))位置。
④將柴油機(jī)轉(zhuǎn)速旋鈕設(shè)定在第10擋位置。
⑤加熱液壓油使其達(dá)到50℃。
⑥保證所有操縱桿處于空擋位置。
?、哌M(jìn)入監(jiān)控器的維修模式。執(zhí)行“PS PRV-SWEEP(動(dòng)力切換壓力比例減壓閥-掃描)”測試。
?、嗳f用表上顯示為20s內(nèi)電流從0.2A到0.75A波動(dòng)。同時(shí),壓力計(jì)應(yīng)該跟隨顯示,從482kPa到3447kPa波動(dòng)。
⑨檢查電流和壓力是否正常。如果電流正常而壓力不正常,說明電磁閥有問題;如果電流和壓力都正常,電磁閥工作中正常。
?。?)Ps的標(biāo)定
Ps控制系統(tǒng)采用開環(huán)控制,控制器不知道到泵調(diào)節(jié)器聽實(shí)際壓力的大小,所以在更換了比例電磁閥或控制器后,必須對Ps壓力進(jìn)行標(biāo)定。標(biāo)定可以使用ET或監(jiān)控器進(jìn)行,步驟如下:
?、僭趧?dòng)力切換壓力開關(guān)上裝一個(gè)量程為4900kPa的壓力計(jì)。
②將備用開關(guān)設(shè)定在AUTO位置。
③將液壓油加熱到50℃。
④進(jìn)入維修模式。
?、萦梅较蜴I高亮第2行,并以方向鍵卷動(dòng)顯示狀態(tài),直到出現(xiàn)CALIBRATION(校準(zhǔn))。
⑥用方向鍵高亮第3行。校準(zhǔn)裝置的名稱出現(xiàn)在第3行,并以方向鍵卷動(dòng)顯示狀態(tài),直至出現(xiàn)PS-PRV(動(dòng)力切換壓力比例減壓閥)。動(dòng)力切換壓力可被校準(zhǔn)為低壓和高壓。低壓的壓力為500kPa,高壓的壓力為2500kPa。
?、哂谩安藛巍苯。瑢⒏吡羺^(qū)域移至右側(cè),以便在低壓和高壓健變化,然后用方向鍵改變顯示。
⑧用方向鍵高亮第4行,改變數(shù)值,按“確認(rèn)”鍵。
?、岬?行會(huì)顯示一個(gè)數(shù)值。柴油機(jī)轉(zhuǎn)速應(yīng)增加到柴油機(jī)轉(zhuǎn)速旋鈕第10擋位置的速度。用壓力計(jì)讀出實(shí)際的動(dòng)力切換壓力。記錄壓力計(jì)顯示的實(shí)際數(shù)值。將壓力計(jì)顯示的數(shù)值輸入到監(jiān)控器的第4行。設(shè)定的數(shù)值應(yīng)盡量接近實(shí)際壓力。
?、獍础霸O(shè)定”鍵可保存動(dòng)力切換壓力的數(shù)值。保存數(shù)值后,第3行會(huì)高亮。
?、先绻@示器上出現(xiàn)錯(cuò)誤,錯(cuò)誤會(huì)顯示在信息中心的第4行。