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2 0 1 0年 9月 第 3 8卷 第 1 8 期 机床与液压 MACHI NE T0OL HYDRAUL I CS S e p ． 2 01 0 V0 1 ． 3 8 No ．1 8 D OI 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 13 8 8 1 ． 2 0 1 0 ． 1 8 ． 0 1 9 小松 P C 2 0 0 8型液压挖掘机的回转控制分析 张长青，周玮 石家庄铁道 学院机械分院，河北石家庄 0 5 0 0 4 3 摘要介绍小松 P C 2 0 0 8型液压挖掘机回转控制系统的基本组成与基本功能，详细叙述挖掘机的回转液压控制系统中 的回转制动器的锁紧与释放功能以及回转惯性控制功能的实现，为使用和维护保养 P C 2 0 0 8型液压挖掘机提供技术支持和 指导。 关键词液压型挖掘机；回转 ；控制 中图分 类号 T H1 3 7 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 1 ～ 3 8 8 1 2 0 1 0 1 8 0 5 1 2 An a l y s i s o n t h e S wi n g Co n t r o l o f PC2 0 0- 8 Hy d r a ul i c Ex c a v a t o r ZHANG Ch a ng q i n g． Z HOU W e i S c h o o l o f Me c h a n i c a l E n g i n e e r i n g ，S h i j i a z h u a n g R a i l w a y I n s t i t u t e ，S h i j i a z h u a n g H e b e i 0 5 0 0 4 3 ，C h i n a Ab s t r a c t T h e s w i n g c o n t r o l s y s t e m’ S b a s i c s t r u c t u r e a n d f u n c t i o n s o f P C 2 0 0 _ 8 fi y d r a u l i e e x c a v a t o r w e r e i n t r o d u c e d ．T h e r e a l i z a t i o n s o f l o c k i n g a n d r e l e a s i n g f u n c t i o n s o f s w i n g b r a k e a n d i n e r t i a c o n t r o l f u n c t i o n we r e i l l u s t r a t e d ． I t p r o v i d e s t e c h n i c a l s u p p o r t a n d g u i d a n c e t o u s e a n d ma i n t e n a n c e o f KOMA T S U P C 2 0 0 8 h y d r a u l i c e x c a v a t o r ． Ke y wo r d s Hy d r a u l i c e x c a v a t o r ； S wi n g ； Co n t r o l 小 松 P C 2 0 0 8型 挖掘 机安 装 的是 6缸共 轨 电喷 S A A 6 D 1 0 7 E 一 1 发动 机。液 压系 统为 闭式 中心 负荷 传 感系统 C L S S ，C L S S是 以控 制斜 盘式 变量 柱塞 泵 斜盘角度 的方法 ，减少 功率 的节能 系统 ，它 由主泵 、 主操作阀、各工作元件 油缸等组成，可以实现 以下的功能⋯ 1 实现对主泵的变量控制，使液压系统吸收 功率与发动机输出功率达到最佳匹配，实现节能； 2 能实 现操 纵性 能 不受 负 载 影 响 的精 密 控 制，而且即使在精密控制时也能实现挖掘机 的平稳 操纵 ； 3 在复合操作时，具有按照滑阀的开口面积 决定流量分配性能的复合操作性能。 回转液压 系统 回路基 本组 成 主泵 一泵 合流／ 分 流阀一主控制阀一行走马达一油箱。通过高速液压马 达驱 动回转 机 构 ，挖 掘 机可 完成 在任 意位 置 的 3 6 0 。 回转 ，并且能够在任意位置停止 。 回转机构具有马达驱动功能 、惯性 制动功 能 、停 车制动功能、左右旋转功能等。回转马达依靠来 自自 减压阀的先导压力油控制回转制动阀，实现是否制 动。回转液压马达组件由液压马达、停车制动器和制 动阀组 件构成 。图 1 为 回转控制系统电子液压 回路 示 意图 1 回转制动器的锁紧与释放 回转停车制动器是湿式多片制动器，它由弹簧、 制动活塞、钢片、摩擦片等组成，它保障挖掘机在斜 坡上停 车时 ，上部转 台不会 由于 自身重力作用而产生 溜车 、滑移 ；同时 当主控制器 出现故障或者发动机停 机时，制动器将上部转台锁紧。回转停放制动器是挖 掘机上部转台进行锁紧制动与释放 松闸的关键 部件 。 1 ． 1 回转制 动 器解 除制 动 松 闸 回转停车制动器依靠来 自自减 压阀的先导压力油 和制动活塞内弹簧来控制回转制动阀，实现制动活塞 的移动。在回转锁紧开关 O F F状态下，移动操作杆 行程时 ，P P C油压开关 将此 电信号传 输至 主控制 器 ， 然后 主控 制器 输 出电信 号使 回转 制动 电磁 阀 换 向 阀通 电 O N ，回转制 动 电磁 阀通 电后 ，来 自自 减压 阀的先导压力油通过 回转制动 电磁阀进入 回转 马 达 的制动器 ，克服弹簧弹力将制动活塞打开 ，则 回转 制动器被打开 ，制动被解 除。 1 ． 2回转 制动 器锁 紧制 动 施 闸 当操作手柄 停在空挡 中立 位置 4 s以后 ， P P C油压开关信号传递给主控制器，主控制器将输出 的驱动信号切断，使 回转制动电磁阀断 电 O F F ， 来 自自减压 阀的先导油不能到达制动活塞 ，制动活塞 收稿 日期 2 0 0 9 0 91 4 作者简介张长青 1 9 7 9 一 ，男，硕士研究生 ，研究方向为机械电子工程。电话 1 5 8 3 3 9 0 8 2 2 9 ，Em a i l z c q 3 6 8 7 s i n a ．c o rno 5 2 机床与液压 第 3 8卷 在 弹簧力作用下实现停车制动 。 从图 1 可 以看出 ，当主控制器 出现故障并且 回转 锁紧开关在 O F F位置，主控制器不能将信号传递给 制动电磁 阀 ，这时 回转制动电磁 阀不会通 电，上部转 台就被锁 紧制动 。这 时紧急 回转锁 紧开关 可 以使 用 ， 把紧急回转锁 紧开关放在 O N位 置可 以完成主控制器 故障下的回转 。当然在主控 制器没有故障并且 回转锁 紧开关在 O F F位置 时 ，紧急 回转锁 紧开关 也可 以完 成回转作业。但当回转锁紧开关在 O N位置时，任何 情况都不能实现回转操作 ，回转只能是在锁紧状态。 制 动 器 图 1 回转控制系统电子液压回路示意图 2 回转。随性控制 当操作杆回到空挡位置后，如果很快就锁紧制动 施闸 ，由于上部转台的惯性力作用，会产生很大 的惯性冲击 ，上部转 台会继续转动 ，此 时的回转马达 由于 这种 惯 性 力被 动 地转 动 。为 防 止 这 种 惯性 冲击 的发 生 ，在 操作杆从转台回转操 纵位 置 回到 空挡 位 置 后 ，应有大约 4 S 左右 的延 迟 时 间 去 吸收 这 部分惯性冲击力 ，4 s 之 后 再 去施 加 锁 紧 制 动 。图 2为 回转 制 动 原理 图” 。 图2 回转制动原理图 假 设 MA 端 的 是 来 自主液压泵的高压油，进入停止回转时，油口 M B 产生闭合压力 ，压力油进入滑阀 B，由于滑 阀 B阀芯 截面积的不同，在此压力油作用下阀芯克服弹簧力向 左移动，MB口压力油通过 a口进入滑阀 A中，压力 油在滑阀 A处停止流动，因此产生液压制动。当回 转停止后 ，油口MB产生的闭合高压使马达倒转 第 一 次反转 ，第一次反 转发 生后 ，油 口 M A产生 闭合 压力 推动滑 阀 A右移 ，M A 口压力 油进入油腔 经过 b 口以及孔卸流至油箱 ，防止了第二次反转 。 参考文献 【 1 】 章信才． 进口挖掘机液压系统结构原理与维修[ M] ． 沈 阳 辽宁科学技术出版社， 2 0 0 8 ． 7 ． 【 2 】朱齐平． 进口挖掘机维修手册[ M] ． 沈阳 辽宁科学技术 出版社 ， 2 O 0 4 ． 5 ． 上接第 3 4页 3 ． 3 主要参数计算结果 节流板受整个仪器大小的限制 ， 节流板尺寸见图 2 ， 气源压力P 为0 ． 4 M P a ， 由于是平行平板间隙， 按不 可压缩润滑求解， 取气膜刚度最大时表压 比 K 约为 0 ． 6 9 ， 由K ， 可知此时节流孑 L 出 口压力 P 约为 0 ． 3 1 MP a ， 代入公式 4 计算出承载能力 w o 1 5 1 ． 2 2 3 0 2 ． 4 N 没有考虑高压区的压力系数 。最大刚 , K m ． x -iV ／ o 1 1 ． 9 N ／ m 2 5 ． 4 x l O - 3 m m 。 4 静压气浮导轨移动精度 静压气浮导轨移动精度见表 1 。 表 I 气浮导轨直线性 p 0 ． 4 M P a ， h 1 5 ． 61 0 。n l ／ n 表中， 为导轨的位移量；Y 为各点的凹凸量。 5结论 1 通 过对表 压 比 、承载能 力及 气膜 刚度 的分 析推导出相应的计算公式 ，确定了静压气浮导轨的主 要参数； 2 研制了能满足移动精度要求的气浮 X Y工 作台，该工作台可用于测量各种类型轴承的几何形 状 。 参考文献 【 1 】王云飞． 气体润滑理论与气体轴承设计[ M] ． 北京 机械 工业 出版社 ， 1 9 9 9 ． 2 ． 【 2 】 杜金名 ， 卢泽生， 孙雅洲． 空气静压轴承各种节流形式的 比较[ J ] ． 航空精密制造技术， 2 0 0 3 ， 3 9 6 4 8 ． 【 3 】 李树森， 刘墩 ， 张鹏顺． 小孔节流方式对气体静压轴承工 作刚度影响的分析[ J ] ． 润滑与密封 ， 2 0 0 0 4 6 7 ． 【 4 】陶家生． 闭式 双排节 流孔矩形气浮导轨的计算方法 二 [ J ] ． 光学精密工程， 1 9 9 7 ， 5 1 5 5 6 1 ．
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