电控静液压传动推靶机的结构特点和维护要点.pdf

港口装卸年第期总第期 电控静液压传动推耙机 的结构特点和维护要点 广东湛江港股份有限公司陈大江 摘要 以卡特电控静液压推耙机为例 , 介绍静液压传动技术在履带式工 程机械行走驱动系统 中的应 用 , 阐述系统 的结构特点及维护要点 。 关键词静液压传动 履带式工程机械行走驱动系统电子控制 一 一, , 一 砂 , 吐 一 叮 静液压传动技术 的应用 静液压传动技术是系统以连续运转 的方式将发 动机输出的机械能通过液压泵转化为液压能 , 再 由马 达将液压能转化为能克服负荷的机械能 , 从而实现发 动机与行走装置之间的动力传递 。 与液力传动不同 , 静液压传动是利用封 闭管路内液体的压力能而不是 液体动能 。 静液压传动分闭式传动和开式传动两种 类型 , 通常在工程机械的行走驱动系统 中采用闭式液 压传动回路 。 这种闭式回路具有以下特点 能适应作业中负荷变化剧烈 、 变 速 和换 向 频繁的工况 , 尤其是对低速稳定性 要求高的场合 。 可实现无级 调 速 , 且 调 速平稳 、均 匀 、 准确 、 微动性能好 。 叹 能适 应 机 具或机型复杂 、 发 动 机 距 离 驱 动 轮较远 、 传动线路长且 多曲折 、输 人与输出端相对位 置多变及对设备外形尺寸有特殊要求的设备 。 动力 性 能 好 。 采 用静液 压传动 的 行 走设 备 , 其牵引性 能 、爬坡能 力、 低速性 能 、 高速性能都达 到令人满意 的程度 。 传动系统 与机械传动 、液力 传动相比最 为简 单 , 动力元件与执行元件马达 之间为 “ 软联接 ”。 可合理配置动力源 , 并可实 现 多源合流和 一 源分用 。 采用闭式 系统 是装 置 的核心技 术 特征之一 。 以闭式系统 构 成的 装置 在保 留了 传统液压传动所共有 的功率密度高 、 布局方便 、过载 保护能力强和控 制方 式 灵 活 的优点的同时 , 又具备 了马达输出转速可无级调整和连续运转的能力 。 静液压传动技术在履带式工程机械行走驱动系 统 中的应用 , 从 结构上省去 了主离合器或 液力变 矩器 、 传动箱 、变 速箱 、 中央传动 、转 向离合器等烦 琐的机械装置及复杂 的操纵系统 , 大大降低了操纵 此类机械的劳动强度 。 利用微电脑控制两个独立的 液压系统来驱动左右 行走装置 , 具 有优良的转向性 能 , 可实现零转弯半径 , 也减小了行走 履带的磨损 同时在转向时行走系统仍可输出发动机的全 功率 , 因此可带负荷转向 , 提高作业机动性 。 卡特电控静液压履带式推耙机 液压系统 该机 由发动机直接带动两台电磁伺服控制的柱 塞泵和两台充油齿轮泵 。 每一 台柱塞泵与一台旋转 方向可逆 的柱塞马达组成一个独立 的高压 、 闭式液 压回路见 图 。 两台齿 轮补油泵为各 自的液压回 路补充 内漏油和柱 塞马达 中充洗阀所用 的油 , 同时 为油泵伺服机构和停车制动器提供工作油压 。 每一 台柱塞马 达通过终传动来驱动一 条行走履带 。 柱塞泵能通过 电控液压伺服机构改变油泵斜盘 的正负倾角来控制油泵的排量和流 向 。 在油泵的进 出口设有交叉溢 流补 油 阀 , 控制油 泵高压侧的安 全 压力 , 同时又能在低压侧起 到补 油 阀的作用 。 油路 中同时设有压力超越 系统 , 用于当油泵高压 侧压力过高时 , 使油泵伺服装置 的工作油压降低 , 从 而减小油 泵 的排 量 。 行 走马达 采 用斜 轴式 柱 塞马 之 图静压系统 电子控制系统图 达 , 通过比例电磁阀液压伺服机构改 变斜 盘倾角来 达到控制马达 排 量 的目的 。 在马 达中设有 冲洗阀 , 主要用于冲洗 、 润滑马达轴承 」 电子控制系统 该机 的操作极 为轻松 , 根据 手 柄 向 前搬 动 、 向后 搬动或 中位决 定机器是 前进 、 后退或 者停止 , 由手柄 顶部的按钮控制速度变化 , 按钮的左边 为升速 , 右边 为降速 。 而机器的左转或右转则根据手柄 向左或 向 右 的搬 动量来决定转向的快慢 , 并可实现零转弯半 径 。 在速度转向手柄旁有一个停 车制动按键 , 停车制 动装置设在终传动处下面 设有两个踏板 , 左边是行 进制动踏板 , 全行程压下此踏板时 , 停车制动将接合 港口装卸年第期总第 、 期 右边为油门减速踏板 , 全行程压下时为低怠速 。 机器 的行走驱动系统采用 电子控制的静液压传 动技术 , 充分体现了 “ 电子神经液压肌肉 ” 的现代 机械的发展趋势见图 。 操作 手柄 中安装 有个位置传感器和个开 关 。 这个位置传感器的供电 电压 为蓄电池 电压 , 能发生一个频率大 约 为的脉宽调制 , 信号 。 信号 的占空比 与位置传感器 的位 移量成一定比例 。 前进 一 中位 一 后退传感器 在前进位置时为 , 后 退位置时是 。 转向位置传感器在 完全向左转 时为 , 向右转时 为 。 个开关分别是加 速 开关 、 减速开关 和喇叭 开关 。 发动机速度传感器是电子控制模块的一 个输入信号 。 飞轮上每一个齿会在速度传感器上产 生一个脉冲 , 因此传感器信号频率的大小反映 了发动 机转速的高低 。 根据发 动机速度传感器 的信息 和减速踏板位置传感器的信息来执行降速功能 。 马达速度传感器测量行走 马达输出轴的转速和 方向 。 每个传感器输出两个 相位差为的方波 。 马达 的转速 和方波脉冲的频率成正 比 , 通过识别两 个信号 的差别来判断马达 的旋转方向 。 这个传感器 的供电电压为 。 两个踏板位置传感器分别是减速踏板位置传感 器 和行进制动踏板位置传感器 。 这两个传感器的供 电电压是 , 输出 的也 是一个 频率大 约 为 的信号 。 根据行进制动踏板位置传感器 发 出的信号 的占空 比来 判断踏板的位置 , 从 而决定期望 的机器速度 和停车制动的状态 。 在行进 制动踏板下有一个限位开关 , 这个限位开关处于常 闭状 态 , 直接串联在停 车制动 电磁 阀匕直接控制停 车制动 电磁阀 。 当这 个开关动作时 , 停车制动结合 。 减速踏板位置传感器与行进制 动位置传感器 是一样 的 , 只是此踏板 与发动机油 门是联 动 的 。 停车制 动 电磁阀用来使 停车制 动 器 分离和结 合 。 停车制动靠弹簧结 合 、 液压分离 。 当操作者按 压停车制动开关时 , 会断开停 车制动 电磁阀的 电流来释放液压力使停 车制动结合 。 当机器初次起 动时 , 中位锁定 功 能 会结合停 车 制 动 。 当出现 相应 的故障代码 时 , 也 会使 停车制 动 断 电 , 使停车 制 动结合 超越 电磁阀 由的一个输出 量控 制 。 在发现 有 某些故 障存在或 者停车制 动结 合时 , 将泵的先 导油 压力释放掉 , 使泵 的液压伺服装 置回到 中位 , 使泵的排 量减小 。 液压泵和液压 马达的排量控制 阀是一种数字型 比例电磁阀 。 通过改变信号占空 比来改 变 电磁阀的输出压力 , 从而改 变 泵 和马达 的斜盘角 度 , 达到控制机器行走 速度和方 向的目的 。 会 参照各传 感器手柄前进中位后退 位置传 感器 、 手柄转向位置传感器 、 发动机速度传感器 、 左履带速 度传感器 、右 履带速度传感器 、 减速踏板位置传感器 和行进制动踏板位置传感器 、 停 车制动 开关及加 减速按钮 的状态输人量所提供的信息来决定这些电 磁阀的电流大小 作为一个工作可靠 、 经 久 耐用 、 完全密封 的部件 , 成 为整 个控制系统 的 “ 大脑 ”, 除 了对 液 压 系统 的控制功能外 , 还有 对发动机运行状 态 的监 测 和保护功能以及对 整 个 电子控制系统 的 自诊 断功 能它能通过适配器 与安 装有卡特电子技师 检修软件的个人电脑连接 , 完成以下工作①各种测 试和标定②识别现时故障 、历 史故障 、 历 史事件③ 显示机器的配制④改变客户可编程 的参数⑤刷新 软件⑥打印和文件管理 。 维护要点 在 电控系统的维修方面 , 通过中自诊断系 统提供的故障代码能准确地判断出故障元件和故障 原因 。 为了消除各个部件的机械和电器差别 , 使整个 系统更精确地工作 , 在更换 和以下部件被拆 卸 或更换时 , 必须使用进行标定减速踏板传感器 、 行进制动踏板传感器 、操作手柄前进 后退 传感器 、 操 作手柄转向传感器 、液压泵电磁 阀 、液压马达电磁 阀 。 在机器 的维护方面 , 除了严格按照制造商所规 定 的维护 、 保养方法来执行保 养工作外 , 还要对它的 电器部件进 行 “ 特 殊 照 顾 ”。 静 液压电子 控制系统 对 电路的密封性提出 了很高的要求 , 有些传感 器和 电磁阀的电阻值要求在 士 范 围内 。 虽然它已 采用 防水设计 , 但其在高腐蚀性 、 高粉尘的环境中易 导致 电器部件 发生故障 , 造成整台机不能正常工作 。 本公 司新购了两 台这 种推耙机 , 主要用于化肥船 舱 内的清舱作业 。 推 耙 机 在保 修 期内就 频繁出现故 障 , 全是传感器或 电磁 阀暂时性 的接地或短路故障 。 针 一 对这种情况 , 我们采用相应直径的热缩管对整 个 传感器和电磁 阀进行密封并定期给予更换 。 从这种 改进后大半年 的使用情况来看 , 效果显著 , 故障率大 幅降低 , 也节省了维修和更换配件的昂贵 费用 。 陈大江 , 广东 省湛江市霞山区友谊路号 收稿日期 一一