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挖掘机液压泵及其控制系统介绍（四）

控制发动机油门开度和液压泵排量。同时还对阀和液压马达进行设定控制，以适应不同作业工况的需要。在不同的作业内容、作业对象、使用方式和要求下，发动机的动力设定(油门开度)和液压泵的功率设定是不一样的。挖掘机维修因此要求根据需要调节发动机的功率输出(油门开度)，同时对液压泵要进行变功率控制。发动机减小油门，降低输出功率，液压泵也相应降低吸收功率使两者工作在发动机和液压泵联合工作的高效率处。发动机和液压泵在发动机万有曲线上匹配如图20所示。从图中可见S工况联合工作点在万有特性低ge处附近。发动机油门关得较小，液压泵的功率设定也较低，其匹配情况如图20所示。使作业装置动作较慢适宜于精细作业。工况控制是发动机和液压泵联合控制。

其控制系统如简图21所示。通过工况控制开关选择动力模式，输入控制器，经处理后控制器对电液比例压力阀输出控制电流，不同模式输出不同控制电流值，通过电液比例压力阀变为不同控制液压，经液压泵排量控制机构，得各动力模式液压泵控制特性如图22所示。与此同时，按照所选择的模式，控制器对控制油门开度的步进马达输出相应的电信号，按模式要求控制发动机转速(油门开度)。从图22液压泵控制特性可知，S和L液压泵的大流量因发动机转速而相应下降，有些挖掘机L工况通过减小液压泵大排量进一步使L工况液压泵大流量降低。挖掘机修理恒功率曲线段由于发动机转速的降低，S和L工况恒功率曲线都有与发动机转速有关的相应下降。一般在H工况有转速感应控制使发动机保持在大功率点工作；

S工况也可有转速感应控制使发动机保持在油耗较低的经济转速工况；L工况一般不需转速感应控制。发动机油门开度采用点操纵，可以司机手动操纵，也可以微机控制自动操纵。油门驱动采用步进马达直流电机或比例电磁铁。一般采用旋钮或杠杆操纵的电信号器来设定油门开度，输入控制器发出电信号驱动步进马达来操纵油门开度，由油门开度传感器检出油门开度反馈输入控制器实现位置反馈控制，手油门操纵控制系统方块图如图23所示。为了使旋钮转角、油门开度转角和发动机转速三者相对应，需要正确标定。由工况的模式开关自动设定油门开度和液压泵的功率。图24为工况控制系统方块图。1.改变阀杆的开口量(节流程度)，阀杆行程一定K＝常数流量Q随△P的变化如图25所示。

目前挖掘机闭中心负载敏感压力补偿系统有的是定△P系统(例如力士乐LRS系统如图26所示)，定△P的压力补偿阀可以调整弹簧来改变补偿压差。有的采用变△P系统(例如力士乐LE2S系统，如图27所示)，变△P系统可以采用电液比例控制(电液比例阀)也可以采用手动操纵。的电流I而变化如图28所示。随着I增加补偿压差下降，图中还表示调整弹簧力可改变△PLS。在不同的△PLS下，流量随阀杆行程的变化曲线是不一样的。△PLS下降流量减小，流量随阀杆行程增加而增加的曲线斜率降低，低△PLS适用精细操纵。不同的流量需要(供应)可采用不同的△P。挖掘机在作业过程中，经常需短暂停止操作，处于待命状态，例如等待自卸汽车的来到或进行某些准备工作等等。

此时发动机在空转，能量是白白浪费的，因此希望发动机转速能自动下降，处于低怠速运转状态，以减少燃料消耗量和降低噪声，同时对延长发动机使用寿命有好处。当需要进行工作时，只要一操纵操纵阀的阀杆，发动机转速就立即自动复原，进入工作状态。操纵阀中位后4～6秒，发动机油门自动转低怠速位置(不管动力选择开关和手油门所处位置，不通过人工操纵通过电气或电子自动操纵叫自动怠速控制。1.自动怠速信号检出装置：检出暂停工作讯号；2.控制器：接到自动怠速信号，为了避免短暂操纵杆回中位就引起自动怠速，通过控制器延迟4～10秒钟后(可调节延迟时间)，才发出控制信号自动怠速才起作用；起先控制器用电控制采用时间继电器等，现都采用微机控制使控制精确和灵活。

3.执行机构：驱动操纵发动机油门。1.感应开关方式：在工作装置操纵手柄和行驶操纵踏板上装有感应开关，当手离开操纵手柄和脚离开脚踏板时，将自动怠速信号输给控制器。2.接近开关控制方式：通过接近开关检出操纵阀阀杆是否在中位，当各操纵阀杆都处于中位时发出自动怠速信号。当操纵阀采用先导油压操纵时，可以采用先导油压开关来检出操纵阀杆是否处于中位，采用”1””2”方式，一般需每个操纵阀杆上都设检出装置比较麻烦，初挖掘机采用手操纵时采用，现挖掘机一般都采用液压先导操纵，采用先导油压开关方式较好。因此目前大多采用此方式。以上三种电操纵方式可以实现全功率控制和工况控制，因此电控挖掘机自动都采用此方式。自动怠速时的转速高于发动机的低怠速转速。

不能过分低，否则恢复工作时可能熄火或反应很慢。一般自动怠速控制系统设有自动怠速控制开关可以通过它解除自动怠速功能。因为有些作业和工况下自动怠速是不好的，例如：整修作业、精细工作和微操纵以及挖掘机上下拖车时。发动机起动后按下暖机开关，暖机时指示灯亮，动力开关一放在S.H位置，暖机控制自动切除。先一分钟：发动机转速增怠速转速110％(I工况)，油泵在小流量下运转。后十五分钟：发动机转速再增加30％(L工况)，同时油泵流量增加。在暖机过程中，水温和油温达30℃则自动终止。如果16分钟暖机尚不行则可重复按暖机开关进行重复。当水温>95℃，油温>85℃，当水温>100℃，油温>95℃。发动机水温过低和过高都对发动机工作不利，引起发动机损伤润滑油恶化等。同样液压油温度过高或过低都会引起液压元件损坏。

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