旋挖钻机电气培训3

旋挖钻机电气培训研究院电气所目录旋挖钻机的类型电气系统结构、特点故障信息处理可编程控制器系统对比继电接触器控制系统，接线很少，其主要功能是通过程序实现的，在需要改变设备的控制功能时，只需修改程序，修改接线的工作量是很小的。控制器处理所有来自外设的数据及控制数据，经过处理运算发出相应的控制命令，进而控制整车的所有动作。我公司旋挖钻机采用2023控制器，该系列控制器能长期工作在恶劣环境，且性能可靠，它是集可编程逻辑控制器、比例放大器、模拟量输入A/D模块、开关量输出等功能于一身的高性能工程机械专用控制器。它给世界工程机械传统的电液控制系统带来了革命性的进步。节省了大量接线节点，从而故障率大幅降低。控制器继电器继电器就是根据外来信号（电压或电流），使衔铁产生闭合/断开动作.继电器线圈装在U形导磁体上,导磁体上有一个活动的衔铁，导磁体两侧装有两排接触系统，接触系统由若干触点构成。限位开关限位开关又叫做有触点行程开关，即当某种物体与之接近并施加一定机械力使之断开/接通，检测工作机械的位置而发出动作信号，近而实现控制电路的状态改变。机械结构的接触式限位开关靠移动物体碰撞其可动部件使常开触头接通、常闭触头分断，实现对电路的控制。移动物体（或工作机械）一旦离开，限位开关复位，其触点恢复为原始状态。限位开关按其结构分为直动式、滚动式和微动式三种。旋挖钻机采用的OMRON的HL-5030和施耐得的限位开关，是滚轮式限位开关。主要用于变幅限位、主卷扬限位、桅杆限位等。拉绳开关拉绳开关实际上也是一种有触点行程开关，即当某种物体施加一定机械力使之断开/接通，从而发出动作信号，实现控制电路的状态改变。这种拉绳开关用于旋挖钻机的副卷扬限位,配重为4Kg。开关电源开关电源又称稳压电源，即波动电压经过它的整定，变波动电压为恒定电压。使用开关电源的目的就是使整个电路的电压保持恒定的电压，以保证所有电气元器件正常工作所需的电压，开关电源中的开关变压器的初级和次级是电耦合的，具有隔离作用，对防止干拢信号进入主控制系统内部也有一定的作用，保证整个电气系统更可靠地工作，促进整个控制系统的协调性。由于车载电压不稳定，电压容易偏高或偏低，对电气元器件造成电压或电流冲击，减少电气元器件的使用寿命甚至损坏电气元器件，特别是对电压要求比较严格的电气元器件，电压偏高或偏低可导致元器件的重新起动，延迟采集数据，给电气控制带来极大的不便，为防止类似现象发生，开关电源充当起此项重任。蓄电池蓄电池是可逆式直流电源，它与发电机并联后组成汽车电源。在发动机正常工作时，汽车用电设备主要由发电机供电，蓄电池的作用是：发电机起动时，向起动机、点火系供电。发电机不发电或电压较低时，向用电设备供电。当用电设备开启较多、发电机负荷较大时，协助发电机供电。当蓄电池存电不足且发电机运转时，发电机向蓄电池充电实现能量转换和存储。此外，蓄电池还相当于大电容，可吸收电路中的瞬时过电压，起到稳定电路电压的作用，以保护汽车电器与电子设备中的电子元件不受损坏。蓄电池的结构一般分为三个或六个单格，每个单格电池的标称电压为2V，将三个或六个单格电池串联后制成一只6V或12V的蓄电池总成。蓄电池的充电过程和放电过程是一种可逆的化学反应，充电过程是电能转化为化学能，放电过程是将化学能转化为电能供用电设备。逆向充电过程消耗了水，生成了硫酸，故充电时电解液硫酸的密度是上升的；而正向放电过程消耗了硫酸、生成了水，故放电过程电解液密度是下降的。蓄电池的正确使用的要求如下：不要连续使用起动机。每次起动的时间不得超过5秒，如果一次未能正常起动，应停顿15秒以后再作第二次起动，连续三次起动不成功，应查明原因，排除故障后再起动发动机。 严寒地区冬季应对蓄电池采取保温措施。安装和搬运蓄电池时，应轻搬轻放，不可敲打或在地上拖拽。蓄电池在车上应固牢靠，以防振动和移位。蓄电池的维护要求如下：经常清除蓄电池表面污物，电极桩和电线夹头上出现氧化物时应及时清除。经常疏通加液盖上的通气孔。放完电的蓄电池在24小时内应及充电。停用的车辆蓄电池，每两个月应进行一次补充充电。常用的蓄电池，放电程度冬季达25%、夏季达到目标50%时即应充电。拆卸蓄电池时，应先拆下蓄电池的负极，再拆下蓄电池的正极；安装蓄电池电缆时，应先安装蓄电池的正极，再安装蓄电池的负极，以免拆卸过程中造成蓄电池断路。熔断丝熔断丝连接在电源与用电设备之间,当电器设备或电路发生短路或过载时,切断电路,保证电器设备及电路有安全。熔断丝在额定电流下能长期工作。在过载25%的情况下，在3分钟内熔断，而在过载一倍的情况下，则在1秒内熔断。当熔断后，应查明电路故障的原因，排除故障后换上相同规格的熔断丝。检修时要判断是过流引起熔断还是短路引起熔断的，瞬时过流时一般换上熔断丝即可，短路引起时不能马上换熔丝通电，否则可能引起电路更严重的损坏，必须先仔细检查电路，等查出原因后，再换上相同规格的熔断丝。低压断路器断路器又称自动开关，可用来接通/断开电路，同时具有过载、短路、欠电压等保护功能，漏电保护的断路器带漏电脱扣器。有单极、两极、三极和四极各种产品，主要用于对整个电路的通断、保护和方便维修。转速传感器电磁感应式发动机转速传感器主要由永久磁铁、感应线圈等组成。感应线圈绕在永久磁铁外面，永久磁铁的下端靠近发动机飞轮齿圈的齿顶，并保持一定的空气隙。当发动机运转时，通过线圈的磁力线发生变化，在线圈中感应出交变正弦波电压信号，其频率与发动机转转速成正比，信号比较弱，经过放大、整流、比较转换为方波脉冲信号，输入仪表或控制单元。 安装时，转速传感器的感应距离一般为2mm,对于螺距1.5的传感器，先将传感器拧到底与飞轮齿顶接触，再反向旋3/4至1圈，把螺帽拧紧，拧紧时保持传感器不旋动。压力传感器压力传感器使用压力应变片组成的压敏电阻作为测量元件，作用在测量元件上的压力使内部的压力应变片感应压力的变化产生形变，其结果使得连接在惠斯通电桥中的该电阻阻值改变，进而使得与压力信号成正比的桥路输出电压值发生变化，经过内部电子电路处理，经过计算后得到测量结果。带变送器的压力传感器输出方式有：电压输出型（0~5V、1~5V、0~10V）、电流输出型（0~20mA，4~20mA）和总线输出型（CAN）。旋挖钻机上的压力传感器主要用来测量机油压力和液压油的压力。压力开关压力继电器根据压力来接通和关闭电路，液压油产生的压力作用于压力开关的管式弹簧上，如果达到设定值，管式弹簧后移操作微动开关，微动开关动作，当压力小于一定时，微动开关复位，电路断开．

倾角传感器倾角传感器是测量倾角的电气元器件，我公司旋挖钻机采用双轴“大角度CANOPEN接口倾角传感器”，采用特殊晶片制造而成，每轴的测量范围约为－90°～＋90°，线性范围精度可达到0.05°。可很方便地实现桅杆的自动操作，CANOPEN和CAN2.0B总线输出，节点号、波特率、倍率可自由设定。旋转编码器旋转编码器是一种将旋转位移转换成一连串数字信号的旋转式传感器，常用来检测转速或转角。旋转编码器与被测量对象相连，当被测量对象转动时，带动码盘旋转，光变化转化为相应的电变化，经电子电路处理，便发出数字脉冲信号。

为了获得转速的方向，可增加一对发光与接收装置，使两对发光与接收装置错开光栅节距的1/4，则两组脉冲序列A和B的相位相差90°。正转时A相超前B相；反转时B相超前A相。采用简单的鉴相电路就可以分辨出转向。接近开关接近开关是通过其感应头与被测物体间介质能量的变化来取得信号的。接近开关的应用已远超出一般行程控制和限位保护的范畴，可用于高速计数、测速、液面控制、检测金属物体是否存在及其尺寸大小、作为无触点按钮等。即使用作一般行程控制，其定位精度、操作频率、使用寿命及对恶劣环境的适应能力也比普通机械行程开关高。旋挖钻机操纵和监控系统布置图液压系统先导开关左操纵手柄行走操纵杆桅杆调平手柄显示屏右操纵手柄卡特比勒监视面板工作时间小计表辅助监控板电子虚拟压力表压力传感器故障报警，出现为故障为报警，否则为正常液压系统压力值显示液压系统压力值电子虚拟仪表动态显示显示屏控制桅杆调平监控状态柱状条：动态显示桅杆X、Y轴方向角度：桅杆X、Y轴方向角度数字显示

进入自动/精确调节桅杆界面注意上述柱状条仅在±10°范围内动态敏感显示，当桅杆角度大于±10°范围时，柱状条满填充显示；但桅杆角度数字显示处X轴角度、Y轴角度实时动态的显示角度数。桅杆倾斜角度大于10°范围时，操作者要严格依据角度数字显示操作桅杆手柄。

深度测量、回转测量监控状态钻进：当前钻孔实际深度数字显示回转：回转角度数字显示柱状条底部：钻孔（预置）深度数字显示柱状条：钻孔当前实际深度柱状条动态显示柱状条底部：单斗（预置）钻进深度数字显示单斗深度：单斗深度数字显示当前深度：钻头实际深度数字显示具有左右旋转、按扭功能，左右旋转对两种状态切换

注意

以上可以预置的参数，即单斗预置深度数字显示和钻孔深度数字显示可以进行参数设置，参数设置完全由按键9实现。

参数设置的方法例如：按直径1.5米的钻斗每斗钻进800毫米，要钻45米深的孔，预置方法：按一下旋钮9，钻进深度显示四位阴影□■■■，第一位闪烁，旋转旋钮9，使第一位为0；再按一下旋钮，第二位闪烁，旋转旋钮，调数值为8；再按旋钮，第三位闪烁，旋转旋钮，调数值为0；再按旋钮，第四位闪烁，旋转旋钮，调数值为0；再按旋钮9，这时钻进深度已调完，显示为0800，并进入标的孔深数值调整中，显示为□■■第一位闪烁，再旋转旋钮，将第一位调为0，按旋钮到第二位，旋转旋钮调为4，再按旋钮到第三位，调为5，最后按一下旋钮9确认，即完成调整设置。操作模式切换1实现副卷扬锁定/解锁的切换下翻另一页，进入操作模式切换2

实现加压/变副的切换实现履带的伸展实现履带的收缩实现行驶锁定/解锁的切换实现限位有效/限位解除的切换操作模式切换2上翻另一页，进入操作模式切换1

实现主副卷扬切换实现浮动工况实现报警声音的消除实现回转手动/自动切换实现深度计数清零实现回转角度清零操作模式切换注意上述功能切换的同时，图标与页同时切换；“深度计数清零”与“回转角度清零”可以随时清零；加压/变副工况切换、“主/副卷扬切换”工况、“浮动”工况与“回转手动/自动切换”工况都可以用手柄实现，详情参照手柄功能简介。手柄按钮可以正常工作时，禁止显示器上操作。

桅杆工况校准左/右边对应的值是调整左/右油缸驱动比例电磁阀的电流值。注意同一个条目对应的左右两边的参数值大小可以不相同，以保证桅杆左右两油缸的同步性能，保存修改后的参数。桅杆参数设置上升加速度：调整桅杆升起速度的加速度值。上升减速度：调整桅杆升起速度的减速度值。下降加速度：调整桅杆下降速度的加速度值。下降减速度：调整桅杆下降速度的减速度值。上升最小电流：桅杆上升对应的最小驱动比例电磁阀电流。上升最大电流：桅杆上升对应的最大驱动比例电磁阀电流。下降最小电流：桅杆下降对应的最小驱动比例电磁阀电流。下降最大电流：桅杆下降对应的最大驱动比例电磁阀电流。桅杆参数设置桅杆调平控制系统通过驱动A、B、C、D四块比例电磁阀，进而控制桅杆的上下左右动作，上述界面分别调整桅杆左油缸、桅杆右油缸的具体参数，使左右两个油缸同步动作，以达到桅杆平稳，快速的动作。桅杆电磁比例阀分布A、B、C、D四块比例电磁阀的功能分布图如下：桅杆比例电磁阀分布1、左油缸上升最小电流

A比例电磁阀X轴最小驱动电流2、左油缸上升最大电流A比例电磁阀X轴最大驱动电流3、左油缸下降最小电流B比例电磁阀X轴最小驱动电流4、左油缸下降最大电流

B比例电磁阀X轴最大驱动电流5、右油缸上升最小电流

C比例电磁阀Y轴最小驱动电流6、右油缸上升最大电流

C比例电磁阀Y轴最大驱动电流7、右油缸上升最小电流

D比例电磁阀Y轴最小驱动电流8、右油缸上升最大电流

D比例电磁阀Y轴最大驱动电流具体功能如下：调平系统校准调平系统参数标定校准前X轴方向实际角度数字显示校准后X轴方向相对零点数字显示校准后X轴方向实际角度数字显示校准前Y轴方向实际角度数字显示校准后Y轴方向相对零点数字显示校准后Y轴方向实际角度数字显示校准方法具体校准步骤如下：1.将调平传感器安装在桅杆固定的位置（安装方式与桅杆垂直）。2.立起桅杆，通过调平按钮，将桅杆调到一个目测的、相对水平面垂直的位置。3.使用水平尺和经纬仪校准桅杆与水平面垂直。这个过程极为重要务必认真仔细做好。4.垂直度调好后，将画面切换到垂直度标定画面。5.调整调平传感器，同时读“标定前”显示角度。把读数控制在0至-3度范围内，固定好调平传感器。6.修改“零位值”(补偿垂直度的偏差)并保存，使“标定后”显示的数值应为000.0，即通过经纬仪校准出来的桅杆垂直度为0点，校准结束。手柄标定“X轴”下面的值对应手柄X轴方向数字量值，“Y轴”下面的值对应手柄Y轴方向数字量值。手柄标定正向标定手柄动作往前或者往右为手柄的正向，即正向标定。“正向标定”两边的数值分别代表X轴正向标定值和Y轴正向标定值。负向标定手柄动作往后或者往左为手柄的负向，即负向标定。“负向标定”两边的数值分别代表X轴负向标定值和Y轴负向标定值。零位标定手柄处于自然放置状态，即零位标定。“零位标定”两边的数值分别代表X轴零位标定值和Y轴零位标定值。死区标定死区标定：手柄动作范围的有效值，即死区标定。“死区标定”两边的数值分别代表X轴死区标定值和Y轴死区标定值。手柄标定标定举例如下：假设输入的AD转换值10000---50000负向标定==10000/256=39；正向标定==50000/256==196；零位标定==30000/256==117；死区标定==4；

如果需要调整可以在原来值的基础上加1或减1。发动机工况监视器报警信号指示器发动机油门旋钮指示器：显示油门旋钮当前位置仪表：发动机冷却液温度表、液压油温度表、燃油油位表信息显示器：图解显示，用以显示发动机各种信息键盘：用以向电子监控系统输入信息当监控器发出警报时，立即检查监控器，执行监控器指示的必要的动作或者保养。监控器键盘示意图向上移动游标向右移动游标或按压此键减小数值向左移动游标或按压此键增加数值向下移动游标按压此键，从列于菜单上的选项中选择录入项目存取主菜单拒绝一个即刻选择或一个设定值，摁此键回到缺省显示重新设定或设定参数值监控器键盘示意图在按键，将显示下列四个选项：PREFERENCES（参数设定）SELECTTOOL（选择工具）FILTER/FLUIDINFO（滤清器/液体信息）SERVICEOPTION（维修选项）摁或摁以选中所需的菜单,摁键确认，摁键以退出主菜单，并回到缺省显示。发动机仪表发动机仪表燃油油位：指示燃油油箱的油位，操作员可以根据仪表确定燃油箱的油量，当燃油表指示在白色区域时，应立即加油。发动机冷却液温度：指示发动机冷却液温度，绿色区域时正常工作温度范围，红色区域表示温度过高。液压油温度：指示液压油温度，绿色区域正常温度范围，红色区域要减轻系统负载，如果一直在红色区域，应停机并检查原因。发动机仪表

整机上电后，警报指示器和仪表大约两秒钟将显示图像或字符，此时会显示冷却液温度、液压油温度、燃油油位和发动机转速旋钮的位置。发动机起动以前，监控系统会检查发动机冷却液、发动机机油和液压油的液位。在进行液位检查工作时，信息显示器中会出现FLUIDLEVELCHECKACTIVATED（液位检查启用中）的字样。在液位检查工作结束后，信息显示器中会出现FLUIDLEVELCHECKCOMPLETED（液位检查完成）的字样。如果液位检查工作探索到液位过低，则将显示出相应的信息，并且用图形表指示过低的液位。

注意如果有一个以上的液位过低，监控器显示会增加1秒钟循环显示这些过低的液位，在发动机起动5秒钟后，液位过低显示将消失。当机械在斜坡上时，不能进行准确的液位检测，应该在平地上进行液位检测。发动机定期保养监测本菜单方便操作员和维修技师查看机器的累计工作小时数，和下列滤清器及润滑剂的推荐更换周期：发动机机油发动机机油滤清器燃油滤清器转盘驱动装置润滑油先导液压油滤清器箱体排油机油滤清器回程液压油滤清器最终传动润滑油液压油发动机冷却液按键。按或按键，选中FILTER/FLUIDINFO（滤清器/液体信息）菜单，按键确认；按或按键，选择可利用的保养条款。机器资料本菜单方便驾驶员和维修技师查看发动机转速、主泵输送压力和其他数据。摁键；摁键或摁键，选中SERVICEOPTION（维修选项），摁键确认；您会被提醒输入密码。关于输入密码的更多资料，请参考《操作和保养手册》中的“密码输入”部分；摁键确认选择MACHINEINFO（机器资料）。现在您可以看到发动机转速、主泵输送压力和其他数据。滤清器/液体小时重新设定本菜单方便驾驶员和维修技师对滤清器和润滑剂的累计工作小时进行重新设定：摁键；摁键或摁键，选中SERVICEOPTION（维修选项），摁键确认；您会被提醒输入密码；摁键或摁键，选中RESETFILTER/FLUIDHR（滤清器/液体小时重调）菜单,摁键确认；摁键或摁键，选择所需的位置，摁键；在摁键后，您会被要求确认您的选择，摁键确认。摁取消键可不设定工作小时而回到缺省显示。

工作小时计工作小时计：显示发动机总工作小时数。用该显示来确定已工作小时计算的保养周期。辅助控制板每次按下开关，工作灯被接通的模式会发生改变，驾驶室中的指示灯会指示工作灯被接通的模式：模式1：当您按下灯开关一次时，一个指示灯接通，当指示灯一个接通时，装在底盘上的工作灯和驾驶室的工作灯被接通；模式2：当您按下灯开关两次时，两个指示灯都接通，当两个指示灯接通时，装在底盘上的工作灯、驾驶室的工作灯和装在动臂的工作灯都被接通；断开：当两个指示灯都熄灭时，所有工作灯都断开。照明开关：按下此开关，以接通工作灯。起动发动机

启动前观察机器的周围和下面，是否有堵塞、螺栓松动、油泄露、冷却液泄露、零件损坏或磨损情况；检查液压系统各部件情况；检查所有机油油位、冷却液液位、燃油油位和液压油油位。注意发动机曲轴箱注油不足或注油过满，这两种情况都会造成发动机损坏。起动发动机启动将蓄电池断路开关转到ON（接通）位置；确保电路断路器按钮保持在压下位置；将液压接通操纵杆扳动到LOCKED（锁定）位置；本机器配备发动机空档起动系统，只有在液压接通操纵杆在LOCKED（锁定）位置时，才能起动发动机；将发动机起动开关转到ON（开启）位置启动发动机；监控系统起动。注意如果发动机起动开关保持在ON（开启）位置2秒钟或更长时间，监控系统的起动前检查便会被启用。如果有任何液面偏低，就会在信息显示幕上显示该信息，则应补充相应液体到规定液面。要在起动发动机之前补充液体。

起动发动机

确保在信息显示幕上不会显示“INTAKEAIRHEATERON（进气加热器开启）”的信息。如果信息显示幕上显示此信息，表示发动机冷却液温度过低，并且发动机不能正确起动。如果发动机冷却液温度偏低，进气加热器就会启动，显示幕上会显示“INTAKEAIRHEATERON（进气加热器开启）”的信息。应在此短讯消失之后，起动发动机（发动机启动机前应鸣笛通告其他工作人员的注意），将发动机转速旋扭转到中速位置“5”或“6”。起动发动机起动发动机不能超过16秒钟。如果发动机不能起动，在再次起动发动机之前，发动机起动开关必须转到OFF（关闭）位置。将发动机起动开关转到START（起动）位置，发动机起动后松放发动机起动开关钥匙。本机器配置标准技术规格的发动机，能在温度低到-18℃的地区起动，对于天气更冷些的地区应使用两种类型的起动工具包和乙醚起动辅助装置。发动机启动后应在怠速下空载运行15～20分钟，当机器预热以后，才能操纵钻机进行工作。钻机停机及关闭发动机

在负载下工作后立即将发动机熄火，会造成发动机过热和发动机部件的加速磨损，请参照下列停机程序使发动机冷却，并防止涡轮增压器壳体中温度过高而引起机油焦化问题的发生。停止钻机的工作，使钻机的负载为零，发动机在怠速工况下运行5分钟。钻机停机及关闭发动机将发动机起动开关转到OFF（关闭）位置，并取下发动机起动开关钥匙；将发动机起动开关转到OFF（关闭）位置，如果发动机不停止，请进行下列的程序：掀起驾驶室座椅下红色小盖子，盖子下方设有钮子开关；将开关往下推，这将使发动机停止（此开关位于驾驶员座椅左侧下面）；注意发动机运转时，不可将蓄电池断路开关转到OFF（关闭）位置，否则会导致电路系统的严重损坏。钻机停机及关闭发动机将开关推回原来的位置，保证发动机能够再次起动；如果上述的步骤不能停止发动机，使用下面的方法：将发动机起动开关转到OFF（关闭）位置，如果发动机仍不停止，须进行下列的程序：顺时针转动断油阀以切断燃油供应，在燃油管中的积留燃油耗尽后，发动机即停止运转。发动机将继续运转几分钟。注意首先用发动机起动开关来停止发动机。使用发动机停止控制器是停止发动机的另一个方法。

故障信息处理故障信息处理电气系统故障报警信息，如下图所示，当电气系统存在故障时，图标会闪烁，图标一直显示，提示操作者有故障存在。系统报警显示故障诊断变副后限位：变副升起过高 润滑油位低主卷扬限位：主卷扬升起高润滑油位高副卷扬限位：副卷扬升起高 润滑油虑芯堵塞变副前限位：变副降落过低 副油箱虑芯堵塞立柱左限位：桅杆左偏移超出范围 系统故障立柱右限位：桅杆右偏移超出范围 倾角传感器故障发动机故障警报

发动机电子监控系统提供三种警告级别：1、第一级警告只要求操作员注意；2、第二级警告要求变更及其的操作或变更机器的保养；3、第三级警告要求立即停止发动机。第一级警告本级警告中，只有警告显示在信息显示器。本级警告警告驾驶员，机器系统需要注意，这些系统的失效不会伤害驾驶员，也不会引起部件的严重损坏。电子控制器：当控制器功能不正常，或控制器和监视器之间通信不正常时，该警告将显示在信息显示器上，故障可能不存在于电子控制器中。停止发动机，几分钟后重新起动，如果在信息显示器中不再出现该项警告，则故障不存在，如果警告再次出现，则存在问题，请咨询三一售后服务部，进行必要的检修，如果不能立即修复，可以把备用开关拨到MANUAL（手动）位置继续操纵机器。当备用开关在MANUAL（手动）位置时，信息“BACKUPSWITCHON（备用开关开启）”便显示在信息显示器上，信息显示器将不起作用，使用备用开关只是暂时性的做法，请尽快进行必要的修理；第一级警告蓄电池电压：该警告出现在信息显示器上，显示充电系统有故障。该警告也会在正常起动程序中显示出来。在显示该警告时机器可以工作。如果该警告不消失，应立即检查充电电路的电器部件。进行必要的修理；监控面板：如果此警告显示在信息显示器上，则监控面板可能有故障，数据通信线路也可能有故障，请咨询三一售后服务部进行必要的修理；燃油滤清器：当燃油