旋挖钻机电控系统培训教材

三一重机有限责任公司品质改变世界30吨旋挖钻机电控系统培训

目录一：概述二：动力部分组成及原理2.1 电源部分2.2 启动部分2.2.1 启动设备2.2.2 旋挖钻机启动保护原理及实现过程2.3 电子节能控制装置2.3.1 四种工作模式下的转速控制2.3.2 自动怠速系统2.3.3转速标定2.4 柴油机转速控制原理2.4.1过热保护控制2.5故障诊断三：泵阀控制部分3.1泵阀分类3.2旋挖专用泵阀3.3挖掘机泵的特性3.4旋挖专用阀及挖掘机液压件的自动怠速检测区别四：电气系统技术保养三一重机有限责任公司品质改变世界

本篇将以30吨川崎液压系统旋挖钻机为例讲述旋挖钻机的电气系统基本原理、基本构造、操作说明、故障分析。

一：概述 旋挖钻机基本上都以柴油机作为动力，为改善我们的生存环境，减少污染，柴油机技术得到了飞速发展，电喷应用是最新技术之一，供油系统由电子控制实现喷射燃油，使燃烧更适合工况的需要，燃烧更充分、效率更高。与普通机械式供油系统相比较，升功率增大，降低了排气污染、噪声和燃油消耗率。三一重机有限责任公司品质改变世界机电一体化是液压旋挖钻机的主要发展方向，其最终目的是机器人化，实现全自动运转，这是旋挖钻机技术的又一次飞跃。作为工程机械主导产品的液压旋挖钻机，在近几十年的研究和发展中，已逐渐完善，其工作装置、主要结构件和液压系统已基本定型。人们对液压旋挖钻机的研究，逐步向机电液控制系统方向转移。控制方式不断变革，使旋挖钻机由简单的杠杆操纵发展到液压操纵、气压操纵、电气操纵、液压伺服操纵、无线电遥控、电液比例操纵和计算机直接控制。所以，对旋挖钻机机电一体化的研究，主要是集中在液压旋挖钻机的控制系统上。液压旋挖钻机电气控制系统主要是对发动机、液压泵、多路换向阀和执行元件（液压缸、液压马达）的一些温度、压力、速度、开关量的检测并将有关检测数据输入给旋挖钻机的专用控制器，控制器综合各种测量值、设定值和操作信号发出相关控制信息，对发动机、液压泵、液压控制阀和整机进行控制。SY310RCSY310RC采用五十零发动机，日本研发技术和日本制造技术的保证下、最高输出功率的公差范围严格控制在3%~5%以下。这样严格精密的制造技术在同行业中屈指可数、是五十铃柴油机高品牌的优势之一、保证了OEM客户推出的产品的可靠性和信赖性。动力强劲、油耗低、经济性能优越。投入市场后、在长期的市场应用中以其优良的耐久性&可信赖性赢得了各层用户的高度评价。本系列产品为环保型柴油机。五十铃工程用柴油机是在汽车用的基础上、不仅融入了汽车上的优良设计、而且根据工程机械用的许多特性有针对性地开发研究出来的。因此、在环保方面同样、可以把五十铃汽车上领先的排放技术应用于在工程机械中、通过了EURO2、EPA2等废气排放标准。五十铃柴油机在环保技术方面、不仅局限于EURO2、EPA2等废气排放标准、现在试制开发出了EURO3·EPA3的更新换代产品、在保持其输出功率和提高其性能、以及突破了世界上严格苛刻的欧美排放标准的认可、现在正致力于研发更环保清洁的4次排放标准的柴油机。310C用的柴油机AA-6HK1XQP的主要参数：四冲程，水冷，顶置气门，直喷式，涡轮增压(可载中冷器)；配带风扇、油滤、机滤、空滤器在带风扇、发电机条件下额定值如下：总排放量为：7．790Lit最大输出功率：181Kw~186.8KwkW/2100min-1(带风扇、发电机条件下额定)最大扭矩：872.8Nm/Approx.1700min-1燃油消耗率：236.6gr/kW.Horless(最大输出下)柴油机噪音：95dB以下(无风扇条件下)最低工作温度：-20℃(带预热装置)最高工作海拔：2000米(若2000米以上时使用,因为自然原因导致柴油机功率下降,机械方面需要调整)外观图旋挖工作状态图三一重机有限责任公司品质改变世界底盘电气控制系统具有以下功能：

1：控制功能：负责对发动机、液压泵、液压控制阀和整机的复合控制。2：检测和保护功能：通过一系列的传感器、油压开关、蜂鸣器、熔断器和显示屏等对挖机的发动机、液压系统、气压系统和工作状态进行检测和保护。3：故障诊断功能：主要对发动机及液压系统进行故障诊断。三一重机有限责任公司品质改变世界二：动力部分组成及原理

420R旋挖钻机动力系统由电源部分、启动部分、发动机数据采集及转速控制、节能控制及故障诊断报警系统等组成。2.1电源部分系统电源为直流24V电压供电、负极搭铁方式；采用节12V120AH蓄电池串联作发动机启动电源，由带内置硅整流和电压调节装置的交流发电机充电，以维持蓄电池电量和稳定系统电压；蓄电池输出端装设电源继电器，由钥匙开关控制，以增加电源系统的安全性。1)

蓄电池：采用12V120AH免维护型蓄电池，2组串联。2)

发电机：24V50A交流发电机，由发动机自带，内置硅整流电路及电压调节器，带有电压输出。本交流发电机有三个端子：端子B（DC电源输出端子），L端子和R端子。因L端子与磁场线圈连接，所以它与R端子一起形成初始励磁电流的输入端子，使交流发电机开始发电。而且它的另一功能是作电压输出端子用（电流输出量只有1安培）。当L端子电压达到蓄电池电压时，它将充电指示灯关闭。3)充电指示灯当转动钥匙开关至接通位置时，该指示灯亮。钥匙开关至起动位置后，发电机正常发电后，该指示灯会熄灭，如果该灯一直亮，则请检查发电机是否出现故障。发电机后视图4)电源继电器：装于电瓶的正极控制总电源，由钥匙开关控制，以增加电源系统的安全性。a)接通：把钥匙开关打到“接通”位置以启动电路系统，此时电源继电器接通，系统得电。在启动发动机之时，钥匙开关必须是接通的。b)断开：把钥匙开关打到“断开”位置，电源继电器断电，以切断电路系统。2.2启动部分1)启动电机：24V4.5KW起动电机三个接线柱的作用和连接如下：a)

50接线柱接启动马达继电器。b)

31接线柱为负极搭铁。c)

30接线柱可接车上的用电器的正极2)

钥匙开关：用于启动发动机。3)

安全继电器：用于检测启动过程中发电机工作状态.4)

液压操纵：液压操纵杆在“锁住”位置，发动机才能启动。5)启动马达继电器:容量100A2.3.1四种模式下的转速控制通过显示屏设置工作模式来限制发动机的最高空转转速2.3.2自动怠速系统旋挖钻机具有自动怠速装置，当操纵杆回中位达3秒后，发动机自动进入低速运转，从而可减小液压系统的空流损失和发动机的磨损，起到节能和降低噪声的作用。当扳动操纵杆重新作业时，发动机自动恢复到原来的转速状态。CAN总线2.3.2转速标定系统2.情4柴油郊机转俯速控对制原事理本系峰统采粒用控得制器畏，步但进电裤机驱爱动器末控制移单元雕，通龄过调座节油拴门摆北杆大牙小的雷达到艰调节贵油门赶的开谊度的结目的,从而苦控制惕发动套机的戚转速损。由熄每火电枕磁阀辉切断羊发动间机的雪燃油痰供应,检测每到钥骆匙开秀关处击于OF栽F后，狂燃油凉切断脊阀关写闭，连阻止泉燃油蕉流向朗发动中机。智发动华机的多停止食不由苗油门锻摆杆售控制,只与液熄火帜电磁分阀的秒位置题有关油门乌旋钮命逆时呢针旋袜动时,即降掏速时险，由敬控制每器给械出降托速信初号，牛对应文的柴诊油机羊油门狗开度休减少抖，柴用油机甩转速池下降巡寿，达肿到设梯定的匪油门仗开度衬后，巧降速直信号辈停止每，进裙入转推速自贩动调正节阶种段。发动吊机油幸门控芒制盘可通零过调棵节该货发动愿机油仗门控宰制盘及改变妥发动桶机的妹转速速度泳档位迷对应范设定睛的柴柜油机闻转速麻如下插表：速度档位柴油机转速（转/分）速度档位柴油机转速（转/分）110007180021100819003130092000415001021505160011225061700AI14002.院8.杂3过热利保护屿控制冷却懂水达冠到一殖定温遭度时血，控戚制器且将执于行发峡动机粱保护您工作当冷宽却水蹲温过悟热达膊到一抖极报茄警（私冷却白液温巷度超匠过98度）懒时,控制州器将日限制送行走鼓马达扩高速扰行驶当冷绪却水肉温过胡热达挥到二轧极报己警（黎冷却党液温陆度超亦过10倚0度）舅时,控制厨工作士模式肾自动袄降低竖一档苏，即搁从H模式宪降至S模式返再至L模式煎、B模式叔。液洁压系痰统的赴吸收遍功率肚将从10樱0%降至90乔%、80艰%当冷非却水嚷温过脊热达异到三灯级报母警（北冷却麻液温仍度超渴过10艺3度）段时，架柴油筝机自大动进赞入自筐动怠激速工吓作状鸭态（链转速军下降衣），哭直至痛冷却子液温凭度降稀至正刊常温忧度为换止。三一大重机忘有限祝责任万公司品质钟改变达世界2.阳7故障剪诊断亚报警父装置故障蜓诊断各报警断装置惰对旋蜡挖钻骡机的祝运行赞状态堆进行正监视怠，响一旦跑发生做异常踏能及谅时报谈警，酷并指头出故盛障部咏位，仔从而清可及博早清慢除事漠故隐习患，雪减少姑维修缩慧时间糠，降援低保倒养和鉴维护呼费用赛，改波善作意业环斯境，皱提高阵作业回效率岸。其阅硬件漆主要剪由控悄制器榆和显蛙示屏科为系扩统核萝心，奥辅以灯其他躺检测唱和保练护控薄制元慈件，艺实现舞对控谣制对昼象的族各种卡监测棵目的楚，它箩有如咐下特已点：1）显拆示屏带面板崭能防最水、弃防尘学，整损个装乔置抗样干扰类能力劣强，睛并能喝防震砍。2）能子对机劳器的广运行喇情况往进行湿连续酿监测梦，并剩根据挽要求示进行近报警款。3）装勇置在猜硬件飞上具旬有光班控电列路，薯在光近线阴甩暗时槽自动外打开跳背光狗，照喝明液概晶屏但，在茶不同侮温度幸下，武自动领调节沸液晶坊屏的宣灰度恶，以姐达到偷最佳板视觉路效果茂。4）装坊置具键有工瓣作小副时总物计，砍系统羊时间雕显示喜且能裳对其析进行资调整较，使舍其与园当地享时间香一致位。故障碎诊断供报警兵系统普结构着图(4潮20全R)SA趁NY对HM三一蔑重机普有限滴责任晴公司品质经改变地世界CA将N显示免屏界思面如抢下界面1：主意画面界面3：运蜓行信醉息查雅询界面2：泵宣工作勿状态三一坟重机总有限限责任扯公司品质家改变谅世界5）可增以对江液晶身屏进贿行翻芳屏操惰作，庄可查筛阅采令集的典各路限参数趴的具鸽体数谅值或伶者各杀开关笋量的竞正常估与否葱。6）工辫作后火每次蒙只选欢一个对工作篇模式蒜，选状定一盟个新薄的工丽作模析式之舒后，栽原工劣作模希式自须动消绝除。戏每次倚重新辰启动爪旋挖易钻机获后，杯功率油模式锹重新窗回到S（标准反）模息式。7）每扭次重惹新接骗通并烈启动杠旋挖赵钻机款后，岂行驶惊高低俭速选侧择开逼关处泳于低佳速状其态，刺只有术当按互下开冬关后慎才依贵次在进高速福与低运速之蜻间转统换。8）每次涨重新坊启动秘旋挖独钻机塔后，馋自动冬怠速浙开关付处于扶自动眠怠速剥有效叛模式冷，只仰有按飞下自离动怠朝速开悉关，偏自动冒怠速半功能恶才能特取消齐。显示类别输入或输出信号方式指示仪表方式实时监测燃油箱油位表

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开关量发动机冷却液温度过热模拟量空气滤清器阻塞压力传感器开关量三一技重机胜有限略责任骑公司品质疼改变奏世界三：蛇泵阀控阶制部短分42灾0R根据摧泵阀市可以暖分为即旋挖菜专用惯泵阀鱼和挖逮掘机应用泵橡阀旋挖誉专用授泵的泰特点:泵为钱单比扒例阀,控制吐前后普泵的讲总输绪入功侨率,采集肾辅助响泵的蛇压力艰开关出信号,做自销动怠纹速判离断,基本执液压绩原理递如下后图:挖掘叼机液考压件农的特坊点:使用30克T泵阀拴代替撑旋挖储专用朱液压预件,使用耕后泵鞋代替浩原有多的专淡用辅亿助泵.由此皱产生餐了两卖个电眠控要很求:1.限制仔后泵渠流量介的问骂题,因后掠泵的暂流量宗大大刷超过扰原有勉的辅辛助泵,需要沫在立筐桅\加压\展宽滥时限夫制后公泵的忆最大泥流量,将后理泵的坡流量缎限制能在最贡大排梨量的艘一半2.在立劈燕桅\加压\展宽候任义写一个免动作炮时,需要虚控制病上车蛇液压赌系统团的先兆导电兆磁阀河打开,该电伞磁阀涉控制执备用叼阀芯蔬的开惊启自动仔怠速摄的控羡制旋挖灿专用惊液压乐件:检测歪三个赌压力廊信号,1践PX口2P睛Y口3辅助越泵开朵启挖掘厕机液振压件:检测吃十一霜个开侧关信岗号:1.宗9个压浴力开安关2.立桅伶信号(由上图车电呢气系坦统提认供)3.展宽押信号(由上尚车电佛气系链统提流供)功率扇控制穴系统旋挖陡钻机梅配备宽工作节模式辱控制龄系统担，可翅以使总操作愈者根痛据作塔业工洽况不绢同，赴选择港适合窗的作烧业模屋式，碰使发青动机紧输出辆最合袍理的态动力寸。42翻0R旋挖攻钻机棒有四交种作疲业模琴式可窃供选拾择，骂模式只的选粘择通甘过显概示屏威上的钢“模盆式”致选择糊按钮卧实现至。旋遣挖钻候机工柜作后欺每次舞只选利一个稻工作慎模式剂，选脊定一磨个新姿的工破作模难式后触，原蠢工作征模式载自动府消除思。H模式(重载)：即夹重负杯荷挖淋掘模烦式，飘发动泄机油君门处和于最逮大供累油位绘置，池发动稳机以端全功册率投锻入工漂作；S模式(标准)：即勿标准崭作业暮模式猪，液横压泵之输入就功率桐的总粗和约爽为发鞭动机政最大最功率黄的90举%；L模式(轻载)：即兴普通鞠作业召模式柳，液通压泵宿输入软功率凶的总霜和约御为发逮动机糟最大座功率例的80分%;2.俗8.爪2功率赢优化瘦系统该功维率优很化系教统采饭用闭寸环控赠制，芹工作肠中它夏能根祖据发闹动机茂负荷毙的变禁化，被自动速调节丈液压枣泵所奶吸收岸的功菊率，畅使液钻压泵与的功涝率始虫终与是发动雹机的晒功率乘相匹念配，载控制里器即盛对发污动机继采取毁分段配功率霞控制墨，不够再追汗求完终全用势足发移动机掌功率圆，而版是根点据具龙体的键工作押状况思设定械发动优机的泪工作粮能力捧，减躬轻发蒜动机很的工昌作强剥度，凝使发华动机羡稳定生地运新行在预经济繁工况雪点上宗。该系巧统由曲恒功爷率泵典、模喇式阀饭组（跟功率乡丰阀）竟、发脂动机赌电控涨单元夕控制卸器、霞显示笋屏及3个压败力开达关组掩成。豆转汪速传捷感器阔用以桃提供坦发动月机的服实际欣转速远。发可动机肌速度母是由数电子孙信号连控制她的，揪而不拖是由激机械膝联动瓦装置盖的位练置控脚制，