液压挖掘机自动控制破碎锤模式.pdf

l l ～一 ⋯ 一 豳豳豳豳豳豳嘲煳 嘲豳豳 豳幽幽嘲糊嘲一。 l l ， n T T 妒 3 采 用 进 口 高 性 能 弹 簧 ，具 有 刚 度 小 ，性 能 稳 I i 一一 定， 使用寿命长等优点； { S L V系列单向阀的阀体、盖板采用先进的高精 4 采用高精密钢件铸造成形， 油口采用斜度圆 l 钢 件 铸 造 成型 ， 有 着 很 高 的 尺 寸 精 度 和 较 低 的 表 弧 过 渡， 压 力 损 失 小， 外 形 美 观， 强 度 高 。 ； 县 羹 了 机 械 加 工 残 留 刀 4 单 向 阀 选 型 注 意 事 项 的 应 力 集 中 ，提高了阀体强度。 。 一 一 产品采用加工中心制造 ， 可保证产品的质量和 1 按照流量和结构选择相匹配的单向阀型号。 互 换性。 2 根据要求选择合适的开启压力，图 3中单 ； s L V 系 列 单 向 阀 的 优 点 嚣毒 篙 I 通油面积大， 通油能力强， 流量压降特性好 要求， 不宜过高， 一般开启压力取 0 ． 2 5 0 ． 4 5 M P a 。 S L V 一 1 2 2 5 型、 S L V 1 2 4 5型单向阀的流量压降特 钴 击滔 生曲线如图4 所示 ，能有效控制冷却系统流量和 钿术 厢 ． 黏 度 3 2 n u n 2／ s S L V系列单向阀已在国内多家主机厂的大型挖 掘机上得到应用， 当环境温度和整机运转情况发生 罨 O ．5 O 0 ．4 0 厂 s I 』V l 2 4 5 变化时 ，能很好地调节流量， 减少背压， 减少能耗， 、, e l 0 ．3 0 厂 s I Ⅳ 一 1 2 _ 2 5 使冷却器平稳工作。试验证明， 在同等条件下， 长时 世 O ．2 0 幽0 ．1 O 间工作后， 采用 S L V系列单向阀的挖掘机冷却系统 0 5 0 1 0 0 1 5 0 2 0 0 2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0 比米 用 冥 他 单 向 的挖 掘机 冷 却 系 统 油 温 低 2℃ 流 量 ／ L 以上， 能更为有效地保证挖掘机冷却系统在最适当 图4 S L V系列单向阀 流量压降特性曲 线 的温度下工作。 五 力， 减少能耗 ， 提高冷却效率； 2 采用插装式， 结构新颖实用 ， 减少了连接管 通信地址 江苏省南京市栖霞区 广月路南 京讯联液压件有 各， 体积小， 安装方便； 限公司 2 l 0 0 3 3 收 稿日 期 2 0 1 2 1 1 0 9 液压挖掘机自动控制破碎锤模式 I l ， ⋯． ．。 ，．， 。 ⋯ 濑 摘要 介绍一种液压挖掘机 自动控制破碎锤模式的工作原理。根据破碎锤技术参数确定发 动机转速范围， 并 对挖 掘机液压系统和电 气系统进行相应设置。自 动控制破碎锤模式使得液压挖 l 掘机工作高效且节能、 环保。 关键词 自动控制； 液压挖掘机； 破碎锤 目前， 挖掘机破碎锤操作通常采用手动调节控 制 ， 即手动调节油门以满足破碎锤工作要求， 一般 建议用户使油门处于高速挡位置， 通过操纵手柄控 制破碎锤作业。手动控制时， 满足破碎锤工作参数 工作流量、 工作压力和冲击频率 要求比较困难 ， 实际操作时， 经常出现因操作手选择了不合适的挡 位 ， 而使破碎锤工作参数超出正常范围， 导致破碎 锤、 整机液压系统及结构件出现故障。 我公司在为某款液压挖掘机配置破碎锤时， 采用 了自动控制模式， 即在电控系统中增加自动控制破碎 作者简介 甄建军 1 9 7 7 一 ， 男， 山东临沂人， 工程师， 在读硕士， 研究方向 3 2 程机械。 一 1 3 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 锤模式。这一模式无需在手动控制机构中添加元件， 只是在中央控制器电控程序中增加 自动控制破碎锤 模式， 使用户能够陕速地一键定位到破碎锤的理想工 作状态，解除手动调节困难或容易误操作的问题， 使 得液压挖掘机的动力系统、 液压系统、 电控系统能够 与破碎锤达到精确匹配， 提高整机工作效率， 降低油 耗， 并大大提高相关零部件的使用寿命。 1 工作原理 自动控制破碎锤模式的工作原理如图 1 所示。 在自动控制破碎锤模式下 ， 控制系统 中央控制器 接收到脚踏开关的动作信号后 ， 控制破碎锤电磁阀 打开， 使破碎锤主油路接通； 通过油门旋钮选择破 碎锤挡位， 控制系统通过电磁比例阀调节泵功率调 节器参数， 调整泵功率曲线变化趋势， 以满足破碎 锤的工作要求， 保证破碎锤作业安全； 控制系统通 过监视器实时监控发动机转速， 如果冲击负载过大 引起发动机掉速超出安全范围， 控制系统将 自动调 节泵排量， 维持恒功率输出， 以防止破碎作业时发 动机熄火； 控制系统检测发动机转速正常后， 恢复 泵的功率， 以满足正常作业需求。 图 1 自动控制破碎锤模式工作原理 2 自动控制破碎锤模式的配置 l i 2 ． 1 确定破碎锤技术参数 我公 司为某 型液压挖掘机配置 的破碎锤技术 参数 破碎锤生产厂家提供 为 工作流量 8 0 1 1 0 L ／ rai n ，驱 动压力 1 5 ～ 1 7 MP a ，冲击频 率 3 5 0 7 0 0 B P M B e a t P e r M i n u t e ， 每分钟冲击的次数 。 2 ． 2 确定 自动控制破碎锤模式下发动机转速范围 根据发动机转矩曲线 见图2 ， 转速大于 1 5 0 0 r ／ ra i n 时， 发动机转矩随转速增大而降低， 过载时， 不 易出现憋车现象，因此在自动控制破碎锤模式下， 发 动机转速设定在 l 5 0 0 r ／ ra in以上比较理想； 根据发动 机油耗曲线 见图3 ， 转速大于 1 5 0 0 r ／ m i n 时， 发动机 油耗随转速升高而增大， 因此在满足破碎锤工作要求 的前提下，应使发动机转速处于低油耗转速范围内； 一 l 4一 转速／ r ／ n d n 图 2 发动机转矩曲线 根据泵功率曲线 见图4 ， 泵为恒功率输出， 在 1 5 0 0 ～ 2 2 0 0 r ／ m i n 范围内能够满足破碎锤的工作要求 流 量 8 0 ～ 1 1 0 Um i n ， 压力 1 5 ～ 1 7 M P a 见图4 阴影区域 。 综上分析，在满足破碎锤工作要求的前提下 ， 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m _ 2 5 0 I 240 雾 230 定 发 动 机 转 速 范 围 为 1 550～1 930 r／min。 漩 220 ．．／． 2。 210 鬈 2nn 1 O 0 o 2 。 。 4 。 。 。 。 。 。20 0 0 22 。 。 2 ．4 工作过程 转 速 1 在控制系统中增加 自动控制破碎锤模式 图 3 发 J ， 7I c l卜 ／ H皿J 土 】术I r ]X ， ’ J 在 L T J‘ l j 蛇 ． ～、11 I ，eJ， 、 1 5 0 22 0 0dmi n i 1 1 0 ＼ ＼ ’ ＼ 、 1 0 0 o ＼ ■ o 一 ＼ ＼ 、 ■ _ 删8 0 斌 ＼ ． 丑 簿 5O I J l I l f l I f f l l I I I I l I I l I I I I I I I l I I I I I I t I I l l l l l I I J I I I I I l I I I I l I I l I I l I l I I I 5 1 0 1 5 1 7 2 0 2 5 30 3 5 输出压力p ／ M P a 图 4 泵功率曲线 ．模式和 s 模式、 B模式 自动控制破碎锤模式 之 信号输出； 怠速时， 破碎锤输出端口无信号输出。在 习 切换。 破碎锤停止工作时，使发动机处于自动怠速状态， 2 1自动榨制破碎锤樟式状杰下档付的划分 白 以减少 动机油耗 、 磨榻和排放 i 豳 电流通过调试确定； 各挡位通过油门旋钮控制， 对应 挡位为5 ～ 8 挡 原发动机挡位 ； 当油门旋钮小于 5 挡 不含 5 挡 时， 执行 5 挡工作状态； 当油门旋钮大于 8挡 不含 8挡 时 ， 执行 8挡工作状态 ； 显示器界面 提示 “ 自动控制破碎锤模式范围为 5 ～ 8 挡” ， 其中5 挡、 6 挡冲击频率低， 适用于硬质岩层工况， 7 挡、 8 挡 冲击频率高， 适用于硬度较低的岩层工况。 3 破碎锤电磁阀控制 在 自动控制破碎锤模 式下，当中央控制器接收到脚踏开关触点闭合信号 后， 中央控制器的破碎锤输出端口输出信号， 控制外 接电磁阀接通破碎锤主油路。 注意 只有在自动控制 破碎锤模式下，中央控制器的破碎锤输出端口才有 种工况下的自动控制破碎锤模式效率和油耗测试， 测试结果表明， 相同条件下 ， 同吨位液压挖掘机的 自动控制破碎锤模式与手动控制破碎锤模式相 比 较 ，自动控制破碎锤模式能够节省燃油约 1 0 ％， 且 对驾驶员操作技能要求较低 ， 操作简便。液压挖掘 机 自动控制破碎锤模式能够节约能源， 且符合低碳 生活这一时代要求， 市场应用前景广阔。 通信地址 山东省临沂经济开发区滨河东路 6 6 号 山重建机 有限公司第一研究院 2 7 6 0 3 4 收稿 日 期 2 0 1 2 1 1 1 9 一 1 5 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m