PC220LC-7型液压挖掘机液压系统控制原理与检测
PC220LC-7型液压挖掘机液压系统控制原理与检测摘 要
主要论述了小松PC220LC-7型液压挖掘机液压系统控制原理，并介绍了液压系统 检测方法和技术参数。 关键词 液压挖掘机 液压系统 控制原理 检测
1 概述 PC220LC-7型履带式液压挖掘机是日本小松制作所与中国山推公司合资制造的{zx1}款式的挖 掘机，该机的反铲斗容量为0.8m3。采用小松SA6D102E-2型四冲程、直列、立式、水冷、直喷 式、带有涡轮增压器的柴油机，额定功率为107KW/2200r/min。其液压系统采用闭式中心负荷 传感系统(CLSS),CLSS是采用控制斜盘式变量柱塞泵斜盘角度的方法,实现恒功率控制,并且该机装 配有GPS（全球xxxx系统）管理系统。公司管理中心可通过网络随时对机器跟踪服务，使管理 人员对机械的工作状态了如指掌；对柴油机和液压系统的保养情况、故障情况及时向操作人员提 出建议，并可对故障原因分析，使故障排除工作准备更充分，缩短故障排除时间。同时，可以根据需 求进行特定时间段或者xx的远程锁车控制，从而有效防止机械被盗和使用者的无意破坏行为。 2 液压系统工作原理 2.1 组成 CLSS由主泵(两个主泵)、操作阀和工作装置用油缸等构成。 其中的主泵包括液压油泵、PC阀、LS阀等。 2.2 功能和作用 1)液压泵为双联轴向柱塞泵,根据斜盘角度的变化改变压力油的输出流量。 2) LS阀是感知负荷，对输出流量进行控制的阀,LS阀依据主泵压力Pp与操作阀输出压力 Pls的压差△Pls＝Pp－Pls，控制主泵输出流量Q， 当LS阀的压差△Pls比LS阀的设定压力低时(设定压力为:2.2Mpa)，油泵斜盘角度朝增大 方向变化；当比设定压力高时,油泵斜盘朝减小方向变化, △Pls的大小依据分配阀杆的行程而定。 3 )PC阀的作用是适合发动机不同级别功率的设定,使泵的驱动功率不超过发动机的功率,实现恒 功率控制。 4 )减压阀是由顺序阀、减压阀、溢流阀组成，其功能是减小主泵的输出压力，此压力可作为电 磁阀、PPC阀等的控制压力，可减少一个先导油泵。 2.3工作原理 图1泵控制原理 1、PC-EPC电磁阀 2、活塞 3、滑阀 4、6、弹簧 5、阀座 7、活塞 8、滑块 9、伺服活塞 A、B、C、D、E、F、G、J、油孔
1 )泵控制器正常(见图1)。①当执行元件负荷小，油泵压力Pp1（左泵压力）和Pp2（右泵压力）低时，在PC-EPC电磁阀1中，有从泵控制器传来的指令电流。指令电流X的大小，取决于作业内 容（操纵操作杆）、作业方式的选择、发动机转速设定以及实际转速。指令电流X的大小可以改变 活塞2的推力。活塞2的推力、油泵压力Pp1、 Pp2与弹簧4、6的预紧力组成推动滑阀3的全力，在平衡位置使滑阀3停止。位置不同，从PC阀输出 的压力（C孔的压力）不同。依靠伺服阀9的移动，连接在滑块8上的活塞7左右移动，活塞7向左移 动时弹簧6被压缩。弹簧6被固定之后，只有弹簧4被压缩。油泵压力Pp1、 Pp2低时，滑阀3处于靠左的位置，C孔与D孔相通由于PC阀的C孔与 LS阀的E孔相连接，大径活塞一侧经J→G→E→D孔与油箱相通，因此，伺服活塞9向右移动， 泵的流量增大,。随着伺服活塞9的移动，连接在滑块8上的活塞7向右移动，弹簧4和6伸长，弹 簧力变弱，滑阀3向右移动，C孔与D孔的连接被切断。与泵的输出压力油相通的B孔与C孔接 通，导致C孔压力上升，大径活塞一侧的压力上升，伺服活塞9向右移动停止，即伺服活塞的停 止位置（泵的排量）取决于滑阀3的平衡位置。②当负荷变大，泵输出压力高时，滑阀3向右移动， 与泵的输出压力油相通的B孔与C孔接通，C孔流出的压力油经LS阀进入大径活塞一侧，伺服活 塞9向左移动，泵的流量变小。随意伺服活塞9的移动，弹簧4、6被压缩，弹簧力增大，滑阀3向 左移动，C孔与D孔接通，导致C孔的压力（等于大径活塞一侧的压力）下降，伺服活塞向左移 动停止。因为弹簧4与6是两段弹簧，泵的平均输出压力与伺服活塞9的位置（泵的排量）关系形 成折线如图2所示。③发动机功率的多模式设定：设指定电流X提供给滑阀3的力为Fs，泵的平均 压力值为PD，作用面积为A，滑阀3平衡时弹簧力为F1，则Fs＋PD×A=F1。 设F1为定值，侧伺服活塞的位置固定时泵的流量为定值，此时指令电流X增大，提供给滑阀3 的力Fs也增大，导致PD下降。因此，泵平均输出压力（Pp1＋ Pp2）/2与Q的关系是：随着X的增加，折线左移，如图2所示。 油泵平均输出压力(Ppl+Pp2)/2
图2 油泵输出压力与流量Q的关系 2 )泵控制器异常。当泵控制器出现故障时，将PC备用开关置于ON（开）的位置，可对PC-EPC阀输入指令电流。电阻的作用是控制流入PC-EPC阀的电流。此时指令电流成为恒量，因此活 塞推动滑阀的推力也是固定的。工作过程与泵控制器正常时类同。PC备用开关置于NO时的曲线 是比泵控制器正常时的曲线（X=0.26A）更靠左的曲线。 3 系统检测 挖掘机一般都是在恶劣条件下工作，为了更好地掌握挖掘 机各系统工作性能，及时地发现故障给予排除，使挖掘机运行良好， 延长挖掘机使用寿命，提高工作效益，一般挖掘机每工作 5000h左右或系统出现无力、动作偏慢或出现某些异常现象时，应 对挖掘机功能检测一次。 3.1 工作装置、回转、行走回路油压的检测 1) 安装油压测试表。把工作装置放在地面上，停止发动机运转，拧松加油口盖。释放液压油箱的 压力，然后将安全锁定杆置于锁定位置，从被测回路上卸下测压螺塞（直径10mm、P=1.25mm)，安 装压力表(58.8MPa)。 2 )卸荷油压的检测。发动机高速空转状态,测量全部操作杆在中位时的油压。 3)泵溢流压力的检测①低压设定（油压31.9MPa），发动机高速空转,除行走以外,各工作装置 均溢流时，测量油压.但是回转马达、动臂油缸顶端安全阀的设定压力低于设定的主溢流压力，所以测 量值为安全阀溢流压。要在回转锁定开关置于NO时，测量回转溢流压力。②高压设定34.8MPa、行 走操作时，发动机高速空转，分别让每侧行走溢流时测量油压。测试条件是：在履带下面放置垫块或 在驱动轮和履带架之间放置垫块.以锁住履带，使行走回路溢流。 3.2 PC阀输出压力(伺服活塞的输入压力)的检测 1) 安装油压测试表。卸下测压螺塞，安装油压表；在伺服阀侧安装39.2MPa的压力表，在泵输出 口安装58.8MPa的压力表。 2) 检测油压。发动机高速空转，测量斗杆(挖掘)溢流时的油压 ；检查伺服活塞输入压力是否约为泵输出压力的1/2；若LS阀或伺服活塞发生异常 情况时，侧伺服活塞输入压力将与泵输出压力相同或为零。 3.3 LS阀输出压力和LS阀压差的检测 1) LS输出压力(伺服活塞输入压力)的检测。卸下测压螺塞，安装油压表，在伺服阀侧安装39，2MPa 的压表，在泵输出口侧安装58.8MPa的压力表，单侧行走空转时的油压：①用工作装置支起一侧履带 总成。②发动机高速空转，按表1测量泵输出压力和伺服活塞输入压力。③测量前泵和测量后泵的油 压。 表1 泵输出压力和伺服活塞输入压力的测量 行走操作杆油泵压力(MPa)伺服活塞输入压力(MPa)备注中位3.7±0.73.7±0.7压力大致相同半行程6.9±1.03.4±1.0约为油泵压力的1/22 )LS阀压差的检测。①用压力差计检测，卸下测压螺塞，在软管上安装接头，将压差计安装在 前泵和后泵的回路上，压差计的高压侧与油泵输出口相连，低压侧与操作阀的输出口相连，按表2条 件测定LS阀的压差。②卸下测压螺塞，在软管上安装接头，在油泵输出压力的测压螺塞处安装压力表，按表2的条件测量操作阀输出压力Pls，LS的压差＝油泵输出压－Pls。 表2 LS阀的压差测定 发动机油门操纵杆操作压差(MPa)高速空转操作杆在中2.9±1.0行走空转(操纵杆半行程操作)2.2±0.1表3 电磁阀输出压力测定电磁阀名称
测定条件操作状态电磁阀状态压力(MPa)备注1PPC液压锁安全锁定杆“打开”侧PPC阀回路有压力ON2.7以上/安全锁定杆“锁定”侧PPC阀回路无压力OFF02回转停车制动操作回转或工作装置操纵杆制动器解除ON2.7以上
/除行走外所有操纵杆都在中位制动器工作OFF03行走速度(可选)行走速度切换开关Hi行走速度HiON2.7以上马达斜盘角度最小行走速度切换开并Ho行走速度HoOFF0马达斜盘角度{zd0}4二次溢流操作行走操纵杆升压ON2.7以上/3.4 先导控制油路油压的检测 将工作装置降至地面,发动机熄火,慢慢地松开液压油箱盖，释放其内的压力，然后将安全锁定杆 置于锁定位置,，卸下测压螺塞，安装压力表，启动发动机，在发动机高速空转状态下测量回路的油压 (设定压力为3.2MPa)。 3.5 电磁阀输出压力的检测 拆下电磁阀出口软管，在软管上安装接头，在电磁阀输出压力的测压螺塞处安装压力表，按表3 条件测量电磁阀的输出压力。 3.6 PPC阀输出压力的检测 拆下要测的软管并安装压力表，发动机高速空转,操纵要检测回路的操纵杆，测量PPC阀输出压 力(不小于2.7MPa). 3.7 工作装置自然下降部位的检测 若工作装置（油缸）有自然下降的情况，则按下述方法检查，并判断其原因是否油缸密封圈损坏还是主阀中有内泄漏。 1 )检查油缸密封。①检查动臂油缸和铲斗油缸，测量自然下降量；将动臂操纵杆操作到提升位 置，将铲斗操纵杆操作到铲斗抬起位置，若下降速度增大，则是油缸密封不良。如没有变化，则是动 臂保持阀（动臂）或主阀（控制铲斗）有故障；②检查斗杆油缸，斗杆油缸全部缩回，然后发动机熄 火，将操纵杆操作到斗杆挖掘位置。若下降速度增大，则是油缸密封不良；如没有变化，则是主阀损 坏（若蓄能器内的压力已没有，则运转发动机约10s，再给蓄能器充压后进行）。 2 )动臂保持阀的检查。将工作装置调至{zd0}半径，且动臂顶部水平，然后发动机熄火，锁定安全 锁定杆，释放液压油箱内的压力；拆下动臂保持阀的先导软管，若敞开油口漏油，则可判断是动臂保 持阀有故障。 3) 检查PPC阀。发动机运转,安全锁定操纵杆在锁定位置或松开时，若自然下降不相同,，则是 PPC阀的故障。
工程建设机械2006.NO.2
使用与维修
UID180668 帖子4213 精华0 积分26504 三维币2537 点 存款22594 点 流量507098 K 阅读权限110 在线时间2295 小时 注册时间2006-10-24 {zh1}登录2009-9-25 查看详细资料
留言本帖 TOP
论坛附件下载所需的流量兑换说明
z6z6j6 新人助手
超级版主
新人有问题请找我
帖子4213 积分26504 流量507098 K 注册时间2006-10-24
个人空间
发短消息
加为好友
当前离线
查看宝箱 相关的主题文章：
主要论述了小松PC220LC-7型液压挖掘机液压系统控制原理，并介绍了液压系统 检测方法和技术参数。 关键词 液压挖掘机 液压系统 控制原理 检测
1 概述 PC220LC-7型履带式液压挖掘机是日本小松制作所与中国山推公司合资制造的{zx1}款式的挖 掘机，该机的反铲斗容量为0.8m3。采用小松SA6D102E-2型四冲程、直列、立式、水冷、直喷 式、带有涡轮增压器的柴油机，额定功率为107KW/2200r/min。其液压系统采用闭式中心负荷 传感系统(CLSS),CLSS是采用控制斜盘式变量柱塞泵斜盘角度的方法,实现恒功率控制,并且该机装 配有GPS（全球xxxx系统）管理系统。公司管理中心可通过网络随时对机器跟踪服务，使管理 人员对机械的工作状态了如指掌；对柴油机和液压系统的保养情况、故障情况及时向操作人员提 出建议，并可对故障原因分析，使故障排除工作准备更充分，缩短故障排除时间。同时，可以根据需 求进行特定时间段或者xx的远程锁车控制，从而有效防止机械被盗和使用者的无意破坏行为。 2 液压系统工作原理 2.1 组成 CLSS由主泵(两个主泵)、操作阀和工作装置用油缸等构成。 其中的主泵包括液压油泵、PC阀、LS阀等。 2.2 功能和作用 1)液压泵为双联轴向柱塞泵,根据斜盘角度的变化改变压力油的输出流量。 2) LS阀是感知负荷，对输出流量进行控制的阀,LS阀依据主泵压力Pp与操作阀输出压力 Pls的压差△Pls＝Pp－Pls，控制主泵输出流量Q， 当LS阀的压差△Pls比LS阀的设定压力低时(设定压力为:2.2Mpa)，油泵斜盘角度朝增大 方向变化；当比设定压力高时,油泵斜盘朝减小方向变化, △Pls的大小依据分配阀杆的行程而定。 3 )PC阀的作用是适合发动机不同级别功率的设定,使泵的驱动功率不超过发动机的功率,实现恒 功率控制。 4 )减压阀是由顺序阀、减压阀、溢流阀组成，其功能是减小主泵的输出压力，此压力可作为电 磁阀、PPC阀等的控制压力，可减少一个先导油泵。 2.3工作原理 图1泵控制原理 1、PC-EPC电磁阀 2、活塞 3、滑阀 4、6、弹簧 5、阀座 7、活塞 8、滑块 9、伺服活塞 A、B、C、D、E、F、G、J、油孔
1 )泵控制器正常(见图1)。①当执行元件负荷小，油泵压力Pp1（左泵压力）和Pp2（右泵压力）低时，在PC-EPC电磁阀1中，有从泵控制器传来的指令电流。指令电流X的大小，取决于作业内 容（操纵操作杆）、作业方式的选择、发动机转速设定以及实际转速。指令电流X的大小可以改变 活塞2的推力。活塞2的推力、油泵压力Pp1、 Pp2与弹簧4、6的预紧力组成推动滑阀3的全力，在平衡位置使滑阀3停止。位置不同，从PC阀输出 的压力（C孔的压力）不同。依靠伺服阀9的移动，连接在滑块8上的活塞7左右移动，活塞7向左移 动时弹簧6被压缩。弹簧6被固定之后，只有弹簧4被压缩。油泵压力Pp1、 Pp2低时，滑阀3处于靠左的位置，C孔与D孔相通由于PC阀的C孔与 LS阀的E孔相连接，大径活塞一侧经J→G→E→D孔与油箱相通，因此，伺服活塞9向右移动， 泵的流量增大,。随着伺服活塞9的移动，连接在滑块8上的活塞7向右移动，弹簧4和6伸长，弹 簧力变弱，滑阀3向右移动，C孔与D孔的连接被切断。与泵的输出压力油相通的B孔与C孔接 通，导致C孔压力上升，大径活塞一侧的压力上升，伺服活塞9向右移动停止，即伺服活塞的停 止位置（泵的排量）取决于滑阀3的平衡位置。②当负荷变大，泵输出压力高时，滑阀3向右移动， 与泵的输出压力油相通的B孔与C孔接通，C孔流出的压力油经LS阀进入大径活塞一侧，伺服活 塞9向左移动，泵的流量变小。随意伺服活塞9的移动，弹簧4、6被压缩，弹簧力增大，滑阀3向 左移动，C孔与D孔接通，导致C孔的压力（等于大径活塞一侧的压力）下降，伺服活塞向左移 动停止。因为弹簧4与6是两段弹簧，泵的平均输出压力与伺服活塞9的位置（泵的排量）关系形 成折线如图2所示。③发动机功率的多模式设定：设指定电流X提供给滑阀3的力为Fs，泵的平均 压力值为PD，作用面积为A，滑阀3平衡时弹簧力为F1，则Fs＋PD×A=F1。 设F1为定值，侧伺服活塞的位置固定时泵的流量为定值，此时指令电流X增大，提供给滑阀3 的力Fs也增大，导致PD下降。因此，泵平均输出压力（Pp1＋ Pp2）/2与Q的关系是：随着X的增加，折线左移，如图2所示。 油泵平均输出压力(Ppl+Pp2)/2
图2 油泵输出压力与流量Q的关系 2 )泵控制器异常。当泵控制器出现故障时，将PC备用开关置于ON（开）的位置，可对PC-EPC阀输入指令电流。电阻的作用是控制流入PC-EPC阀的电流。此时指令电流成为恒量，因此活 塞推动滑阀的推力也是固定的。工作过程与泵控制器正常时类同。PC备用开关置于NO时的曲线 是比泵控制器正常时的曲线（X=0.26A）更靠左的曲线。 3 系统检测 挖掘机一般都是在恶劣条件下工作，为了更好地掌握挖掘 机各系统工作性能，及时地发现故障给予排除，使挖掘机运行良好， 延长挖掘机使用寿命，提高工作效益，一般挖掘机每工作 5000h左右或系统出现无力、动作偏慢或出现某些异常现象时，应 对挖掘机功能检测一次。 3.1 工作装置、回转、行走回路油压的检测 1) 安装油压测试表。把工作装置放在地面上，停止发动机运转，拧松加油口盖。释放液压油箱的 压力，然后将安全锁定杆置于锁定位置，从被测回路上卸下测压螺塞（直径10mm、P=1.25mm)，安 装压力表(58.8MPa)。 2 )卸荷油压的检测。发动机高速空转状态,测量全部操作杆在中位时的油压。 3)泵溢流压力的检测①低压设定（油压31.9MPa），发动机高速空转,除行走以外,各工作装置 均溢流时，测量油压.但是回转马达、动臂油缸顶端安全阀的设定压力低于设定的主溢流压力，所以测 量值为安全阀溢流压。要在回转锁定开关置于NO时，测量回转溢流压力。②高压设定34.8MPa、行 走操作时，发动机高速空转，分别让每侧行走溢流时测量油压。测试条件是：在履带下面放置垫块或 在驱动轮和履带架之间放置垫块.以锁住履带，使行走回路溢流。 3.2 PC阀输出压力(伺服活塞的输入压力)的检测 1) 安装油压测试表。卸下测压螺塞，安装油压表；在伺服阀侧安装39.2MPa的压力表，在泵输出 口安装58.8MPa的压力表。 2) 检测油压。发动机高速空转，测量斗杆(挖掘)溢流时的油压 ；检查伺服活塞输入压力是否约为泵输出压力的1/2；若LS阀或伺服活塞发生异常 情况时，侧伺服活塞输入压力将与泵输出压力相同或为零。 3.3 LS阀输出压力和LS阀压差的检测 1) LS输出压力(伺服活塞输入压力)的检测。卸下测压螺塞，安装油压表，在伺服阀侧安装39，2MPa 的压表，在泵输出口侧安装58.8MPa的压力表，单侧行走空转时的油压：①用工作装置支起一侧履带 总成。②发动机高速空转，按表1测量泵输出压力和伺服活塞输入压力。③测量前泵和测量后泵的油 压。 表1 泵输出压力和伺服活塞输入压力的测量 行走操作杆油泵压力(MPa)伺服活塞输入压力(MPa)备注中位3.7±0.73.7±0.7压力大致相同半行程6.9±1.03.4±1.0约为油泵压力的1/22 )LS阀压差的检测。①用压力差计检测，卸下测压螺塞，在软管上安装接头，将压差计安装在 前泵和后泵的回路上，压差计的高压侧与油泵输出口相连，低压侧与操作阀的输出口相连，按表2条 件测定LS阀的压差。②卸下测压螺塞，在软管上安装接头，在油泵输出压力的测压螺塞处安装压力表，按表2的条件测量操作阀输出压力Pls，LS的压差＝油泵输出压－Pls。 表2 LS阀的压差测定 发动机油门操纵杆操作压差(MPa)高速空转操作杆在中2.9±1.0行走空转(操纵杆半行程操作)2.2±0.1表3 电磁阀输出压力测定电磁阀名称
测定条件操作状态电磁阀状态压力(MPa)备注1PPC液压锁安全锁定杆“打开”侧PPC阀回路有压力ON2.7以上/安全锁定杆“锁定”侧PPC阀回路无压力OFF02回转停车制动操作回转或工作装置操纵杆制动器解除ON2.7以上
/除行走外所有操纵杆都在中位制动器工作OFF03行走速度(可选)行走速度切换开关Hi行走速度HiON2.7以上马达斜盘角度最小行走速度切换开并Ho行走速度HoOFF0马达斜盘角度{zd0}4二次溢流操作行走操纵杆升压ON2.7以上/3.4 先导控制油路油压的检测 将工作装置降至地面,发动机熄火,慢慢地松开液压油箱盖，释放其内的压力，然后将安全锁定杆 置于锁定位置,，卸下测压螺塞，安装压力表，启动发动机，在发动机高速空转状态下测量回路的油压 (设定压力为3.2MPa)。 3.5 电磁阀输出压力的检测 拆下电磁阀出口软管，在软管上安装接头，在电磁阀输出压力的测压螺塞处安装压力表，按表3 条件测量电磁阀的输出压力。 3.6 PPC阀输出压力的检测 拆下要测的软管并安装压力表，发动机高速空转,操纵要检测回路的操纵杆，测量PPC阀输出压 力(不小于2.7MPa). 3.7 工作装置自然下降部位的检测 若工作装置（油缸）有自然下降的情况，则按下述方法检查，并判断其原因是否油缸密封圈损坏还是主阀中有内泄漏。 1 )检查油缸密封。①检查动臂油缸和铲斗油缸，测量自然下降量；将动臂操纵杆操作到提升位 置，将铲斗操纵杆操作到铲斗抬起位置，若下降速度增大，则是油缸密封不良。如没有变化，则是动 臂保持阀（动臂）或主阀（控制铲斗）有故障；②检查斗杆油缸，斗杆油缸全部缩回，然后发动机熄 火，将操纵杆操作到斗杆挖掘位置。若下降速度增大，则是油缸密封不良；如没有变化，则是主阀损 坏（若蓄能器内的压力已没有，则运转发动机约10s，再给蓄能器充压后进行）。 2 )动臂保持阀的检查。将工作装置调至{zd0}半径，且动臂顶部水平，然后发动机熄火，锁定安全 锁定杆，释放液压油箱内的压力；拆下动臂保持阀的先导软管，若敞开油口漏油，则可判断是动臂保 持阀有故障。 3) 检查PPC阀。发动机运转,安全锁定操纵杆在锁定位置或松开时，若自然下降不相同,，则是 PPC阀的故障。
工程建设机械2006.NO.2
使用与维修
UID180668 帖子4213 精华0 积分26504 三维币2537 点 存款22594 点 流量507098 K 阅读权限110 在线时间2295 小时 注册时间2006-10-24 {zh1}登录2009-9-25 查看详细资料
留言本帖 TOP
论坛附件下载所需的流量兑换说明
z6z6j6 新人助手
超级版主
新人有问题请找我
帖子4213 积分26504 流量507098 K 注册时间2006-10-24
个人空间
发短消息
加为好友
当前离线
查看宝箱 相关的主题文章：
郑重声明：资讯 【PC220LC-7型液压挖掘机液压系统控制原理与检测】由 发布，版权归原作者及其所在单位，其原创性以及文中陈述文字和内容未经(企业库qiyeku.com)证实，请读者仅作参考，并请自行核实相关内容。若本文有侵犯到您的版权， 请你提供相关证明及申请并与我们联系（qiyeku # qq.com）或【在线投诉】，我们审核后将会尽快处理。
—— 相关资讯 ——
