PC220LC-型液压挖掘机液压系统控制原理与检测.doc

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最新款式的挖 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（全球卫星定位系统）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完全的远程锁车控制，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