挖掘机速度控制系统

正流量挖掘机的电控系统
• 本系统由 KC-MB-10 控制器、 OPUS46 显示、油门控制单元以及 一些必要的模拟量、开关量传感器、模式电磁阀组、开关阀等组 成。通过对发动机和液压泵系统进行综合控制，使二者达到最佳 匹配，以达到明显的节能效果。 该装置主要实现四种工作模式的选择，自动怠速功能、柴油机转 速控制等功能。 各种控制指令（包括显示屏控制指令）和检测信号以开关量或模 拟量）进入控制器后，控制器根据要求输出控制信号给受控元件， 达到控制的目的。 控制器将各种信号以CAN 2.0B通信的方式送入显示屏。通过显 示屏实现相关控制的操作、实时显示和报警信息提示。
M30-S 24° 锥密封
Engine
Max:230L/min N1 N2 Travel Motor Psv Swing Motor
20110414CLG925E_4.sif - CLG925E@P1.RN_4 40 35 30 P1 泵压力 25 20 15 10 5 0 20110414CLG925E_4.sif - CLG925E@P2.RN_4 40 35 30 P2 泵压力 25 20 15 10 5 0 20110414CLG925E_4.sif - CLG925E@armH_n.RN_4 40 35 该区域为斗杆out 加速过程 30 25 20 斗杆油缸大腔压力 根据斗杆油缸位移计算出来进入斗 15 杆油缸小腔的流量大于泵输出的流 10 5 量和！不准确！无法判定启动过程 0 20110414CLG925E_4.sif - CLG925E@armR_n.RN_4 的流量损失情况！ 40 35 30 斗杆油缸小腔压力 25 20 15 10 5 0 20110414CLG925E_4.sif - CLG925E@disp_arm.RN_4 2000 1600 斗杆油缸位移 1200 800 400 0 20110414CLG925E_4.sif - CLG925E@armR_pi.RN_4 4 3 2 2 斗杆 out 先导控制压力 1 0 85.5 86.0 86.5 87.0 87.5 88.0 88.5 89.0 89.5 Time(secs)
87.5 88.0 88.5 Time(secs) Calculator_Arm out Q-(Q1+Q2)
87.0
89.0
89.5
Computed(L/min)
斗杆小腔进油流量 —(P1 泵流量 +P2 泵流量)
Q2(L/min)
Bucket Cylinder
Arm Cylinder Boom Cylinder Pah/Qah Max:700L/min
87.5 88.0 88.5 Time(secs) Calculator_Arm out Q-(Q1+Q2)
87.0
89.0
89.5
omputed(L/min)
斗杆小腔进油流量 —(P1 泵流量 +P2 泵流量)
正流量主阀上安装 的9个压力传感器， 用于检测先导压力
正流量主泵上只有 两个压力传感器 （前泵主压传感器 和后泵主压传感器）
各执行元件单 独动作时的速度由主 泵输出流量决定；复 合动作时总流量由泵 排量决定，相对速度 由阀芯的旁通阻尼分 配。
正流量系统与负流量系统的差别
正流量控制系统采用 控制器对整机进行新型 电气 — 液压控制，通过 发动机油门位置反馈、 发动机转速监控、功率 极限调节等电控手段 （ ESS 控制）和主泵正 流量控制、使发动机功 率与液压泵功率实时匹 配，实现主机输出功率 对外负载的计算机控制， 达到挖掘机 — 外负载作 业系统的最优控制，是 挖掘机动力性和经济性 的完美结合。

专题1--流量饱和的基本概念
• 流量饱和：当多个执行元件同时动作，其流量需要超过泵的 供油流量 • 出现流量饱和的危害：只有低压执行元件能得到补偿，会出 现负荷较大的执行元件速度变慢，甚至停止。使得几个机构 不能同时动作，影响机械正常工作。 • 采取的对策：各执行元件都相应地减少供油量，对应各阀杆 操纵行程，按比例分配流量。 • 采取的方法：利用压力补偿器起均衡负荷作用，设计使得所 有阀杆进出口的压差都是相等的，与各执行器的负荷状况无 关。因为所有阀杆的进出口压差相等，所以各执行元件同时 动作时，通过各阀杆的流量只和该阀杆的行程（节流程度） 有关。当流量饱和时，与各执行元件负荷无关，根据各阀的 行程成等比例地减少去各路的流量。
300 250 200 150 100 50 0 300 250 200 150 20110414CLG925E_4.sif - CLG925E@Q1.RN_4
测试曲线
CLG925E最高档位斗杆out 单动作测试
P1(MPa)
计算曲线
400 350 300 Calculator_Arm out Q
Computed(L/min)
Calculator_Q1+Q2
armR_pi(MPa) disp_arm(mm) armR_n(MPa)
Computed(L/min)
P1 泵流量 +P2 泵流量
87.0 87.5 88.0 Time(secs) 88.5 89.0 89.5
2.0 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 85.5
挖掘机速度控制系统
负荷传感＋功率限制
泵压力没有达到设定值时
当泵的压力也即a腔压力小于设 定值时，LB阀处于图示位置， 通道b与右侧变量缸相通。此时 泵的排量由LS阀控制，其工作 原理见“负荷传感+电控调节 ”部分。 当泵的压力继续上升时，LS信 号继续增强使LS阀继续下移， 但此时a腔压力已经大于设定值 ， LB阀将向下移动，遮断通 道b与右侧变量缸的通路。此时 泵的排量改由LB阀控制。
Calculator_Q1+Q2
armR_pi(MPa) disp_arm(mm) armR_n(MPa)
Computed(L/min)
P1 泵流量 +P2 泵流量
87.0 87.5 88.0 Time(secs) 88.5 89.0 89.5
来自百度文库
2.0 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 85.5
250 200 150 100 50 0 85.5 86.0 86.5 87.0 87.5 88.0 Time(secs) 88.5 89.0 89.5
P2(MPa)
根据斗杆油缸位移计算斗杆小腔进油流量
armH_n(MPa)
400 350 300 250 200 150 100 50 0 85.5 86.0 86.5
专题2--压力补偿阀的布置方式
阀后补偿
压力补偿阀可以布置在泵—操 纵阀—执行器—回油，整个液 压路线的任何处。
专题3--正流量控制系统电控
负流量控制系统输入信号xi的采样点在主阀的中位流量输出 端（主阀上的FL、FR口），相对于主阀的主油路来说是旁 通回路。 正流量控制系统的采样点为先导压力。输入信号 xi 的采样点 在先导手柄的输出端（通过9个压力传感器） 。
Calculator_Arm out Q/(Q1+Q2)
斗杆小腔进油流量 /(P1 泵流量 +P2 泵流量)
Ratio
86.0
86.5
Q1(L/min)
P1 泵流量
20110414CLG925E_4.sif - CLG925E@Q2.RN_4
L/min)
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
x
3/4-S 法兰过渡接头
Par/Qar Max:350L/min
MCV
P1/Q1 Max:230L/min P2/Q2 3/4-S Pump Max:230L/min
法兰过渡接头
Max:420L/min Pbh/Qbh
1-S
Pbr/Qbr Max:210L/min PB/QB
法兰过渡接头
n
PA/QA
300 250 200 150 100 50 0 300 250 200 150 100 50 0 20110414CLG925E_4.sif - CLG925E@Q1.RN_4
测试曲线
CLG925E最高档位斗杆out 单动作测试
P1(MPa)
计算曲线
400 350 300 Calculator_Arm out Q
• •
•
1、模式按钮
2、转速调节旋钮 3、AI转速确认键
4、L转速确认键
5、S转速确认键 6、H转速确认键
20110414CLG925E_4.sif - CLG925E@P1.RN_4 40 35 30 P1 泵压力 25 20 15 10 5 0 20110414CLG925E_4.sif - CLG925E@P2.RN_4 40 35 30 P2 泵压力 25 20 15 10 5 0 20110414CLG925E_4.sif - CLG925E@armH_n.RN_4 40 35 该区域为斗杆out 加速过程 30 25 20 斗杆油缸大腔压力 根据斗杆油缸位移计算出来进入斗 15 杆油缸小腔的流量大于泵输出的流 10 5 量和！不准确！无法判定启动过程 0 20110414CLG925E_4.sif - CLG925E@armR_n.RN_4 的流量损失情况！ 40 35 30 斗杆油缸小腔压力 25 20 15 10 5 0 20110414CLG925E_4.sif - CLG925E@disp_arm.RN_4 2000 1600 斗杆油缸位移 1200 800 400 0 20110414CLG925E_4.sif - CLG925E@armR_pi.RN_4 4 3 2 2 斗杆 out 先导控制压力 1 0 85.5 86.0 86.5 87.0 87.5 88.0 88.5 89.0 89.5 Time(secs)
Calculator_Arm out Q/(Q1+Q2)
斗杆小腔进油流量 /(P1 泵流量 +P2 泵流量)
Ratio
86.0
86.5
Q1(L/min)
P1 泵流量
20110414CLG925E_4.sif - CLG925E@Q2.RN_4
P2 泵流量
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 -10 -20 -30
Computed(L/min)
250 200 150 100 50 0 85.5 86.0 86.5 87.0 87.5 88.0 Time(secs) 88.5 89.0 89.5
P2(MPa)
根据斗杆油缸位移计算斗杆小腔进油流量
armH_n(MPa)
400 350 300 250 200 150 100 50 0 85.5 86.0 86.5