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卡特皮勒320L挖掘機(jī)電控系統(tǒng)維修分析

2014-11-23 21:07:08

卡特皮勒320L挖掘機(jī)的電子控制系統(tǒng)主要由發(fā)動(dòng)機(jī)速度控制系統(tǒng)和泵流量控制系統(tǒng)組成。電腦將來自傳感器及開關(guān)的信號(hào)處理后，控制執(zhí)行元件的動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和泵流量的控制，使發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率保持在較高的水平。

1電控系統(tǒng)的組成和工作原理

320L電控系統(tǒng)如圖1所示。

1.1調(diào)速系統(tǒng)
調(diào)速系統(tǒng)由速度選擇開關(guān)、調(diào)速作動(dòng)器、微電腦控制器、加速拉線、減速拉線、反饋傳感器、皮帶輪組成。速度選擇開關(guān)共有10個(gè)檔位，無負(fù)載時(shí)，各檔位和轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)關(guān)系如表1所示。

表1各檔位速度

檔位	轉(zhuǎn)速/r^.min^－¹	檔位	轉(zhuǎn)速/r^.min^－¹
1	800	6	1460
2	940	7	1590
3	1070	8	1720
4	1200	9	1850
5	1330	10	1970

當(dāng)駕駛員將速度選擇開關(guān)置于某一檔位時(shí)，選擇開關(guān)將檔位信號(hào)傳送給微電腦控制器，微電腦控制器處理該信號(hào)后，通過驅(qū)動(dòng)電路向調(diào)速作動(dòng)器傳送一電壓信號(hào)，調(diào)速作動(dòng)器電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)通過加速或減速拉線帶動(dòng)皮帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，皮帶輪帶動(dòng)供油拉桿，使拉桿移動(dòng)到和速度開關(guān)檔位相適應(yīng)的位置上。安裝在調(diào)速作動(dòng)器中的反饋傳感器將供油拉桿的位置信息傳遞給微電腦控制器，使微電腦控制器確認(rèn)油桿的正確位置。
1.2泵的流量控制系統(tǒng)
該系統(tǒng)是由速度傳感器、動(dòng)力選擇開關(guān)、速度選擇開關(guān)、微電腦控制器、比例減壓閥(PRV)組成。速度傳感器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪的外殼上，以脈沖信號(hào)的形式向電腦提供發(fā)動(dòng)機(jī)的速度信息。動(dòng)力選擇開關(guān)在監(jiān)控器的開關(guān)面板上，它共有3個(gè)檔位，根據(jù)工作繁重程度來選擇合適的檔位，檔位信息通過監(jiān)控器和微電腦控制器間兩條數(shù)據(jù)線進(jìn)行傳送。微電腦控制器將速度傳感器、檔位開關(guān)、動(dòng)力選擇開關(guān)所提供的信號(hào)綜合處理后，通過驅(qū)動(dòng)電路向PRV提供一電壓信號(hào)，PRV將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為動(dòng)力轉(zhuǎn)換壓力P_s，并利用P_s來調(diào)整泵的流量。在實(shí)際工作中，泵的流量是根據(jù)外界載荷的變化調(diào)整的。在動(dòng)力選擇開關(guān)、速度選擇開關(guān)檔位選定后，當(dāng)外界載荷增加時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降，當(dāng)速度低于目標(biāo)轉(zhuǎn)速時(shí)，電腦根據(jù)速度傳感器信號(hào)向PRV提供電壓信號(hào)，PRV的P_s值增加，泵流量減小，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升，一直升到目標(biāo)轉(zhuǎn)速。反之，當(dāng)外界載荷下降時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升，當(dāng)高于目標(biāo)轉(zhuǎn)速時(shí)，微電腦控制器根據(jù)速度傳感器信號(hào)向PRV提供反向電壓信號(hào)，PRV的P_s值減小，泵流量增加，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降，一直降到目標(biāo)轉(zhuǎn)速。這樣無論外界載荷如何變化，發(fā)動(dòng)機(jī)始終在目標(biāo)轉(zhuǎn)速下工作。320L挖掘機(jī)的額定轉(zhuǎn)速為1 800r/min，電控系統(tǒng)調(diào)整的目標(biāo)轉(zhuǎn)速為1 750r/min。

表2 320L挖掘機(jī)故障代碼及含義

故障代碼	含義
E00	無故障
E1	機(jī)油壓力太低
E2	水溫太高
E3	液壓油溫太高
E4	蓄電池電壓不正常
E5	發(fā)電機(jī)R端子接線斷路
E6	速度傳感器安裝不正確
E7	發(fā)動(dòng)機(jī)速度不正常
E9	調(diào)速作動(dòng)器反饋傳感器電壓太低
E10	調(diào)速作動(dòng)器反饋傳感器電路短路或斷路
E11	調(diào)速作動(dòng)器反饋傳感器電路搭鐵
E12	調(diào)速作動(dòng)器反饋傳感器電壓不穩(wěn)
E13	調(diào)速作動(dòng)器電機(jī)電路搭鐵
E14	調(diào)速作動(dòng)器電機(jī)不轉(zhuǎn)或電機(jī)電路短路
E15	調(diào)速器備用開關(guān)在“MAN”位，或調(diào)速作動(dòng)器電機(jī)電路斷路
E16	PRV電路搭鐵
E17	PRV電路短路
E18	PRV電路斷路
E25	水溫傳感器電路搭鐵
E26	水溫傳感器電路短路或斷路
E27	液壓油溫度傳感器電路搭鐵
E28	液壓油溫度傳感器電路斷路或短路
E31	微電腦控制器接收的速度信號(hào)和速度選擇開關(guān)位置有差異
E32	實(shí)際速度和檔位速度相差超過100r/min
E33	數(shù)字輸出電路短路
E34	調(diào)速作動(dòng)器反應(yīng)滯后2.5s
E36	監(jiān)控器對(duì)微電腦控制器信號(hào)的反應(yīng)超過1s
E37	監(jiān)控器的RAM不正常
E40	微電腦控制器存儲(chǔ)單元有錯(cuò)誤
E48	發(fā)動(dòng)機(jī)失速

(4)利用監(jiān)控器的顯示面板，查看速度是否為800r/min。若相差較大，慢慢旋緊傳感器，注意旋緊不超過120°。
(5)速度合適后，用44N^.m的扭矩鎖緊傳感器。

3電控系統(tǒng)的故障診斷

電控系統(tǒng)的故障診斷有三種方式：
(1)監(jiān)控器和微電腦控制器上的指示燈，可以對(duì)電腦、監(jiān)控器、充電系統(tǒng)、液壓油溫度、冷卻液溫度、機(jī)油壓力等的異常進(jìn)行報(bào)警。
(2)利用微電腦控制器的維修程序可以對(duì)挖掘機(jī)的所有開關(guān)、繼電器、電磁閥進(jìn)行檢測(cè)，以確定其是否有故障。
(3)微電腦控制器具有診斷功能，電控系統(tǒng)的故障經(jīng)微電腦控制器診斷后，將故障代碼存貯在微電腦控制器中，利用監(jiān)控器可讀取故障碼。320L挖掘機(jī)故障代碼的含義如表2所示