挖掘機柴油機轉(zhuǎn)速控制原理 

本系統(tǒng)采用控制器控制器，油門控制器作為控制單元，油門機構(gòu)作為執(zhí)行機構(gòu)控制柴油機油門的開度 。

升速時，由控制器給出步進脈沖信號，驅(qū)動油門機構(gòu)正轉(zhuǎn)，柴油機油門開度加大，柴油機轉(zhuǎn)速上升，同時油門位置參數(shù)減少，達到設(shè)定的油門位置后，升速信號停止，進入轉(zhuǎn)速自動調(diào)節(jié)階段。

油門位置信號由安裝在油門機構(gòu)上的油門位置傳感器獲得，控制器通過模擬通道采集此信號，并送入控制器內(nèi)部寄存器處理，控制器根據(jù)實際油門位置與設(shè)定油門位置的差值，進行處理運算后，輸出相應(yīng)數(shù)量的脈沖，控制步進電機運行，從而實現(xiàn)對柴油機轉(zhuǎn)速的自動控制及自動調(diào)節(jié)。

降速時，控制器給出步進脈沖和步進方向信號，轉(zhuǎn)速自動調(diào)節(jié)斷開，油門機構(gòu)反轉(zhuǎn)，油門開度減少，柴油機轉(zhuǎn)速下降，達到怠速狀態(tài)時，EPS給出停止信號，油門機構(gòu)停止運行，柴油機在怠速狀態(tài)運行，其工作原理見圖3-48。

圖3-48  柴油機閉環(huán)控制原理框圖

當挖掘機在低怠速下工作（1300rpm以下），油門調(diào)速機構(gòu)能自動將發(fā)動機轉(zhuǎn)速提升到1300rpm，以避免因發(fā)動機輸出功率不足引起的懣車熄火現(xiàn)象。

為了防止柴油機轉(zhuǎn)速超過允許的最高工作速度，以免造成設(shè)備的損壞，對柴油機的轉(zhuǎn)速進行限幅。在柴油機升速和降速調(diào)節(jié)過程中，油門機構(gòu)的油門位置信號反饋回控制器，由控制器進行分析，步進電機正轉(zhuǎn)，油門位置傳感器參數(shù)減?。徊竭M電機反轉(zhuǎn)，油門位置傳感器參數(shù)增加，控制器自動分析柴油機正常運行時的步進電機正轉(zhuǎn)步數(shù)，并進行運算處理得出步進電機允許正轉(zhuǎn)的最高步數(shù)，當由于意外原因引起柴油機轉(zhuǎn)速向最高轉(zhuǎn)速上升時，到達異常油門位置區(qū)，控制器能自動封鎖步進電機，以保證柴油機不會超過所允許的最高轉(zhuǎn)速。

2.8.4 自動怠速系統(tǒng)

    SY2XXC5挖掘機具有自動怠速裝置，當操縱桿回中位達5秒后，發(fā)動機自動進入低速運轉(zhuǎn)，從而可減小液壓系統(tǒng)的空流損失和發(fā)動機的磨損，起到節(jié)能和降低噪聲的作用。當扳動操縱桿重新作業(yè)時，發(fā)動機自動恢復到原來的轉(zhuǎn)速狀態(tài)。

2.8.5 過熱保護控制

當冷卻水達到一定溫度時， 控制工作模式自動降低一檔，即從H模式降至S模式再至L模式、B模式。當冷卻水溫過熱達到二極報警（冷卻液溫度超過103度）時，柴油機自動進入自動怠速工作狀態(tài)（轉(zhuǎn)速下降），直至冷卻液溫度降至正常溫度為止。

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三一挖掘機的技術(shù)特點

三一重機挖掘機事業(yè)部目前生產(chǎn)的挖掘機主要是目前國內(nèi)市場上產(chǎn)銷量最大的20t級挖掘機，有SY200C5、SY210C5、SY220C5、SY230C5四種規(guī)格。

5.1 品種、規(guī)格

SY200C5挖掘機液壓主泵采用K3V112DT柱塞式變量雙泵，流量為207×2升/分；SY210C5、 SY220C5 、SY230C5挖掘機液壓主泵采用K3V112DT柱塞式變量雙泵，流量為228×2升/分；

5.2 主要用途及適用范圍

SY系列挖掘機是一種土石方施工機械，其功能強、適用范圍廣，可進行挖掘、裝卸，其標準配置可用于Ⅲ級以下土壤的挖掘，在配置特殊附屬裝置后還可以進行碎石、拆卸、抓木、抓鋼等作業(yè)，兼有推土、裝載的功能。

5.3 性能特點

5.3.1 配置性能卓越

   在動力系統(tǒng)方面，三一挖掘機采用日本生產(chǎn)的康明斯發(fā)動機，該產(chǎn)品的可靠性、動力性、燃油經(jīng)濟性和低排放性等指標在國際上都具有領(lǐng)先水平，滿足歐美排放標準。

  在電控系統(tǒng)方面，自主開發(fā)了PLC電子控制系統(tǒng)，這在國內(nèi)挖掘機生產(chǎn)制造企業(yè)中屬第一家。

該系統(tǒng)對整機運行狀態(tài)實行全面監(jiān)控，機器一旦發(fā)生異常就能及時報警，并自動查找故障，電腦根據(jù)測得的故障參數(shù)找出故障發(fā)生的部位;同時還具有歷史故障記憶功能和維護保養(yǎng)信息自動提示功能,從而可及時排除事故隱患，延長用戶維修周期，降低維護和保養(yǎng)費用。

另外,電子控制系統(tǒng)能對動力系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)進行綜合控制，使二者達到最佳匹配，協(xié)調(diào)工作,起到明顯的節(jié)能效果，生產(chǎn)效率高。它具有下列兩個特點：一是自動怠速功能——當操縱桿回中位8秒后，發(fā)動機自動進入每分鐘1250轉(zhuǎn)的低速運轉(zhuǎn)，從而可減少液壓系統(tǒng)的空流損失和發(fā)動機的磨損，起到節(jié)能和降低噪聲的作用。當扳動操縱桿重新作業(yè)時，發(fā)動機自動恢復到原來的轉(zhuǎn)速狀態(tài),進入作業(yè)工況。二是發(fā)動機過熱自動保護功能——當發(fā)動機冷卻水的溫度過高時，工作模式自動降低一檔，當冷卻水溫度過熱報警時，柴油發(fā)動機進入自動降速狀態(tài)，直到冷卻水溫度降至正常溫度為止。

在液壓系統(tǒng)方面, 三一挖掘機采用了負荷傳感控制或雙泵雙回路恒功率負流量控制的液壓系統(tǒng)。三一挖掘機在行駛過程中能根據(jù)路況實現(xiàn)高速與低速的自動切換。當液壓系統(tǒng)壓力過小時，在左邊操縱手柄上按下“升壓按鈕”，觸摸屏上將提示“壓力補償5秒”，5秒鐘后提示消失，從而保證了系統(tǒng)的正常壓力。與此同時,還采用了液壓啟動操縱桿,通過鎖住、開鎖的切換，避免錯誤操作，保證駕駛員的人身安全。

三一挖掘機充分利用當今世界最先進的高科技成果，通過國際化采購,保證了整機的高可靠性。其中，主泵、多路閥、回轉(zhuǎn)馬達、油缸和行走馬達等選用日本進口產(chǎn)品，核心部件的配置達到了高品質(zhì)、長壽命、少維護的目的。

三一挖掘機所有高壓油管配置都是經(jīng)過嚴格探傷處理、并進行過58.9MPa壓力測試和100萬次壓力脈沖試驗的國外知名品牌，確保了整機液壓系統(tǒng)的運行可靠。

另外，動臂保持系統(tǒng)、回轉(zhuǎn)緩沖控制系統(tǒng)、動臂和斗桿油缸回油補償系統(tǒng)還能有效地提高機械使用的安全性與穩(wěn)定性。

在工作裝置方面，三一挖掘機優(yōu)化了國外設(shè)計, 并進行加強；在高應(yīng)力區(qū)用多塊厚板加強；在動臂、斗桿油缸支承處增加隔板，所有這些都較好的延長了整機使用壽命。

履帶架采用當今世界流行的X形設(shè)計，提高了車架的剛度、強度、通過性。由于架體兩側(cè)面平滑，減少泥土堆積，便于清潔。四輪一帶為意大利、韓國等原裝產(chǎn)品，在國內(nèi)同行業(yè)產(chǎn)品中屬高檔配置。

5.3.2生產(chǎn)效率更高

為了提高整機的生產(chǎn)效率，根據(jù)作業(yè)環(huán)境的不同，三一挖掘機設(shè)置了三種作業(yè)模式，即重負荷挖掘的H模式,標準挖掘的S模式，輕載挖掘的L模式。每種模式的設(shè)計與發(fā)動機、主泵的轉(zhuǎn)速及系統(tǒng)壓力相匹配。這樣，使整機獲得了最大的生產(chǎn)效率和最少的油耗。三一挖掘機每分鐘可裝4～5斗，可與美國卡特和日本小松同規(guī)格挖掘機的挖掘裝載速度相媲美。另外,由于三一挖掘機還特別設(shè)置了“升壓按鈕”,功率可再提高十個百分點，使機器獲得一個持續(xù)8秒鐘的爆發(fā)力，從而滿足瞬間惡劣工況的需要,使生產(chǎn)效率大大提高。

5.3.3操作環(huán)境舒適

由于駕駛室內(nèi)部按人體工程學原理設(shè)計，致使每個操縱按鈕都在駕駛員伸手可及的范圍之內(nèi)，駕駛室底部采用先進的硅油橡膠安裝座，防振效果更佳；座椅可全方位調(diào)整，操縱箱可以在二級軌道上移動到最理想的位置。駕駛室內(nèi)設(shè)有大功率冷暖空調(diào)，冬暖夏涼，舒適宜人。

另外,整機視野開闊，駕駛室的天窗還可以打開，前窗可以向上翻至頂部,后窗可提供后方和兩側(cè)良好的視野。

為了避免顯示屏反光對可視性的影響，控制面板還可以向內(nèi)側(cè)傾斜移動。

5.3.4維護保養(yǎng)便捷

三一挖掘機所有的電器元件均采取集中布置設(shè)計，而且重要部件非常容易靠近作業(yè),維護保養(yǎng)十分方便；自潤滑軸承，大大延長了工作裝置的維護保養(yǎng)時間；大型油水分離器，提高了燃油系統(tǒng)的使用壽命；高效雙濾芯的空氣濾清器，保證了發(fā)動機的供氣質(zhì)量。

此外,三一挖掘機的外觀設(shè)計屬二十一世紀世界一流水準,特別是油漆工藝,除美觀大方外,良好的光潔度還有利于除塵,大大減少了駕駛員的保潔勞動強度,充分體現(xiàn)出三一挖掘機個性化設(shè)計和人文關(guān)愛。

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