中大吨位履带起重机主要控制功能实现原理.docVIP

中大吨位履带起重机主要控制功能的实现原理 发动机状态监控及控制 发动机状态监控 系统通过J1939总线与发动机ECU进行通讯获得发动机的状态数据，通过传感器信息，显示器动态显示。： 发动机转速 冷却水温度 冷却水液位 机油温度 机油压力 发动机工作小时 燃油液位 图1 油位传感器连接方法 发动机空气滤清器报警，CAN总线信号； 其他 发动机油门控制油门踏板控制 油门踏板（自复位）给出的电压信号到，控制发动机的转速。 油门电位计控制 控制发动机的转速。系统根据当前的主泵压力和手柄操作，计算系统所需功率，根据此功率控制发动机的转速，自动使发动机的转速和负载功率保持较好的匹配状态。和油门踏板的转速命令控制发动机的转速 图2 TEREX-DEMAG 5800 车型的油门控制开关 液压系统和发动机的功率匹配控制 极限载荷控制控制系统根据当前发动机的转速变化，判断发动机转速的失速状况。如果失速过大，则控制系统自动调节（减小）变量泵的排量，降低马达的吸收功率，使发动机的输出功率和负载功率相匹配，保障发动机处于较佳的工作状态。 2A -Y4 制动阀 开关量 2A -Y5 平衡阀 开关量 2A -Y6 马达排量控制 比例量 200mA-600mA 图4 起升机构示意图 图5 泵的电流与流量之间的关系 控制过程： 手柄控制卷扬方向和起升速度大小。 在起升开始时，泵和主阀先打开，制动器通过程序延时t1（参数可调）时间自动打开，起升结束时相反。 在下降时开始时，泵和主阀先打开，制动器通过程序延时t1’（参数可调）时间自动开启，然后再延时t2（参数可调）时间开启平衡阀，结束过程相反。 卷扬的速度控制通过改变泵排量和马达排量来实现。 当速度指令从零逐渐变大时（手柄的摆角从中位开启到最大），泵的排量从零开始增大，即控制器给Y1电磁铁的电流输出为200mA到600mA； 当泵的排量增加到最大时，如果仍需要增大机构速度，开始减小马达的排量以继续增大卷扬速度，即控制器给Y6电磁铁的电流输出为200mA到600mA，电流越大，排量越小，速度越快。 当负载较大时，如果马达排量较小，其扭矩可能不满足起升扭矩，因此，需要根据负载的大小调整马达的最小排量，保证卷扬速度能跟随操作手柄全程变化。 整个控制过程如图6所示。 图6 速度控制原理 控制过程的平稳性 斜坡设计，不管手柄的动作如何快，控制器对液压系统的控制需要平滑、有一定的时间斜坡，如图7所示。 图7 斜坡设计 微调设计，在手柄上设置机构的最大运行速度，当手柄即使推到最大角度，速度也是按照设置的机构速度来运行，可以实现微调的动作。5800的界面如图8所示。它的调节方式是在手柄上设置了翘板开关，左右调节速度的大小，如图9所示。在控制的过程中，实际上是限定了控制器对泵和马达的输出电流的最大值。 图8 5800的机构最大速度调节界面 图9 TEREX-DEMAG 5800手柄上的速度调节开关 闭式回转动作控制 由于回转基本上是一个独立的系统，同起升、变幅等回路基本上是独立的。目前DEMAG的回转基本采用了闭式系统，保证了平稳性的要求，如图10所示。 回转工作模式 默认：回转单独泵工作。 增压模式：回转泵工作，增压阀打开，通过手柄按钮开关控制，经过控制器判断。增压的作用是在一定程度上增加回转泵的出口压力，使回转的力量增大，如履带吊在坡面上向上回转时，这个功能很有用。如图10所示的Y1开启，则泵的出口压力将会增大。 随动（自由滑转）模式：泵立即回零位，随动阀Y4打开，制动器Y3打开。自由滑转的作用有两个，一个是在大风天不工作的情况下，臂架可以随着风向而转到顺风方向，防止臂架承受过大的侧向力；另一个作用是在重物刚挂上钩子要起升的过程中，重物有可能和臂头不在一个垂线上，开启自由滑转功能后，则可以让臂架自动回转到与重物垂直的方向。 图10 回转油路的示意图 回转速度限制 按照力矩限制器给定的力矩信号风速，自动实现级回转速度。 ：当前由控制器所限定的最大回转速度 ：回转最大速度 ：臂架总长所决定的系数（主臂+塔臂/固定副臂） 臂长≤60m 60m＜臂长≤110m 臂长＞110m ：由载荷百分比所决定的系数，与载荷百分比的函数关系如图11所示，函数关系为： 图11 回转速度限制系数 回转角度限制 在回转中心安装回转编码器，实时测量臂架与履带前方的角度，为回转的角度限制提供参数。可以提供以下的功能： 回转至后方110°时自动将行走正方向切换至驾驶员正前方。 回转作业范围限制功能。 图12 回转角度传感器安装及界面显示 力限器系统 力限器系统是起重机安全控制模块的核心。它由力传感器、角度传感器、主机、显示器及软件组成，履带起重机的基本布置方式如图13所示，汽车起重机如图14所示。 图13 履带起重机的