液壓挖掘機上主泵控制器（俗稱泵控電腦板）的作用是：向電液比例閥輸出電流信號，再由比例閥對先導油進行減壓后輸出二次油壓，調(diào)節(jié)主泵伺服活塞的作用力，從而改變主泵的流量?？梢?，主泵比例閥是挖掘機的一個重要元件。

   利用三合一電子/電氣測試儀，可以很方便地檢測和診斷出比例閥的故障。

(1)比例閥的特點

比例閥（見圖F）在結構和性能上是介于普通電磁開關閥與之間的一種電控液壓閥。它對液壓油清潔度的要求不像電液伺服閥那樣苛刻，而且價格要低得多；與變氣隙的開關型直流電磁鐵不同，比例閥中電磁鐵的氣隙是恒定的，因此比例閥輸出的壓力可隨輸入電流成正比地變化。

    由于比例閥相對伺服閥在性價比上有優(yōu)勢，國內(nèi)外液壓挖掘機上大多采用比例閥作為主泵的控制元件，例如小松挖掘機上的EPC-PC閥和DEPC-LS閥，卡特機的EPR閥、日立機的SD閥，現(xiàn)代機的EPPR閥等。當比例閥的輸入電流過大或過小時，或者比例閥磨損或卡滯時，都可能引起挖掘機動作遲緩或發(fā)動機失速甚至熄火等現(xiàn)象。

(2)檢測方法

    比例閥在出廠前已經(jīng)過嚴格的質量檢驗，包括靜態(tài)特性測試（輸入電流一壓力特性試驗、內(nèi)泄漏試驗、負載特性試驗）和動態(tài)特性測試（頻率響應試驗、瞬間響應試驗）。現(xiàn)場作故障診斷時則是在機器上做在線檢測，包括比例閥電磁線圈電阻的測定、輸入電流的測試及輸出的二次油壓的測試。

①電磁線圈電阻的測定  關閉點火開關，脫開主泵比例閥與泵控制器輸出接口之間的插頭CN（見圖G），測定兩線之間電阻值和地線與機體之間的電阻值，判斷比例閥電磁線圈有無短路、斷路或搭鐵。

    ②比例閥輸入電流的測定  斷開比例閥的一根導線，串入萬用電表，按不同機型各自的測試條件測定輸入電流，如圖H所示。用直流鉗形表進行測試時相當簡便，無需拔開插頭CN，也不需斷開導線（見圖I）。在不同的動力模式或不同的發(fā)動機轉速下，根據(jù)泵控制器輸出至比例閥的直流電流信號的正確與否，就能判斷出比例閥之前的電子控制部分是否有故障。

    ③比例閥輸出壓力的測試  如圖J所示，在二次油壓的測點上接好量程為6MPa的壓力表，對不同機型按各自的測試條件檢查比例閥輸出的壓力，如果壓力不正確，可進行調(diào)節(jié)。對于不可調(diào)的比例閥，在確認輸入的先導油壓與比例閥的電流正常之后，應拆檢閥芯進行清洗或更換。

大字挖掘機(DH220、280等型號)所用液壓泵為K3V系列斜盤式軸向柱塞泵，其結構為通軸型的雙聯(lián)柱塞泵，后接齒輪泵用作輔助泵，為遠程控制等提供動力。主泵由可變量柱塞泵和控制排量的調(diào)節(jié)器組成。前、后主泵各配置一個調(diào)節(jié)器，分別控制前、后泵排量的變化。通過調(diào)節(jié)器可實現(xiàn)恒功率控制、改變功率設定值和流量的控制。

液壓泵控制原理

如圖C所示為主（前）液壓泵排量調(diào)節(jié)原理圖，后泵控制原理與前泵相同。差動缸1用于推動泵斜盤傾角變化，伺服閥2用于控制變量活塞的運動方向，而伺服閥的換向則受流量控制活塞和功率控制活塞的控制。p₁為泵本身輸出的液壓油的壓力，p₂為另一泵的輸出壓力，p_f為輔助泵輸出的油液壓力，p_f1為經(jīng)電磁比例減壓閥輸出的二次壓力，p_i為多路換向操縱閥中央回油通道的背壓。主液壓泵排量調(diào)節(jié)過程如下。

    ①流量控制  差動缸小腔始終通過輔助泵或主泵（二者中壓力較高的）輸出壓力油，差動缸大腔通過伺服閥可與主泵輸出的壓力油接通或與油箱接通。在非作業(yè)狀態(tài)，多路換向閥處于中位，主泵輸出的油由中央回油通道經(jīng)背壓閥回油箱，背壓閥前產(chǎn)生一定的背壓p₁，具有戶，壓力的油液產(chǎn)生的壓力克服流量控制活塞右端的彈簧力，流量控制活塞向右移動的同時推動伺服閥換向，伺服閥處于左位工作，主泵輸出的油（壓力約為p₁）進入差動缸大腔，差動缸向右移動，斜盤傾角減至zui?。ǖ粸榱?，由限位螺釘調(diào)定），反饋機構也同時將伺服閥撥回中位，此時主泵輸出壓力較低（為p₁）、排量較小，泵處于卸荷狀態(tài)，而發(fā)動機又可進入自動怠速狀態(tài)，節(jié)約了燃油消耗；當多路換向閥換向時（發(fā)動機會自動由怠速變?yōu)樵O定運轉速度），多路閥中央回油通道被切斷，沒有油液通過背壓閥，背壓閥前壓力p_i變?yōu)榱?，流量控制活塞又會在彈簧力的作用下向左移動，帶動伺服閥處在右位工作，差動缸大腔油液通油箱，差動缸向右運動，斜盤傾角變大，當斜盤角zui大時通過反饋機構使伺服閥回到中位，而后便可根據(jù)負載情況由功率控制機構進行功率調(diào)節(jié)。

    ②恒功率控制  功率控制活塞所受向右的液壓力是作用于面積A₁、A₂、A₃液壓力的和，而向左的力為彈簧力和功率設定活塞（面積為A4）的液壓力之和。則功率控制活塞的受力平衡方程為：

                  p_f1 A₁ +p₂A₂ +p₁A₃ =kx₀ +p_f1A₄                  (7-1)

式中k——彈簧的壓縮系數(shù)；

    x₀——彈簧的預壓縮量。

    液壓力的作用面積和彈簧壓縮系數(shù)為常量，功率設定后，p_f1和x₀亦為定值。當泵自身的排油壓力p₁或另一個泵排油壓力p₂上升時，功率控制活塞所受向右的力增加，平衡被打破，功率控制活塞向右移動，彈簧的壓縮量加大后建立新的平衡，主液壓泵的壓力越高則控制活塞的位移量越大?？刂苹钊蛴乙苿訒铀欧y芯向右移動，差動缸大腔通主泵輸出的壓力油，差動缸向右移動，使泵的斜盤傾角自動減小，泵的排量也隨之減小。把泵的輸入扭矩控制在規(guī)定值以下，使泵在該壓力狀態(tài)下所需功率與發(fā)動機的輸出功率相匹配不使發(fā)動機過載，差動缸移動時反饋機構使伺服閥回到中位。這樣不同的p₁、_p2壓力值便對應著不同的排量。同理，當p₁、p₂減小時泵的排量向大的方向調(diào)節(jié)，增加作業(yè)速度?？傊ㄟ^恒功率控制可實現(xiàn)工作機構的輕載高速、重載低速的控制，充分利用發(fā)動機的輸出功率，提高作業(yè)效率。

    ③功率設定  調(diào)節(jié)器上設置了電磁比例減壓閥5，改變比例減壓閥輸入電流值指令，可改變功率的設定值。電磁比例減壓閥的二次壓力油被引至調(diào)節(jié)器的功率控制機構，由于A₄>A₁，如果改變比例減壓閥的二次壓力值p_f1，就可改變平衡方程的平衡點，使功率控制活塞開始移動時的主泵壓力p₁和p₂發(fā)生變化，即泵的功率設定值發(fā)生改變，以根據(jù)作業(yè)條件、操作指令使發(fā)動機獲得*運轉狀態(tài)（設定了發(fā)動機在不同作業(yè)條件下的功率輸出值），工作機構獲得*作業(yè)速度。

    通過上述分析可知，挖掘機雙聯(lián)液壓泵的液壓功率之和應與發(fā)動機輸出功率相匹配，當負載變化時兩個泵的排量應同時進行調(diào)節(jié)，否則，挖掘機將不能正常工作。

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