在傳統(tǒng)的工程機(jī)械上,發(fā)動(dòng)機(jī)油門控制有機(jī)械式、機(jī)械液壓式、機(jī)械氣動(dòng)式等多種不同型式,電子調(diào)速系統(tǒng)也就是通常所說的電控油門在現(xiàn)代工程機(jī)械中應(yīng)用越來越普遍,這是因?yàn)殡娮诱{(diào)速與以上幾種型式油門控制相比具有發(fā)動(dòng)機(jī)速度反饋、自動(dòng)調(diào)節(jié)供油量、運(yùn)行平穩(wěn)、效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便等優(yōu)點(diǎn)。隨著工程機(jī)械自動(dòng)化程度不斷提高,電子調(diào)速系統(tǒng)在工程機(jī)械中必將具有廣闊的應(yīng)用前景。
1、工作原理
先設(shè)定好壓力開關(guān)的設(shè)定閉合壓力,當(dāng)駕駛員操縱液壓先導(dǎo)閥,先導(dǎo)操縱系統(tǒng)的壓力傳到壓力開關(guān),由于先導(dǎo)系統(tǒng)的壓力大于設(shè)定閉合壓力,壓力開關(guān)閉合,電子調(diào)速系統(tǒng)開始工作,在工作裝置發(fā)生動(dòng)作或機(jī)械行走時(shí),油門控制器根據(jù)負(fù)荷變化調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)供油量。
監(jiān)控器上的油門按扭處于位置或時(shí)為設(shè)定轉(zhuǎn)速,可通過手動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速設(shè)定電位器來控制發(fā)動(dòng)機(jī)油門的大小。當(dāng)負(fù)荷增大或減小時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器將信號(hào)送到油門控制器,控制器將該信號(hào)于所需的速度設(shè)置相比較,控制器輸出一個(gè)已調(diào)制好的脈沖寬度信號(hào)給執(zhí)行器,執(zhí)行器將這個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)變成與線圈中電流量大小成正比例的一個(gè)輸出動(dòng)作,這個(gè)動(dòng)作使發(fā)動(dòng)機(jī)油門增大或減小直到發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與設(shè)定轉(zhuǎn)速一致。這樣就使發(fā)動(dòng)機(jī)始終運(yùn)行在設(shè)定的轉(zhuǎn)速位置附近,使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定。
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速小于所需的速度設(shè)置時(shí),執(zhí)行器內(nèi)的電磁線圈根據(jù)控制器傳來的脈沖信號(hào),電磁線圈內(nèi)的電流增大,電磁力大于油門拉桿的回復(fù)力,油門拉桿向前運(yùn)動(dòng),使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高,直到發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與所需的速度設(shè)置一致,電磁力與油門拉桿回復(fù)力平衡,發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定;反之,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高于所需的速度設(shè)置時(shí),執(zhí)行器內(nèi)電磁線圈電流減小,電磁力小于回復(fù)力,油門向后回復(fù)移動(dòng),使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低,直到與所需設(shè)定轉(zhuǎn)速一致時(shí),電磁力與回復(fù)力平衡,發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定。當(dāng)執(zhí)行器斷電時(shí),電磁力為零,在復(fù)位彈簧的作用下油門回到怠速狀態(tài)或斷油狀態(tài)。
有些機(jī)械在工作過程中工況變化較頻繁,如挖掘機(jī),駕駛員需操縱先導(dǎo)系統(tǒng)從一種工況轉(zhuǎn)到另一種工況,在轉(zhuǎn)換過程中,發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷陡然減小或增大,并且這樣的瞬間非常頻繁,若將此信息傳給油門控制器,勢必造成執(zhí)行器頻繁動(dòng)作,反使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行不穩(wěn)定。在這種情況下,需加一延時(shí)繼電器,以避免此種情況發(fā)生,延時(shí)繼電器延時(shí)一般設(shè)定為2~7秒。
2、應(yīng)用設(shè)計(jì)
2、1結(jié)構(gòu)型式
常用電子調(diào)速系統(tǒng)主要包括控制器和執(zhí)行器兩大部分,控制器是一個(gè)功能強(qiáng)大的數(shù)字式微處理器,處理來自速度傳感器的速度信號(hào)與設(shè)定速度的關(guān)系,并將調(diào)制好的脈沖寬度信號(hào)輸出給執(zhí)行器,執(zhí)行器將這個(gè)脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的執(zhí)行動(dòng)作。
按照輸出方式不同執(zhí)行器有直線運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)兩種方式。直線運(yùn)動(dòng)輸出方式的執(zhí)行器又有推和拉兩種執(zhí)行動(dòng)作,這種執(zhí)行器只是電磁鐵芯和連接彈簧結(jié)構(gòu)。旋轉(zhuǎn)式輸出的執(zhí)行器可采用扭力矩電機(jī),電機(jī)輸出的旋轉(zhuǎn)扭矩與線圈內(nèi)通過的電流成正比例。
2、2裝型式
電子調(diào)速系統(tǒng)的安裝,控制器安裝較為簡單,用支架將控制器固定在適當(dāng)?shù)奈恢眉纯?,但要注意防水和被其它可能的物件碰撞。安裝執(zhí)行器最好和發(fā)動(dòng)機(jī)固定在一起,以使執(zhí)行器和發(fā)動(dòng)機(jī)保持同步振動(dòng),執(zhí)行器根據(jù)輸出動(dòng)作方式不同其于油門拉桿連接方式也不同。直線運(yùn)動(dòng)方式輸出的執(zhí)行器將輸出軸與油門拉桿聯(lián)結(jié),使執(zhí)行器達(dá)到最大行程時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)處于最大供油狀態(tài),執(zhí)行器斷電時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速狀態(tài)或斷油狀態(tài)。由于輸出軸為直線往復(fù)運(yùn)動(dòng),油門拉桿做繞軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),為使二者不發(fā)生抗勁現(xiàn)象,彌補(bǔ)擺動(dòng)角以保護(hù)執(zhí)行器,在執(zhí)行器和油門拉桿之間加一球形拉桿。若安裝不當(dāng)可能會(huì)出現(xiàn)這種問題:發(fā)動(dòng)機(jī)能達(dá)到最大供油狀態(tài),但不能回到怠速位置或斷油位置;或者能達(dá)到怠速或斷油位置而不能達(dá)到最大供油位置。這種現(xiàn)象是由于發(fā)動(dòng)機(jī)油門拉桿的有效長度和執(zhí)行器行程不匹配造成的,為此要精心設(shè)計(jì)計(jì)算油門拉桿有效長度和執(zhí)行器行程二者間關(guān)系。一般來說,應(yīng)使執(zhí)行器輸出軸行程略大于油門拉桿連接鉸點(diǎn)的直線行程。為達(dá)到在使用中方便調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)供油點(diǎn),應(yīng)在執(zhí)行器輸出軸和油門拉桿之間設(shè)計(jì)一個(gè)能方便調(diào)節(jié)二者之間距離的機(jī)構(gòu)。
旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)方式的執(zhí)行器常用的安裝方式是在輸出軸端安裝一槽輪,油門拉桿和槽輪之間用鋼索(油門拉線)連接,鋼索一端固定在槽輪上,另一端固定在油門手柄上,這樣,執(zhí)行器的轉(zhuǎn)動(dòng)就可帶動(dòng)油門拉桿轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)油門調(diào)節(jié)的目的。這種安裝方式較直線運(yùn)動(dòng)方式安裝易于調(diào)節(jié),因?yàn)椴恍枰_設(shè)計(jì)二者之間的相對(duì)關(guān)系。為了保證系統(tǒng)的精確響應(yīng)性能,連接要求摩擦、咬合和間隙最小,摩擦、咬合和間隙都會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定性。這樣,槽輪和鋼索都要光滑,鋼索要盡量軟,以減小摩擦和間隙。在設(shè)計(jì)槽論時(shí),經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為鋼索在槽論上最大繞過角度以200°~270°為宜,不應(yīng)超過360°,繞過角度小槽輪直徑就大,在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化不太大時(shí)帶輪反應(yīng)不明顯,或帶輪轉(zhuǎn)角不大時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速就有較大的變化,這樣不能精確控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速;輪槽直徑小,纏繞角度就大,有可能出現(xiàn)咬合、間歇
客服熱線:
