日立ZX470LCH-3挖掘机发动机及电控系统改造介绍
zx470h日立挖掘机样本
发动机冷却风扇采用 1 120 mm 大直径可 变速电子 - 液压扇。当温度在高温范围时， 风 扇 自 动 起 动， 有 效 控 制 风 扇 速 度， 以 确 保低噪音操作。
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在所有树脂部件上均标注了材质名称，便 于再回收利用。这样也有助于废品的分类。
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在 H- 型的机器上标准装配了全履带护板。 全履带护板防止履带链节和支重轮损坏和 变形。此外，履带护板还能防止石块进入 以及下部行走体过载，以减小磨损和损坏。
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张紧轮支架加厚，刚性提高，从而防止变 形并提高耐用性。
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由于采用了更硬的钢材，用在斗杆和动臂 处的销轴的强度增加 5 %。 （与传统机型相比）
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重新修整了重载 作业铲斗并对铲 斗部件进行了加 固，以提高耐用 性。
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采用了铝制散热器、油冷却器和空调冷凝 器，以便再回收利用和提高耐用性。
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采用导线线束包层，并实现散热器、油冷 却器等的无铅化。当然也未采用石棉。散 热器、油冷却器和中冷器等均采用了铝制 材质，提高了机器的耐用性。
Ļֵᄵႂࠖن 发动机噪音降低约 2 dB，毋庸置疑，发 动机符合欧洲噪音控制标准。
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玻璃窗加宽，视野极佳，特别是在行走和 挖掘过程中的右下方视线改善尤为显著。
三一重机挖掘机电控系统技术资料
三一重机挖掘机电控系统技术资料护功能。
当发动机转速达到一定值时，控制器会自动切断起动马达的电源，避免起动马达长时间运转，造成机器故障。
同时，控制器还会检测发动机的水温和油压，如果发现异常情况，会自动停机保护，避免机器受损。
2.3照明部分挖掘机的照明系统主要包括司机室厢灯、工作装置作业灯和检修灯。
其中，司机室厢灯用于提供司机操作时的照明，工作装置作业灯用于提供工作区域的照明，检修灯则用于维修和检查机器时的照明。
照明系统采用直流24V供电，通过开关控制灯的开关。
2.4电气操纵机构电气操纵机构是挖掘机电气控制系统的核心部分，主要由控制器、按钮、电磁阀等组成。
控制器是整个系统的指挥中心，接收各种传感器的信号，根据程序进行计算和处理，最终控制机器的运动。
按钮和电磁阀则用于控制机器的各项操作，如开关机、转向、加减速、铲斗升降等。
2.5空气调节装置空气调节装置用于调节挖掘机的气压，保证机器正常运行。
空气调节装置主要由压力表、调压阀、过滤器等组成，通过调节阀门来控制气压大小。
2.6音响设备挖掘机的音响设备包括收音机和喇叭，用于提供司机工作时的娱乐和通讯。
2.7节能控制及故障诊断报警系统挖掘机的节能控制系统可以根据工作负荷自动调节发动机的转速，达到节能的目的。
同时，系统还配备了故障诊断报警系统，可以及时发现和排除机器的故障，提高机器的可靠性和安全性。
2.护。
在柴油机启动前，钥匙开关需要先打到“通电”档。
此时，控制器会检测各传感器和相关开关的输入信号，并检测冷却液温度是否低于3℃。
如果是，则会接通预热继电器，直到冷却液温度高于该值时断开。
同时，驱动油门机构向油门高位走一段行程，以保证油门打开。
当钥匙开关打到“启动”档后，控制器会检测到“柴油机启动信号”的输入。
接着，判断“液压操纵秆”信号是否为闭合。
如果闭合，再判断此时转速是否低于650r/m。
如果是，则接通启动继电器，直到转速高于650r/m为止。
起动后，启动继电器不再输出。
日立挖掘机上部结构与工作原理
日立挖掘机上部结构与工作原理-主泵与各传感器泵装置包括主泵（ HPV091DW）及先导泵（HV/ZFS11/16.8L ）两种。
主泵为排量可变弯轴活塞型，可以将液压油输送至机械的主液压系统，引动所有的液压组件。
齿轮型先导泵是一种固定排量型泵。
先导泵将油送至先导系统及主泵，如图 2 一 30 所示。
1 主泵发动机传动轴带动 7 个活塞。
轴和活塞总成转动时，活塞在汽缸组中的各汽缸筒内往复运动，供油给各部分。
活塞承受来自阀吸取口的油，然后从排出口排出。
汽缸组的角度可从2°变换到4°，以便控制油流量。
如图 2 一 31 所示，主泵的机壳内有两组汽缸。
2 ．吸取动作若汽缸组转动，油被吸入汽缸（通过活塞 D 至活塞 A ) ，所有的活塞则在汽缸筒内向上移动。
汽缸组旋转方向工作示意图如图2 一 32 所示。
3 • 输送动作当汽缸组继续转动，活塞通过汽缸筒内的 G 位置到 E 位置时，活塞通过阀板的输出口将油输送至液压油系统内。
输送动作、汽缸组旋转动作如图 2 一 33 所示。
4 ．输出量的增减动作依靠伺服活塞的移动可使汽缸组的角度由2°变化至24° 。
伺服活塞与阀板连接，附接在汽缸组上。
在2°时，泵的斜盘倾角最小，流量也最小；在24°时，斜盘倾角最大，流量也最大。
在最小角度至最大角度之间可随意调整。
5 调节器（电流）的结构调节器电路图与各部元件如图 2 一 35 所示。
3 个传感器向控制器输入信号。
控制器将电信号传递至泵排量电磁阀，打开或关闭电磁阀，把油输至伺服活塞，并控制泵斜盘倾角。
①泵轴向角度为最小一流量最小。
当泵排量电磁阀 No . 1 打开（ ON ）时，泵排量电磁阀 No .2 关闭，来自先导泵的油流入伺服活塞的小径侧，在大径侧开启后油注入油箱，于是泵斜盘倾角变成最小。
②泵轴向倾角最大～流量最大。
由电磁阀 No . 2 打开，泵排量电磁阀 No . 1 也打开时，先导泵出来的油同时流入伺服活塞最大径侧及最小径侧。
挖掘机电气控制系统说明
挖掘机电气控制系统本篇将以SY2XXC5挖掘机为例讲述挖掘机的电气系统基本原理、基本构造、操作说明、故障分析。
一、概述机电一体化是液压挖掘机的主要发展方向，其最终目的是机器人化，实现全自动运转，这是挖掘机技术的又一次飞跃。
作为工程机械主导产品的液压挖掘机，在近几十年的研究和发展中，已逐渐完善，其工作装置、主要结构件和液压系统已基本定型。
人们对液压挖掘机的研究，逐步向机电液控制系统方向转移。
控制方式不断变革，使挖掘机由简单的杠杆操纵发展到液压操纵、气压操纵、电气操纵、液压伺服操纵、无线电遥控、电液比例操纵和计算机直接控制。
所以，对挖掘机机电一体化的研究，主要是集中在液压挖掘机的控制系统上。
液压挖掘机电气控制系统主要是对发动机、液压泵、多路换向阀和执行元件（液压缸、液压马达）的一些温度、压力、速度、开关量的检测并将有关检测数据输入给挖掘机的专用控制器EC-7，EC-7控制器综合各种测量值、设定值和操作信号发出相关控制信息，对发动机、液压泵、液压控制阀和整机进行控制。
（一）电气控制系统具有以下功能：1：控制功能：负责对发动机、液压泵、液压控制阀和整机的复合控制。
2：检测和保护功能：通过一系列的传感器、油压开关、蜂鸣器、熔断器和触摸屏等对挖机的发动机、液压系统、气压系统和工作状态进行检测和保护。
3：照明功能：主要有司机室厢灯、工作装置作业灯及检修灯。
4：其它功能：主要有刮雨器、喷水器、空调器和收放音机等。
（三）系统组成及原理SY2XXC5挖掘机电气系统由电源部分、启动部分、照明部分、电气操纵机构、空气调节装置、音响设备、节能控制及故障诊断报警系统等组成。
2.1 电源部分系统电源为直流24V电压供电、负极搭铁方式；采用2节12V 120AH蓄电池串联作发动机启动电源，由带内置硅整流和电压调节装置的交流发电机充电，以维持蓄电池电量和稳定系统电压；蓄电池输出端装设电源继电器，由钥匙开关控制，以增加电源系统的安全性。
液压挖掘机中的电控系统简介
液压挖掘机中的电控系统简介一.电器系统在挖掘机工作监测中的应用和发展趋势电器系统在液压挖掘机中的监测作用都有目共睹，其主要组成部分就是显示仪表和各种传感器。
目前，在显示仪表上，有着这样一种趋势，将尽可能多的挖掘机工作参数显示在仪表上，如燃油量、发动机水温、液压油温、机油压力、发动机转速等，显示仪表功能越来越多，越来越复杂。
实际上，挖掘机监测系统功能的不断完善是发展的必然趋势，但监测仪表的设计也是多方面因素综合的结果，包括基本功能的需要，用户心理的研究、维修服务的考虑等多方面因素。
在基本功能需求方面，实际上监测仪表显示最需要的功能是燃油量，另外还有工作时间，这也是在早期的挖掘机显示中最不可缺少的数量上的显示，其他的显示都以报警量的形式给出。
限于当时的发展水平和成本考虑，这些报警量的具体值往往并不加以采集。
但发展到今天，仪表显示技术得到了很大得发展，从机械式电动仪表发展到段式液晶显示和发光二极管显示，又发展到单色点阵式液晶显示，进而发展到目前流行的彩色液晶显示，加上电子技术和传感器技术的发展，使得过去这些报警量的数据采集和显示变得成本低廉，形成一种将所有工作数据的具体值都显示在仪表上的趋势。
但从工程学角度来讲，显示量的设置与司机的经验、习惯有很大关系。
因为与仪表显示最相关的人是司机，他只需要知道与操作挖掘机工作最有关的量就可以了，显然这就是燃油量和工作时间。
燃油量显示可以提醒司机何时加油以保证工作的连续性；工作时间的显示则有助于司机把握自己的工作量。
对于有经验的司机来讲，发动机水温、燃油温度也是必不可少的，有助于司机调整自己的工作节奏，避免挖掘机长期工作在超负荷状态下，但这些量也可以以报警量的形式提醒司机；但对于没有经验的司机和用户来讲，则所显示的水温和油温有可能产生误解和歧义。
二.电器系统在挖掘机管理中的应用随着无线通讯网络的发展，利用GSM网络或CDMA网络传递挖掘机工作信息成为一种潮流。
由于手机网络具有距离远、实时性强的特点，可以通过短信的形式传递挖掘机的各种工作信息，如利用GPS 系统的位置信息，工作时间信息，耗油量信息，发动机机油压力信息等，因此产生了以下几个方面的应用。
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挖掘机电控高压共轨发动机与直喷发动机技术剖析
挖掘机电控高压共轨发动机与直喷发动机技术剖析挖掘机的电喷与直喷，是大家经常挂在嘴上的两个词，大家所说的直喷和电喷，其实指的是发动机不同的燃油喷射方式。
用户在选购一台挖掘机时也会根据个人的需求选择匹配电喷发动机或是直喷发动机，其实发动机燃油电喷的方式也有很多种，其中最常见的是电控高压共轨技术。
电控高压共轨技术解读电控高压共轨技术是当前发动机上使用非常广泛的技术，其燃油喷射系统主要由ECU（电子控制单元）、高压共轨管、电控喷油器、传感器及高压油泵组成。
其燃油压力的产生和燃油喷射是分为两部分，发动机转速不会直接影响高压共轨管路内的压力，高压油泵的作用使得高压共轨管路中燃油始终维持一个稳定的高压状况。
电控高压共轨发动机燃油喷射原理传感器可以采集发动机的转速、负荷等数据，这些数据通过ECU 进行分析后通过高压油泵的压力电磁阀调整共轨油管内压力，达到精准控制油压的目的。
同时，ECU可通过控制喷油器上的电磁阀调整喷油时间及喷油量，保持燃料的充分燃烧及发动机高效运行。
发动机直喷原理直喷发动机是将喷油嘴安装在活塞顶缸盖上，高压燃油直接喷射在汽缸内。
直喷发动机直喷发动机工作时，发动机曲轴转动带动高压油泵，产生的高压燃油通过油管直接到达每个汽缸顶端的喷油嘴，通过喷油嘴将高压燃油雾化后喷入汽缸内进行燃烧。
电控高压共轨发动机与直喷发动机由于在结构上存在着差异，所以两种发动机也存在着不同的特点。
直喷发动机由于其结构较为简单，造价也较为便宜，故障率低，并且在使用较长一段时间后也较为保值，由于其喷油系统结构较为简单，对燃油油品的质量要求不是特别高，一些工地和地区油品质量稍差发动机也能正常工作，目前在工程机械上的保有量很大。
但是由于无法精准控制发动机每一次做功的喷油量，容易导致燃油燃烧不充分，排气中有害气体含量较高。
电控高压共轨发动机结构较为复杂，且通过复杂的电路进行控制喷油，价格要稍高一些，并且其各个零件单价较高，后期维护的成本也比较高，同时，由于需要精确控制喷油量，电控高压共轨发动机对燃油油品的质量要求较高，使用质量较差的燃油容易损坏发动机。
挖掘机电控系统需求表以及实现增加的功能具体方案
挖掘机电控系统以及发展方向一．模式的分类…………………………………………………2—3 二. 发动机油门控制选择模式………………………………….3—7 三．自动怠速……………………………………………………7—10 四．功率匹配……………………………………………………10—12 五．智能化控制…………………………………………………12—13 六．自动预热控制………………………………………………14—14 七．对我公司产品电子系统上需要改进的一些看法…………14—18一．模式的分类作用：操作者根据作业工况的不同，选择合适的作业模式，使发动机输出最合理的动力。
1.重载模式：发动机功率和液压流量均达100%。
在承担繁重挖掘和高输出量的任务。
2.省油模式：发动机功率为80%，液压流量达95%，保持稳定输出功率的同时可最大限度节油（所谓的轻载模式）3.精确模式：发动机功率为55%，液压流量达90%，进行土工平整时可达到较好的效果。
模式分类布置图所需器件：模式选择开关（电位计）流程图：二．发动机油门控制模式选择作用：操作者可自己选择发动机转速控制模式，行走的时候可选择脚踏模式控制油门，挖掘的时候可选择手动模式控制油门1.旋钮模式：当选择旋钮模式，脚塌板模式将被屏蔽，和传统机器超做方式一样。
2.脚塌模式：当选择脚塌模式，旋钮模式将被屏蔽，挖掘和行走下通过踩脚踏板的力度从而改变发动机的功率和转速。
发动机机转速控制模式分步图：所需器件：压力变送器一个范围0——50bar 输出信号：电流，电压，或电阻均可以。
发动机机转速控制模式原理：电子脚踏油门原理图信号1 油门挡位为B的2挡（转速1200）电流为4.0mA信号2 油门挡位为B的3挡（转速1300）电流为4.7mA信号3 油门挡位为B的4挡（转速1400）电流为5.4mA信号4 油门挡位为B的5挡（转速1500）电流为6.1mA信号5 油门挡位为B的6挡（转速1600）电流为6.8mA信号6 油门挡位为B的7挡（转速1700）电流为7.5mA信号7 油门挡位为B的8挡（转速1800）电流为8.3mA信号8 油门挡位为B的9挡（转速1900）电流为9.0mA信号9 油门挡位为B的10挡（转速2000）电流为13.0mA油门先导压力对应传感器电流的曲线图：根据先导（WYX—40）输入特性曲线图，以及电流曲线A，B俩个拐点根据实际测试，对应的电流分别为4.0 mA和9.0 mA。
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液压件修复
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HITACHIห้องสมุดไป่ตู้
下步行走及结构件
1：行走架、前端工作装置各部位焊缝、钢板开裂检查。
2：行走架前端头修复并且加强。 3：支重轮、拖链轮固定孔和座修复（固定螺栓断裂）。
4：护链架改造。
5：D型平台修复，更换D型粱。
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再制造结果
1：达到标准：整机修复后进行了10小时挖掘测试， 挖掘力、挖掘速度、发动机控制均达到ZX450H-1标 准。外观也达到了再制造的标准。 2：缺陷：发动机、液压散热风扇马达转速不能自动 控制
对策：另外加装可变速开关安装驾驶内。
3：监测器内无服务菜单。 4：发动机机油压力报警无法显示。
对策：另外加装报警蜂鸣器安装驾驶内。
5：无检测工具，与PALM无法连接。
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机油压力报警蜂鸣
注意：钥匙开到ON时开始蜂鸣 启动车后停止蜂鸣 如果启动后蜂鸣和ON时不蜂鸣切勿启动发动机。
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日立ZX470LCH-3挖掘机
发动机及电控系统改造介绍
2015年7月
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机器信息
机型：zx470LCH-3，
交付时间：2010年2月，燃油系统故障率高2011年 下半年停止使用。 工作小时：8853H。 机器位置：内蒙古阿拉善左旗。
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再制造目的及意义
1: 使客户的设备使用寿命延长。
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发动机改造前 6WG1电喷式发动机
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发动机 改造后
6WG1直喷式发动机
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电气部分
1：使用ZX470-5G室内、外线束、控制器（电脑版）2个。 2：室内线束改造点：室内线束与监测器、空调控制器、 控制表盘连接器改造、风机接头改造、其中一根接地线需 加长。 3：室内线束与室外线束连接器固定点改造、主控器固定 架制作、增加一个保险丝盒控制灯二继电器。 4：室外线束改造点：泵室线束电磁阀、传感器接头改造、 增加EC马达固定点。 5：发动机水温传感器、过热开关线束加长。燃油油位传 感器接头改造。 6：动臂提升、斗杆收回等6个控制压力传感器线束加长。 信号阀上增加SA、SB、行走先导压力传感器等。
回转速度（SEC/3REV）
项目 动臂提升 斗杆收回 油缸循环时 间 斗杆伸出
470-3 3.5±0.3 3.5±0.3 3.8±0.3
实测值
450-1(BE) 4.1±0.3 4.4±0.3 3.2±0.3 470-3B(BE) 4.1 4.4 3.1 结果 正常 正常 正常 平均值
备注
铲斗卷入
铲斗翻出 动臂提升/斗杆收回复 合操作
风扇模式切换开关 注意：ON为低档；OFF为高档 当发动机水温变高时，手动切换高档模式， 以免高温。
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日立挖机性能测试表(ZX470LCH-3B)
客户名 测试人 杨培峰
机型 ZX470LCH-3B(BE) 测试时间 2013/12/4
机号 1J2V022571 客户签名
发动机号 备注
工作小时 8853
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再制造过程
1：维修人员接机后，通过目测检查整车各个部位， 按照再制造标准进行定损制定维修计划。 2：开始实施维修作业时，首先要对维修组人员工作 分配，分为：整机拆装组，总成件分解修复组。在 整个修复过程中各个部件装配均按照日立装修手册 标准数据实施。做到作业标准化，及人员分配专人 负责更加专业化和流水线作业方式的修复理念，实 施再制造。
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发动机部分
1：将6WG1电喷发动机在原基础上改造成6WG1直 喷式发动机。 2：发动机控制：采用六缸直列式高压油泵，通过 传感器信号传输用EC马达来控制发动机在各种模 式时的转速。 3：发动机配置：在改造过程中燃油系统、内部零 部件（缸套组件、曲轴瓦、连杆瓦、大修包等）、 配气系统部分零部件。 4：动力：与ZX450H-1发动机功率相同。 5：外观：喷涂耐高漆。
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客户效应 使用了500多小时无故障，挖掘力、速度 及整车效果满意.
测试条件：1、发动机控制表盘：高速空转；2、P模式；3、挖掘模式；4、液压油温：50±5℃ 项目 低速空转 高速空转ECO 发动机转速 ECO解除 高速空转溢流时 低速空转溢流时 自动怠速 履带转速 （SEC/3REV） 快速 慢速 1300±50 22.0±2.0 32.6±1.0 16.8±1.0 19.3±1.5 1230±100 23.0±2.0 1305 21 32.3 19.7 正常 正常 正常 正常 顶起一侧履带 铲斗空载 铲斗空载 1950±100 1800±100 1830 正常 470-3 1000±100 1850±50 实测值 450-1 900±100 1850±50 470-3B(BE) 860 1850 结果 正常 正常 平均值 备注
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电 气 部 位改造图片
泵一电磁阀线束换插头。
泵二电磁阀线束更换插头
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电 气 部 位改造图片
HITACHI 电 气 部 位改造图片
HITACHI 电 气 部 位改造图片
HITACHI 电 气 部 位改造图片
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液压部分
1：按照再制造标准对液压总成件（泵、阀、回转及行 走马达实施分解检查更换新件修复。 2:维修控制阀时，在更换所有密封件同时要检查控制 阀内所有的液压元件，通过目测或用手指感觉液压元 件表面损坏情况。（检测方法太简陋）实施修复换件。 3：液压泵、回转、行走马达除了更换所有密封件以 外，主要液压件（油缸体、配油盘等）全部更换。 4：减速机分解、检查清洗，密封件全部更换。 5：全车油缸、中央回转接头更换全部密封件、导向 套。活塞杆弯曲度检查校正(1MM),表面损坏更换活塞 杆。 6：总成件修复后外观喷漆处理。
3.0±0.3
2.6±0.3 4.8±0.5
4.3±0.3
2.8±0.3 4.8±0.5
2.7
2.6 5.0
正常
正常 低
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交付接机
1：按照新机标准交付，再制造结束后通知客户到 公司接机，该机再制造者及负责人为客户交付，并 与客户一起做挖掘试验，介绍整个再制造过程及本 次全部费用。 2：制作一份再制造交付报告书。（费用明细、性 能测试表、质量保证协议、再制造过程图片等） 3：与客户合影。
2: 降低矿山客户设备投资及资金周转压力 3：有效消除降低-3型电喷挖机故障率。
4：切实有效的把握矿山客户对各种设备的需求。
5:zx470LCH-3型挖机市场保有量多，客户也期待后期使用 效率及维护成本得到改善。
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再制造标准
1：有明确的再制造后的使用质保期（6个月或 2000H以先到为准）。 2：总成件，发动机改造为直喷式，液压件分 解检查修复并进行涂装。电气控制部分更换新 件。 3：全车橡胶管轻微开裂、脱皮老化的全部更 换，所有部位密封件全部更换。 4：使用性能：挖掘力、速度、控制系统达到 ZX450H-1新机标准。 5：外观：接近新机。