3中大吨位履带起重机主要控制功能实现原理

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履带式起重机的结构和工作原理

履带式起重机的结构和工作原理

履带式起重机的结构和工作原理履带式起重机是一种用于运输和吊装重物的机械设备,它具有强大的起升能力和适应各种复杂地形的能力。

本文将详细介绍履带式起重机的结构和工作原理。

一、结构组成履带式起重机主要由起重机底盘和起重机臂组成。

1. 起重机底盘:起重机底盘由发动机、驾驶室、行走装置和操作装置组成。

发动机负责提供动力,驾驶室是驾驶员进行操作和控制的地方,行走装置包括履带、履带轨道和驱动系统,操作装置用于控制起重机的运行和吊装作业。

2. 起重机臂:起重机臂是起重机的主要工作部件,用于吊装和抓取重物。

起重机臂分为起重臂、平衡臂和配重臂等部分。

起重臂可进行伸缩和折叠,以适应不同高度和距离的吊装任务。

平衡臂用于平衡起重机在吊装时的重心,保持其稳定性。

配重臂用于增加起重机的起重能力。

二、工作原理履带式起重机的工作原理可以简单概括为以下几个步骤:1. 行走:首先由驾驶员操作起重机底盘的行走装置,通过控制履带的前进、后退和转向来使起重机移动到工作地点。

2. 准备:到达工作地点后,驾驶员停止起重机行走,然后进行起重机的稳定性调整。

这包括调节起重机的护腿或支撑桅杆,保证其平稳和牢固。

3. 吊装:调整好稳定性后,驾驶员在驾驶室内操作起重机的操作装置,通过控制起重臂的动作来完成吊装任务。

这包括起重臂的伸缩、折叠、上升、下降和旋转等动作,以便将重物吊起、移动和放下。

4. 完成:完成吊装任务后,起重机可以继续行走到下一个工作地点,或者返回起始地点。

三、应用领域履带式起重机在各个领域都有广泛的应用,特别适用于复杂地形和狭窄工作空间。

它可以用于建筑工地上的建筑物吊装,港口码头上的货物装卸,工厂厂区内的设备安装等。

它的起升能力大、运动灵活,可以满足各种复杂工况的需求。

总结:履带式起重机是一种重要的工程机械设备,它的结构复杂,工作原理精密。

了解履带式起重机的结构和工作原理对于操作和维护起重机具有重要意义。

通过合理使用履带式起重机,可以提高吊装效率,确保工程项目的顺利进行。

履带式起重机构造、原理

履带式起重机构造、原理

履带式起重机构造、原理摘要:履带起重机是广泛应用于国民经济各领域的一种起重设备,国内在大吨位产品的自主开发方面还是个空白,目前仅有两个厂家引进国外70年代末的技术有少量的生产,大部分市场还是由国外产品占领。

履带起重机接地面积大,通过性好,适应性强,可带载行走,可进行挖土、夯土、打桩等多种作业。

机动灵活,不象固定式起重机那样需要安装和调试。

但因行走速度缓慢,转移工地需要其他车辆搬运。

本文概述述了起重机的分类,简要说明了履带起重机的各个部分及其工作原理,详细介绍了履带起重机的回转,卷扬(提升),行走液压系统工作原理。

关键词:履带吊回转卷扬行走液压系统The Principle Of Hydraulic System Of Crawler CraneAbstract:In china there’s a blank in the development of the large crawler crane, which is a important device widely used in different fields. At present, only two companies which introduce foreign technology of the end of 1970 product some crawler cranes and the most part of the market is in the hands of other countries. The crawler crane take a large area with ground, has a strong adaptability, can be widely used,and can go with a lifting ,in addition,it can ekcacate,tamp,pile and so on. It’s more flexible, not need to be installed and adjusted. But it goes slowly, no wander it needs a car to help with it to go.This paper simply show you the categories of crane, the principle of different parts of the crawler crane. And it is detailed in the hydraulic systems of gyration, lifting, going.Key words: crawler crane 、gyration、 lifting、 going、 hydraulic system目录1引言-----------------------------------------------------------------(4)2工程起重机的分类-----------------------------------------------------(4) 2.1轮胎式起重机----------------------------------------------------(4) 2.2塔式起重机------------------------------------------------------(5) 2.3龙门起重机------------------------------------------------------(5) 2.4门座起重机------------------------------------------------------(6) 2.5桥式起重机------------------------------------------------------(6) 2.6履带式起重机----------------------------------------------------(6)3履带式起重机的组成----------------------------------------------------(7) 3.1履带式起重机概况------------------------------------------------(7)3.2履带式起重机的组成部分------------------------------------------(8)3.3履带式起重机各部分工作原理-------------------------------------(10)4 回转液压系统---------------------------------------------------------(12)4.1 回转液压回路用-------------------------------------------------(13)4.2 回转作用-------------------------------------------------------(14)4.3 平衡作用-------------------------------------------------------(15)4.4 回转控制阀-----------------------------------------------------(15)4.4.1控制阀的工作原理-----------------------------------------(15)4.4.2回转制动阀的作用----------------------------------------- (16) 5卷扬液压系统工作原理-------------------------------------------------(18)5.1马达旋转回路--------------------------------------------------- (19)6 行走液压系统---------------------------------------------------------(21)6.1 液压泵控制-----------------------------------------------------(22)6.1.1 方向控制-------------------------------------------------(22)6.1.2 车速控制-------------------------------------------------(22)6.1.3 微动控制-------------------------------------------------(22)6.1.4 高压切断控制---------------------------------------------(22)6.2 液压马达控制---------------------------------------------------(22)7结论-----------------------------------------------------------------(23)8参考文献-------------------------------------------------------------(25)1引言工程起重机是被广泛地应用于各种物料的起重、运输、装卸、安装和人员输送等作业中现代工业生产不可缺少的设备。

履带起重机基本构造及工作原理

履带起重机基本构造及工作原理
值得一提的是,随着市场需求的拉动和行业竞争的加剧, 国外著名履带起重机制造厂商显著加快了新产品开发进程
27
履带起重机生产企业
Ⅱ、国内履带起重机生产厂家
国内生产履带起重机的厂家主要有徐重、抚挖、中 联浦沅、上海三一科技等公司。2004年以前,国产履带 起重机的最大吨位仅为150t。目前,国内典型企业履带 起重机已经形成35-1000t产品型谱,已投入市场的最大吨 位产品有抚挖的500t、徐重的650t、中联浦沅的600t、上 海三一科技的1000t。正在研制中的大吨位产品有抚挖的 1000t、徐重1000t、中联浦沅的1000t和上海三一科技的 1600t等。
20
马尼托瓦克产品型谱
型号
最大起重能力
5000
45t
5500
50t
8000
73t×3.6m
111
73t
180
73t
8500
80t×3m
1000
90t×3.1m
11000
90t×4.3m
222
91t
12000
110t×3.6m
1015
120t×4.3m
555
136t×4.6m
777
181t
4100w(不加环轨) 181t×4.8m
100t
QUY1000
1000t研制中
QUY120
120t×5m
备注:QUY50B属多功能型
QUY70HD
单绳拉力20t (桩工 ) /14.3t (起重)
老国有企业,80年代引进日立技术,后改制被浙江一老板收购。其 研发力量薄弱,大吨位产品没有优势,但其产业链长,工人技术能力 强,成本低,中小吨位产品有一定市场优势。

履带起重机双卷扬同步控制原理及故障排查方法

履带起重机双卷扬同步控制原理及故障排查方法

应用与维修184工程机械与维修 CM&M 2013.09超大吨位履带起重机采用单卷扬机构缺点有3点:一是要求所配起升钢丝绳倍率较大,长度较长;二是要求卷扬机滚筒体积较大,从而给卷扬机构布置带来困难;三是会使卷扬机滚筒上的钢丝绳层数过多,易于造成钢丝绳挤压和磨损。

因此,超大吨位履带起重机大多采用2台卷扬机同步起升。

采用2台卷扬机起升时,若2台卷扬机不同步,可能造成吊钩倾斜、钢丝绳脱离滑轮、滑轮损坏等故障,甚至会导致安全事故。

因此,采用2台卷扬机起升必须设置同步机构。

当卷扬同步机构有故障造成起升不同步时,要立即停机进行排查。

1.双卷扬同步驱动原理(1)机械传动双卷扬同步起升机构主要由A滑轮组、A卷扬机、B滑轮组、B卷扬机和吊钩等组成,如图1所示。

其中A滑轮组由A 卷扬机驱动,B滑轮组由B卷扬机驱动,为保证吊钩两侧滑轮组升、降时速度相履带起重机双卷扬同步控制原理及故障排查方法■ 孙影同,并使A滑轮组和B滑轮组始终保持水平,2个起升机构的卷扬机及滑轮组的规格相同。

(2)液压系统双卷扬同步起升液压系统原理如图2所示,其主要由A变量泵、A主阀、A驱动马达、B变量泵、B主阀和B 驱动马达等组成。

通常A、B变量泵采用柱塞式变量泵,A、B驱动马达采用柱塞式马达,变量泵和主阀采用电液控制。

2套系统中的变量泵、主阀和驱动马达规格相同。

为保证两套系统的协调一致,由同一台发动机驱动2个变量泵,2套系统的变量泵和主阀也由同一个电控手柄操纵。

2.双卷扬同步控制原理双卷扬同步的控制方法是先对同步状况进行检测,如出现不同步即进行同步调整。

(1)双卷扬同步检测方法双卷扬同步检测的方法有以下3种:一是检测吊钩水平度。

该检测方法是在吊钩上安装吊钩水平度发射器,在起重机控制器处连接水平度接收器,吊钩水平度发射器安装位置如图3所示。

吊钩水平度发射器内有水平仪和无线电发射器,水平仪检测到吊钩的水平度后,通过无线电发射器将检测信号发出。

履带式起重机的组成及工作原理

履带式起重机的组成及工作原理

履带式起重机的组成及工作原理一、履带式起重机概况履带式起重机是在行走的履带式底盘上装有行走装置、起重装置、变幅装置、回转装置的起重机。

履带式起重机有一个独立的能源,结构紧凑、外形尺寸相对较小,机动性好,可满足工程起重机流动性的要求,比较适合建筑施工的需要,达到作业现场就可随时技入工作。

履带式起重机按传动方式不同,可分为机械式、液压式和电动式三种。

其中,机械式又分为内燃机一机械驱动和电动一机械驱动两种。

目前,工程起重机通常采用以下复合驱动方式:内燃机一电力驱动内燃机一电力驱动与外接电源的电力驱动的主要区别是动力源不同,前者采用独立的内燃机作动力源,后者外接电网电源。

内燃机一电力驱动通常是由柴油机驱动发电机发电,把内燃机的机械能转化为电能,传送到工作机构的电动机上,再变为机械能带动工作机构运转。

内燃机一液压驱动内燃机一液压驱动在现代工程起重机中得到了越来越广泛的应用,主要原因一是柴油发动机机械能转化为液压能后,实现液压传动有许多优越性,二是由于液压技术发展很快,使起重机液压传动技术日趋完美。

二、履带式起重机的组成部分如下图所示,履带式起重机主要由下列几部分组成。

1. 取物装置履带式起重机的取物装置主要是吊钩(抓斗、电磁吸盘等作为附属装置)。

2. 吊臂用来支承起升钢丝绳、滑轮组的钢结构,它可以俯仰以改变工作半径。

它直接装在上部回转平台上。

吊臂可以根据施工需要在基本吊臂基础上接长。

在必要时,还可在主吊臂的顶端装一吊臂,扩大作业范围,这种吊臂称副臂。

3. 上车回转部分它是在起重作业时可以回转的部分包括装在回转平台上除吊臂、配重、吊钩等以外的全部机构和装置。

4. 行走部分它是履带式起重机的下部行走部分,是履带式起重机的底盘,同时也是上车回转部分的基础。

主要有履带、驱动轮、导向轮、支重轮、上托轮、行走马达、行走减速箱、履带张紧装置、履带伸缩油缸等组成。

5. 回转支承部分它是安装在下车底盘上用来支承上车回转部分的,包括回转支承装置的全部回转、滚动和不动的零部件和用来固定回转支承装置的机架等(不包括四转小齿轮)。

履带起重机的工作原理

履带起重机的工作原理

履带起重机的工作原理
履带起重机的工作原理主要包括以下几个部分。

首先是行走系统,通过履带来实现起重机的移动。

履带由游丝、脚板、链轮、驱动轮等组成,通过驱动轮带动链轮的旋转,使履带在地面上移动。

其次是起重系统,起重系统主要包括起重机的臂架、起重钩、钢丝绳、液压系统等。

液压系统可以控制起重臂架的伸缩以及起重钩的上下运动。

通过液压系统的控制,可以实现起重物体的吊起、放下、移动等操作。

再次是驱动系统,驱动系统主要包括起重机的发动机、液压泵、液压马达等。

发动机提供动力,液压泵将发动机产生的动力转化为液压能,并通过液压马达驱动各个液压执行器。

最后是控制系统,通过控制系统来对起重机的各个操作进行控制。

包括遥控器、按钮控制等方式,通过控制液压系统的液压阀来控制起重机的行走、起重等动作。

总的来说,履带起重机通过驱动系统提供动力,通过液压系统控制起重机的臂架伸缩、起重钩运动等,通过控制系统来对起重机的各个操作进行控制,从而实现起重机的工作。

履带式起重机原理

履带式起重机原理

履带式起重机作业部分装设在履带底盘上 , 行走依靠履带装置的起重机称为履带式起重机。

如图。

图履带式起重机履带式起重机与轮胎式起重机相比,因履带与地面接触面积大,故对地面的平均压力小,约为~,可在松软、泥泞地面作业。

它牵引系数高,约为轮胎式的倍,爬坡度大,可在崎岖不平的场地上行驶。

由于履带式起重机支承面宽大,故稳定性好,一般不需要像轮胎式起重机那样设置支腿装置。

对于大型履带式起重机,为了提高作业时的稳定性,履带装置设计成可横向伸展,以扩大支承宽度。

但履带式起重机行驶速度慢(1~ 5km/h),而且行驶过程要损坏路面,因此转移作业时需要通过铁路运输或用平板拖车装运,机动性差。

此外,履带底盘笨重,用钢量大(一台同功率的履带式起重机比轮胎式重50%~100%),制造成本高。

3履带式起重机的组成履带式起重机概况履带式起重机是在行走的履带式底盘上装有行走装置、起重装置、变幅装置、回转装置的起重机。

履带式起重机有一个独立的能源,结构紧凑、外形尺寸相对较小,机动性好,可满足工程起重机流动性的要求,比较适合建筑施工的需要,达到作业现场就可随时技入工作。

履带式起重机的组成部分如下图所示,履带式起重机主要由下列几部分组成。

图履带式起重机3.2.1取物装置履带式起重机的取物装置主要是吊钩(抓斗、电磁吸盘等作为附属装置)。

吊臂用来支承起升钢丝绳、滑轮组的钢结构,它可以俯仰以改变工作半径。

它直接装在上部回转平台上。

吊臂可以根据施工需要在基本吊臂基础上接长。

在必要时,还可在主吊臂的顶端装一吊臂,扩大作业范围,这种吊臂称副臂。

上车回转部分它是在起重作业时可以回转的部分包括装在回转平台上除吊臂、配重、吊钩等以外的全部机构和装置。

行走部分它是履带式起重机的下部行走部分,是履带式起重机的底盘,同时也是上车回转部分的基础。

主要有履带、驱动轮、导向轮、支重轮、上托轮、行走马达、行走减速箱、履带张紧装置、履带伸缩油缸等组成。

回转支承部分它是安装在下车底盘上用来支承上车回转部分的,包括回转支承装置的全部回转、滚动和不动的零部件和用来固定回转支承装置的机架等(不包括四转小齿轮)。

履带式起重机各部分工作原理

履带式起重机各部分工作原理

履带式起重机是在行走的履带式底盘上装有行走装置、起重装置、变幅装置、回转装置的起重机。

履带式起重机有一个独立的能源,结构紧凑、外形尺寸相对较小,机动性好,可满足工程起重机流动性的要求,比较适合建筑施工的需要,达到作业现场就可随时技入工作。

1.动力传递机构整个机器包括上部机构、回转装置和底盘,操作是液压式的。

三个液压泵直接与发动机相联,液压泵将液压压力传递给驱动负载卷扬、主臂(第三卷鼓)、回转及行走等各个液压马达。

各液压回路中均设有一安全阀,以防止由于过负荷或冲击压力损坏液压设备。

所有的减速齿轮机构均为油浴式润滑。

2.操纵机构离合器、圆盘制动器、锁止机构由储能器所储存的工作油操纵,而储能器由装在发动机后部的第4个油泵操纵。

从储能器出来的压力油被分配给电磁阀、液压阀和离合阀。

这些阀通过操纵室中的相应控制杆和开关控制,从而控制相应的机构。

在履带主动轮一侧,回转马达和主臂马达处装有圆盘制动器。

3.卷扬机构主卷鼓和辅卷鼓装在一根轴上。

液压马达通过装在卷鼓轴中间的正齿轮减速一级,再通过内胀带式离合器将动力传给主卷鼓或铺卷鼓,两卷鼓分别装在卷鼓轴的两端,为液动式。

负载的卷上不和卷下是由操纵相应的卷鼓离合器及卷扬马达正、反转来进行控制的。

通过将卷扬控制杆推至相应的位置,即可实现高、低速的选择。

通过双控制阀的油被导入三联控制阀的卷扬回路,以提高卷上和卷下的速度,与此同时行走牵引和第三卷鼓不起作用。

当卷扬操纵杆扳回到空挡位置时,卷扬马达的工作油被平衡阀切断,卷鼓停转。

外抱带式卷扬制动器通过联结杆而与制动踏板联锁。

当卷上和卷下时,制动应松脱,而当维持起吊的负载不动时,制动应起作用。

当将离合器操纵杆扳到分离位置时,制动松开,即可实现自由下落。

欲在行走中操纵卷扬或吊臂起俯时,供给单控制阀的油液导入三联控制阀的吊臂起俯和卷扬回路,因此时液压阀已先被牵引和组合控制开关所接通,故可实现行走中的吊臂起俯或负荷卷扬的操纵。

4.主臂起俯机构主臂起俯(变幅)马达的速度通过行星齿轮和正齿轮传动而减速两级后,直接驱动变幅卷鼓。

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中大吨位履带起重机主要控制功能的实现原理1.发动机状态监控及控制1)发动机状态监控系统通过J1939总线与发动机ECU进行通讯并获得发动机的状态数据,通过其他传感器采集发动机所没有的信息,如柴油液位等信息,显示器动态显示发动机各参数或状态,采用虚拟仪表显示。

发动机监控的主要内容包括:[1]发动机转速(rpm),CAN总线信号或通过在飞轮壳上外加转速传感器;[2]冷却水温度(℃),CAN总线信号;[3]冷却水液位(%),CAN总线信号;[4]机油温度(℃),CAN总线信号;[5]机油压力(kPa),CAN总线信号;[6]发动机工作小时(Hour),CAN总线信号;[7]燃油液位(%),上、下油位超限报警,通过外加可变电阻来实现。

一般特性满箱:180±5Ω,空箱:10±3Ω。

处理方法,再串一个100-150Ω左右的电阻即可,要考虑到端子的最大输入电流,不可超过这个电流值,如图1所示。

图1 油位传感器连接方法[8]发动机空气滤清器报警,CAN总线信号;[9]其他2)发动机油门控制的方式(以TEREX-DEMAG5800为例)[1]油门踏板控制a)油门踏板(自复位)给出的电压信号(最大0-5V,正常0.5-4.5V)到主控制器,主控制器通过J1939总线控制发动机的转速。

此类型可以做功率极限载荷控制,转速通过控制器中转。

b)油门踏板无操作时,发动机处于怠速状态,一般为600-800rpm。

[2]油门电位计控制a)油门电位计(不复位)给出的电压信号(最大0-5V,正常0.5-4.5V)到控制器,主控制器通过J1939总线控制发动机的转速。

此类型可以做功率极限载荷控制,转速通过控制器中转。

b)油门电位计无操作时:发动机处于当前电位计所处于状态,并一直保持此状态。

[3]自动油门a)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。

b)在自动油门模式下,当油门踏板控制有效时,发动机的转速为油门踏板控制的转速和自动计算的转速较高值。

[4]油门之间的转换a)油门电位计和油门踏板的转速命令同时作用于控制发动机的转速,哪个计算的转速高,控制系统听哪个。

两种控制方式的切换之间具有缓冲阶段,防止发动机转速变化过快。

3)发动机启动和停止[1]发动机紧急停车控制当出现紧急状况时,发动机需要急停,发动机能够在短时间内紧急停车。

此时,控制器需要接收到一个信号,所有控制器输出复位。

[2]发动机启动、停车控制:启动、停止采用总线控制a)当控制器收到钥匙开关发出的点火信号后,向发动机发送启动信号,若是发动机经过5秒的时间起动机在运转而发动机仍然未启动,停止向发动机发送启动信号。

控制器需要等待下一次启动信号后才能继续发送启动信号。

b)当钥匙开关停止向控制器发送起动信号后,控制器立即停止向发动机发送启动信号。

c)当控制器收到熄火信号,立即向发动机发送熄火信号,没有延时。

图2 TEREX-DEMAG 5800 车型的油门控制开关2.液压系统和发动机的功率匹配控制1)极限载荷控制在起重机的实际使用中,还是常常出现发动机与液压系统功率不匹配的现象,导致发动机转速下降过多,偏离最佳工作点,增加油耗,情况严重的还会导致发动机熄火。

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,或者同时降低马达的吸收功率,使发动机的输出功率减少至和负载功率相匹配,保障发动机处于较佳的工作状态。

可通过发动机失速率K的大小来侧面判断泵的吸收功率P P是否大于发动机的输出功率P E。

具体实现方法:根据发动机的空载油门-转速曲线,设定发动机允许失速率,即设定判断发动机是否超载的允许极限转速曲线n limit,如图3所示:当在发动机处于某个油门位置状态下时,检测到的实际发动机转速n小于允许极限转速n limit,则认为泵的吸收功率P P大于发动机输出功率P E,需要进行对泵的排量调节。

一般的,最大允许失速率在10~15%左右,即当发动机处于低怠速(800rpm)时,允许发动机转速下降80~120rpm左右,而当发动机处于高怠速(2100rpm)时,允许发动机转速下降210~315rpm左右。

当极限载荷控制系统判断出泵吸收功率P P大于发动机输出功率P E,需要进行调节后,系统迅速做出响应,降低变量泵的排量,使发动机转速回到允许的转速范围内。

调节方式一般采用PID调节方式。

在实际应用中,当负载功率过大时,会导致发动机转速下降得很快,如果不能及时调整变量泵的排量,则会导致发动机在很短时间内熄火,经实际测量,此时间可小于0.5秒。

因此,对PID的动态响应速度提出了很高的要求。

2100800图3 允许极限转速曲线同时,起重机在工作时,又要要求运行平稳,因此在极限载荷控制下,不能让起重机的执行机构工作速度出现震荡,即对PID调节的稳定性要求较高。

基于上述实际需求,单一PID参数已经不能满足实际需求,多PID参数成为必需。

经过实际试验,当失速率在10~20%时,PID调节应以稳定性为主,在进行PID参数整定时应使比例参数P和微分参数D较小,保持其稳定性;而当失速率大于20%时,PID调节应以快速响应为主,比例参数P和微分参数D 较大。

2)发动机自动怠速控制本功能工作于发动机转速受油门电位计控制情况下。

系统检测当前液压各分系统压力,如果各分系统压力都降低到空载状态后,则延时5秒(参数可调)后发动机转速自动回落到自动空转转速1400rpm(参数可调),再延时5秒(参数可调)后如果各分系统压力还没有上升,则发动机转速自动回落到低怠速位置800rpm(参数可调)。

3.开式起升回路动作控制1)液压系统组成为变量泵、换向阀和变量马达,开式系统。

如图4所示,各个控制元件的类型如表1所示。

表1 起升机构的控制对象特性图4 起升机构示意图图5 泵的电流与流量之间的关系2)控制过程:[1]手柄控制卷扬方向和起升速度大小。

[2]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。

[3]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。

3)卷扬的速度控制通过改变泵排量和马达排量来实现。

[1]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;[2]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。

[3]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4)控制过程的平稳性[1]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。

手柄最大角度手柄不同的速度曲线泵电流控制时间图7 斜坡设计[2]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。

机构的最大运行速度条图8 5800的机构最大速度调节界面V型翘板开关图9 TEREX-DEMAG 5800手柄上的速度调节开关4.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。

1)回转工作模式[1]默认:回转单独泵工作。

[2]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。

[3]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2) 回转速度限制按照力矩限制器给定的力矩百分比信号,并考虑臂长、幅度、风速与回转速度的关联,自动实现三级回转速度。

速度计算:L N V V m ⨯⨯=V :当前由控制器所限定的最大回转速度 m V :回转最大速度L:臂架总长所决定的系数(主臂+塔臂/固定副臂)L臂长≤60m=0.1L60m<臂长≤110m=8.0L臂长>110m=6.0N:由载荷百分比所决定的系数,N与载荷百分比的函数关系如图11所示,函数关系为:N=T-+6.1图11 回转速度限制系数3)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:[1]回转至后方110°时自动将行走正方向切换至驾驶员正前方。

[2]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5. 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。

角度传感器力传感器ABC DEF XYZ图13 履带起重机的力限器的布置方式角度传感器压力传感器卷线盒臂架角度臂架长度系统压力吊重力限器主机图14 汽车起重机的力限器布置方式4) 力限器的功能[1] 显示载荷、幅度、高度等信息[2] 预警、制止危险动作继续动作,防止起重机超载和倾翻 [3] 国家规定16吨以上臂架型起重机必须安装力矩限制器[4] 在小吨位安装吊重仪,只显示载荷大小,无力矩显示,如图15所示。

图15 吊重仪和力矩限制器的差别5)国内外主要厂家[1]Hirschmann,早期DEMAG、LIEBHERR供应商,现在主机厂自己做[2]3B6、新韩,Robway[3]日本主机厂自己研发[4]徐州赫思曼-徐工[5]长沙弘安-中联[6]宜昌、北京电脑所、等其他6)传感器介绍[1]力传感器:主要有三种形式,拉板式、销轴式和压式,分别如图16、17、18所示。

本质上都是应变片变形,输出电阻信号,然后经过处理,形成电流或电压信号输出,最核心的技术在于贴片的工艺上。

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