挖掘机电气控制系统培训教材
SYC挖掘机电气控制系统培训教材(二)
SYC挖掘机电气控制系统培训教材(二)1. SYC挖掘机电气控制系统简介- SYC挖掘机电气控制系统是挖掘机的重要组成部分之一，它负责控制挖掘机的各种动作。
- 电气控制系统由控制器、传感器、执行器、电源等多个部分组成，它们协同工作，完成挖掘机的各种操作。
- SYC挖掘机电气控制系统具有高度的智能化，能够自动调节挖掘机的工作状态，提高工作效率，降低能耗。
2. SYC挖掘机电气控制系统的基本原理- SYC挖掘机电气控制系统的基本原理是通过传感器采集挖掘机的工作状态信息，然后将信息传输给控制器进行处理。
- 控制器根据传感器采集到的信息，判断挖掘机当前的工作状态，并发出相应的指令，控制执行器完成相应的操作。
- SYC挖掘机电气控制系统采用数字化控制技术，具有高度的可靠性和精度。
3. SYC挖掘机电气控制系统的维护与保养- SYC挖掘机电气控制系统的维护与保养非常重要，可以延长挖掘机的使用寿命，提高工作效率。
- 定期检查电气控制系统的连接线路，保证连接牢固可靠。
- 定期清洗电气控制系统的传感器和执行器，保证其正常工作。
- 定期更换电气控制系统中的易损部件，如保险丝、继电器等，以保证系统的正常运行。
4. SYC挖掘机电气控制系统的故障排除- SYC挖掘机电气控制系统故障的原因有很多，如传感器故障、执行器故障、电源故障等。
- 在故障排除时，需要先通过检查故障代码或故障指示灯来确定故障的位置。
- 然后根据故障现象和故障代码，逐步排查故障原因，最后进行维修或更换故障部件。
5. SYC挖掘机电气控制系统的未来发展趋势- 随着挖掘机智能化程度的不断提高，SYC挖掘机电气控制系统也将不断发展和创新。
- 未来，SYC挖掘机电气控制系统将更加智能化、集成化，能够实现更加精准的控制和更高效的工作。
- 同时，SYC挖掘机电气控制系统还将更加注重环保和节能，减少能源消耗，降低对环境的影响。
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挖掘机电气系统培训教材一、前言随着建筑产业的不断发展，越来越多的建筑机械被应用于建筑工地上，其中挖掘机作为具有重要作用的工程机械之一，其应用领域非常广泛，广泛应用于土木工程、城市建设和矿山等领域。
在挖掘机的生产和使用过程中，电气系统是不可或缺的重要组成部分。
因此，对挖掘机电气系统的学习，具有重要意义。
本教材针对挖掘机电气系统进行深层次的解析，旨在帮助读者更好地了解并掌握挖掘机的电气系统。
二、电气系统的概述2.1 电气系统的分类挖掘机电气系统按照使用电压分类可以分为低压电气系统和高压电气系统两种。
其中低压电气系统指的是电压在1000伏以下的电气系统，多数采用24V的直流电压。
高压电气系统指的是电压在1000伏以上的电气系统。
2.2 电气系统的组成挖掘机的电气系统主要由以下五个部分组成：•电源系统•控制系统•信号系统•照明系统•仪表系统2.3 电源系统电源系统主要是提供电气系统所需要的电力，其中包括蓄电池、发电机和稳压器等组成部分。
蓄电池主要是提供挖掘机启动所需的电流，发电机则是为电气系统提供所需的电流，稳压器则起到稳定电压的作用。
2.4 控制系统控制系统主要负责挖掘机各种功能的启停和控制，其中包括发动机控制系统、辅助系统控制、液压系统控制、控制柜等部分。
在各个具体实现中会有所不同。
2.5 信号系统信号系统主要是向操作者传达有关机器状态的信息，包括转速、油压、温度等指标值，大大提高了机器的使用安全性，同时也帮助操作员更好地掌握机器的使用情况。
2.6 照明系统照明系统主要是为夜间作业提供必要的照明，大大改善了挖掘机在夜间的操作安全性，同时也提高了夜间工作的效率和质量。
2.7 仪表系统仪表系统主要是对挖掘机进行各种参数的测量，包括机器的各项指标、温度、速度等，可以及时响应机器的异常情况，并及时给出提示，以确保机器的安全使用。
三、电气系统的维护挖掘机电气系统的使用过程中，维护工作十分重要。
维护可以及时发现机器的潜在问题，并采取相应的手段进行修复和调整。
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挖掘机电气系统培训教材挖掘机电气系统培训教材第一章挖掘机电气系统的概述挖掘机电气系统是挖掘机的重要组成部分，主要由电子控制系统、马达驱动系统、传感器监测系统、电池供电系统等多个部分组成。
电气系统的设计、维护与修理对于挖掘机的正常使用和操作很重要。
本章将对挖掘机电气系统的概述进行介绍。
1.1 电子控制系统电子控制系统是挖掘机电气系统中的核心部分，它主要负责对挖掘机的各种功能进行控制与管理，包括发动机控制、行走系统控制、液压系统控制和工作装置控制等。
该系统主要由控制器、传感器、执行器和线束组成。
控制器是电子控制系统的主要设备，它负责与其他设备通讯，控制机器行动。
1.2 马达驱动系统马达驱动系统是挖掘机电气系统的重要组成部分，主要包括车体驱动马达、行走驱动器、转台驱动器等。
马达驱动系统由控制器、马达和传动装置组成，控制器负责接收马达控制信号，将其转化为能够驱动马达的电信号，并控制传动装置。
马达通过传动装置带动机器进行行走或转动。
1.3 传感器监测系统传感器监测系统是挖掘机电气系统的关键部分，它主要用于监测和传递机器的相关参数信息，包括油液温度、油液流量、机器位置和速度等。
传感器监测系统通过传感器采集机器的各种参数信息，将其转换为电信号，并传递给控制器进行处理。
1.4 电池供电系统电池供电系统是挖掘机电气系统的配套设施，主要负责为挖掘机的电气设备提供电力供应。
该系统包括蓄电池、电源开关和电气线路等部分，其中蓄电池是电气系统的核心部分，负责为整个系统供电。
第二章挖掘机电气系统的工作原理挖掘机电气系统的工作原理是整个电气系统运行的基础，了解工作原理可以帮助我们更好地理解和操作挖掘机。
本章将对挖掘机电气系统的工作原理进行介绍。
2.1 控制器工作原理控制器是挖掘机电子控制系统的核心部分，负责接收传感器传来的信息，对信息进行处理后控制执行器进行动作。
控制器工作原理可概括为如下四个步骤：（1）接收信号：控制器通过控制器板上的接口接收来自传感器的信号，包括机器的位置、速度、压力等信息。
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水温温度显示 燃油油位显示
2.6查看系统电压：
监控仪表工作显示界面直观显示挖掘机电气系统的系统电压。 例如显示界面 显示系统电压是12V。
2.7查看发动机转速：
监控仪表工作显示界面直观显示发动机转速。例如
显示界面
显示发动机转速是950转/分。
2.8查看工作小时计/阶段工作小时计：
监控仪表工作显示界面直观显示挖掘机工作小时计/阶段工作
（3）液压油油温报警指示灯
（4）空滤报警指示灯
（5）机油压力报警指示灯
（6）液压油油污报警指示灯
（7）故障查询
（8）运行参数
（9）发动机水温监测显示
（10）年月日/星期/时间
（11）油门档位显示 （12）系统电压显示
（13）发动机转速显示 （14）工作小时计
（15）燃油油位显示 （16）菜单
（17）帮助
1.2.2控制:控制功能由许多控制回路组成。所谓控制
回路是指一种或几种元件,以其它的元件所采集的信号为依据, 经处理后再对某机构的工作状态进行改变的回路。在回路中 一定有信号采集元件(可分为自动采集和人工输入)、处理元 件和执行元件。按其控制对象可分为：发动机控制系统、液 压泵控制系统、阀类控制系统和其它类控制系统。
发动机空载转速表：
2.10故障查询：
监控仪表具有记录故障的功能，在工作 界面按F1键可以进入故障查询界面，如图故 障查询界面所示。在故障查询界面按F1、F2 键可以分别进行上页、下页操作，查询每次 故障报警信息。按F4键返回到工作界面。
2.11运行参数：
1.2电气系统的主要功能归纳起来主要包括显示和控 制：
1.2.1显示:此类系统主要是为了让机械操作手及时了
解机子的运转状况而设置的。其主要元件多是一些如仪表、 传感器、指示灯等。主要显示内容包括:1)发动机冷却水温; 2)燃油油位;3)机油压力;4)液压油温;5)转速;6)空气滤清堵 塞;7)预热指示;8)充电及系统电压指示;9)各种工作状态等。
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成的。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定
的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用上
克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触
到负载 “87”
仪表及控 制线的接 入点
电源 “30”
点与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随 之消失，衔铁就会在弹簧的作用力下返回原来的位置，使动触点 与原来的静触点（常闭触点）吸合。这样吸合、释放，从而达到 了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭” 触点，可以这样来区分：继电器线圈未通电时处于断开状态的静 触点，称为“常开触点”；处于接通状态的静触点称为“常闭触 点”。 ◆C、如图所示，当控制电路中的开关K闭合时，电磁铁便具有磁 性，将衔铁吸下，使继电器触点接触，与触点相连接的电源电路 便接通；当控制开关K断开时，电磁铁的磁性被撤消，继电器触 点弹开，电源电路亦随之断开。
• 仪表是为驾驶员提供机器运行或作业过程中重要信息 的装置，也是维修人员发现问题排出故障的重要工具。
• 仪表通过采集传感器等用电器送入的信号，然后转换 成图形、符号或驱动其他指针仪表显示机器水温、燃 油、机油压力等，让驾驶员随时掌握机器的工作装况， 并能及时发现故障并有效排出，保证安全等。且能通 过微动按键控制继电器，最后控制机器上的灯、电磁 阀等控制装置。
路 （ 如 继 电 器 、
蜂
鸣
器
）
3.1 电源部分
返回
挖掘机电气系统电源一般采用直流24V或12V电压供电、 负极搭铁方式；采用1节12V或2节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。
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挖掘机故障诊断与维修技术具有很多特点，比如： （1)与基础科学研究、应用技术研究和
其他新产品设计开发都不尽相同，其自身的专业 理论尚待完善，其主要目的是确定机械状况，查找故障 原因，恢复或新增挖掘机的原有性能。
（2）交叉性强。其涉及摩擦学、材料学、力学、 化学等许多科学基础理论，包含机械制造、金属结构、 液压、电气、自动化等相关专业学科知识，包含焊接、 铸造、车、钳、锻、镀等繁多的工艺手段，而且还包含 维修理论、管理体制等经营管理的内容。
二 挖掘机故障诊断与排除的条件和内容
从客体方面看，从事挖掘机故障诊断与维修必须具备四个基本 要素： 1.背景知识： 主要包括相关的基础理论和专业技术知识，该机型的原理、构造、 安装方法、使用与维修方法等方面的知识； 2.工具： 指检测仪器、加工仪器、维修用具等； 3.方法手段： 包括检测、分析、推理方法及相应的实践经验； 4.零配件： 指与原机械型号规格相同或可以近似替换而不影响主机性能的零 件、部件成品。
1． 分析、归纳和逻辑推理法
根据故障信息，首先分析导致某一故障现象(结果) 的各种故障假说(原因),然后从可能的故障假说中进行比 较、验证，排除虚假成份，探求真正的原因。
对于因果关系比较复杂的情况,可以借助因果关联图、 鱼刺图、故障树等，使思路清晰、明了。
归纳法指从个别事实推出一般结论的方法，通常情 况下我们只能采用不完全归纳法。例如某台液压挖掘机， 其动臂机构不动作，铲斗机构不动作，回转机构也不动 作，我们可以通过归纳法得出结论：同时控制这三个机 构动作的主油泵或先导油泵有故障。当然这个结论还需 要用其他证据进一步证实。
（3）应用环境恶劣，实践性强。所有理论和方法 都必须以机械的实际状况为基础，在实践的基础上提出 故障假说，进行归纳、分析、综合与推理，找到实质性 问题，进而采取维修对策。处理结果很快便能得到实践 验证。
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•五十铃柴油机在环保技术方面、不仅局限于EURO2、EPA2等废气排放标 准、现在试制开发出了EURO3·EPA3的更新换代产品、在保持其输出功率 和提高其性能、以及突破了世界上严格苛刻的欧美排放标准的认可、现在 正致力于研发更环保清洁的4次排放标准的柴油机。
和显示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。
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二：系统组成及原理
• SY300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
• 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。
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5）可以对液晶屏进行翻屏操作，可查阅采集的各路参数的具体数值或 者各开关量的正常与否。
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对主泵和发动机复合控制，实现 功率匹配和燃油节省
四种作业模式选择
实现对主泵的变量控制， 使液压系统的吸收功率 与发动机的输出功率达 到最佳匹配
自动怠速功能 行走速度选择
电气控制系统整体功能图
电气控制系统整体功能图
自动怠速
➢节能、降噪
过热保护控制 ➢保护发动机 工作模式控制 ➢可选择的四种工作模式 功率优化系统 ➢发动机的功率与泵的功率最佳匹配 发动机转速控制 ➢精确控制发动机的转速
化的服务，也为市场分析提供直观、形
象的依据。
电气辅 助功能
8、GPS全球定位系统：
GPS模块 小巧的安装尺寸 高定位精度 增强的通信功能
电气辅助功能
电气辅助功能 9、收音机
电台预设按钮 自动寻台 波段选择 控制开关
数字显示板
调谐按钮 时间设定按钮 音量调节旋钮
电气辅助功能
10、驾驶室内部有关装二置次增压
空调开关 电源开关
模式选择
风量调节
除霜
吹背 方式选择
新风开关
温度调节
吹脸 吹脚
吹脚
8、GPS全球定位系统
今天，挖掘机的拥有者们总幻想 着随时可以在地图上看到自己挖掘 机的运行状态。GPS全球定位系统 的出现，使这一 Nhomakorabea想变成现实。
电气辅助功 能
该定位系统的核心是GPS信号接 收装置，它不停的在电子地图上记 录下挖掘机的移动轨迹。
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
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据交换渠道。
• 国内开发的挖掘机基本上都以普通机械式供油系统柴油机为动力，通过 在发动机上安装繁多的检测元件实现对发动机的监控。
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• SY300A是国内首家运用电喷发动机及CAN总线技术的挖掘机，通过电控 柴油机的应用，减少了排放对大气的污染；燃油经济性好、工作效率提 高，给用户带来可观的经济效益；利用CAN总线技术直接采集发动机的 参数，线及接插件的使用量减少以及制作工时的减少，大大降低了生产 成本；同时使得线束制作简单化，减少了误接线引起的故障，可靠性增 强。
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本篇将以SY300A川崎液压系统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
•
挖掘机基本上都以柴油机作为动力，为改善我们的生存环境，减少
污染，柴油机技术得到了飞速发展，电更适合工况的需要，燃烧更充分、
1) 蓄电池：采用12V 120AH免维护型蓄电池，2组串联。
2) 发电机：24V 50A交流发电机，由发动机自带，内置硅整流电路及 电压调节器，带有频率输出。I为中性点电压输出端子，BAT为电源输出 端子，GND为接地端子。I端子接充电报警灯，在启动初状态，当发电机 电压尚未建立时I端电压为0V，充电报警灯亮，蓄电池正电源通过报警灯 灯丝流向I端作为发电机的励磁电流，使发电机迅速建立起电压并进入发 电工作状态。发电机进入发电状态后，I端电压达24V，充电报警灯熄灭。
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310C用的柴油机AA-6HK1XQP的主要参数： 四冲程，水冷，顶置气门，直喷式，涡轮增压(可载中冷器)；配带风扇、油滤、
机滤、空滤器 在带风扇、发电机条件下额定值如下： 总排放量为 ：7．790Lit 最大输出功率：181Kw~186.8Kw kW / 2100 min-1(带风扇、发电机条件下额定) 最大扭矩 ：872.8 Nm / Approx. 1700 min-1 燃油消耗率 ：236.6gr / kW. H or less(最大输出下) 柴油机噪音 ：95dB以下(无风扇条件下) 最低工作温度：-20℃(带预热装置) 最高工作海拔：2000米 (若2000米以上时使用,因为自然原因导致柴油机功率下降,
效率更高。与普通机械式供油系统相比较，升功率增大，降低了排气污 染、噪声和燃油消耗率。
• 目前，在中高档汽车中普遍采用了CAN总线技术，CAN总线技术代表欧 洲最先进的技术水平，可以简化整车线束，提高整车电气线路的可靠性 和安全性，提高维修性，具有数据共享和配置灵活的优点。CAN总线技 术为汽车内部各种复杂的电子设备、控制器、测量仪器等提供了统一数
机械方面需要调整)
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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
和显示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。
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二：系统组成及原理
• SY300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。
• 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。
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SY310C
•SY310C采用五十零发动机，日本研发技术和日本制造技术的保证下、最 高输出功率的公差范围严格控制在3%~5%以下。这样严格精密的制造技术 在同行业中屈指可数、是五十铃柴油机高品牌的优势之一、保证了OEM客 户推出的产品的可靠性和信赖性。动力强劲、油耗低、经济性能优越。投 入市场后、在长期的市场应用中以其优良的耐久性&可信赖性赢得了各层 用户的高度评价。
• 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 EPS （ Electronic Power System），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。
•本系列产品为环保型柴油机。五十铃工程用柴油机是在汽车用的基础上、 不仅融入了汽车上的优良设计、而且根据工程机械用的许多特性有针对性 地开发研究出来的。因此、在环保方面同样、可以把五十铃汽车上领先的 排放技术应用于在工程机械中、通过了EURO2、EPA2等废气排放标准。
•五十铃柴油机在环保技术方面、不仅局限于EURO2、EPA2等废气排放标 准、现在试制开发出了EURO3·EPA3的更新换代产品、在保持其输出功率 和提高其性能、以及突破了世界上严格苛刻的欧美排放标准的认可、现在 正致力于研发更环保清洁的4次排放标准的柴油机。