1.故障现象
我们为某轮式路面铣刨机设计了1款行走液压系统,在整机调试过程中,行走系统出现以下3个问题:一是行走起步时有顿挫感,行走不够顺畅。二是控制系统按设计要求向行走变量泵输入15~80mA控制电流时,行走液压系统参数及行走速度达不到设计值,控制系统输出电流达到40~140mA时,才能对该行走变量泵进行控制。三是控制电流与行走变量泵排量变化曲线的线性度不是1条直线,使行驶速度难以控制。针对故障现象,我们在分析该机行走系统控制原理基础上,进行故障排查。
2.行走系统控制原理
(1)结构特点
该铣刨机行走液压系统选配萨奥90系列行走变量泵,通过闭式回路驱动行走马达;选用TTC控制器对行走液压系统进行控制,控制器向行走变量泵比例电磁阀输出的控制电流为15~80mA,该控制电流可改变行走变量泵输出油液的方向和流量,使铣刨机行驶系统进行无极变速,且达到最大的前进、后退速度。驱动轮直径为660mm,行走马达输出的动力通过速比为43的行走减速器传递给铣刨机驱动轮。
(2)行驶速度检测
铣刨机行驶速度采用非接触检测的霍尔传感器进行检测,其体积小、频率响应宽、动态范围大。霍尔传感器安装行走马达壳体上,行走马达输出轴上设有40个齿的感应盘,行走马达转动时带动感应盘转动,感应盘每个齿经过霍尔传感器时,霍尔传感器产生1个脉冲,TTC控制器接收到脉冲信号后,按照公式(1)的算法进行程序处理:
式中:V----铣刨机行驶速度,m/min;
kv----修正系数,初始取1.0,每次增减0.02;
r0---轮胎滚动半径,取330mm;
i0----行走减速器减速比,取43;
f----脉冲频率,Hz;
M----感应盘齿数,取40.
控制器按照以上算法得出铣刨机行驶速度V,与脉冲频率f及修正系数kv的关系为0.07kv·f,按照该以上算法将霍尔传感器检测到脉冲频率转化为速度信号,再通过CAN总线传输给显示器,显示器即可显示行走速度。
当驾驶员通过控制手柄向控制器发出铣刨机行驶速度信号时,控制器接收到行驶速度信号,结合速度传感器检测的铣刨机实际行驶速度,对铣刨机行驶速度进行调控。
(3)行走变量泵的排量控制
萨奥90系列变量泵所配比例电磁阀最大允许电流Imax为80mA,起始电流I为15 mA,该行走变量泵排量百分比与比例电磁阀控制电流关系如图1所示。