T12型双钢轮振动压路机的电液控制系统分析

作者：西安公路交通大学筑机系 郑录社

欢迎访问e展厅 展厅 4 路面机械展厅 沥青摊铺机, 压路机, 平地机, 稀浆封层机, 铣刨机, ... 内容摘要：本文分析和讨论了T12型双钢轮振动压路机电液控制系统的组成和工作原理。 关键词：电液控制系统 振动压路机 比例电磁阀 运算放大器 前民主德国生产的T12型双钢轮振动压路机，由于其功能和吨位上具有的优势，所以目前在施工中仍然常用。但其相关技术资料目前很少，而且其电路中的许多元器件与国际通用的元器件的外形和表示形式很不相同，这就给使用和维修带来很多不便。笔者在维修T12型双钢轮振动压路机时，研究和分析了其电液控制系统的工作原理，希望能对有关技术人员有所帮助。 在T12型双钢轮振动压路机中，行驶速度和振动频率均采用全液压驱动的电控液压泵一马达系统的电液控制系统，包括电气控制系统和液控驱动系统。该电液控制系统主要用来实现振动压路机的行驶速度和振动频率的无级变速控制。在电液控制系统中，由控制电路完成信号的输人、放大和换向，以驱动比例电磁阀的阀芯等比例地移动和换向，该阀芯控制先导油路使变量泵的斜盘倾角发生变化，从而控制液压马达的流量，最后由液压马达来驱动行驶和振动系统，使压路机的行驶速度和振动频率按要求实现无级变速控制。 1 控制系统组成和工作原理 1．1电气控制系统的组成和工作原理 该电气控制系统由操纵手柄来完成行驶方向。前后轮振动及起停振的选择。操纵手柄有零位、前进1、前进2、后退l、后退2五个位置。在零位时（S1、S2均不接通），行驶和振动系统均不工作；在前进 1（ S1接通）和后退 1（ S1接通）位置时，分别执行前进和后退行驶的静压工作；在前进2（S2接通）和后退2（S4接通）位置时，分别执行前进带后轮振动和后退带前轮振动的振动行驶工作。 行驶速度和振动频率由电位计W；和外无级调节。 Al为行驶控制器， A。为振动控制器。控制系统组成原理如图1所示。 1．2电波伺服控制系统组成和工作原理 电液伺服控制系统组成原理如图2所示。该系统的液压动力装置由变量泵和液压马达组成，变量泵既是液压能源，又是主要的控制元件。由于操纵变量泵所需要的力较大，通常采用一个小功率的放大装置作为变量泵的控制机构。这由比例电磁阀及其控制的先导液压缸组成的电液位置控制系统完成。 由于行驶电液控制系统与振动电液控制系统的组成和工作原理完全相似，在此仅给出行驶速度电液控制系统组成的原理图。这是一个电液伺服速度开环控制系统，输人指令信号由行驶控制器进行放大调节，驱动比例电磁阀的阀芯等比例地移动，该阀芯控制先导油路使变量泵的斜盘倾角发生变化，从而控制液压马达的流量，以此来调节液压马达的转速实现压路机行驶速度的控制。 由于该电液速度伺服控制系统是一个开环控制系统，没有检测输出速度信号进行反馈控制，所以这种系统的缺点是对负载的干扰信号和发动机的转速变化没有补偿作用。但其优点是结构简单、成本较低，一般能满足压路机的需要。因而在自行式建筑机械的速度控制中得到广泛应用。 2 电气控制系统工作原理分析 行驶速度控制系统Al和振动频率控制系统A。具有相似的功能和相同的电路组成，在此仅以行驶速度控制系统为例进行分析。行驶控制系统的电路工作原理图如图3所示。 在操纵手柄处于零位置时， S1、 S2均不接通，三极管 T2不导通， B、 C点的电压均为 12V，三极管TZ、T3均不导通，流过比例电磁阀线圈的电流为零，所以变量泵的输出为零，液压马达不转动；在操纵手柄处于前进位置时， S1接通、 S2断开，T2不导通，A点的电位被D4、D5、D6、D7，箝制在 18V，由 W1、W3、R10组成的分压器使 B点的电压处在 12－ 12． SV范围中，大于 12V，该电压值的大小由风来调节；在操纵手柄处于后退位置时， S1断开、 S2接通， T1导通，这时 A点的电位被宿制在 6V， B点的电位为 11.5V－ 12V，小于12V。 运算放大器 IC与 R5和 Rf组成具有电压负反馈的放大器，B点的电压为其输人信号，设为Ui则其输出电压：U0＝－（Ui－12）Rf/R5＋12 可见，当 B点电位高于 12V时（即前进时），U0低于 12V，这时大功率驱动三极管 T2导通、 T3截止，电流从十 12V电源的正极出发，经比例电磁阀线圈、R9、T2、R7，流回电源的负极，比例电磁阀线圈中的电流为正，液压马达正向转动，压路机前进；当 B点电位低于 12V时（即后退时）， U0高于 12V，这时大功率驱动三极管 T3导通、 T2截止，电流从十24V电源的正极出发，经R8、T3、R9、比例电磁阀线圈流入十 12V电源的正极，比例电磁阀线圈中的电流为负，液压马达反向转动，压路机后退。 压路机前进和后退行驶的速度由电位器皿无级调节。队为系统行驶速度灵敏度调节电位器。D8、D9。为续流H极管，用来消除电磁间在断电时所产生的反向感应电动势，从而保护大功率三极管的可靠工作。 该控制电路的输人输出特性曲线如图4所示。从图中可以看出，在零位附近具有“死区”，即在有小电流输人的情况下，输出基本保持不变；在“死区”过后，输出电流上升很快，以后输出和输入呈等比例线性关系。这种特性可以改善液压泵零位及低速的性能，从而具有抗零区干扰和较好的加减速或停振起振性能的特点。 (end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (6/13/2004)