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機械社區(qū)

標題: 裝載機效率低，耗油嚴重，如何升級改造？ [打印本頁]

作者: 英德康 時間: 2010-2-2 22:59
標題: 裝載機效率低，耗油嚴重，如何升級改造？
本帖最后由英德康于 2010-6-12 22:49 編輯

近來參加廠家輪式裝載機的升級改造（出口訂單），經(jīng)驗教訓(xùn)不少，記錄如下，鼓掌、拍磚都歡迎。
一，工作機構(gòu)升級改造（三片液控多路閥-動臂、鏟斗、伸縮銷桿-輔助機具）
改造要點及方案：
1，液控改電液比例控制，
改造原因：液控多路閥的液控減壓閥手柄在控制動臂升降和鏟斗傾翻時，空行程較大，控制精度差，工作效率低。
方案：采用電子功率手柄（單軸雙向）和電液比例減壓閥及電磁換向閥代替液控減壓閥，仍采用原有液控多路閥（海宏）。
通過ECU電子控制器調(diào)節(jié)各執(zhí)行機構(gòu)的控制參數(shù)，減少空行程，改善控制精度，提供工作效率。
2，動臂下降浮動為改電磁控制
改造原因：將鏟斗降至地面后，將液控手柄推到底，多路閥為浮動位，行走時鏟斗可隨地面浮動，便于鏟裝物料。操作浮動位時，很難控制下降速度，下降過快會損壞油缸，過慢影響作業(yè)效率。
方案：采用內(nèi)置雙向鎖的電磁換向閥并接于動臂油缸的A/B口，將多路閥的浮動位用墊片鎖緊。
按下手柄的開關(guān)，使A/B口串通。由于無需在將手柄推到極限即可實時浮動，大大提高工作效率。
3，發(fā)動機油門與負載自動匹配
在裝載作業(yè)時，為了防止油門小，發(fā)動機憋壓熄火，通常作業(yè)時都用中大油門（發(fā)動機轉(zhuǎn)速約在1600-2000PRM），耗油嚴重。
方案：采用電子比例油門伺服驅(qū)動器，通過ECU對發(fā)動機實現(xiàn)伺服控制，使發(fā)動機轉(zhuǎn)速與電子手柄擺角隨動，實現(xiàn)工作機構(gòu)比例調(diào)速時發(fā)動機的功率比例伺服控制和功率的自動匹配。
裝機試驗中出向問題不少，隨后一一道來。

論壇上柳工裝載機的圖例較多，附件供參考。

[attach]164670[/attach]
[attach]164669[/attach]

作者: 英德康 時間: 2010-2-3 07:09
本帖最后由英德康于 2010-2-3 07:12 編輯

附件為電液改造方案中的電子搖桿、可編程放大控制器、比例減壓閥及閥塊樣本

作者: 北方的狼1976 時間: 2010-2-6 09:51
不錯，專業(yè)人員的觀點就是不一樣
液控改電液比例控制的改造費用大約是多少啊，會不會單車成本太高而失去價格優(yōu)勢？請LZ對ZL30裝載機的改造大約的核算一下

作者: 英德康 時間: 2010-2-6 19:30
本帖最后由英德康于 2010-2-6 19:39 編輯

不錯，專業(yè)人員的觀點就是不一樣% Q9 X1 D; p: G9 T
液控改電液比例控制的改造費用大約是多少啊，會不會單車成本太高而失去價格優(yōu)勢？請LZ對ZL30裝載機的改造大約的核算一下9 W" B; A' \% ?) Z5 ?
北方的狼1976 發(fā)表于 2010-2-6 09:51

裝載機改造通常為三部分，發(fā)動機整機工況控制，行走機構(gòu)和工作機構(gòu)。
目前廠家裝載機多為液控多路換向閥，在操作液壓手柄時，空行程較大，微動較難控制，效率低。液控多路閥改電液比例控制，根據(jù)選型不同，改造成本約為1.2-2w。
1，多功能電子手柄（電位器或霍爾傳感器），Y-Y軸向控制動臂升降，X-X鏟斗傾翻或輔助機具銷子伸縮，
2, ECU電子編程控制器（PC用戶程序），用于工作機構(gòu)的比例控制，包括各機構(gòu)參數(shù)調(diào)整，各工作機構(gòu)的發(fā)動機功率匹配功能，
3，先導(dǎo)比例減壓閥組，用于液控多路閥的先導(dǎo)比例控制，由于動臂有浮動位，電液比例減壓閥應(yīng)選中壓的，30BAR.

作者: 紫劍狂風 時間: 2010-2-7 09:50
樓主說的極是國內(nèi)的很多車就是滿足使用要求就行了，而不是為了機器充分發(fā)揮作用。想當初有個日本人說的是中國的工程機械其實就是一大榔頭，什么人都能舞起來就可以了。現(xiàn)在人的使用要求越來越高了，也知道要講就經(jīng)濟性適用性了，看來就是要使用電氣的控制才能滿足要求。前兩天看新聞?wù)f現(xiàn)在試驗室里研究出了處理速度比現(xiàn)在快100倍的芯片！要是真成功了，MY GOD 以后電腦開機就是閃一下就完成了。現(xiàn)在的電子技術(shù)都這么發(fā)達了，不知道國外已經(jīng)與工程機械結(jié)合到什么程度了。
說實在的，現(xiàn)在很多人還是對電子的改造不放心，因為一下改造成電氣后，出問題更不容易判斷了!

作者: 英德康 時間: 2010-3-21 16:56

樓主說的極是國內(nèi)的很多車就是滿足使用要求就行了，而不是為了機器充分發(fā)揮作用。想當初有個日本人說的是中國的工程機械其實就是一大榔頭，什么人都能舞起來就可以了。現(xiàn)在人的使用要求越來越高了，也知道要講就經(jīng)濟 ...
/ L& |+ k* s3 m0 C0 \ 現(xiàn)在人的使用要求越來越高了，也知道要講就經(jīng)濟性適用性了，看來就是要使用電氣的控制才能滿足要求。說實在的，現(xiàn)在很多人還是對電子的改造不放心，因為一下改造成電氣后，出問題更不容易判斷了!1 T9 H5 F0 b" [7 m# v
紫劍狂風發(fā)表于 2010-2-7 09:50

說道電氣故障判斷，實際上電氣系統(tǒng)故障比液壓出故障易于判斷。電控系統(tǒng)的ECU都具備診斷和故障報警、急停功能。
1，診斷：例如輸入、輸出接線是否正常？可以通過ECU的LCD用戶菜單進行檢測。
2，故障報警：電磁閥線圈是否燒毀？通常控制器利用電磁閥線圈的地線作為故障診斷信號線，一旦線圈故障斷電，系統(tǒng)則發(fā)出報警信號同時發(fā)出急停信號，斷開電磁溢流閥，停止機械的所有動作。

作者: 英德康 時間: 2010-5-14 16:38
本帖最后由英德康于 2010-5-14 23:54 編輯

有空了，聊聊試車過程中的暴露出的問題吧。
先從多路閥說起，以ZL50為例，動臂和鏟斗采用手動或液控多路閥控制。原機械控制多路閥在控制動臂升降和鏟斗傾翻時，空行程較大。有時手柄擺動角度超過15度了，動臂仍無動作。控制精度，工作效率低是機械多路閥的通病。另外，機械多路閥無安全限制功能，容易引起誤動作導(dǎo)致動臂下落，產(chǎn)品出口時廠家須另加電磁溢流閥。
先導(dǎo)多路閥電液改裝簡單說三大件，電子手柄，比例減壓閥組，ECU控制器。采用電子功率手柄（單軸雙向）和電液比例減壓閥代替液控減壓閥，對原有液控多路閥進行電液比例改造，通過ECU電子控制器調(diào)節(jié)各執(zhí)行機構(gòu)的控制參數(shù)，可以減少控制手柄空行程，提高控制精度，提高作業(yè)效率。

山東的裝載機物美價廉，零部件配套方便。最近改裝的裝載機是ZL16, 45KW, 靜液壓泵馬達驅(qū)動，開環(huán)控制，據(jù)說13-4萬。上午到廠，工廠領(lǐng)導(dǎo)門口接見，放下包，直奔現(xiàn)場。工人們手腳麻利，管線都已備好，電氣液壓部件的安裝一上午就搞定。下午開始調(diào)試參數(shù)后開始出廠試車，開始試車時動作都很正常，動臂升降，鏟斗傾翻都很正常。當用電子手柄控制動臂下降時操作浮動位時，問題出來了，動臂無浮動位。工人按老方法使勁壓手柄，差點把整車頂起來了，好危險。
經(jīng)壓力表檢查，比例減壓閥最大壓力為25bar, 壓力無法將滑閥推到浮動位。對于普通三位的液控多路閥，這種減壓閥沒有問題。但是對于四位的多路閥，滑閥兩側(cè)壓力不同,應(yīng)選擇調(diào)壓范圍為30BAR的減壓閥。更換了閥以后，將最高壓力調(diào)到29BAR,動臂浮動位工作正常。

電子手柄操作與機械拉桿操作區(qū)別很大，除了精度高，操控性強，還有安全。過去在操作動臂下浮動時，工人需將液控手柄推到低才能進入浮動位，進入浮動位之前沒有機械檔位，下降時很容易進入浮動位，導(dǎo)致動臂自重下墜，很危險。

采用電子手柄可以消除這一弊病。歐美裝載機常見實例是在電子手柄有一浮動位開關(guān)。平時推拉電子手柄時，動臂上升下降，無論如何推拉手柄，均不進入浮動位。只有當電子手柄控制動臂下降動作過程中，同時按下浮動位開關(guān)，才能啟動浮動位。即便手柄回到中位，浮動位仍然有效。只有當電子手柄啟動動臂上升動作時，浮動位才自動解除。

作者: 齊魯大帝 時間: 2010-5-21 14:28
山東的裝載機物美價廉，零部件配套方便。
呵呵呵，感謝版主的夸獎！！！俺代表山東人謝謝了啊！！

作者: 英德康 時間: 2010-5-21 22:42
本帖最后由英德康于 2010-5-21 23:23 編輯

山東的裝載機物美價廉，零部件配套方便。+ G9 |) Z8 P3 d0 ~5 z v7 `2 J
呵呵呵，感謝版主的夸獎！！！俺代表山東人謝謝了啊！！; x. W Z& }# J/ o) M9 E5 V
齊魯大帝發(fā)表于 2010-5-21 14:28

誰叫俺也是齊魯大第一員呢。最近去的這家廠，人不多，但干活麻利。四五個工人，一上午就裝出一臺裝載機來，外觀不講究，滿耐用。

作者: 英德康 時間: 2010-5-21 23:19
本帖最后由英德康于 2010-6-11 19:28 編輯

上次說了多路閥改造的問題，現(xiàn)在說說浮動位。

在工廠試驗裝載機時，想到動臂油缸底下看看哪漏油。剛想動彈，就讓工人給吼了一嗓子，“不要命了，敢往動臂底下鉆”。聽工人一解釋，頓時一身冷汗。原來液控手柄沒有任何機械鎖緊裝置，只要不小心碰到手柄，動臂就會瞬即下墜。這下可明白電子手柄的好處了。
電子手柄為X-Y雙軸全方位比例手柄，UP為死人鍵。若不按下UP鍵，不管如何撥動手柄，任何動作都無法啟動。按下UP鍵，X軸撥動手柄，控制鏟斗傾翻；Y軸推拉電子手柄，控制動臂升降；撥動FPR比例滾輪,控制換裝工具銷子伸縮。三個比例輸出均采用霍爾傳感器，無磨損。
與液控手柄不同的是，無論如何推動手柄，均不會進入浮動位。只有當電子手柄控制動臂下降動作過程中，按下浮動位開關(guān)P1，才能啟動浮動位。即便手柄回到中位，浮動位仍然有效。若想解除浮動，只需再次按下P1即可，或者推動電子手柄進入動臂上升動作時，浮動位可以自動解除.

附件為裝載機工作機構(gòu)的電子手柄圖紙。

作者: heier 時間: 2010-5-22 11:10
支持幫主能位大家分享自己的經(jīng)驗

作者: 英德康 時間: 2010-6-11 19:47
本帖最后由英德康于 2010-6-12 22:58 編輯

上次介紹了液壓機構(gòu)的改造和多路閥第四位浮動位實現(xiàn)電液比例控制的經(jīng)過。這次談?wù)劙l(fā)動機油門與工作機構(gòu)負載的自動匹配。
在裝載作業(yè)時，為了防止油門小，發(fā)動機憋壓熄火，通常作業(yè)時都用中大油門（發(fā)動機轉(zhuǎn)速約在1600-2000PRM），耗油嚴重。

這次改造中采用了servo-actr電液伺服油門驅(qū)動器實現(xiàn)對發(fā)動機的控制。SERVP-ACTR驅(qū)動器可對發(fā)動機油門、制動、離合等手動機構(gòu)的遙距驅(qū)動控制，可獨立使用，也可配合整機電子控制系統(tǒng)實現(xiàn)發(fā)動機怠速節(jié)能，整機節(jié)能的工況分級控制等。通常與原有機械拉桿機構(gòu)直接連接，也可用軟軸與機械拉桿系或機械踏板并接，斷電狀態(tài)時與手動控制不干涉。
SERVO-ACTR電液比例驅(qū)動器由比例減壓閥、LVDT位移感應(yīng)傳感器、活塞驅(qū)動機構(gòu)、比例放大伺服驅(qū)動電路組成，有斷電機械零位自復(fù)位功能。
當腳踩油門踏板或撥動電子手柄時，ECU發(fā)出信號，電子油門驅(qū)動器活塞的行程隨ECU信號大小變化，發(fā)動機轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速隨著踏板角度或電子手柄的角度比例變化，從而實現(xiàn)動臂和鏟斗作業(yè)時，發(fā)動機轉(zhuǎn)速的自動匹配。

有興趣可以下載樣本。
[attach]179922[/attach]

作者: 英德康 時間: 2010-6-28 22:03
本帖最后由英德康于 2010-6-28 22:07 編輯

刪除回復(fù) 舉報

Nancy.John 2009-11-27 22:55提出的問題及答復(fù)，供大家評論。

我感覺，
問題1和2：受需求和成本限制。有技術(shù)問題嗎？
問題3：問題比較復(fù)雜。一是節(jié)能技術(shù)目前雖然有一些，但成本和收益一般相差較大，換言之不成熟。二是節(jié)能是一個系統(tǒng)工程，不是某一方能夠做得了的。如，發(fā)動機不愿意把數(shù)據(jù)接口交給別人，液壓控制系統(tǒng)也不愿意把數(shù)據(jù)接口交給別人等等……。國外的同行們，一般業(yè)務(wù)涵蓋比較廣，可以自成一個體系，如力士樂，就有自己的液壓和控制部門，可以解決好數(shù)據(jù)接口問題；或是幾方具有戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，形成一個利益整體；而國內(nèi)不行……。不知是否有道理，望前輩指教！

作者: 英德康 時間: 2010-6-28 22:09
本帖最后由英德康于 2010-6-29 21:43 編輯

對JOHN LU的問題答復(fù)如下：

問題1和2：
前年在拉斯維加斯CON EXPO展覽，在上推展臺同國外同行談對山推的推土機的印象。因為廠家CASE也是DELTA POWER的用戶，所以說話比較直率。提出升級改造的內(nèi)容很多，例如：司機室內(nèi)部的密封需要改進，需加裝空調(diào)，國產(chǎn)儀表盤應(yīng)增加發(fā)動機轉(zhuǎn)速顯示和車速顯示。
動力換擋變速箱的改造升級難度較大。國內(nèi)裝載機廠家采用的動力換擋變速箱采用的技術(shù)是ZF的機械緩沖與電磁換擋技術(shù)，已經(jīng)過時。最近國內(nèi)有單位購買ZF最新的 ergo電液比例動力換擋變速箱，研發(fā)電液比例換擋系統(tǒng)，并有單位已進行試驗臺試驗。相信明年會看到國產(chǎn)的裝載機配置國產(chǎn)的電液比例控制動力換擋變速箱。

問題3，數(shù)據(jù)接口是個大問題。即便是主機廠愿意配合，數(shù)據(jù)接口也不是廠家能做得了主的，例如：發(fā)動機。目前只能集中人力，介入整機系統(tǒng)改造，包括變速箱，液壓閥，發(fā)動機。任選其一都是難題，之所以全盤介入，也是國情所迫。
舉發(fā)動機為例：對于康明斯發(fā)動機，若想讓其做些更改是癡心妄想。我們的辦法是：直接采用電子伺服油門驅(qū)動器，直接驅(qū)動機械油門拉桿，來控制發(fā)動機轉(zhuǎn)速。該油門驅(qū)動器可以直接用模擬電壓信號（PLC）來控制，誤差<50RPM。通過ECU可以實現(xiàn)怠速節(jié)能，分工況控制，節(jié)能效果非常明顯。與目前國內(nèi)推出的伺服電機驅(qū)動或微型電機驅(qū)動的電子油門相比，特點如下：
1，具備FAILSAFE功能，即：CE故障保全，當故障或斷電時，電子油門需自行回到怠速位置，使車輛處于安全狀態(tài)。
2，電液一體化伺服油門，含控制線路，伺服油缸，
3，體積小，控制精度高，0.1mm, 誤差<50rpm.
目前已經(jīng)安裝使用的有推土機，叉車，裝載機，汽車裝載機，高空作業(yè)車

作者: 嚴術(shù)武 時間: 2010-6-30 11:08
看了樓主的帖子，受益匪淺。給老板提出了相關(guān)建議老板很高興。能省好多資源。

作者: 黃牛 時間: 2010-7-1 20:18
我感覺十字手柄不是很適合裝載機，兩個手柄操作起來更有感覺。在實際操作中有時工人兩個手柄同時動作，以加快工作效率。

作者: 英德康 時間: 2010-7-2 23:24
本帖最后由英德康于 2010-7-2 23:35 編輯

我感覺十字手柄不是很適合裝載機，兩個手柄操作起來更有感覺。在實際操作中有時工人兩個手柄同時動作，以加 ...$ v7 ]6 G9 W- N1 H: y: W W
黃牛發(fā)表于 2010-7-1 20:18

黃牛友所說的兩個手柄不錯。
裝載機無論機械手柄或液控手柄，基本都是一個全方位雙軸手柄用于動臂和鏟斗，一個單軸雙向手柄用于附具。
目前進口裝載機的電控手柄基本是全方位雙軸電子手柄，手柄桿頭配置指觸滾輪，供1-2個輔助機具的比例換向控制。
附件為電子手柄的圖樣，供參考。

作者: 黃牛 時間: 2010-7-11 14:22
回復(fù) 18# 英德康

卡特的裝載機還是兩個手柄的。

作者: 紫劍狂風 時間: 2010-7-11 21:28
呵呵國內(nèi)的你給配兩手柄，很多人立馬就有意見了。十字的全方位的手柄是可以同時做兩個動作的！裝載機主要就兩個動作！

作者: 英德康 時間: 2010-7-16 15:12

回復(fù) 英德康 , }( I% e; n9 R0 f
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卡特的裝載機還是兩個手柄的。" `: M# r. o; V2 _1 P
黃牛發(fā)表于 2010-7-11 14:22

目前進口的裝載機大部分都是液控的，一個單軸雙向液控手柄控制動臂升降和鏟斗傾翻，一個液控直柄拉桿控制輔具銷子伸出。
估計今年上海BAUMA國際工程機械展應(yīng)該可以看到電子手柄的裝載機，最多集成在一個手柄上集成了4個雙向控制功能，全是比例的。

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