施工机械及其自动化(下)

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,施 工 机 械 及 其 自 动 化,(,下篇,),主讲教师：李浩平,第九章,施,施工,机,机械自,动,动化概,论,论,第一节,自,自动,化,化技术,基,基本概,念,念,自动化,：,：,机械或,设,设备在,无,无人干,预,预的情,况,况下按,规,规定的,程,程序或,指,指令进,行,行操作,或,或控制,的,的过程,。,。,控制器,：,：,用来代,替,替人完,成,成控制,的,的设备,。,。,被控对,象,象：,被控制,的,的机械,或,或设备,。,。,自动控,制,制系统,：,：,被控对,象,象和控,制,制器组,成,成的系,统,统。,自动控,制,制系统,的,的组成,：,a.,测量机,构,构：,用来测,量,量被控,量,量,b.,比较机,构,构：,用来比,较,较被控,量,量与给,定,定值，,得,得出误,差,差,c.,执行机构：,按照误差的性,质,质作出控制动,作,作,d.,指令机构：,给出被控量给,定,定值,自动控制系统,原,原理：,第二节 施工,机,机械控制及自,动,动化,施工机械的控,制,制：,通过机械、电,子,子、电气、液,压,压和信息等方,式,式对施工机械,的,的动力、行走,、,、工作等装置,进,进行有效控制,，,，以提高机械,的,的动力性、经,济,济性。,施工机械的自,动,动化程度：,a.,监控：,通过微电子技,术,术控制机械自,身,身或外界状态,b.,遥控：,通过有线或无,线,线电遥控操纵,机,机械,c.,半自动：,部分机构实现,自,自动控制,d.,全自动：,全部实现自动,控,控制,施工机械控制,分,分类：,1,）按被控对象,分,分：,a.,动力装置控制,b.,工作装置控制,c.,行走装置控制,2,）按采用的控,制,制技术：,a.,机械控制,b.,液压控制,c.,电子控制,d.,电液控制,e.,激光控制,3,）按所控制的,自,自动化程度：,a.,监控控制,b.,遥控控制,c.,半自动控制,d.,全自动控制,第十一章,施,施工机械动力,装,装置控制系统,一、挖掘机的,发,发动机电子控,制,制系统,1.电子功率,优,优化系统（,EPOS）,EPOS,是一种闭环控,制,制系统，工作,中,中它能根据发,动,动机负荷的变,化,化，自动调节,液,液压泵所吸收,的,的功率，使发,动,动机转速始终,保,保持在额定转,速,速附近，即发,动,动机始终以全,功,功率投入工作,。,。这样既充分,利,利用了发动机,的,的功率，提高,了,了挖掘机的作,业,业效率，又防,止,止了发动机过,载,载熄火。,大宇,DH280,型挖掘机的电,子,子功率优化系,统,统的组成：,柱塞泵斜盘角,度,度调节装置、,电,电磁比例减压,阀,阀、,EPOS,控制器、发动,机,机转速传感器,及,及发动机油门,位,位置传感器等,。,。,控制过程：,当工作模式选,择,择开关处于“,H,方式,(,最大供油位置,）,）”位置，,1,）装有微电脑,的,的,EPOS,控制器的端子,上,上有电压信号,（,（即油门拉杆,处,处于最大供油,位,位置）时，,EPOS,控制器便不断,地,地通过转速传,感,感器检测发动,机,机的实际转速,，,，并与控制器,内,内所贮存的发,动,动机额定转速,值,值相比较。,2,）实,际,际转,速,速若,低,低于,设,设定,的,的额,定,定转,速,速，,EPOS,控制,器,器便,增,增大,驱,驱动,电,电磁,比,比例,减,减压,阀,阀的,电,电流,，,，使,其,其输,出,出压,力,力增,大,大，,通,通过,油,油泵,斜,斜盘,角,角度,调,调节,装,装置,减,减小,斜,斜盘,角,角度,，,，降,低,低泵,的,的排,量,量，,使,使转,速,速提,高,高。,重,重复,进,进行,直,直到,实,实测,发,发动,机,机转,速,速与,设,设定,的,的额,定,定转,速,速相,符,符为,止,止。,如果,实,实测,的,的发,动,动机,转,转速,高,高于,额,额定,转,转速,，,，,EPOS,控制器便减小驱,动,动电流，于是泵,的,的排量增大，最,终,终使发动机也工,作,作在额定转速附,近,近。,工作模式控制,（,1,）,H,模式：即重负荷,挖,挖掘模式。发动,机,机油门处于最大,供,供油位置，发动,机,机以全功率投入,工,工作。,（,2,）,S,模式：即标准作,业,业模式。液压泵,输,输入功率的总和,约,约为发动机最大,功,功率的,85,。,对于,DH280,型挖掘机，当选,择,择,H,模式而油门未处,于,于最大供油位置,时,时，控制器也将,自,自动地使挖掘机,处,处于,S,模式，并且与转,速,速传感器所测得,的,的转速值无关。,（,3,）,F,模式：为轻载作,业,业模式。液压泵,输,输入总功率约为,发,发动机最大功率,的,的,60,，适合于挖掘,机,机的平整作业。,在,在,F,模式下,EPOS,控制器向电磁换,向,向阀提供电流，,换,换向阀的换向接,通,通了安装在发动,机,机高压油泵处小,驱,驱动油缸的油路,。,。于是活塞杆伸,出,出，将发动机油,门,门关小，使发动,机,机的转速降至,1450r/min,左右。,自动怠速控制,作用：装有自动,怠,怠速装置的挖掘,机,机，当操纵杆回,中,中位达数秒时，,发,发动机能自动进,入,入低速运转，从,而,而可减小液压系,统,统的空流损失和,发,发动机的磨损，,起,起到节能和降低,噪,噪声的作用。,大宇,DH280,型挖掘机的自动,怠,怠速装置：在液,压,压回路中装有两,个,个压力开关，挖,掘,掘机工作过程中,两,两开关都处于开,启,启状态。当左右,两,两操纵杆都处于,中,中立位置，即挖,掘,掘机停止作业时,，,，两开关闭合。,如果此,时,时自动,怠,怠速开,关,关是处,于,于接通,位,位置，,并,并且两,个,个压力,开,开关闭,合,合,4S,以上，,EPOS,控制器,便,便向自,动,动怠速,电,电磁换,向,向阀（,和,和,F,模式用,同,同一换,向,向阀）,提,提供电,流,流，接,通,通自动,怠,怠速小,驱,驱动油,缸,缸的油,路,路，油,缸,缸活塞,杆,杆推动,油,油门拉,杆,杆减小,发,发动机,的,的供油,量,量，使,发,发动机,自,自动进,入,入低速,运,运转。,扳,扳动操,纵,纵杆重,新,新作业,时,时，发,动,动机将,自,自动快,速,速地恢,复,复到原,来,来的转,速,速状态,。,。,2.电,喷,喷系统,的,的概念,柴油机,电,电喷系,统,统（即电,子,子控制,柴,柴油喷,射,射系统,）,）,是指柴,油,油机供,给,给系，,利,利用各,种,种传感,器,器，将,影,影响发,动,动机性,能,能的全,部,部（或,部,部分）,信,信号转,换,换成电,信,信号，,通,通过控,制,制装置,对,对输入,的,的电信,号,号进行,的,的处理,，,，然后,产,产生新,的,的信号,输,输给执,行,行器，,控,控制柴,油,油机供,给,给系的,工,工作。,作用：,对喷油,系,系统进,行,行电子,控,控制，,实,实现对,喷,喷油量,以,以及喷,油,油定时,等,等运行,工,工况的,实,实时控,制,制。,（1,）,）结,构,构,电子,控,控制,柴,柴油,喷,喷射,系,系统,由,由,3,个部,分,分组,成,成：,即,即传感,器,器、,控,控制,器,器与,执,执行,器,器。,传感,器,器,将柴,油,油机,工,工作,中,中各,种,种工,况,况的,信,信息,，,，如,转,转速,、,、各,种,种介,质,质的,温,温度,、,、运,转,转工,况,况等,，,，转,换,换成,电,电信,号,号输,入,入到,控,控制,器,器。,控制,器,器,按预,定,定的,程,程序,对,对各,种,种传,感,感器,的,的输,入,入信,号,号进,行,行处,理,理、,计,计算,、,、判,断,断或,决,决策,。,。然,后,后，,产,产生,新,新的,信,信号,输,输给,执,执行,器,器（,输,输出,装,装置,）,）。,执行,器,器,将控,制,制器,输,输入,的,的信,号,号转,换,换为,机,机械,运,运动,，,，即,通,通过,电,电能,、,、液,压,压、,气,气压,等,等或,它,它们,之,之间,的,的组,合,合作,用,用，,对,对外,作,作功,，,，推,动,动柴,油,油机,的,的某,个,个装,置,置运,动,动，,以,以完,成,成所,需,需要,的,的控,制,制任,务,务。,例,例如,，,，实,现,现喷,油,油量,、,、喷,油,油定,时,时与,排,排气,再,再循,环,环的,控,控制,等,等。,3.,挖,挖掘,机,机电,子,子油,门,门控,制,制系,统,统,以小,松,松,PC2005,挖掘,机,机为,例,例：,电子,油,油门,控,控制,系,系统,由,由油,门,门控,制,制器,、,、调,速,速器,马,马达,、,、燃,油,油控,制,制盘,、,、监,控,控仪,表,表盘,、,、蓄,电,电池,继,继电,器,器等,组,组成,。,。,该系,统,统的,功,功能,有,有三,个,个：,发,发动,机,机转,速,速的,控,控制,、,、自,动,动升,温,温控,制,制和,发,发动,机,机停,车,车控,制,制。,(1)发,动,动机,转,转速,的,的控,制,制,发动,机,机的,转,转速,通,通过,燃,燃油,控,控制,盘,盘来,选,选定,。,。装,有,有微,电,电脑,的,的油,门,门控,制,制器,根,根据,电,电压,计,计算,出,出所,选,选定,的,的发,动,动机,转,转速,的,的大,小,小。,继,继而,控,控制,调,调节,调,调速,器,器马,达,达，,达,达到,调,调节,喷,喷油,泵,泵的,供,供油,量,量，,最,最终,控,控制,发,发动,机,机转,速,速的,目,目的,。,。,整个,过,过程,如,如下,：,：,控制,器,器根,据,据所,测,测得,的,的燃,油,油控,制,制盘,电,电位,器,器的,输,输出,电,电压,大,大小,，,，驱,动,动调,速,速器,马,马达,使,使其,正,正转,或,或反,转,转，,通,通过,连,连杆,机,机构,驱,驱动,供,供油,拉,拉杆,，,，调,节,节供,油,油量,（,（柱,塞,塞行,程,程）,，,，即,调,调节,发,发动,机,机转,速,速。,直,直到,马,马达,转,转角,电,电位,器,器所,反,反馈,回,回的,马,马达,实,实际,转,转角,位,位置,（,（即,实,实际,循,循环,供,供油,量,量或,发,发动,机,机转,速,速）,与,与燃,油,油控,制,制盘,的,的位,置,置相,符,符为,止,止。,(2)自,动,动升,温,温控,制,制,如果,冷,冷却,水,水的,温,温度,低,低于,30,并且,燃,燃油,控,控制,盘,盘所,选,选定,的,的发,动,动机,转,转速,低,低于,1200r/min,，监,控,控仪,表,表盘,中,中的,电,电脑,便,便向,发,发动,机,机油,门,门控,制,制器,电,电脑,发,发出,“,“,升,升温,”,”信,号,号。,油,油门,控,控制,器,器电,脑,脑收,到,到此,信,信号,后,后，,便,便驱,动,动调,速,速器,马,马达,使,使发,动,动机,转,转速,上,上升,至,至,1200r/min,，以,便,便缩,短,短发,动,动机,的,的暖,机,机时,间,间。,以下,三,三个,条,条件,之,之一,满,满足,时,时，,发,发动,机,机的,自,自动,升,升温,功,功能,被,被取,消,消：,冷,却,却水,温,温度,超,超过,30,；,燃,油,油控,制,制盘,处,处于,满,满量,程,程的,70,以上、,发,发动机高,速,速空转超,过,过,3S,；,升温时,间,间超过,l0min,。,(3)发,动,动机停车,控,控制,当检测到,起,起动开关,转,转至“切,断,断”位置,，,，油门控,制,制器输出,电,电流，驱,动,动蓄电池,继,继电器使,其,其触点保,持,持闭合，,以,以保持主,电,电路的继,续,续接通。,同,同时，控,制,制器驱动,调,调速器马,达,达，将喷,油,油泵的供,油,油拉杆拉,向,向停止供,油,油位置，,从,从而使发,动,动机熄火,。,。供油拉,杆,杆处于,“,“停油,”,”位置之,后,后，控制,器,器延时,2.5S,，然后使,蓄,蓄电池继,电,电器断电,，,，切断主,电,电路。,第十二章,施,施工,机,机械工作,装,装置控制,系,系统,12,-1,液压挖掘,机,机工作装,置,置控制系,统,统,一、工作,装,装置自动,挖,挖掘系统,原,原理,对挖掘机,工,工作装置,的,的轨迹控,制,制就是对,动,动臂,L,1,、斗杆,L,2,和铲斗,L,3,在液压油,缸,缸驱动下,绕,绕关节（,销,销轴）转,动,动的相对,转,转角,:,动臂角,1,、斗杆角,2,、铲斗角,3,进行控制,。,。,二、挖掘,轨,轨迹的计,算,算机控制,将要求的,工,工作面倾,角,角,和铲斗切,削,削角,输入,计算机输入所希,望,望的速度,V,算出（,1,）与,目标值一,致,致的斗齿,切,切削速度,的,的水平分,量,量,V,x,和垂直,分量,V,y,（,2,）动臂角,、,、斗杆角,、,、铲斗角,求,求得,各液压缸,的,的伸缩量,及,及速度计算结果,作,作为液压,伺服系统,的,的输入，,送,送进伺服,放,放大器，,经,经过伺服,阀,阀,和伺服液,压,压缸而启,动,动换向阀工作液压,缸,缸作所,需的相应,伸,伸缩。,液压缸的,伸,伸缩又被,反,反馈到伺,服,服放大器,和,和计算机,，,，作为后,续,续计算及,动,动作修正,依,依据。,三、自动挖掘,系,系统组成及工,作,作原理,自动挖掘系统由角度传感器,（,（动臂、斗柄,、,、铲斗和机体,倾,倾斜）、电磁,比,比例阀、控制,器,器、角度设定,器,器和自动掘削,开,开关等组成。,1.,平整精加工：,修,修整斜坡和铲,平,平地面。,根据设定的坡,角,角和指定的切,削,削角，由角度,传,传感器测得的,0,、,1,、,2,、,3,角和作业开始,时,时的斗尖位置,，,，将这些信号,传,传给控制器，,通,通过控制器内,的,的微机进行运,算,算，求得目标,切,切削面。在掘,削,削中，根据斗,尖,尖位置偏离目,标,标切削面的偏,差,差，计算出动,臂,臂应处的位置,，,，由控制器发,出,出信号操纵控,制,制动臂油缸，,使,使斗尖沿着目,标,标切削面运动,。,。,2.,压实平整：,斗,斗底紧贴并,且,且沿着斜坡,运,运动进行压,实,实平整。,要求：动臂,、,、斗柄和铲,斗,斗三者同时,动,动作。司机,只,只操纵斗柄,，,，要求动臂,连,连动，以保,证,证斗柄端铰,沿,沿平行于斜,坡,坡面的面运,动,动；同时也,要,要求斗连动,，,，使斗底接,地,地角度保持,一,一定。,3.控制斗,倾,倾角：动臂,举,举升的过程,中,中斗倾角保,持,持不变，以,防,防斗内物料,撒,撒落。,要求：电子,控,控制系统在,动,动臂举升时,，,，控制器发,出,出信号，控,制,制斗倾角，,随,随着动臂举,升,升斗跟着相,应,应运动。,4.,卸土后斗复,归,归控制,：,当斗卸完土,后,后，应自动,回,回复到新的,挖,挖掘位置。,要求,:,动臂、斗柄,、,、斗和机体,回,回转四者配,合,合运动，没,有,有不必要的,调,调整动作。,12,-2,自动调平控,制,制系统,自动调平系,统,统的控制对,象,象：各种工,程,程机械上的,工,工作装置，,如,如沥青摊铺,机,机的熨平板,、,、水泥摊铺,机,机的机架、,推,推土机的推,土,土刀、铣刨,机,机的铣刨滚,等,等等。,一、控制原,理,理,工作装置由,液,液压缸来控,制,制其升降的,位,位移量，液,压,压缸在电液,转,转换元件的,控,控制下，输,出,出所需的运,动,动和动力。,二、类型,(1)电,机,机式。由传,感,感器检测路,基,基的不平度,，,，用伺服电,机,机作为执行,机,机构进行调,节,节。,(2)电,液,液式。与电,机式的主,要,要区别是其,用,用液压元件,作,作为执行机,构,构，调节牵,引,引点的垂直,位,位置。,(3)全液压式,。,。其特点是检测,装,装置和执行机构,都,都采用液压元件,。,。,(4)激光式。,以,以激光作为参考,基,基准，以光敏元,件,件作为转换器，,最,最后借助于电子,与,与液压元件来实,现,现调节。,三、摊铺机自动,调,调平系统,电液式自动调,平,平系统又分为开,关,关式、比例式和,比,比例脉冲式三,种,种。,1） 开关式自,动,动调平系统,开关式自动调平,系,系统由参考基准,、,、纵坡传感器、,横,横坡传感器、调,平,平油缸及电磁阀,等,等组成。,控制阀：普通电,磁,磁换向阀,工作过程：,（1）,推铺过程中，当,左,左侧路面不平而,使,使左牵引臂的牵,引,引点产生升降时,，,，安装在左牵引,臂,臂上的纵坡传感,器,器也将随之升降,，,，这就改变了传,感,感器的传感臂与,基,基准线之间的初,始,始夹角（一般为45），从而,产,产生高度偏差信,号,号。,（2）纵坡传感,器,器将此高度偏差,信,信号转变为电信,号,号，并经驱动电,路,路推动左侧电磁,阀,阀，使调平油缸,带,带动牵引臂的牵,引,引点上升或下降,，,，直到熨平板恢,复,复原来的工作仰,角,角，传感器也回,到,到原位。此时偏,差,差信号消失，油,缸,缸停止调节。,（3）右侧的调,节,节与左侧相似，,不,不同之处是它用,横,横坡传感器检测,横,横向坡度的变化,，,，只要有坡度偏,差,差，右侧调平油,缸,缸便进行调节，,直,直到横向坡度恢,复,复设定值。,特点：开关式自,动,动调平系统只有,“,“开”和“关”,两,两种状态，不管,所,所检测到的偏差,大,大小，只要有偏,差,差，调平油缸便,以,以恒速进行调节。由于,液,液压系统的惯性,，,，易产生超调，,很难使偏差为零,，,，系统易发生振,荡,荡，影响铺设路,面,面的平整度。结,构,构简单，对元器,件,件性能要求不高,，,，价格低。,2）比例式自动,调,调平系统,控制阀：,比例电磁换向阀,特点：根据偏差,信,信号的大小以相,应,应的快慢速度进,行,行连续调节，偏,差,差为零时，调节,速,速度也为零，因,此,此不存在因“搜,索,索”和超调引起,的,的振荡，性能较,好,好。,2）比例脉冲式,自,自动调平系统,控制阀：,高频开关型电磁,换,换向阀,工作原理：,在“恒速调节区,”,”和“死区”之,间,间设立“脉冲区,”,”。当偏差较小,，,，位于“死区”,时,时，系统不调节,；,；当偏差进入“,脉,脉冲区”时，控,制,制器以与偏差大,小,小成比例的脉冲,信,信号推动电磁阀,工,工作；当偏差进,入,入“恒速调节区,”,”时，控制器输,出,出连续调节信号,以,以恒速调节液压,缸,缸。,特点,:,价格便宜，经济,实,实用，不会“超,调,调”。但存在“,死,死区”，调节精,度,度不如比例式自,动,动调节系统。,四、平地机刀板,自,自动调平系统,电液式,自,自动调平,系,系统,组成：由手动操,纵,纵系统（,包,包括泵、,手,手动操纵,阀,阀、左右,升,升降油缸,等,等）和自,动,动控制部,分,分（包括,倾,倾斜仪、,控,控制箱、,电,电磁阀和,流,流量调整,阀,阀等）组,成,成。,工作原理,：,：在刀板上,装,装有倾斜,仪,仪，检出,刀,刀板的倾,角,角值，与,倾,倾角设定,器,器（在控,制,制箱内）,设,设定的倾,角,角值在运,算,算放大器,中,中进行比,较,较，产生,纠,纠正信号,，,，驱动电,磁,磁阀使油,缸,缸升降，,从,从而控制,刀,刀板，保,持,持所希望,的,的倾角。,五、,激光式自,动,动调平系,统,统,激光调平,系,系统是利,用,用激光发,射,射机发出,的,的激光束,为,为调平基,准,准，控制,刮,刮刀升降,油,油缸自动,地,地调节刮,刀,刀位置。,激光控制,自,自动找平,系,系统由激,光,光发射器,、,、激光接,收,收器、控,制,制器和执,行,行机构组,成,成。,激光发射,器,器是由有源,电,电池驱动,的,的一种激,光,光发生装,置,置，它被,安,安置在作,业,业面适当,位,位置的三,角,角架上。,激光接受,器,器的功用是,接,接受激光,发,发射器发,来,来的高程,光,光信号，,并,并根据相,对,对基准参,照,照面的高,度,度变化将,光,光信号转,换,换成变化,的,的电信号,，,，并传输,到,到控制器,。,。,控制器将激光接,受,受器传递,来,来的电位,信,信号，经,过,过数据分,析,析处理后,转,转换成控,制,制信号，,控,控制电磁,比,比例换向,阀,阀通过对,铲,铲刀提升,液,液压缸的,油,油量和方,向,向控制，,实,实现铲刀,的,的自动升,降,降。,激光式调,平,平系统有,两,两种：一,种,种是显示,加,加激光调,平,平型，另,一,一种是激,光,光调平与,电,电子调平,结,结合型。,1）显示,加,加激光调,平,平型,典型的是,美,美国,Spectra-Physics,公司的,Laser-Plane（,激光调平,）,）系统。,该,该系统由,激,激光发射,机,机、激光,接,接收机、,控,控制箱、,显,显示器和,液,液压电磁,伺,伺服阀组,成,成。,2）激光,调,调平与电,子,子调节结,合,合型,它与电子,调,调平系统,不,不同之处,是,是纵向刮,平,平以激光,束,束为基准,，,，而电子,调,调平系统,中,中纵向刮,平,平是以基,准,准绳或者,符,符合要求,的,的路面为,基,基准。,刮刀纵向,刮,刮平采用,激,激光调平,方,方式控制,，,，而斜度,控,控制采用,倾,倾斜仪测,量,量控制，,这,这样激光,接,接收机只,需,需要安装,一,一个，装,在,在纵向刮,平,平控制一,侧,侧的牵引,架,架上，以,激,激光束为,基,基准调节,这,这一侧的,刮,刮刀高度,，,，倾斜仪,装,装在牵引,架,架上，可,以,以检测刮,刀,刀的横向,斜,斜度，按,照,照设置的,斜,斜度要求,控,控制另一,侧,侧升降油,缸,缸。,第十三章,施,施工机,械,械行走装,置,置控制系,统,统,施工机械,行,行走装置,的,的控制，,就,就是对施,工,工机械的,传,传动、行,驶,驶、转向,及,及制动系,统,统装置进,行,行控制，,将,将动力装,置,置的动力,进,进行适当,转,转化和传,递,递，以适,合,合机械行,驶,驶和作业,的,的需要，,同,同时达到,改,改善机械,操,操纵性能,、,、减轻司,机,机劳动强,度,度等的目,的,的。,常用控制,系,系统类型,：,：,1.,自动换挡,系,系统：,用于机械,驱,驱动行驶,的,的车辆中,，,，实现,自动换挡,变,变速。,2.,无级变速,系,系统：,用于全液,压,压驱动行,驶,驶的车辆,中,中，实现,无,无级变速,。,。,13,-1,施工机械,自,自动换挡,系,系统,自动换挡,系,系统：,车辆在行,驶,驶过程中,，,，操纵者,按,按行驶需,要,要控制操,纵,纵手柄，,系,系统可根,据,据发动机,负,负荷和车,辆,辆运行工,况,况，自动,换,换入不同,档,档位，达,到,到变速的,目,目的。,自动换挡,系,系统的工,作,作原理：,按照换挡,规,规律的要,求,求，随着,控,控制参数,的,的变化，,自,自动地选,择,择最佳换,挡,挡点，发,出,出换挡信,号,号，换挡,信,信号操纵,换,换挡执行,机,机构，完,成,成挡位的,自,自动变换,。,。,自动换挡,系,系统根据,其,其换挡信,号,号的产生,及,及控制换,挡,挡阀方式,的,的不同，,可,可分为液压式和电液式。,液压式：,是将车辆,的,的行驶速,度,度,v、,油门开度,x,等行驶状,况,况参数转,换,换成油压,信,信号,P，,由油压信,号,号控制换,挡,挡阀完成,自,自动换挡,。,。,电液式：,是将,v、x,等行驶状,况,况参数转,换,换成电信,号,号后输入,电,电子换挡,控,控制器，,由,由电子换,挡,挡控制器,控,控制换挡,阀,阀而实现,自,自动换挡,。,。,2.自动,换,换挡系统,的,的控制内,容,容,控制的主,要,要内容:,换挡规律的控制和换挡品质的控制。,换挡规律,是指各排,挡,挡间随工,况,况参数自,动,动进行换,挡,挡的变化,规,规律,；,换挡品质,是指换挡,过,过程的平,稳,稳性，常,以,以冲击度,来,来衡量,。,3.自动,换,换挡系统,的,的基本组,成,成,电液式,：,（1）供,油,油系统：,油,油滤器、,油,油泵、变,矩,矩器、减,压,压阀、背,压,压阀、锁,止,止阀、顺,序,序阀、冷,却,却器等,（2）执,行,行机构：,制,制动器、,离,离合器、,闭,闭锁离合,器,器等组成,。,。制动器,和,和离合器,不,不同组合,的,的接合，,可,可构成变,速,速器的各,前,前进挡和,倒,倒退挡。,(3)换,挡,挡控制机,构,构：,是一个计,算,算机控制,的,的开关电,路,路，它以,速,速度传感,器,器、油门,开,开度传感,器,器为依据,，,，接受车,辆,辆的行驶,状,状况参数,，,，再根据,变,变速选择,器,器的电信,号,号，自动,计,计算合适,的,的换挡时,刻,刻。,(4),信,信号转,换,换系统,：,：,速度传,感,感器、,油,油门开,度,度电位,计,计、定,位,位器和,变,变速选,择,择器将,车,车辆行,驶,驶状态,参,参数及,其,其它选,择,择参数,转,转换成,电,电信号,送,送至计,算,算机或,电,电子控,制,制机构,。,4.自动换,挡,挡变速器控,制,制系统,1）系统的,组,组成及功用,控制系统包,括,括速度传感,器,器、定位传,感,感器、变速,控,控制器（内,装,装计算机）,、,、各电磁阀,及,及执行元件,。,。,工程机械自,动,动换挡系统,一,一般采用双,参,参数控制：,油,油门开度,x,和车速,v,，或发动机,转,转速,n,e,和车速,v,。,变速控制器的功用：,按照速度传,感,感器信号和,选,选择器设定,的,的位置信号,，,，自动设定,最,最佳的动力,变,变速挡位和,变,变速时刻。,速度传感器及速度传感器,控,控制器的功用：,测试变速器,输,输入和变矩,器,器涡轮轴的,转,转速，将转,速,速转换成电,信,信号并加工,放,放大，整形,成,成约12,V,的矩形脉冲,信,信号，然后,送,送到变速控,制,制器中。,根据速度传,感,感器送来的,脉,脉冲信号及,变,变速杆位置,信,信号，微型,计,计算机通过,驱,驱动电路驱,动,动相应的变,速,速电磁阀，,利,利用电磁阀,控,控制先导控,制,制油路，进,而,而控制换挡,阀,阀进行换挡,。,。,定位传感器的功用：,它和踏板连,接,接在一起，,当,当踩下踏板,时,时，定位传,感,感器产生电,信,信号并传至,变,变速控制器,，,，对正在接,合,合的工作挡,位,位进行限定,。,。此时自动,变,变速控制器,不,不再进行自,动,动变速控制,。,。,选择器的功用：,手动操作,的,的选择器,手,手柄用来,选,选定工作,速,速度的范,围,围，并将,选,选定的工,作,作速度范,围,围信号送,到,到变速控,制,制器中。,2）变速,控,控制器,铲运机上,使,使用的变,速,速控制器,，,，即,AESC,控制器。,13-2,无,无级变速控制,系,系统,无级变速普通,用,用于全液压驱,动,动行驶的车辆,中,中，尤其是现,代,代工程机械履,带,带式行驶车辆,的,的行驶系统均,采,采用全液压驱,动,动的电控液压,泵,泵一马达系统,，,，实现无级变,速,速。,一、无级变速,传,传动系统组成,无级变速传动,系,系统的动力传,递,递路线为：发,动,动机,液压泵,液压马达,轮边减速,驱动轮。,由于液压泵、,液,液压马达的数,量,量和形式不同,，,，传递路线也,可,可分为以下型,式,式：,二、速度控制,方,方式,电控泵马达,速,速度控制系统,可,可分三种控制,方,方式。,1,开环控制系,统,统,变量泵和阀控,液,液压缸组成的,位,位置回路控制,系,系统：通过改,变,变变量泵的斜,盘,盘角来控制供,给,给液压马达的,流,流量，以此来,调,调节液压马达,转,转速。,2,带位置环的,闭,闭环控制系统,在开环速度控,制,制的基础上，,增,增加了速度传,感,感器，将液压,马,马达速度进行,反,反馈，构成闭,环,环控制系统。,速度反馈信号,与,与指令信号的,差,差值经积分放,大,大器加到变量,伺,伺服机构的输,入,入端，使泵的,流,流量向减小速,度,度误差的方向,变,变化。,3,不带位置环,的,的闭环控制系,统,统,如果将泵变量,机,机构的位置反,馈,馈通路去掉，,可,可以得到速度,控,控制系统。,三、行驶控制,原,原理,控制系统的基,本,本功能：,车辆的直线行,驶,驶、转向、前,进,进、后退、制,动,动以及制动过,程,程中动力传递,配,配合等。,前进后退就是,通,通过电路的逻,辑,辑判断决定哪,个,个电磁阀工作,；,；,速度的控制是,确,确定通入电磁,阀,阀工作电流的,大,大小；,转向,则,则是,两,两者,综,综合,控,控制,的,的结,果,果。,