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  小挖电控系统的现状


  1  电控系统产品的主要供应商


  目前小挖电控系统的研究方面,日本的小松和日立、美国的卡特彼勒和凯斯、欧洲的JCB、阿特拉斯等公司仍处于主导位置,我国则主要有三一、徐工、柳工、广西玉柴等厂家。多年以来,国内企业为了缩小与国外产品在主机性能上的差距,多是装配国际知名品牌的液压元件、配套件等,其中主要采用博世力士乐、林德、洋马、KCM川崎等专业公司生产的小挖配套液压和电气控制产品。


  此外,国内的一些企业也相继推出了相关的车载仪表显示与油门执行机构,用户可以根据自身需要来选择车载电控系统的部件,其中主要厂家有贵州永青、合肥协力、湘潭时代、以广西精详仪表等。基于电控系统各个部件相对独立的要求,车载编程逐渐统一为IEC61131-3标准,车载部件之间的通讯协议也逐渐以CAN总线通讯为主。

小挖电控系统的现状
  2. 电控系统产品应用现状


  比较国内外的小挖电控系统可以发现,虽然国内生产厂家已经采用了进口的液压和电器元件,但在可靠性和技术细节上仍有待进一步提高。尤其是小型挖掘机受到成本等诸多因素的制约,难以实现通过直接引用进口液压产品来解决类似发动机与泵的匹配难题。


  目前,在仪表显示上,国内多数生产厂针对液晶显示屏采用系列化设计,按照不同档次配置不同的控制器和液晶显示屏,如KCM川崎控制器搭配黑白屏、德国屏OPUS46、华兴替代屏(内置GPS)以及触摸屏等。但是高配置的仪表显示器多数应用于大挖或是高端小挖上,在普通小挖上的开发仍需要一定时间。

小挖电控系统的现状
  某些专业公司比如贵州永青针对小挖设计了专用仪表总成,采用液晶模拟圆弧显示油温、油压等工作参数,不仅具备基本的报警功能,而且存有文本记录,目前已成功应用于山河智能SWE系列、龙工和三一挖掘机。


  另外合肥协力也设计了性能较为高端的WZB218A-XG与WZB914型仪表,其中WZB218A-XG配置了5.7”进口彩色TFT液晶屏,并集成CAN通讯功能,配备TTC60控制器;而WZB914仪表硬件主控芯片采用32位ARM内核处理器,以保证数据处理速度。除了常规显示外,这两款仪表均增加了维护报警功能,而且WZB914还具有GPS定位功能。


  关于功率匹配控制问题,在专门针对发动机与泵的匹配中,博世力士乐公司开发了液压挖掘机负载极限电子控制系统,林德公司也在该方面开发了液压挖掘机LSC系统,其功能类似于负载极限控制。基本控制方案是以发动机的工况协调整个系统,自动测试并存储发动机转速特性曲线图,通过直流电机控制发动机的转速,只需通过电位计就能完成发动机的转速及精细作业模式设定,另外具备发动机转速漂移自动补偿功能、暖机功能及过热保护功能等。


  在20t级液压挖掘机上,国内普遍采用了电控泵和节能控制器来实现不同工况的功率匹配以及节能控制,但小挖由于成本的限制还应用不多。在仪表总成设计时,多数开始引入并使用电子油门执行器。

小挖电控系统的现状
  3  小挖电控系统的发展趋势


  由于成本的限制,小挖的技术开发面临的矛盾是技术需要创新,而成本则要求低廉,这必然造成市场上小挖的技术层次参差不齐的局面。尤其是液压系统功率损失问题,使发动机和液压泵采取功率匹配控制的核心技术仍然由若干大公司所垄断,技术门槛较高,限制了它在小挖上的推广应用。


  通过分析可以看到,我国小挖存在很大改进空间。提高产品的竞争力,所需要的不只是功能更加完备的显示器,更需要的是实现节能减排的控制技术,尤其是发动机和液压泵的功率匹配控制,使柴油机在各种负载功率条件下都工作在经济工作区,提高工作效率、降低油耗。小挖上电控泵的引入刻不容缓,小挖电控系统设计上对于液压泵的控制技术开发,打破技术门槛垄断,势在必行。


  小挖电控系统的设计要实现油门控制系统、泵控系统以及电控仪表系统的综合改进。另外,工程机械网络技术已趋成熟,随着GPS、GSM/GPRS等技术的不断发展,利用GSM/GPRS网络传递挖掘机工作信息也将成为一种发展潮流,小挖的GPRS网络管理和相应的远程监控设备也需日益完善。


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