ЭКСКАВАТОР KOMATSU PC200-8

ЭКСКАВАТОР KOMATSU PC200-8:

Снижение расхода топлива экскаватора KOMATSU PC200-8 за счёт использования новых гидравлических и электронных систем управления. Новое дополнительное оборудование на экскаваторе KOMATSU PC200-8. Ниже описаны три основных элемента нового дополнительного оборудования в гидросистеме и электронике, используемыех на экскаваторе KOMATSU PC200-8 для снижения расхода топлива. Эти три элемента взаимосвязаны и работают совместно, чтобы улучшить взаимное управление двигателя и гидросистемы не только для снижения гидравлических потерь и потерь мощности двигателя, но и улучшения сложных операций.

1. Два клапана EPC используются для слияния и деления главного давления и давления магистрали LS, установленных на клапане деления потоков распределительного клапана. (Управление на экскаваторе KOMATSU PC200-7 осуществляется электромагнитным клапаном, имеющим положения ON/OFF. )

2. Два клапана PC-EPC устанавливаются для раздельного управления передним и задним насосами. (На экскаваторе KOMATSU PC200-7 один клапан PC-EPC для обоих насосов. )

3. Реле давления PPC экскаватора KOMATSU PC200-7 заменяются на датчики давления на KOMATSU PC200-8, кроме опускания стрелы, выгрузки грунта рукоятью и передвижения.

Слияние и разделение повторяются в зависимости от выбранного режима работы. Поэтому в качестве электромагнитного клапана, используемого для распределения потоков, выбран клапан EPC. Кроме того, для снижения ударной нагрузки на исполнительный механизм при переходе от слияния к делению, время переключения увеличено благодаря использованию клапана EPC.
Как разъяснялось выше, электронное управление позволяет оптимизировать взаимную работу двигателя и гидронасосов, что, в свою очередь, снижает расход топлива.
Снизить потери также можно при использовании эффективных узлов гидросистемы.
Узлы гидравлического оборудования использованы такие же, как и на модели 7.
Снижены удары клапана разделения потоков при переключении благодаря применению клапана EPC для управления.
Установлен датчик давления для более тонкого распознавании операций при новом способе управления (описано ниже).
Увеличение коэффицента полезного действия насоса
КПД насоса удалось поднять, снизив его внутренние утечки.
В последней версии используется клапан PC-EPC для заднего насоса.  В данном клапане канал подачи масла для смазки башмаков насоса, а также отверстия подачи масла под высоким давлением к опорной шайбе сделаны меньше.
(Исходя из независимого управления передним и задним насосами добавлен клапан EPC для управления PC).
Изменения в выходном штуцере насоса
(Боковой выход ¬Верхний выход)
Номер модели насоса — HPV95+95, как и на модели 7.
КПД насоса удалось поднять, снизив его внутренние утечки.

ЭКСКАВАТОР KOMATSU PC200-8:

ЭКСКАВАТОР KOMATSU PC200-8 Алгоритм объединения-разъединения насосов:
В обычном варианте, когда требуется большая подача, насосы объединены.
Более сложный алгоритм работы позволяет экономить на потерях на клапане компенсации.

При слиянии подач заднего и переднего насосов сравнивается не только давление насосов, но и давления LS. Клапан компенсации давления в контуре с меньшей нагрузкой срабатывает, или канал частично перекрывается большим давлением LS. Это приводит к потере давления в  200 K в данном случае. Чтобы избавиться от этой потери, установлены два клапана EPC для плавного слияния-разделения и разделения-слияния основного давления и давления LS вместо электромагнитного клапана с положениями ON/OFF, используемого на экскаваторе PC200-7.
ЭКСКАВАТОР KOMATSU PC200-8 В зависимости от давления насоса, когда одно или несколько показаний давлений становятся равными 200, 250 или 300 К и выше, соединённые магистрали разделяются модулированным управлением. Когда высокое давление понижается до 150 — 200 K или ниже, разделённые магистрали снова объединяются. Модулированное управление осуществляется двумя пропорциональными электромагнитными клапанами EPC для смягчения толчков при переключении.

Переключение между слиянием и разделением повторяется в зависимости от характера нагрузки и давления. Есть четыре режима слияния и три режима возврата к делению. Режимы переключения главной магистрали и магистрали LS различны.
ЭКСКАВАТОР KOMATSU PC200-8 Разделение насосов позволяет подстраивать каждый насос под свои нужды. Например, если операция с малой нагрузкой, то насос сможет повысить подачу. Т.е давление будет определяться не по максимальному давлению, а среднему давлению по двум операциям.

Красные прямоугольные области на напорных характеристиках переднего и заднего насосов отображают мощность двигателя при слиянии.  На экскаваторе PC200-7, например, когда давление переднего насоса высоко и достигает 300 кг/кв. см, давления обоих насосов становятся равными этоцй величине одновременно. На экскаваторе PC200-8 осуществляется независимое управление PC путём разделения магистралей переднего и заднего насосов, и жёлто-зелёная прямоугольная область отображает снижение потерь при слиянии.
Если рычаг ковша передвинут до крайнего положения, максимальную подачу можно увеличить, чтобы ускорить движение ковша. Таким образом, эта система не только помогает экономить топливо, но и ускорять работу экскаватора.
На экскаваторе PC200-7 магистрали переднего и заднего насосов объединяются обычно в режимах  A ( P ) и E, если происходит разгрузка одного исполнительного механизма, давление во обеих магистралях становится равным давлению разгрузки. При разгрузке клапаны PC-EPC получают максимальный ток от контроллера, и максимальное выходное давление для снижения подачи насоса до минимальной, т.н. система СО (отсечки). Эта система также помогает экономить топливо, но подача становится слишком низкой и замедляет подъём стрелы в этом случае.

На экскаваторе PC200-8 магистрали переднего и заднего насосов делятся, как описано выше, и помимо этого управления делением, каждый клапан PC-EPC работает отдельно. Клапаны PC-EPC заднего насоса отключают систему CO, и скорость подъёма стрелы может быть выше даже во время разгрузки магистрали переднего насоса.
Для контроллера важны не значения, а сочетания полученных сигналов для объединения-разъединения потоков.

Если рассмотреть в качестве примере подъём стрелы и выемку грунта рукоятью, есть три пороговых значения, и контроллер может распознать, в какой зоне находится каждый рычаг из трёх (зелёной, жёлтой или розовой). У других (выемка и выгрузка грунта ковшом и поворот платформы) две зоны, как показано зелёным и жёлтым. Помимо этого распознавания, распознаются значения главного давления, и контроллер задаёт соответствующий режим переключения и настройки мощности двигателя.

Когда давление PPC составляет 5 кг/кв. см, рабочее оборудование ещё не движется. Примерно при 9 -10 кг/кв. см начинает двигаться какой-либо исполнительный механизм, поэтому  5 — 14,9 кг/кв. см считается одной зоной. Зона 15 — (17 для выемки грунта ковшом) — 24,9 кг/кв. см — средней или большой скорости. Не менее 25 кг/кв. см — полный ход и максимальная скорость стрелы и рукояти.
Измерьте крутящий момент на приводе насоса и частоту вращения двигателя при помощи системы контроля, и составьте график крутящего момента двигателя SAA6D107E-1.
(практические занятия с машиной в мастерской)
В режиме Р 5 точек соответствия в зависимости от режима работы. Крутящий момент, поглощаемый насосом, расходится с точками соответствия двигателя, когда требуется т.н. соответствие на низких оборотах для экономии топлива.　Помимо этих 5 точек, есть линия соответствия 6 и точки соответствия передвижения, где мощность и точки крутящего момента выше. Насосом и двигателем можно управлять взаимно для экономии топлива, но когда требуется высокая мощность, точку соответствия можно быстро изменить благодаря новой системе управления насосом-двигателем.
Рукоять и ковш находятся в режиме разгрузки, но рукоять передвигается очень малыми ходами рычага давлением  PPC, не менее 5 кг/кв. см, а ковш передвигается ходом рычага немного больше, чем наполовину давлением РРС более 17 кг/кв. см. Давление заднего насоса соответствует давлению разгрузки, потому что золотник ещё не сдвинут или находится в нейтральном положении. С другой стороны, контур ковша полностью разгружен при максимальном давлении, 35 кг/кв. см.  Так как режим работы — P, контроллер посылает большой ток (736 мА) на задний электромагнитный клапан PC-EPC. Это означает, что система CO работает, чтобы снизить подачу насоса при высоком выходном давлении PC-EPC, управляемом током. На передний клапан PC-EPC подаётся 443 мА, поэтому это независимое управление каждым клапаном PC-EPC.
Кнопка на левом рычаге управления нажата, а включатель максимальной мощности в положении ON. Результаты контроля показаны справа. Давление заднего насоса возрастает с 35 до 38 МПа, а система CO при этом отключается. Ток заднего клапана PC-EPC снизился до 482 мА.