1概述
现代沥青摊铺机大部分装有电子监测与故障诊断系统,用于对发动机、液压系统及控制系统等的运行状态进行监测。当发现异常情况时该系统己能够及时报警,并指出故障的部位,使操作人员随时都可得知摊铺机各部分的运转情况,让日常作业的保养检查工作简化,时间缩短,并可及早发现和排除摊铺机的异常情况,防止事故的扩大,从而减少维修和停机时间,降低保养和维修费用,改善作业环境,提高摊铺机的生率。同时,对于经验不足的操作人员而言,由于不必担心设备运转状态是否正常,集中于驾驶操作上,从而改善了作业条件,进一步提高了生产率。
目前摊铺机的卞要监测参数有:蓄电池的充电量、发动机机油压力、冷却水温度、液压油温度、空气滤清器、冷却水液面高度、风冷发动机风扇皮带紧度等。报警方式通常为光报警(指示月‘发光)或声光报警(喇叭或蜂鸣器发声),如ABG Titan 411和423型摊铺机,当发动机风冷皮带断裂或机油压力异常时,除了相应指标月‘发光报警外,喇叭也报警。各种报警指示月‘位于主控台仪表盘上,可以使操作人员很方便的观察到,从而可及时地采取相应的措施。传统摊铺机的电子监控系统一般都采用模拟电路,不能进行定量数字显示,只能进行定性的自动报警。监测参数传感器通常为开关式或触点式,其与报警指示月‘串联,当出现异常现象时,传感器触点闭合,接通指示月‘电路,指示月‘发光。触点的闭合也使控制继电器线圈通电,从而也接通喇叭或蜂鸣器的电路,进行声光报警。
现代路面施工工程对摊铺机的各方面性能提出了越来越高的要求。随着电子技术、计算机技术的发展,采用微机控制的数字化控制系统在现代摊铺机中得到了广泛应用。目前国内原装进日、引进技术生产及国产主流摊铺机的行走控制系统基本上都采用了计算机控制。微机的应用大大提高了控制精度自动化程度,并使操作变得简单。例如美国产布鲁诺克斯(Blow-Knox)摊铺机,采用数字式自动调平控制器后,纵坡分辨率可达0.127 mm,横坡分辨率也可达0.01 %
机电一体化技术和计算机技术在摊铺机上的应用.使系统越来越复杂.这样就给使用操作人员提出了越来越高的要求。基于微机的数字化系统的应用进一步提高了系统的监测与故障诊断功能,并使其智能化。通过微机的监测、分析与判断,能够准确地确定故障的隐患,并及时通过各种方式通知操作人员,从而解除了操作人员的后顾之忧,降低了对操作人员的要求,使他们能迅速地排除故障,避免重大事故的发生。下面以布鲁诺克斯摊铺机的数字式自动调平系统为例,介绍电子监测与故障诊断系统的功能与工作原理。
2数字式自动调平系统的组成
摊铺机的数字式自动调平系统由纵坡和横坡传感器、纵/横坡控制台和控制器、液压控制阀、调平油缸等组成。纵/横坡控制器既可单独进行纵坡控制,也可单独进行横坡控制,可通过控制器面板上的“模式选择开关”进行选择。调平系统配备有两套控制器,每个控制器控制着其在设备上所安装的一侧。
控制器固定在控制台的上方,如图1所示。除了模式选择开关外.控制器上其它元件的作用如下:
1)升一降旋钮:是由旋钮控制的电位器,用于在纵坡控制器一侧调节铺层的厚度,在横坡控制器处调节熨平板或铺层的横向坡度;
2)选择器开关:用于控制控制器的输出以及LCD的显示;
3) LCD(液品显示单元):用于显示纵坡和横坡目标值、偏差以及修改值,同时也用来显示系统内部故障诊断代码。
控制台上的各元件作用如下:
(1)拨动开关:用于手动控制相应一侧调平油缸的上升或下降;
(2)上升、下降指示灯:用于在自动控制方式下,指示相应一侧调平油缸的运动方向;
(3)功能选择开关:用于选择不同的功能。
3 系统的状态监测与故障自诊断
纵/横坡控制器具有系统的状态监测与故障诊断的功能,它是通过监视系统的一些卞要参数或功能实现的。如果这些被监视参数或功能的任何一个超过设定值或不起作用,LCD上便有代表故障部位的故障代码闪烁,位于控制器上方的红色报警月‘也将发光报警,从而可使操作人员及时发现和排除故障。系统上电后,该状态监测与故障诊断功能一直处于工作状态,“模式选择开关”和“选择器开关”的位置对控制器的系统监视功能无任何影响。
3.1系统的故障与故障代码
(1)故障代码E01
如果向电磁阀输出控制信号的导线与++12V短接,当控制器接通电磁阀电路时,通过电磁阀的电流将过大。检测到过电流后,控制器停止工作并在LCD上显示故障代码E01,控制器将每隔约3s自动重新检测故障是否仍存在.电流恢复正常后故障代码将被自动清除.控制器也将重新投入工作。
(2)故障代码E02
如果系统的供电电压低于10.5V , LCD显示屏将出现闪烁的故障代码E02。当电压低于10.5V时,电磁阀不工作。当系统电压上升到10.5V以上时,此故障代码便消失。
(3)故障代码E03
当控制台上的“功能选择开关”位于“自动”位置,并目控制器到单个电磁阀线圈中的电流低于正常值时,便在显示窗日上闪烁E03代码。此时位于控制台上的上升、下降指示灯会同时闪烁,控制器顶部的报警灯也发光报警。如果开路是发生在控制器与两电磁阀线圈之间,则报警月‘不投入工作。当控制台上的“功能选择开关”位于“监控”或“手动”位置时,LCD显示故障代码E03属于正常现象。
(4)故障代码E04
当控制台上的“功能选择开关”处于“自动”位置时,如果纵坡传感器的位置超出设定的工作位置3 mm以上,A时间超过20s,或通过安装在熨平板前横梁上的横坡传感器检测到横梁的运动超出设定的工作位置0.1%以上,目时间超过20s,LCD便显小E04故障代码。
控制器是通过监视偏差电路的输出而判断传感器的位置是否超限的。偏差电路输出的是纵坡或横坡传感器的实际位置与所要求的位置的比较结果。
(5)故障代码E05
当控制器检测到电磁阀线圈所吸收的电流异常时,便显示E05故障代码。此故障有可能是由于线圈的慢慢失效所致。控制器检测这种情况,并在电磁阀线圈完全失效之前,给出其可能的工作异常警示,从而可在出现严重故障之前更换线圈。
(6)故障代码E06
当纵坡传感器摆臂/滑靴脱落或与参考基准(拉线、平均梁、路缘石等)接触不良时,显示窗日便闪烁E06代码。将摆臂重新装好并与参考基准面正确接触后,系统将自动恢复到正常的工作状态。
3.2系统故障的辅助诊断功能
纵/横坡控制器还具有辅助故障诊断功能,即CH(检查)功能。结合上述的故障代码显示功能,可以检测摊铺机与控制阀操作相关的许多故障。
启动了CH(检查)模式后,控制器便向控制油缸下降的电磁阀输出宽度可调的脉冲信号。操作人员可通过调节脉冲宽度来测量电磁阀的响应时间。如果用一根一芯的延长电缆将脉冲信号连至其他的电磁阀,操作人员便可检查摊铺机的通断型电磁阀的大部分功能。根据被测电磁阀经一定时间的动作而出现的性能变化,可识别一些潜在的问题。通过调节脉冲宽度,可在电磁阀完全失效之前发现其所存在的问题。例如,若电磁阀因液压油的污染而卡滞,其动作便会迟缓,除非控制脉冲的脉宽较宽。
LCD显示的最窄和最宽脉宽分别为0.45和4.00。将控制台上的“升一降旋钮”向DWN方向转动,将增加脉冲宽度;往UP方向转动,将减小脉冲宽度。检查电磁阀时,LCD的示值从0.45开始,增加LCD的示值直到电磁阀动作。如果有任何不正常的情况,与之相对应的故障代码将在LCD上闪烁。如果使电磁阀动作的脉宽显示值偏大,说明可能存在故障隐患,此时就应检查此电磁阀及其相关的元件。
4结语
目前国内外的卞流摊铺机以相对独立的分立小控制系统为卞,随着计算机控制技术、信息技术、网络技术等的迅速发展及不断向工程机械领域渗透,摊铺机的控制技术将向着系统整体控制的方向发展。摊铺机的状态监控功能也将向各子系统的集中监控方向发展,使操作人员在摊铺机的卞控台处,便可掌握各系统的运行状况,从而可进一步改善操作人员的工作环境,提高工作效率、