日立EX200-2型挖掘机采用微机控制，它采用了泵调节器电子化的负荷传感功率控制系统，与阀的控制共用一台控制器，柴油机另外用一台控制器，该机泵控部分是采用两高速电磁阀控制双联伺服变量柱塞泵。EX200-2型挖掘机的主泵伺服系统比较复杂，故障诊断和排除有一定的困难，因此在维修EX200-2型挖掘机主泵伺服系统时，必须在弄清其工作原理和正确分析故障原因的基础上，才能保证维修的质量。

图12-17 双联柱塞泵的变量系统原理图

1.主泵伺服变量系统的组成

图12-17为双联柱塞泵的变量系统原理图，它采用了采用负荷传感功率控制系统。泵上安装有高速电磁阀5、6，压力传感器（P传感器）4，角度传感器3，发动机转速传感器（N传感器）9，PVC（泵控制器）10。另外，还有设置在液压系统中的压差传感器11，它们对泵的工作过程有重要的作用。

高速电磁阀5、6（见图12-17）是变量信号的最终执行者，工作过程中接受来自PVC10的脉冲信号，完成快速开关动作。当阀6断路而阀5处于通路状态时，从先导泵8来的压力油进入伺服活塞7的小端，活塞另一端则通过阀5与油箱相通，伺服活塞上移，泵的斜盘倾角变小，排量减小。反之，当阀5断路而阀6处于通路时，泵的流量增加。

（1）高速电磁阀

高速电磁阀5、6在工作过程中接受来自PVC（泵控制器）的脉冲信号，每接受一个脉冲信号，它就完成一个快速的开关动作。油路的通断时间取决于脉冲的频率。

（2）压力传感器

压力传感器选用膜片式压力传感器，它将测得的泵出口压力值转化为相应的电压值，反馈到PVC进行处理，压力传感器的正常工作范围如图12-18所示。

（3）角度传感器

角度传感器的输入轴，通过一个拨叉连杆机构与泵的斜盘相连，将斜盘倾角转换成相应的电压信号，当斜盘倾角在2°～24°范围内变化时，相应的电压输出值正常变化范围如图12-19所示。

图12-18 压力传感器输出值的正常范围

图12-19 角度传感器输出值的正常范围

（4）发动机转速传感器

发动机转速传感器采用一个磁性探头，通过一个感应泵轴传动齿轮上的轮齿信号，由下式算出发动机的实际转速，并测得的实际转速（r/min）反馈给泵阀控制器。

式中，N为脉冲数；Z为齿数；T为采用周期（s）。

在不同制式下，发动机的正常转速范围：P制式为（2200±50）r/min；E制式为（1760±50）r/min；L制式为（1460±60）r/min；I制式为（800±60）r/min。

（5）压差传感器

压差传感器的作用是检测泵的出口压力与液压缸负载压力之间的差值。图12-20所示为压差传感器的正常输出值。

2.主泵伺服变量系统的工作原理

图12-20 压差传感器输出值的正常范围

采用高速电磁阀的泵变量原理如图12-21所示，液压泵设置了调速器，采用软件对泵的排量进行控制，因此不论挖掘机是在高原地区作业，还是经过长期运转使发动机的功率下降，都可以通过软件来解决。其基本原理是将压力传感器、倾斜角传感器、转速传感器和压差传感器（检定LS压差）四个信号输入到控制器，再将控制器的输出信号送入到两个高速电磁阀A和B，对主泵的倾斜进行控制。高速电磁阀A和B都关闭时，主泵倾斜角固定不变，A关闭而B打开，则倾斜角增加，泵的排量增加。反之，A打开而B关闭，则倾斜角减少。

图12-21 采用高速电磁阀的泵变量原理

3.泵控制系统的故障诊断和排除

泵控制系统的故障往往反映为整机系统故障，故障诊断及定位都比较困难，且涉及的原因比较多。泵工作不正常的故障通常可分为机械系统故障和电器系统故障。在分析和查找因泵故障所引起的整机系统故障时，首先应认真检查上述传感器接线是否松动，输出量是否在正常的范围内，逐一排除导致上述各种传感器输出不正常的原因。(www.daowen.com)

（1）高速电磁阀故障

特征信息：泵变量失灵，流量时大时小。

产生原因：电磁阀泄漏或堵塞，执行PVC所给信号即出现偏差。

故障分析：先用Ex.Dr（诊断仪）监视其参数，检查泵的倾角控制信号是否正常，而实际倾角是否随倾角信号的变化而变化，若倾角控制信号是正常，而实际倾角不随倾角信号的变化而变化，则可能是电磁阀泄漏或堵塞，拆下高速电磁阀清洗或更换零件。

（2）压力传感器有故障

特征信息：负荷工况发动机失速、熄火，整机速度慢。

产生原因：接线故障，传感头破裂导致无信号输出。

故障分析：在正常情况下，当系统压力接近溢流状态时，为了防止过载，泵的排量开始下降，压力传感器的作用就是向PVC正确地传递系统的压力值；如果压力传感器出现故障，则不能正确地向PVC反馈压力信号，当系统压力接近溢流状态时，PVC就不能给高速电磁阀发出减小排量的信号，从而使液压泵处于高压力、大排量的状态，发动机就会过载失速。这时可检查传感器电源线或更换器件。

（3）角度传感器失效或安装不正确

特征信息：发动机失速、熄火，负荷动作差，整机速度慢。

产生原因：拨杆断裂，斜盘上销子断裂，接线故障等导致无信号输出，输出值变化，输出信号极性不正确。

故障分析：角度传感器的输入轴通过一个连杆机构与泵的斜盘相连，将斜盘的实际角度以电压信号的方式反馈给PVC。当斜盘倾角在2°～24°的范围内变化时，其电压信号大约在1.8～4.4V之间变化。如果角度传感器失效，使PVC无法正确感知当前泵的斜盘倾角，就会向两高速电磁阀发生错误指令，导致发动机超载失速。另外，角度传感器也要按一定方向安装，以确保轴上的标记和外壳上的标签相差180°。

（4）转速传感器（N传感器）故障

特征信息：泵的排量减小，发动机失速。

产生原因：可能是转速传感器（N传感器）有故障。

故障分析：在作业过程中，若发动机转速有下降的趋势，为防止发动机转速继续下降，PVC就会向高速电磁阀发出减小排量的信号，以减小发动机载荷。若转速传感器出现故障，就会给PVC以错误信号，使泵的排量不会减小，就会造成发动机失速。

（5）压差传感器（DP传感器）故障

特征信息：负荷动作差，整机动作慢，噪声大。

产生原因：接线故障，机械卡死，温度漂移等导致无信号输出或输出值不变化。

故障分析：若压差值在0～2.6MPa之间变化，则其电压值在0.25～4.75V之间变化。当操纵杆位于中立位置时，压差值最大为2.6MPa，此时泵的排量最小。压差随负载大小的变化在0～2.6MPa之间变化。当压差低于1.5MPa时，PVC就会依据压差传感器所提供的信号向高速电磁阀发出增大斜盘角度的信号，而当压差值大于1.5MPa时，PVC就会向高速电磁阀发出减小斜盘倾角的信号，而泵的排量变小则有利于节能。一般来说，压差大于1.5MPa是发生在操纵杆位于中立位置，或液压缸活塞运行至极限位置而操纵杆仍处于操纵位置时卸荷状态。不满足上述条件则可拆开清洗，重新标定或更换新传感器。

（6）PVC电脑板或控制线路故障

特征信息：发动机失速，变量失灵。

产生原因：传感器和电磁阀等电器组件损坏而引起的线路短路，或控制线路出现断路和短路。

故障分析：PVC的上盖上有一个观察孔，正常情况下可以看到有一个红色的发光二极管在有规律地闪烁；如果发光二极管不闪烁或闪烁没有规律，就说明PVC或外围电器设备可能有故障。不过，在大多数情况下，PVC的损坏都是由于线路短路、传感器和电磁阀等电器组件损坏而引起的，因此在更换新的PVC前一定要进行仔细检查。

（7）变量机构出现故障

特征信息：泵变量失灵，排量处于最大位置。

产生原因：材料有缺陷，控制系统有故障。

故障分析：检查上述控制系统是否有故障，若没有就拆下泵进行检修，观察拨杆或销钉是否断裂。

EX200-2型挖掘机是采用微机控制，是典型的机电化一体产品，变量系统比较复杂，只有熟悉主泵伺服变量系统原理，并对系统原理图进行仔细分析，根据故障现象，先列出可能原因，然后采取逐一排除，从外到内逐步检查，就能排除故障。