本發(fā)明涉及工程機(jī)械，尤其涉及一種工作裝置、裝載機(jī)及工作裝置控制方法。

背景技術(shù)：

1、裝載機(jī)是一種廣泛用于公路、鐵路、建筑、水電、港口及礦山等建設(shè)工程的土石方施工機(jī)械，它主要用于鏟裝土壤、砂石、石灰、煤炭等散狀物料，也可對(duì)礦石和硬土等作輕度鏟挖作業(yè)。裝載機(jī)工作裝置是在裝載機(jī)中實(shí)現(xiàn)鏟裝、舉升和下放等主要工序的裝置。

2、現(xiàn)有的裝載機(jī)工作裝置的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要為閥控液壓系統(tǒng)。用于實(shí)現(xiàn)工作斗舉升和轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)均利用液壓系統(tǒng)進(jìn)行控制。由于用于舉升工作斗的舉升系統(tǒng)具有負(fù)載高的特性，而用于轉(zhuǎn)動(dòng)工作斗的轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)具有負(fù)載低的特性，均采用液壓系統(tǒng)進(jìn)行控制會(huì)導(dǎo)致能量分配不合理，以及能量浪費(fèi)的問(wèn)題。

3、因此，亟需一種工作裝置、裝載機(jī)及工作裝置控制方法，以解決以上問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，目的在于提供一種工作裝置，該工作裝置能夠?qū)崿F(xiàn)工作斗舉升過(guò)程和工作斗轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中能量的合理利用，并節(jié)省能量。

2、為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

3、工作裝置，包括：

4、工作斗，被配置為鏟裝物料；

5、舉升機(jī)構(gòu)，連接于所述工作斗，被配置為舉升所述工作斗；

6、轉(zhuǎn)斗機(jī)構(gòu)，連接于所述工作斗，被配置為轉(zhuǎn)動(dòng)所述工作斗；

7、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)斗電驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)、舉升液壓驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)和補(bǔ)油子系統(tǒng)，所述轉(zhuǎn)斗電驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)電連接于所述轉(zhuǎn)斗機(jī)構(gòu)，被配置為驅(qū)動(dòng)所述轉(zhuǎn)斗機(jī)構(gòu)動(dòng)作，所述舉升液壓驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)連接于所述舉升機(jī)構(gòu)，被配置為驅(qū)動(dòng)所述舉升機(jī)構(gòu)動(dòng)作，所述補(bǔ)油子系統(tǒng)被配置為向所述舉升液壓驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)補(bǔ)充油料。

8、作為本發(fā)明提供的工作裝置的優(yōu)選方案，所述轉(zhuǎn)斗機(jī)構(gòu)包括執(zhí)行器和推桿，所述推桿同軸設(shè)置于所述執(zhí)行器，且所述推桿的兩端分別能夠伸出所述執(zhí)行器的兩端；

9、所述工作裝置還包括固定支架，所述推桿的一端可轉(zhuǎn)動(dòng)的設(shè)置于所述固定支架，所述推桿的另一端傳動(dòng)連接于所述工作斗，所述推桿沿所述執(zhí)行器的軸向動(dòng)作，能夠帶動(dòng)所述工作斗轉(zhuǎn)動(dòng)。

10、作為本發(fā)明提供的工作裝置的優(yōu)選方案，所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還包括電性連接的電源和驅(qū)動(dòng)器；

11、所述轉(zhuǎn)斗電驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)斗電機(jī)，所述轉(zhuǎn)斗電機(jī)電連接于所述轉(zhuǎn)斗機(jī)構(gòu)和所述驅(qū)動(dòng)器，所述驅(qū)動(dòng)器能夠控制所述轉(zhuǎn)斗電機(jī)，所述轉(zhuǎn)斗電機(jī)能夠帶動(dòng)所述轉(zhuǎn)斗機(jī)構(gòu)動(dòng)作。

12、作為本發(fā)明提供的工作裝置的優(yōu)選方案，所述舉升機(jī)構(gòu)包括舉升液壓缸和舉升缸桿，所述舉升缸桿設(shè)置于所述舉升液壓缸中，所述舉升缸桿單向伸出所述舉升液壓缸，并連接于所述工作斗；

13、所述舉升液壓缸的缸內(nèi)空間連接于所述舉升液壓驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)，所述舉升液壓驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)被配置為向所述舉升液壓缸提供液壓油。

14、作為本發(fā)明提供的工作裝置的優(yōu)選方案，所述舉升液壓驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)包括舉升液壓泵和油箱，所述舉升液壓泵的第一排油口和第二排油口分別連通于所述舉升液壓缸的有桿腔和無(wú)桿腔，所述舉升液壓泵被配置為將來(lái)自所述油箱的油料加壓，形成液壓油，并供給所述舉升液壓缸。

15、作為本發(fā)明提供的工作裝置的優(yōu)選方案，所述第一排油口與所述有桿腔之間的第一油路和所述第二排油口與所述無(wú)桿腔之間的第二油路之間設(shè)置溢流組件，所述第一油路中的液壓油和所述第二油路中的液壓油能夠通過(guò)所述溢流組件相互流通。

16、作為本發(fā)明提供的工作裝置的優(yōu)選方案，所述舉升液壓驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)還包括蓄能器，所述蓄能器連通于所述舉升液壓泵的第三排油口，并連通于所述舉升液壓缸，所述蓄能器能夠暫存所述舉升液壓泵中多余的液壓油，并供給所述舉升液壓缸。

17、作為本發(fā)明提供的工作裝置的優(yōu)選方案，所述第三排油口和所述蓄能器之間設(shè)置調(diào)速閥，所述調(diào)速閥能夠調(diào)節(jié)自所述舉升液壓泵流向所述蓄能器的液壓油的流量。

18、作為本發(fā)明提供的工作裝置的優(yōu)選方案，所述補(bǔ)油子系統(tǒng)包括補(bǔ)油液壓泵和補(bǔ)油電機(jī)，所述補(bǔ)油電機(jī)連接于所述補(bǔ)油液壓泵，并能夠控制所述補(bǔ)油液壓泵工作，所述補(bǔ)油液壓泵連通于所述油箱和所述舉升液壓泵，所述補(bǔ)油液壓泵被配置為將來(lái)自所述油箱的油料供給所述舉升液壓泵。

19、作為本發(fā)明提供的工作裝置的優(yōu)選方案，所述補(bǔ)油子系統(tǒng)還包括補(bǔ)油溢流閥，所述補(bǔ)油溢流閥設(shè)置于所述補(bǔ)油液壓泵和所述油箱之間，被配置為將所述補(bǔ)油液壓泵流出的多余的液壓油導(dǎo)向所述油箱。

20、根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)方面，目的在于提供一種裝載機(jī)，所述裝載機(jī)包括駕駛室本體、轉(zhuǎn)運(yùn)裝置和如上述方案任一項(xiàng)所述的工作裝置，所述轉(zhuǎn)運(yùn)裝置設(shè)置于所述駕駛室本體，被配置為帶動(dòng)所述駕駛室本體移動(dòng)，所述工作裝置設(shè)置于所述駕駛室本體。

21、根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，目的在于提供一種工作裝置控制方法，所述工作裝置控制方法基于如上述方案任一項(xiàng)所述的工作裝置進(jìn)行；所述舉升機(jī)構(gòu)包括同軸并可相對(duì)移動(dòng)的舉升液壓缸和舉升缸桿，所述舉升液壓驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)還包括舉升電機(jī)、舉升液壓泵和蓄能器，所述舉升電機(jī)連接于所述舉升液壓泵，能夠控制所述舉升液壓泵工作；

22、所述蓄能器連通于所述舉升液壓泵和所述舉升液壓缸，能夠暫存所述舉升液壓泵中多余的液壓油，并供給所述舉升液壓缸；

23、所述工作裝置控制方法包括：

24、s10、獲取所述舉升液壓缸的位移的誤差，所述舉升液壓缸的位移為所述舉升缸桿與所述舉升液壓缸的相對(duì)位移；

25、s20、進(jìn)行所述蓄能器工作狀態(tài)的辨識(shí)，當(dāng)所述蓄能器的實(shí)際流量小于流量閾值時(shí)，依次進(jìn)行步驟s30和s40；否則，直接進(jìn)行步驟s40；

26、s30、調(diào)節(jié)所述舉升液壓泵流向所述蓄能器的液壓油的流量；

27、s40、獲取所述舉升電機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量，若轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量≤舉升轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)閾值，則依次進(jìn)行s50和s60；否則，進(jìn)行s70；

28、s50、獲取所述舉升電機(jī)的轉(zhuǎn)速修正值；

29、s60、獲取舉升液壓缸的位移實(shí)際值；

30、s70、對(duì)所述舉升液壓驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)油；

31、s80、進(jìn)行所述工作斗的位姿調(diào)整。

32、本發(fā)明的有益效果：

33、本發(fā)明提供的工作裝置包括工作斗、舉升機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)斗機(jī)構(gòu)以及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。工作斗被配置為鏟裝物料；舉升機(jī)構(gòu)連接于該工作斗，被配置為舉升該工作斗；轉(zhuǎn)斗機(jī)構(gòu)連接于該工作斗，被配置為轉(zhuǎn)動(dòng)該工作斗。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)斗電驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)、舉升液壓驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)和補(bǔ)油子系統(tǒng)，該轉(zhuǎn)斗電驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)電連接于該轉(zhuǎn)斗機(jī)構(gòu)，被配置為驅(qū)動(dòng)該轉(zhuǎn)斗機(jī)構(gòu)動(dòng)作，該舉升液壓驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)連接于該舉升機(jī)構(gòu)，被配置為驅(qū)動(dòng)該舉升機(jī)構(gòu)動(dòng)作，該補(bǔ)油子系統(tǒng)被配置為向該舉升液壓驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)補(bǔ)充油料。也就是說(shuō)，在對(duì)負(fù)載較低的轉(zhuǎn)斗機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)中，利用轉(zhuǎn)斗電驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)，能夠提升效率，并節(jié)省能量。在對(duì)負(fù)載較高的舉升機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)中，利用舉升液壓驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)，能夠保證舉升工作的正常穩(wěn)定進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)能量的合理利用。利用補(bǔ)油子系統(tǒng)，能夠保證舉升機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定運(yùn)行。

34、本發(fā)明提供的裝載機(jī)采用本發(fā)明提供的工作裝置進(jìn)行物料的鏟挖、舉升和轉(zhuǎn)運(yùn)等，能夠?qū)崿F(xiàn)能量的合理利用。

35、本發(fā)明提供的工作裝置控制方法基于本發(fā)明提供的工作裝置進(jìn)行，以實(shí)現(xiàn)裝載機(jī)工作狀態(tài)的合理控制。