專利名稱：用于施工機(jī)械的液壓泵的流動(dòng)控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種設(shè)置于諸如挖掘機(jī)的施工機(jī)械中的液壓泵的流動(dòng)控制系統(tǒng)。更特別地，本發(fā)明涉及一種用于施工機(jī)械的液壓泵的流動(dòng)控制系統(tǒng)，其能根據(jù)諸如動(dòng)臂油缸的液壓致動(dòng)器中產(chǎn)生的載荷壓力可變地控制可變排量液壓泵(下文稱作“液壓泵”)的排放速率。
背景技術(shù)：
一般而言，液壓施工機(jī)械根據(jù)操作桿的操作速率(這表示以與操作桿的操作量成比例的方式供應(yīng)到滑閥以移動(dòng)控制液壓流體流動(dòng)的滑閥的先導(dǎo)信號(hào)壓力)控制液壓泵的流 量，以節(jié)省能量。在現(xiàn)有技術(shù)中，不管載荷壓力如何，操作速率與液壓泵的排放流量之間的關(guān)系恒定。也即，在不管載荷壓力而控制排放流量的情況下，大量液壓流體從液壓泵排出，甚至在在產(chǎn)生中等或高載荷時(shí)也如此，因此流量和壓力的損耗產(chǎn)生，致使能量損耗發(fā)生。另一方面，在使用挖掘機(jī)或類似設(shè)備的作業(yè)期間，在以低于標(biāo)準(zhǔn)載荷壓力的載荷壓力完成作業(yè)的情況下，以與操作桿的操作速率成比例的方式排放期望流量的液壓流體，在所述低于標(biāo)準(zhǔn)載荷壓力的載荷壓力下，排放流量的變化范圍較寬并且需要精確控制。對(duì)比而言，在以高于標(biāo)準(zhǔn)載荷壓力的載荷壓力作業(yè)期間，也即，在緩慢地提升和移動(dòng)重型物體的情況下，高流量是不必要的，且流量變化不大。在挖掘和負(fù)載作業(yè)期間，操作速率快速地達(dá)到最大水平。因此，在以高于標(biāo)準(zhǔn)載荷壓力的載荷壓力作業(yè)期間，根據(jù)載荷壓力的操作速率和排放流量之間的關(guān)系校正不引起操作感覺上的較大變化。

發(fā)明內(nèi)容
摶術(shù)問是頁因此，本發(fā)明致力于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，且本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式涉及一種用于施工機(jī)械的液壓泵的流動(dòng)控制系統(tǒng)，其在以高于標(biāo)準(zhǔn)載荷壓力的載荷壓力作業(yè)期間，可根據(jù)載荷壓力降低排放流量的損耗和液壓泵的壓力損耗。技術(shù)方案根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種用于施工機(jī)械的液壓泵的流動(dòng)控制系統(tǒng)，所述流動(dòng)控制系統(tǒng)包括可變排量液壓泵，連接到所述液壓泵的至少一個(gè)液壓致動(dòng)器，在由與操作桿的操作速率成比例供應(yīng)的信號(hào)壓力移動(dòng)時(shí)控制被供應(yīng)到所述液壓致動(dòng)器的液壓流體的滑閥，檢測(cè)所述液壓泵的排放壓力的檢測(cè)傳感器，檢測(cè)根據(jù)所述操作桿的操作速率的信號(hào)壓力的檢測(cè)傳感器，以及根據(jù)所述檢測(cè)傳感器的檢測(cè)信號(hào)控制所述液壓泵的排放流量的控制單元，所述流動(dòng)控制系統(tǒng)包括第一步驟，借助于所述檢測(cè)傳感器檢測(cè)所述液壓泵的排放壓力和用于所述液壓致動(dòng)器的操作桿的操作速率；第二步驟，分別設(shè)定所述液壓致動(dòng)器的標(biāo)準(zhǔn)載荷壓力；第三步驟，將所述液壓泵的排放壓力水平與所述液壓致動(dòng)器的標(biāo)準(zhǔn)載荷壓力水平彼此比較；第四步驟，如果所述液壓泵的排放壓力高于所述液壓致動(dòng)器的預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)載荷壓力，則調(diào)整系數(shù)，使得所述液壓泵的排出流量根據(jù)所述液壓致動(dòng)器產(chǎn)生的載荷程度對(duì)于相同操作速率而言成比例地減??；第五步驟，如果所述液壓泵的排放壓力低于所述液壓致動(dòng)器的標(biāo)準(zhǔn)載荷壓力，則控制所述液壓泵的排放流量與所述操作速率成比例。根據(jù)本發(fā)明的方面，如果所述操作速率與所述液壓泵的排放流量之間的關(guān)系由所述第四步驟中的N階方程表示且所述液壓泵的排放壓力高于所述預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)載荷壓力，則可通過根據(jù)由所述液壓致動(dòng)器產(chǎn)生的載荷程度改變所述N階方程的系數(shù)，對(duì)于相同操作速率而言的所述液壓泵的排放流量減小。即使在N階方程的系數(shù)根據(jù)由所述液壓致動(dòng)器產(chǎn)生的載荷程度而改變且對(duì)于相同操作速率而言的所述液壓泵的排放流量減小的情況下，所述系數(shù)的變化范圍也受限，使得所述液壓泵的最大流量能以高于預(yù)定值的操作速率排出。如果在所述第五步驟中，所述液壓泵的排放壓力低于所述液壓致動(dòng)器的標(biāo)準(zhǔn)載荷壓力，則可根據(jù)用于預(yù)設(shè)操作速率的液壓泵的控制流量關(guān)系Q計(jì)算所述液壓泵的排放流量，Q=(aX (操作速率)+b) ο 如果在所述第四步驟中，所述液壓泵的排放壓力高于所述液壓致動(dòng)器的標(biāo)準(zhǔn)載荷壓力，則可根據(jù)所述液壓泵的控制流量關(guān)系Q計(jì)算所述液壓泵的排放流量，Q=((a+a’ ) X (操作速率)+ (b+b’))。技術(shù)效果根據(jù)本發(fā)明方面的如上述構(gòu)造的用于施工機(jī)械的液壓泵的流動(dòng)控制系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)。由于隨著液壓致動(dòng)器的載荷壓力的增加，液壓泵的排放流量減小，因此壓力損耗減小從而提聞效率，且燃料消耗率可提聞。


通過參照附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，將更清楚本發(fā)明的上述目的、其它特征和優(yōu)點(diǎn)，其中圖I是被施加于根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式的用于施工機(jī)械的液壓泵的流動(dòng)控制系統(tǒng)的液壓回路的不意圖；圖2的曲線圖示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式的用于施工機(jī)械的液壓泵的流動(dòng)控制系統(tǒng)中的操作速率與排放流量之間的關(guān)系；以及圖3的流程示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式的用于施工機(jī)械的液壓泵的流動(dòng)控制系統(tǒng)的操作。附圖兀件te號(hào)列表I :發(fā)動(dòng)機(jī)2 :可變排量液壓泵；3 :先導(dǎo)泵4 :操作桿5 :滑閥6 :排放路徑7、8 :檢測(cè)傳感器
9 :控制單元10:比例控制閥
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在，將參照附圖詳述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。諸如詳細(xì)構(gòu)造和元件等描述中所限定的對(duì)象僅是提供用來幫助本領(lǐng)域技術(shù)人員全面理解本發(fā)明的具體細(xì)節(jié)，本發(fā)明并不局限于下文所公開的實(shí)施方式。根據(jù)如圖I和2所示的本發(fā)明一實(shí)施方式，用于施工機(jī)械的液壓泵的流動(dòng)控制系統(tǒng)具有與發(fā)動(dòng)機(jī)I和先導(dǎo)泵3連接的可變排量液壓泵2，連接到液壓泵2的至少一個(gè)液壓致動(dòng)器(動(dòng)臂油缸、斗桿油缸、挖斗油缸等，未示出)，在由與操作桿4的操作速率成比例供應(yīng)的信號(hào)壓力移動(dòng)時(shí)控制被供應(yīng)到液壓致動(dòng)器的液壓流體的滑閥5，安裝在液壓泵2的排放流動(dòng)路徑6中以檢測(cè)液壓泵2的排放壓力的檢測(cè)傳感器7，檢測(cè)根據(jù)操作桿4的操作速率 的先導(dǎo)信號(hào)壓力(移動(dòng)滑閥5的次級(jí)信號(hào)壓力)的檢測(cè)傳感器8，以及根據(jù)檢測(cè)傳感器7和8的檢測(cè)信號(hào)控制液壓泵2的排放流量的控制單元9，所述流動(dòng)控制系統(tǒng)還包括借助于檢測(cè)傳感器7和8檢測(cè)液壓泵2的排放壓力和用于所述液壓致動(dòng)器的操作桿4的操作速率的第一步驟SlOO ;分別設(shè)定所述液壓致動(dòng)器的標(biāo)準(zhǔn)載荷壓力的第二步驟S200 ;將液壓泵2的排放壓力水平與所述液壓致動(dòng)器的標(biāo)準(zhǔn)載荷壓力水平彼此比較的第三步驟S300 ;如果液壓泵2的排放壓力高于液壓致動(dòng)器的預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)載荷壓力，則調(diào)整系數(shù)，使得液壓泵2的排出流量根據(jù)液壓致動(dòng)器產(chǎn)生的載荷程度對(duì)于相同操作速率而言成比例地減小的第四步驟S400 ；如果液壓泵2的排放壓力低于液壓致動(dòng)器的標(biāo)準(zhǔn)載荷壓力，則控制液壓泵2的排放流量與操作速率成比例的第五步驟S500。如果操作速率與液壓泵2的排放流量之間的關(guān)系由第四步驟中的N階方程表示且液壓泵2的排放壓力高于預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)載荷壓力，則通過根據(jù)由液壓致動(dòng)器產(chǎn)生的載荷程度改變N階方程的系數(shù)，對(duì)于相同操作速率而言的液壓泵2的排放流量減小。即使在N階方程的系數(shù)根據(jù)由液壓致動(dòng)器產(chǎn)生的載荷程度而改變且對(duì)于相同操作速率而言的液壓泵2的排放流量減小的情況下，所述系數(shù)的變化范圍也受限，使得液壓泵2的最大流量能以高于預(yù)定值的操作速率排出。如果在第四步驟S400中，液壓泵2的排放壓力高于液壓致動(dòng)器的標(biāo)準(zhǔn)載荷壓力，則根據(jù)液壓泵2的控制流量關(guān)系Q計(jì)算液壓泵2的排放流量，Q=((a+a’ ) X (操作速率)+ (b+b ’))。如果在第五步驟S500中，液壓泵2的排放壓力低于液壓致動(dòng)器的標(biāo)準(zhǔn)載荷壓力，則根據(jù)用于預(yù)設(shè)操作速率的液壓泵2的控制流量關(guān)系Q計(jì)算液壓泵2的排放流量，Q=(aX (操作速率)+b)。在附圖中，參考標(biāo)號(hào)10標(biāo)示比例控制閥，其以與來自控制單元9的控制信號(hào)成比例的方式改變從操作桿4供應(yīng)的信號(hào)壓力，以控制液壓泵2的排放流量。下文，將參照附圖詳述根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式的用于施工機(jī)械的液壓泵的流動(dòng)控制系統(tǒng)的使用示例。如圖2和3所示，檢測(cè)傳感器7和8檢測(cè)液壓泵2的排放壓力和用于所述液壓致動(dòng)器的操作桿4的操作速率(參見S100)，所檢測(cè)到的排放壓力信號(hào)和操作速率信號(hào)傳輸?shù)娇刂茊卧?。如在S200中，設(shè)定所述液壓致動(dòng)器的標(biāo)準(zhǔn)載荷壓力(舉例而言，在動(dòng)臂油缸情況下，120kg/cm2) ο如在S300中，將液壓泵2的排放壓力水平與所述液壓致動(dòng)器的標(biāo)準(zhǔn)載荷壓力水平彼此比較。如果液壓泵2的排放壓力高于液壓致動(dòng)器的標(biāo)準(zhǔn)載荷壓力，則處理進(jìn)行至下一步驟(S400)，而如果液壓泵2的排放壓力低于標(biāo)準(zhǔn)載荷壓力，則處理進(jìn)行至S500。如在S400中，如果液壓泵2的排放壓力高于液壓致動(dòng)器的標(biāo)準(zhǔn)載荷壓力，則調(diào)整系數(shù)，使得液壓泵2的排放流量根據(jù)由液壓致動(dòng)器產(chǎn)生的載荷程度對(duì)于相同操作速率而言成比例地減小。也即，如圖2的曲線中的虛線所示，利用液壓泵2的控制流量關(guān)系Q計(jì)算液壓泵2的排放流量，Q=((a+a’ ) X (操作速率)+ (b+b’ ))(此時(shí)，a表示用于控制液壓泵的斜盤的斜率，b表示用于控制液壓泵的斜率截距，a’表示f (液壓泵壓力)，f表示指定函數(shù)，b’表 示g (液壓泵馬力)，以及g表示指定函數(shù))。也即，通過提高液壓泵的控制流量最小化的點(diǎn)處和液壓泵的控制流量最大化的點(diǎn)處的操作速率，對(duì)于相同操作速率而言，降低了液壓泵2的排放流量，且因此可減小壓力和壓力損耗。如S500中，如果液壓泵2的排放壓力低于液壓致動(dòng)器的標(biāo)準(zhǔn)載荷壓力，則控制液壓泵2的排放流量與操作速率成比例。也即，如圖2中的曲線的實(shí)線所示，通過應(yīng)用用于預(yù)設(shè)操作速率原狀的液壓泵2的控制流量關(guān)系Q，Q=(aX (操作速率)+b)，計(jì)算液壓泵2的排
放流量。如S600中，根據(jù)上述的S400或S500中的液壓泵2的控制流量關(guān)系，計(jì)算液壓泵2的排放流量。產(chǎn)業(yè)應(yīng)用件如從上述中清楚的，依據(jù)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的用于施工機(jī)械的液壓泵的流動(dòng)控制系統(tǒng)，由于隨著由諸如動(dòng)臂油缸的液壓致動(dòng)器所產(chǎn)生的載荷壓力的增加，對(duì)于相同操作速率而言，液壓泵的排放流量減小，因此壓力損耗減小從而提高效率，且燃料消耗率可提聞。
權(quán)利要求
1.一種用于施工機(jī)械的液壓泵的流動(dòng)控制系統(tǒng)，所述流動(dòng)控制系統(tǒng)包括可變排量液壓泵，連接到所述液壓泵的至少一個(gè)液壓致動(dòng)器，在由與操作桿的操作速率成比例供應(yīng)的信號(hào)壓力移動(dòng)時(shí)控制被供應(yīng)到所述液壓致動(dòng)器的液壓流體的滑閥，檢測(cè)所述液壓泵的排放壓力的檢測(cè)傳感器，檢測(cè)根據(jù)所述操作桿的操作速率的信號(hào)壓力的檢測(cè)傳感器，以及根據(jù)所述檢測(cè)傳感器的檢測(cè)信號(hào)控制所述液壓泵的排放流量的控制單元，所述流動(dòng)控制系統(tǒng)包括 第一步驟，借助于所述檢測(cè)傳感器檢測(cè)所述液壓泵的排放壓力和用于所述液壓致動(dòng)器的操作桿的操作速率； 第二步驟，分別設(shè)定所述液壓致動(dòng)器的標(biāo)準(zhǔn)載荷壓力； 第三步驟，將所述液壓泵的排放壓力水平與所述液壓致動(dòng)器的標(biāo)準(zhǔn)載荷壓力水平彼此比較； 第四步驟，如果所述液壓泵的排放壓力高于所述液壓致動(dòng)器的預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)載荷壓力，則調(diào)整系數(shù)，使得所述液壓泵的排出流量根據(jù)所述液壓致動(dòng)器產(chǎn)生的載荷程度對(duì)于相同操作速率而言成比例地減小；以及 第五步驟，如果所述液壓泵的排放壓力低于所述液壓致動(dòng)器的標(biāo)準(zhǔn)載荷壓力，則控制所述液壓泵的排放流量與所述操作速率成比例。
2.如權(quán)利要求I所述的用于施工機(jī)械的液壓泵的流動(dòng)控制系統(tǒng)，其中，如果所述操作速率與所述液壓泵的排放流量之間的關(guān)系由所述第四步驟中的N階方程表示且所述液壓泵的排放壓力高于所述預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)載荷壓力，則通過根據(jù)由所述液壓致動(dòng)器產(chǎn)生的載荷程度改變所述N階方程的系數(shù)，對(duì)于相同操作速率而言的所述液壓泵的排放流量減小。
3.如權(quán)利要求2所述的用于施工機(jī)械的液壓泵的流動(dòng)控制系統(tǒng)，其中，即使在N階方程的系數(shù)根據(jù)由所述液壓致動(dòng)器產(chǎn)生的載荷程度而改變且對(duì)于相同操作速率而言的所述液壓泵的排放流量減小的情況下，所述系數(shù)的變化范圍也受限，使得所述液壓泵的最大流量能以高于預(yù)定值的操作速率排出。
4.如權(quán)利要求I所述的用于施工機(jī)械的液壓泵的流動(dòng)控制系統(tǒng)，其中，如果在所述第五步驟中，所述液壓泵的排放壓力低于所述液壓致動(dòng)器的標(biāo)準(zhǔn)載荷壓力，則根據(jù)用于預(yù)設(shè)操作速率的液壓泵的控制流量關(guān)系Q計(jì)算所述液壓泵的排放流量，Q= (aX (操作速率)+b)。
5.如權(quán)利要求I所述的用于施工機(jī)械的液壓泵的流動(dòng)控制系統(tǒng)，其中，如果在所述第四步驟中，所述液壓泵的排放壓力高于所述液壓致動(dòng)器的標(biāo)準(zhǔn)載荷壓力，則根據(jù)所述液壓泵的控制流量關(guān)系Q計(jì)算所述液壓泵的排放流量，Q=((a+a’ ) X (操作速率)+ (b+b’))。
全文摘要
公開一種用于施工機(jī)械的液壓泵的流動(dòng)控制系統(tǒng)，其能夠根據(jù)動(dòng)臂油缸或類似裝置的液壓致動(dòng)器處產(chǎn)生的載荷壓力可變地控制液壓泵的排出流動(dòng)。在根據(jù)本發(fā)明的用于液壓泵的流動(dòng)控制系統(tǒng)中，在檢測(cè)液壓泵的排出壓力和用于相應(yīng)液壓致動(dòng)器的控制桿的相應(yīng)控制程度且為各液壓致動(dòng)器設(shè)定平均載荷壓力之后，執(zhí)行控制以減小流量，使得如果液壓泵處的排出壓力大于相應(yīng)液壓致動(dòng)器的平均載荷壓力，則使液壓泵的排出流動(dòng)等于液壓致動(dòng)器處的載荷量，以及執(zhí)行控制，使得如果液壓泵處的排放壓力小于相應(yīng)液壓致動(dòng)器處的平均載荷壓力，則使液壓泵處的排出流動(dòng)與控制程度成比例。
文檔編號(hào)E02F9/22GK102918281SQ201080067134
公開日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2010年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月28日
發(fā)明者鄭海均, 李相熙, 辛興周 申請(qǐng)人:沃爾沃建造設(shè)備有限公司