專利名稱:一種挖掘機(jī)正流量液壓系統(tǒng)的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種挖掘機(jī)正流量液壓系統(tǒng)的控制方法,應(yīng)用于安裝正流量液壓系統(tǒng)的挖掘機(jī),屬于挖掘機(jī)控制系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,挖掘機(jī)在工程建設(shè)領(lǐng)域,特別是在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的作用越來(lái)越明顯,近幾年其銷量也節(jié)節(jié)攀升。挖掘機(jī)作為工程機(jī)械之王,使用者對(duì)其性能要求越來(lái)越高,而正流量液壓系統(tǒng)因其響應(yīng)快、節(jié)能高等優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)被廣泛使用,雖然國(guó)內(nèi)已有生產(chǎn)廠家開(kāi)始批量生產(chǎn)裝配正流量液壓系統(tǒng)的挖掘機(jī),但是主導(dǎo)流量液壓系統(tǒng)的電控系統(tǒng)仍由國(guó)外零部件供應(yīng)商提供,給公司產(chǎn)品在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中帶來(lái)不利因素,因而國(guó)人亟需研發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的電控系統(tǒng)及正流量控制方法。然而正流量的控制系統(tǒng)比較復(fù)雜,有 如下難點(diǎn)考慮采集哪些參數(shù)進(jìn)行控制,采用哪些控制方法,如何分配雙泵的吸收功率,符合匹配泵和發(fā)動(dòng)機(jī)的功率,如何防止發(fā)動(dòng)機(jī)熄火等。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述現(xiàn)存的技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明提供一種挖掘機(jī)正流量液壓系統(tǒng)的控制方法,以滿足挖掘機(jī)在各種操作時(shí)對(duì)系統(tǒng)流量的需求,提高作業(yè)效率。本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的,通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)在挖掘機(jī)操作先導(dǎo)油路上分別安裝回轉(zhuǎn)壓カ傳感器、動(dòng)臂上升壓カ傳感器、動(dòng)臂下降壓カ傳感器、斗桿內(nèi)收壓カ傳感器、斗桿外擺壓カ傳感器、鏟斗內(nèi)收壓カ傳感器、鏟斗外擺壓カ傳感器、左行走壓カ傳感器以及右行走壓カ傳感器;在兩個(gè)主泵上分別安裝主泵I壓カ傳感器和主泵2壓カ傳感器;在發(fā)動(dòng)機(jī)上安裝發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器;在兩個(gè)主泵上分別安裝主泵I電磁比例閥和主泵I電磁比例閥,本方法包括如下具體控制步驟I)挖掘機(jī)開(kāi)始工作時(shí),控制器分別檢測(cè)回轉(zhuǎn)壓カP1、左行走壓カP2、動(dòng)臂上升壓力P3、斗桿內(nèi)收壓カP4、斗桿外擺壓カP5、鏟斗內(nèi)收壓カP6、鏟斗外擺壓カP7、動(dòng)臂下降壓力P8、右行走壓カP9 ;2)比較回轉(zhuǎn)壓カPl和左行走壓カP2的大小,得出最大的壓カP21 ;比較動(dòng)臂上升壓カP3、斗桿內(nèi)收壓カP4、斗桿外擺壓カP5、鏟斗內(nèi)收壓カP6、鏟斗外擺壓カP7的大小,得出最大的壓カP22 ;比較動(dòng)臂下降壓カP8和右行走壓カP9的大小,得出最大壓カP23 ;3)比較壓カP21和P22的大小,得出最大壓カP31,根據(jù)主泵I的需求排量與壓カP31成正比計(jì)算主泵I的需求排量ql_x= n*P31 ;比較壓カP22和P23的大小,得出最大壓力P32,根據(jù)主泵2的需求排量與壓カP32成正比計(jì)算主泵2的需求排量q2_x= n*P32 ;4)檢測(cè)主泵I的壓カP11,計(jì)算主泵I的需求扭矩Tl_x=ql_x*Pll/ 6 ;檢測(cè)主泵2的壓カP12,計(jì)算主泵2的需求扭矩T2_x=q2_x*P12/ 8 ;5)設(shè)定發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞給主泵的扭矩為T,比較T、Tl_x、T2_x的大小;
6)如果Tl_x〈T/2且T2_x〈T/2,則主泵I的實(shí)際扭矩Tl_s=Tl_x,主泵2的實(shí)際扭矩 T2_s=T2_x ;如果Tl_x>T/2且T2_x〈T/2,則主泵I的實(shí)際扭矩Tl_s=T_T2_s,主泵2的實(shí)際扭矩 T2_s=T2_x ;如果Tl_x〈T/2且T2_x>T/2,則主泵I的實(shí)際扭矩Tl_s=Tl_x,主泵2的實(shí)際扭矩T2_s=T-Tl_s ;如果Tl_x>T/2且T2_x>T/2,則主泵I的實(shí)際扭矩Tl_s=T/2,主泵2的實(shí)際扭矩T2_s=T/2 ;7)計(jì)算主泵I的實(shí)際排量ql_s= 6 *Tl_s/Pll,主泵2的實(shí)際排量q2_s= 6 *T2_s/P12 ;·8)設(shè)定發(fā)動(dòng)機(jī)的工作轉(zhuǎn)速n2,檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速nl,比較nl與n2的大小;9)如果nl〈n2,則進(jìn)行PID調(diào)節(jié),得出主泵排量降低系數(shù)a ;如果nl>n2,則 a=l ;10)再次計(jì)算主泵I的實(shí)際排量ql_s=S*a*Tl_s/Pll,主泵2的實(shí)際排量q2_S=8*a*T2_s/P12 ;11)根據(jù)主泵電磁比例閥的驅(qū)動(dòng)電流與主泵的實(shí)際排量成正比,計(jì)算主泵I電磁比例閥與主泵2電磁比例閥的電流;12)得出主泵I電磁比例閥驅(qū)動(dòng)電流Il后,完成對(duì)主泵I的排量調(diào)節(jié);得出主泵2電磁比例閥驅(qū)動(dòng)電流12后,完成對(duì)主泵2的排量調(diào)節(jié);13)操作結(jié)束。本發(fā)明的有益效果是根據(jù)先導(dǎo)手柄的壓カ對(duì)兩個(gè)主泵進(jìn)行正流量控制,根據(jù)兩個(gè)主泵的壓カ對(duì)主泵進(jìn)行恒功率控制,采用扭矩控制的方法進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)和泵的功率匹配,采用轉(zhuǎn)速感應(yīng)控制的方法防止發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中熄火,提高挖掘機(jī)的工作效率,提升挖掘機(jī)的整體性能,有效延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命,降低維修成本。
圖I為本發(fā)明的電原理框圖;圖2為本發(fā)明的控制流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步說(shuō)明。如圖I所示,實(shí)施時(shí),根據(jù)挖掘機(jī)的操作動(dòng)作和控制需求,將挖掘機(jī)的操作單動(dòng)作分為9種回轉(zhuǎn)、動(dòng)臂上升、動(dòng)臂下降、斗桿內(nèi)收、斗桿外擺、鏟斗內(nèi)收、鏟斗外擺、左行走、右行走,為判斷這9種單動(dòng)作,在操作先導(dǎo)油路上安裝9個(gè)壓カ傳感器,分別為回轉(zhuǎn)壓カ傳感器、動(dòng)臂上升壓カ傳感器、動(dòng)臂下降壓カ傳感器、斗桿內(nèi)收壓カ傳感器、斗桿外擺壓カ傳感器、鏟斗內(nèi)收壓カ傳感器、鏟斗外擺壓カ傳感器、左行走壓カ傳感器以及右行走壓カ傳感器,通過(guò)檢測(cè)先導(dǎo)壓カ判斷操作單動(dòng)作的快慢。在兩個(gè)主泵上分別安裝主泵I壓カ傳感器和主泵2壓カ傳感器,以檢測(cè)主泵壓力。在發(fā)動(dòng)機(jī)上安裝I個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器,以判讀發(fā)動(dòng)機(jī)是否失速。在兩個(gè)主泵上分別安裝主泵I電磁比例閥和主泵I電磁比例閥,以控制泵的排量,從而控制泵吸收發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩。進(jìn)ー步,通過(guò)裝配挖掘機(jī)的液壓主閥,使回轉(zhuǎn)、左行走這2種單動(dòng)作僅由主泵I提供動(dòng)カ;右行走、動(dòng)臂下降這2種單動(dòng)作僅由主泵2提供動(dòng)カ;伊斗內(nèi)收、伊斗外擺、斗桿內(nèi)收、斗桿外擺、動(dòng)臂上升這5種單動(dòng)作由主泵I和主泵2共同提供動(dòng)力。圖2為發(fā)明的控制方法流程,具體步驟如下。I)挖掘機(jī)工作時(shí),控制器分別檢測(cè)回轉(zhuǎn)壓カP1、左行走壓カP2、動(dòng)臂上升壓カP3、斗桿內(nèi)收壓カP4、斗桿外擺壓カP5、鏟斗內(nèi)收壓カP6、鏟斗外擺壓カP7、動(dòng)臂下降壓カP8、右行走壓カP9。2)比較回轉(zhuǎn)壓カPl和左行走壓カP2的大小,得出最大的壓カP21。比較動(dòng)臂上升壓カP3、斗桿內(nèi)收壓カP4、斗桿外擺壓カP5、鏟斗內(nèi)收壓カP6、鏟斗外擺壓カP7的大小,得出最大的壓カP22。 比較動(dòng)臂下降壓カP8和右行走壓カP9的大小,得出最大壓カP23。3)比較壓カP21和P22的大小,得出最大壓カP31,根據(jù)主泵I的需求排量與壓カP31成正比計(jì)算主泵I的需求排量ql_x=n*P31。比較壓カP22和P23的大小,得出最大壓カP32,根據(jù)主泵2的需求排量與壓カP32成正比計(jì)算主泵2的需求排量q2_x= n*P32。4)檢測(cè)主泵I的壓カPll,計(jì)算主泵I的需求扭矩Tl_x=ql_x*Pll/ 8 ;檢測(cè)主泵2的壓カP12,計(jì)算主泵2的需求扭矩T2_x=q2_x*P12/ 6。5)設(shè)定發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞給主泵的扭矩為T,比較T、Tl_x、T2_x的大小。6)如果Tl_x〈T/2且T2_x〈T/2,則主泵I的實(shí)際扭矩Tl_s=Tl_x,主泵2的實(shí)際扭矩 T2_s=T2_x。如果Tl_x>T/2且T2_x〈T/2,則主泵I的實(shí)際扭矩Tl_s=T_T2_s,主泵2的實(shí)際扭矩 T2_s=T2_x。如果Tl_x〈T/2且T2_x>T/2,則主泵I的實(shí)際扭矩Tl_s=Tl_x,主泵2的實(shí)際扭矩T2_s=T-Tl_s。如果Tl_x>T/2且T2_x>T/2,則主泵I的實(shí)際扭矩Tl_s=T/2,主泵2的實(shí)際扭矩T2_s=T/2。7)計(jì)算主泵I的實(shí)際排量ql_s= 8 *Tl_s/Pll,主泵2的實(shí)際排量q2_s= 8 *T2_s/P12。8)設(shè)定發(fā)動(dòng)機(jī)的工作轉(zhuǎn)速n2,檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速nl,比較nl與n2的大小。9)如果nl〈n2,則進(jìn)行PID調(diào)節(jié),得出主泵排量降低系數(shù)a。如果nl>n2,則 a=l。10)再次計(jì)算主泵I的實(shí)際排量ql_s=S*a*Tl_s/Pll,主泵2的實(shí)際排量q2_S=8*a*T2_s/P12。11)根據(jù)主泵電磁比例閥的驅(qū)動(dòng)電流與主泵的實(shí)際排量成正比,計(jì)算主泵I電磁比例閥與主泵2電磁比例閥的電流。12)得出主泵I電磁比例閥驅(qū)動(dòng)電流Il后,完成對(duì)主泵I的排量調(diào)節(jié)。得出主泵2電磁比例閥驅(qū)動(dòng)電流12后,完成對(duì)主泵2的排量調(diào)節(jié)。13)操作結(jié)束。
以上出現(xiàn)的n、6等參數(shù)需要根據(jù)主泵和實(shí)際的工作狀態(tài)的具體參數(shù)來(lái)確定,無(wú)法用具體的值代替所 有的主泵配置。
權(quán)利要求
1. 一種挖掘機(jī)正流量液壓系統(tǒng)的控制方法,在挖掘機(jī)操作先導(dǎo)油路上分別安裝回轉(zhuǎn)壓力傳感器、動(dòng)臂上升壓力傳感器、動(dòng)臂下降壓力傳感器、斗桿內(nèi)收壓力傳感器、斗桿外擺壓力傳感器、鏟斗內(nèi)收壓力傳感器、鏟斗外擺壓力傳感器、左行走壓力傳感器以及右行走壓力傳感器;在兩個(gè)主泵上分別安裝主泵I壓力傳感器和主泵2壓力傳感器;在發(fā)動(dòng)機(jī)上安裝發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器;在兩個(gè)主泵上分別安裝主泵I電磁比例閥和主泵I電磁比例閥,其特征在于,包括如下具體控制步驟 1)挖掘機(jī)開(kāi)始工作時(shí),控制器分別檢測(cè)回轉(zhuǎn)壓力P1、左行走壓力P2、動(dòng)臂上升壓力P3、斗桿內(nèi)收壓力P4、斗桿外擺壓力P5、鏟斗內(nèi)收壓力P6、鏟斗外擺壓力P7、動(dòng)臂下降壓力P8、右行走壓力P9 ; 2)比較回轉(zhuǎn)壓力Pl和左行走壓力P2的大小,得出最大的壓力P21; 比較動(dòng)臂上升壓力P3、斗桿內(nèi)收壓力P4、斗桿外擺壓力P5、鏟斗內(nèi)收壓力P6、鏟斗外擺壓力P7的大小,得出最大的壓力P22 ; 比較動(dòng)臂下降壓力P8和右行走壓力P9的大小,得出最大壓力P23 ; 3)比較壓力P21和P22的大小,得出最大壓力P31,根據(jù)主泵I的需求排量與壓力P31成正比計(jì)算主泵I的需求排量ql_x=n*P31 ;比較壓力P22和P23的大小,得出最大壓力P32,根據(jù)主泵2的需求排量與壓力P32成正比計(jì)算主泵2的需求排量q2_x= n*P32 ; 4)檢測(cè)主泵I的壓力PlI,計(jì)算主泵I的需求扭矩Tl_x=ql_x*Pll/8 ; 檢測(cè)主泵2的壓力P12,計(jì)算主泵2的需求扭矩T2_x=q2_x*P12/ 6 ; 5)設(shè)定發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞給主泵的扭矩為T,比較T、Tlx、T2x的大??; 6)如果Tl_x〈T/2且T2_x〈T/2,則主泵I的實(shí)際扭矩Tl_s=Tl_x,主泵2的實(shí)際扭矩T2_s=T2_x ; 如果Tl—x>T/2且T2—x〈T/2,則主泵I的實(shí)際扭矩Tl—s=T_T2—s,主泵2的實(shí)際扭矩T2—s=T2_x ; 如果Tl_x〈T/2且T2_x>T/2,則主泵I的實(shí)際扭矩Tl_s=Tl_x,主泵2的實(shí)際扭矩T2_S=T-Tl_s ; 如果Tl_x>T/2且T2_x>T/2,則主泵I的實(shí)際扭矩Tl_s=T/2,主泵2的實(shí)際扭矩T2_s=T/2 ; 7)計(jì)算主泵I的實(shí)際排量ql_s=6 *Tl_s/Pll,主泵2的實(shí)際排量q2_s= 6 *T2_s/P12 ; 8)設(shè)定發(fā)動(dòng)機(jī)的工作轉(zhuǎn)速n2,檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速nl,比較nl與n2的大??; 9)如果nl〈n2,則進(jìn)行PID調(diào)節(jié),得出主泵排量降低系數(shù)a; 如果 nl>n2,則 a=l ; 10)再次計(jì)算主泵I的實(shí)際排量ql_s=8 *a*Tl_s/Pll,主泵2的實(shí)際排量q2_S=8*a*T2_s/P12 ; 11)根據(jù)主泵電磁比例閥的驅(qū)動(dòng)電流與主泵的實(shí)際排量成正比,計(jì)算主泵I電磁比例閥與主泵2電磁比例閥的電流; 12)得出主泵I電磁比例閥驅(qū)動(dòng)電流Il后,完成對(duì)主泵I的排量調(diào)節(jié); 得出主泵2電磁比例閥驅(qū)動(dòng)電流12后,完成對(duì)主泵2的排量調(diào)節(jié); 13)操作結(jié)束。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種挖掘機(jī)正流量液壓系統(tǒng)的控制方法,屬于挖掘機(jī)控制系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域,根據(jù)先導(dǎo)手柄的壓力對(duì)兩個(gè)主泵進(jìn)行正流量控制,根據(jù)兩個(gè)主泵的壓力對(duì)主泵進(jìn)行恒功率控制,采用扭矩控制的方法進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)和泵的功率匹配,采用轉(zhuǎn)速感應(yīng)控制的方法防止發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中熄火。有益效果是提高挖掘機(jī)的工作效率,提升挖掘機(jī)的整體性能,有效延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命,降低維修成本。
文檔編號(hào)E02F9/22GK102758464SQ20121023556
公開(kāi)日2012年10月31日 申請(qǐng)日期2012年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月9日
發(fā)明者劉立祥, 秦家升, 高見(jiàn)廠 申請(qǐng)人:徐州徐工挖掘機(jī)械有限公司