專利名稱：挖掘機(jī)單獨(dú)回轉(zhuǎn)降速的控制油路及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種挖掘機(jī)，特別是一種挖掘機(jī)單獨(dú)回轉(zhuǎn)降速的控制油路及方法。
背景技術(shù)：
挖掘機(jī)，又稱挖掘機(jī)械，是用鏟斗挖掘高于或低于承機(jī)面的物料，并裝入運(yùn)輸車輛或卸至堆料場的土方機(jī)械。挖掘機(jī)挖掘的物料主要是土壤、煤、泥沙以及經(jīng)過預(yù)松后的土壤和巖石。從近幾年工程機(jī)械的發(fā)展來看，挖掘機(jī)的發(fā)展相對較快，挖掘機(jī)已經(jīng)成為工程建設(shè)中最主要的工程機(jī)械之一。油泵是挖掘機(jī)的動力核心，且油泵所供油量的充足性、穩(wěn)定性及持續(xù)性都直接決定了挖掘機(jī)的工作負(fù)載、工作效率和工作成果。在實(shí)際的工作操控中，因挖掘機(jī)械執(zhí)行不同的動作組合，故其負(fù)載量不同，油泵所需輸送供應(yīng)的油量也相對應(yīng)不同。當(dāng)不同執(zhí)行動作之間進(jìn)行切換時，其負(fù)載量會發(fā)生瞬間的改變，但因處于慣性與滯后等因素，油泵不能夠應(yīng)對切換立刻改變供油量。特別針對FR360川崎負(fù)流量系統(tǒng)，由于其回轉(zhuǎn)馬達(dá)排量較小，當(dāng)單獨(dú)回轉(zhuǎn)時，因油泵的供油量不能順勢消減，造成挖掘機(jī)械回轉(zhuǎn)速度過快，超過了正常作業(yè)需求，如換用大排量馬達(dá)則在復(fù)合動作時回轉(zhuǎn)速度就會偏慢，不能滿足正常作業(yè)需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問題，提出了一種采用先行判定條件，而后根據(jù)相符合的條件狀況操控閥體執(zhí)行呈比例的節(jié)流調(diào)控，進(jìn)而達(dá)到單獨(dú)降回轉(zhuǎn)速度的挖掘機(jī)單獨(dú)回轉(zhuǎn)降速的控制油路及方法。本發(fā)明的目的可通過下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):挖掘機(jī)單獨(dú)回轉(zhuǎn)降速的控制油路，包括兩條呈并聯(lián)的第一供油路與第二供油路，所述第一供油路、第二供油路上一一對應(yīng)串接第一油泵、第二油泵，其特征在于，所述第一供油路上串接單回傳感器，第一供油路與第二供油路匯合的先導(dǎo)油路上串聯(lián)回轉(zhuǎn)檢測油路，所述回轉(zhuǎn)檢測油路包括相并聯(lián)的左回轉(zhuǎn)支路與右回轉(zhuǎn)支路，所述左回轉(zhuǎn)支路、右回轉(zhuǎn)支路的交匯處串接先導(dǎo)控制閥，所述左回轉(zhuǎn)支路與右回轉(zhuǎn)支路之間接設(shè)第一梭閥，所述第一梭閥上連接轉(zhuǎn)向傳感器，所述轉(zhuǎn)向傳感器與單回傳感器均信號連接控制器，所述控制器控制連接比例閥，所述比例閥與第二油泵通過反饋油路連接，所述反饋油路上串接第二梭閥，所述第二梭閥的一進(jìn)口端連接上述比例閥，另一進(jìn)口端連接主閥的負(fù)反饋油路。本挖掘機(jī)單獨(dú)回轉(zhuǎn)降速的控制油路中回轉(zhuǎn)檢測油路用于判定該挖掘機(jī)處于左向回轉(zhuǎn)或右向回轉(zhuǎn)執(zhí)行操作狀態(tài)；單回傳感器用于感知第一油泵所迸出油量的壓力值，進(jìn)而根據(jù)所測壓力值判斷挖掘機(jī)是否除回轉(zhuǎn)動作以外無其它負(fù)載動作，其中因回轉(zhuǎn)和左行走同時動作為特殊工況，視為單獨(dú)回轉(zhuǎn)動作。根據(jù)以上兩項(xiàng)符合條件，控制器操控比例閥動作實(shí)現(xiàn)對第二油泵的供油量削減進(jìn)而形成降速狀態(tài)。
在上述的挖掘機(jī)單獨(dú)回轉(zhuǎn)降速的控制油路中，所述單回傳感器串接在第一油泵出油方向的第一供油路上。在上述的挖掘機(jī)單獨(dú)回轉(zhuǎn)降速的控制油路中，所述回轉(zhuǎn)檢測油路串聯(lián)在第一油泵與第二油泵吸油方向匯合的先導(dǎo)油路上。先導(dǎo)油路上串接有先導(dǎo)濾油器，由此使進(jìn)入先導(dǎo)控制閥中的壓力油無大顆粒雜質(zhì)。在上述的挖掘機(jī)單獨(dú)回轉(zhuǎn)降速的控制油路中，所述第一供油路與第二供油路的匯合油路連通第一油箱。在上述的挖掘機(jī)單獨(dú)回轉(zhuǎn)降速的控制油路中，所述比例閥的一接口連通第二油箱。在上述的挖掘機(jī)單獨(dú)回轉(zhuǎn)降速的控制油路中，所述先導(dǎo)控制閥的一接口連通第二油箱。根據(jù)上述控制油路的結(jié)構(gòu)及裝置，挖掘機(jī)單獨(dú)回轉(zhuǎn)降速的控制方法，包括以下步驟:I)判別單獨(dú)回轉(zhuǎn)動作:a、判別回轉(zhuǎn)動作:挖掘機(jī)執(zhí)行回轉(zhuǎn)運(yùn)作，串接于先導(dǎo)油路上的先導(dǎo)泵產(chǎn)生壓力油進(jìn)入先導(dǎo)控制閥，并流入左回轉(zhuǎn)支路或右回轉(zhuǎn)支路推啟第一梭閥的對應(yīng)接口端，轉(zhuǎn)向傳感器檢測壓力聞于1.8Mpa ；b、判別單獨(dú)動作:挖掘機(jī)只執(zhí)行單獨(dú)回轉(zhuǎn)運(yùn)作，串接于第一供油路上的單回傳感器檢測壓力低于7Mpa ；2)執(zhí)行減流降速動作:轉(zhuǎn)向傳感器檢測壓力高于1.SMpa的信號與單回傳感器檢測壓力低于7Mpa的信號同步傳遞至控制器，控制器接受符合條件的信號后，控制比例閥輸出高于主閥負(fù)反饋的壓力，推啟第二梭閥對應(yīng)接口端連通第二油泵，進(jìn)而調(diào)控第二油泵減少流量，達(dá)到降速作用。本挖掘機(jī)單獨(dú)回轉(zhuǎn)降速的控制方法中因挖掘機(jī)只能處于或向左轉(zhuǎn)動、或向右轉(zhuǎn)動的單轉(zhuǎn)向操作狀態(tài)，故挖掘機(jī)任一轉(zhuǎn)向所產(chǎn)生的壓力油只單向流入左回轉(zhuǎn)支路、右回轉(zhuǎn)支路的其一支路內(nèi)，而第一梭閥的任一接口端進(jìn)入壓力油均使轉(zhuǎn)向傳感器檢測到壓力值高于
1.SMpa0挖掘機(jī)在執(zhí)行多項(xiàng)動作時，其負(fù)載量大故第一油泵的供油量成比例增大，進(jìn)而單回傳感器檢測到的壓力值也增大，只有單獨(dú)做回轉(zhuǎn)動作時(因回轉(zhuǎn)和左行走同時動作為特殊工況，視為單獨(dú)回轉(zhuǎn)動作)，單回傳感器檢測壓力低于7Mpa。在上述的挖掘機(jī)單獨(dú)回轉(zhuǎn)降速的控制方法中，所述第一油泵操控第二斗桿、第一鏟斗、第一動臂及右行走動作執(zhí)行，所述第二油泵操控第二鏟斗、第一斗桿、第二動臂、回轉(zhuǎn)及左行走動作執(zhí)行。在上述的挖掘機(jī)單獨(dú)回轉(zhuǎn)降速的控制方法中，所述主閥的負(fù)反饋油路上串接若干閥門，所述任一閥門推動閉合負(fù)反饋油量，該主閥的負(fù)反饋壓力信號均減小。在上述的挖掘機(jī)單獨(dú)回轉(zhuǎn)降速的控制方法中，所述控制器內(nèi)設(shè)置信號接收單元、判斷計算單元、執(zhí)行單元及反饋單元。信號接收單元用于接收轉(zhuǎn)向傳感器與單回傳感器發(fā)送的壓力信號，判斷計算單元用于對接收到的壓力信號值進(jìn)行比較，如符合設(shè)定的條件值則通過執(zhí)行單元執(zhí)行調(diào)控要求，在減小流量的調(diào)控下由反饋單元對時刻流量值進(jìn)行監(jiān)測并反饋至執(zhí)行單元，進(jìn)一步由執(zhí)行單元根據(jù)實(shí)際降速連續(xù)調(diào)控比例閥的啟閉程度。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本挖掘機(jī)單獨(dú)回轉(zhuǎn)降速的控制油路及方法設(shè)置回轉(zhuǎn)檢測油路，并通過其上的轉(zhuǎn)向傳感器感知執(zhí)行轉(zhuǎn)向所產(chǎn)生的壓力值；第一供油路上設(shè)置單回傳感器以感知第一油泵的供油量達(dá)到的壓力值；兩處所測定的壓力值同步傳遞至控制器進(jìn)行處理。由此為采用先行判定條件，而后根據(jù)相符合的條件狀況操控閥體執(zhí)行呈比例的節(jié)流調(diào)控，進(jìn)而達(dá)到單獨(dú)降回轉(zhuǎn)速度的目的，使本發(fā)明解決了單獨(dú)回轉(zhuǎn)時速過快而造成作業(yè)需求非正常，導(dǎo)致作業(yè)質(zhì)量降低、設(shè)備損傷嚴(yán)重等問題，同時降低了能量消耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能效果。


圖1是本挖掘機(jī)單獨(dú)回轉(zhuǎn)降速的控制油路的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1、第一油泵；2、第二油泵；3、單回傳感器；4、先導(dǎo)控制閥；5、第一梭閥；6、轉(zhuǎn)向傳感器；7、控制器；8、比例閥；9、第二梭閥；10、第一油箱；11、第二油箱；12、先導(dǎo)濾油器。
具體實(shí)施例方式以下是本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。如圖1所示，本挖掘機(jī)單獨(dú)回轉(zhuǎn)降速的控制油路包括兩條呈并聯(lián)的第一供油路與第二供油路，第一供油路、第二供油路上一一對應(yīng)串接第一油泵1、第二油泵2。第一供油路上串接單回傳感器3，且單回傳感器3位于第一供油路的第一油泵I出油方向上。第一供油路與第二供油路匯合的先導(dǎo)油路上串聯(lián)回轉(zhuǎn)檢測油路，且回轉(zhuǎn)檢測油路串聯(lián)在第一油泵I與第二油泵2吸油方向匯合的先導(dǎo)油路上。回轉(zhuǎn)檢測油路包括相并聯(lián)的左回轉(zhuǎn)支路與右回轉(zhuǎn)支路，且左回轉(zhuǎn)支路、右回轉(zhuǎn)支路的交匯處串接先導(dǎo)控制閥4，左回轉(zhuǎn)支路與右回轉(zhuǎn)支路之間接設(shè)第一梭閥5，第一梭閥5上連接轉(zhuǎn)向傳感器6。先導(dǎo)油路上串接有先導(dǎo)濾油器12，由此使進(jìn)入先導(dǎo)控制閥4中的壓力油無大顆粒雜質(zhì)。轉(zhuǎn)向傳感器6與單回傳感器3均信號連接控制器7，控制器7控制連接比例閥8，比例閥8與第二油泵2通過反饋油路連接，反饋油路上串接第二梭閥9，第二梭閥9的一進(jìn)口端連接比例閥8，另一進(jìn)口端連接主閥的負(fù)反饋油路，第二梭閥9的出口端連接通向第二油泵2的反饋油路。第一供油路與第二供油路的匯合油路連通第一油箱10 ;比例閥8的一接口連通第二油箱11 ;先導(dǎo)控制閥4的一接口連通第二油箱11。根據(jù)上述控制油路的結(jié)構(gòu)及裝置，挖掘機(jī)單獨(dú)回轉(zhuǎn)降速的控制方法，包括以下步驟:I)判別單獨(dú)回轉(zhuǎn)動作:a、判別回轉(zhuǎn)動作:挖掘機(jī)執(zhí)行回轉(zhuǎn)運(yùn)作，串接于先導(dǎo)油路上的先導(dǎo)泵產(chǎn)生壓力油進(jìn)入先導(dǎo)控制閥4，并流入左回轉(zhuǎn)支路或右回轉(zhuǎn)支路推啟第一梭閥5的對應(yīng)接口端，轉(zhuǎn)向傳感器6檢測壓力高于1.8Mpa ；b、判別單獨(dú)動作:挖掘機(jī)只執(zhí)行單獨(dú)回轉(zhuǎn)運(yùn)作，串接于第一供油路上的單回傳感器3檢測壓力低于7Mpa ；2)執(zhí)行減流降速動作:轉(zhuǎn)向傳感器6檢測壓力高于1.SMpa的信號與單回傳感器3檢測壓力低于7Mpa的信號同步傳遞至控制器7，控制器7接受符合條件的信號后，控制比例閥8輸出高于主閥負(fù)反饋的壓力，推啟第二梭閥9對應(yīng)接口端連通第二油泵2，進(jìn)而調(diào)控第二油泵2減少流量，達(dá)到降速作用。因挖掘機(jī)只能處于或向左轉(zhuǎn)動、或向右轉(zhuǎn)動的單轉(zhuǎn)向操作狀態(tài)，故挖掘機(jī)任一轉(zhuǎn)向所產(chǎn)生的壓力油只單向流入左回轉(zhuǎn)支路、右回轉(zhuǎn)支路的其一支路內(nèi)，而第一梭閥5的任一接口端進(jìn)入壓力油均使轉(zhuǎn)向傳感器6檢測到壓力值高于1.SMpa0挖掘機(jī)在執(zhí)行多項(xiàng)動作時，其負(fù)載量大故第一油泵I的供油量成比例增大，進(jìn)而單回傳感器3檢測到的壓力值也增大，只有單獨(dú)做回轉(zhuǎn)動作時(因回轉(zhuǎn)和左行走同時動作為特殊工況，視為單獨(dú)回轉(zhuǎn)動作)，單回傳感器3檢測壓力低于7Mpa。第一油泵I操控第二斗桿、第一鏟斗、第一動臂及右行走動作執(zhí)行，第二油泵2操控第二鏟斗、第一斗桿、第二動臂、回轉(zhuǎn)及左行走動作執(zhí)行。主閥的負(fù)反饋油路上串接若干閥門，任一閥門推動閉合負(fù)反饋油量，該主閥的負(fù)反饋壓力信號均減小?？刂破?內(nèi)設(shè)置信號接收單元、判斷計算單元、執(zhí)行單元及反饋單元。信號接收單元用于接收轉(zhuǎn)向傳感器6與單回傳感器3發(fā)送的壓力信號，判斷計算單元用于對接收到的壓力信號值進(jìn)行比較，如符合設(shè)定的條件值則通過執(zhí)行單元執(zhí)行調(diào)控要求，在減小流量的調(diào)控下由反饋單元對時刻流量值進(jìn)行監(jiān)測并反饋至執(zhí)行單元，進(jìn)一步由執(zhí)行單元根據(jù)實(shí)際降速連續(xù)調(diào)控比例閥8的啟閉程度。本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。盡管本文較多地使用了第一油泵I ;第二油泵2 ;單回傳感器3 ;先導(dǎo)控制閥4 ;第一梭閥5 ;轉(zhuǎn)向傳感器6 ;控制器7 ;比例閥8 ;第二梭閥9 ;第一油箱10 ;第二油箱11 ;先導(dǎo)濾油器12等術(shù)語，但并不排除使用其它術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本發(fā)明的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明精神相違背的。
權(quán)利要求
1.挖掘機(jī)單獨(dú)回轉(zhuǎn)降速的控制油路，包括兩條呈并聯(lián)的第一供油路與第二供油路，所述第一供油路、第二供油路上一一對應(yīng)串接第一油泵、第二油泵，其特征在于，所述第一供油路上串接單回傳感器，第一供油路與第二供油路匯合的先導(dǎo)油路上串聯(lián)回轉(zhuǎn)檢測油路，所述回轉(zhuǎn)檢測油路包括相并聯(lián)的左回轉(zhuǎn)支路與右回轉(zhuǎn)支路，所述左回轉(zhuǎn)支路、右回轉(zhuǎn)支路的交匯處串接先導(dǎo)控制閥，所述左回轉(zhuǎn)支路與右回轉(zhuǎn)支路之間接設(shè)第一梭閥，所述第一梭閥上連接轉(zhuǎn)向傳感器，所述轉(zhuǎn)向傳感器與單回傳感器均信號連接控制器，所述控制器控制連接比例閥，所述比例閥與第二油泵通過反饋油路連接，所述反饋油路上串接第二梭閥，所述第二梭閥的一進(jìn)口端連接上述比例閥，另一進(jìn)口端連接主閥的負(fù)反饋油路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的挖掘機(jī)單獨(dú)回轉(zhuǎn)降速的控制油路，其特征在于，所述單回傳感器串接在第一油泵出油方向的第一供油路上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的挖掘機(jī)單獨(dú)回轉(zhuǎn)降速的控制油路，其特征在于，所述回轉(zhuǎn)檢測油路串聯(lián)在第一油泵與第二油泵吸油方向匯合的先導(dǎo)油路上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的挖掘機(jī)單獨(dú)回轉(zhuǎn)降速的控制油路，其特征在于，所述第一供油路與第二供油路的匯合油路連通第一油箱。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的挖掘機(jī)單獨(dú)回轉(zhuǎn)降速的控制油路，其特征在于，所述比例閥的一接口連通第二油箱。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的挖掘機(jī)單獨(dú)回轉(zhuǎn)降速的控制油路，其特征在于，所述先導(dǎo)控制閥的一接口連通第二油箱。
7.挖掘機(jī)單獨(dú)回轉(zhuǎn)降速的控制方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)判別單獨(dú)回轉(zhuǎn)動作: a、判別回轉(zhuǎn)動作:挖掘機(jī)執(zhí)行回轉(zhuǎn)運(yùn)作，串接于先導(dǎo)油路上的先導(dǎo)泵產(chǎn)生壓力油進(jìn)入先導(dǎo)控制閥，并流入左回轉(zhuǎn)支路或右回轉(zhuǎn)支路推啟第一梭閥的對應(yīng)接口端，轉(zhuǎn)向傳感器檢測壓力聞于1.8Mpa ； b、判別單獨(dú)動作:挖掘機(jī)只執(zhí)行單獨(dú)回轉(zhuǎn)運(yùn)作，串接于第一供油路上的單回傳感器檢測壓力低于7Mpa ； 2)執(zhí)行減流降速動作:轉(zhuǎn)向傳感器檢測壓力高于1.SMpa的信號與單回傳感器檢測壓力低于7Mpa的信號同步傳遞至控制器，控制器接受符合條件的信號后，控制比例閥輸出高于主閥負(fù)反饋的壓力，推啟第二梭閥對應(yīng)接口端連通第二油泵，進(jìn)而調(diào)控第二油泵減少流量，達(dá)到降速作用。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的挖掘機(jī)單獨(dú)回轉(zhuǎn)降速的控制方法，其特征在于，所述第一油泵操控第二斗桿、第一鏟斗、第一動臂及右行走動作執(zhí)行，所述第二油泵操控第二鏟斗、第一斗桿、第二動臂、回轉(zhuǎn)及左行走動作執(zhí)行。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的挖掘機(jī)單獨(dú)回轉(zhuǎn)降速的控制方法，其特征在于，所述主閥的負(fù)反饋油路上串接若干閥門，所述任一閥門推動閉合負(fù)反饋油量，該主閥的負(fù)反饋壓力信號均減小。
10.根據(jù)權(quán)利要求7或8或9所述的挖掘機(jī)單獨(dú)回轉(zhuǎn)降速的控制方法，其特征在于，所述控制器內(nèi)設(shè)置信號接收單元、判斷計算單元、執(zhí)行單元及反饋單元。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種挖掘機(jī)單獨(dú)回轉(zhuǎn)降速的控制油路及方法。它解決了現(xiàn)有的挖掘機(jī)在單獨(dú)回轉(zhuǎn)時供油量不能相應(yīng)減少，造成轉(zhuǎn)速過快、非正常作業(yè)的問題。本發(fā)明中控制油路包括兩條呈并聯(lián)的第一供油路與第二供油路，兩供油路上一一串接第一油泵、第二油泵，第一供油路上串接單回傳感器，第一供油路與第二供油路匯合的先導(dǎo)油路上串聯(lián)回轉(zhuǎn)檢測油路，回轉(zhuǎn)檢測油路上接設(shè)轉(zhuǎn)向傳感器，轉(zhuǎn)向傳感器與單回傳感器均信號連接控制器，控制器控制連接比例閥，比例閥與第二油泵通過反饋油路連接。本發(fā)明中控制方法包括以下步驟1)判別單獨(dú)回轉(zhuǎn)動作；2)執(zhí)行減流降速動作。本發(fā)明解決了單獨(dú)回轉(zhuǎn)時速過快而造成非正常作業(yè)，導(dǎo)致作業(yè)質(zhì)量降低、設(shè)備損傷嚴(yán)重等問題。
文檔編號E02F3/42GK103161191SQ201310079138
公開日2013年6月19日 申請日期2013年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月13日
發(fā)明者趙志剛, 王桂民, 王偉先, 陳維雄, 蔡飛, 張瑋, 陳會君, 張小勇, 夏金玲, 屈偉, 李冰, 雷陽 申請人:福田雷沃國際重工股份有限公司