[發明專利]挖掘機智能控制液壓系統及其控制方法

有效

• 申請號: 201210374106.9
• 申請日: 2012-10-07
• 公開（公告）號: CN102864808A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 俞備;楊莽;曾品寧;李登;李興軍
• 申請（專利權）人: 四川省宜賓普什驅動有限責任公司
• 主分類號: E02F9/20
• 分類號: E02F9/20;E02F9/22
• 代理公司: 成都金英專利代理事務所(普通合伙) 51218
• 代理人: 袁英

技術領域

本發明涉及一種挖掘機智能控制液壓系統及其控制方法。

背景技術

目前挖掘機使用的控制系統主要有負荷傳感控制、負流量控制、正流量控制幾種控制系統。

負流量控制：主泵輸出流量除了供給各個用戶外，多余的流量經過一個固定阻尼孔，由此在阻尼孔兩端產生的壓差反饋給泵控制器，泵控制器根據該壓差大小來調節泵的排量。復合動作時，各執行元件相互影響；載荷變化時，執行元件動作亦受影響。需駕駛員再行調節。動作沖擊大，常常會給駕駛員一個錯覺，誤認為整機有勁、作業效率高。對機手要求高，復合動作時需要機手不斷調節操作手柄。另外該種控制系統始終有多余流量（控制用，負流量）約30～50?l/min?通過開心系統。特別當系統處于較高工作壓力時，這部分流量造成的損失就相當大，造成極大地能量損失。

正流量控制：邏輯閥篩選出執行元件中最大的先導控制壓力，并將其反饋給泵的變量控制機構，實現泵排量調節——正常情況下先導壓力決定泵的排量，一旦功率超出事先設定的功率，功率限制器起作用。與負流量相同，復合動作時，各執行元件相互影響；載荷變化時，執行元件動作亦受影響。需駕駛員再行調節。同樣，該系統動作沖擊大，常常會給駕駛員一個錯覺，誤認為整機有勁、作業效率高。對機手要求高，復合動作時需要機手不斷調節操作手柄。執行元件中的最大先導壓力決定了泵的最大排量，即使實際流量需求較?。床荒軠蚀_反映系統實際流量需求）。

負荷傳感控制：該控制方式原理為選出最高的執行元件的工作壓力，并將其反饋到泵控制器?，調節泵的排量，使主閥口兩端壓差保持的設定值。各執行動作與載荷無關。換句話說，駕駛員不需要頻繁調節手柄以適應執行元件載荷變化。如果執行元件需求流量超出泵能提供的最大流量，流入各執行元件的流量按主閥開口量大小進行分配。可以很方便地實現流量優先功能。普遍認為是一個操控性能優良的系統，能自動適應載荷變化，勿需機手頻繁調整。比起負流量控制/正流量控制，更容易完成精細作業，并且重載時作業效率高。在怠速模式下，?負荷傳感主閥的閉心結構使主泵排量基本為零，壓力基本維持在20～30bar左右，更節能。負荷傳感控制中負載壓力的變化通過負荷傳感閥回路將壓力信號傳給泵，而這個壓力控制回路受許多因素影響，控制難度較大，而且負荷傳感回路同時通向控制閥的壓力補償器和泵的壓力控制器，可能引起后兩者的干涉。增加液壓振蕩的傾向。另外，只有在操縱桿生成先導壓力命令，閥芯移動和負載信號被發送到泵控制回路后，變量泵才能產生響應，反應滯后。

對比現有控制系統：1）由于負流量控制及負荷傳感控制的信號采集點在主挖掘閥的出口處，只有主控制閥有動作時此壓力信號才會發生變化，從而使泵的排量發生變化，這就使得液壓泵的控制永遠滯后于主控制閥的控制，而在正流量控制中，由于泵的控制信號采集于二次先導壓力，此壓力信號同時發送液壓泵和主控制閥，這就是使的兩者的動作可以同步進行。所以與負流量相比正流量操作敏感性好。2）在負流量控制的液壓系統中，負壓信號的壓力大約是5MPa到6MPa，此壓力只用于產生負壓信號；而正流量控制的液壓系統中，由于沒有此裝置，它的回油壓力僅僅是背壓（一般在0.5MPa左右），這就減少了一個不必要的功率損失，從而使的正流量的挖掘機在完成同樣工作量的情況下一定比負流量控制的挖掘機省油。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺點，提供一種反應靈敏迅速、能實現壓力、流量精確控制、節能效果好的挖掘機智能控制液壓系統及其控制方法。

本發明的目的通過以下技術方案來實現：挖掘機智能控制液壓系統，它包括電比例泵、電控先導元件、油源閥、控制器及電比例控制多路閥，所述的電控先導元件的信號輸出端與控制器連接，控制器與電比例控制多路閥的各聯的信號輸入端連接，控制器還與電比例泵的信號輸入端連接，電比例控制多路閥的最高壓力信號輸出端與控制器連接，電比例泵經導油管與電比例控制多路閥連接，電比例泵還通過導油管連接油源閥，油源閥通過導油管連接電比例控制多路閥的先導比例減壓閥。

所述的電控先導元件包括手柄和腳踏板，且手柄和腳踏板上分別安裝有將手柄或腳踏板的旋轉角度轉變為電控信號的傳感器。

挖掘機智能控制液壓系統的控制方法，它包括以下步驟：

A、電控先導元件將操控部件的變量轉換為電信號輸送至控制器；