[發明專利]一種基于挖掘機的液壓剪微控控制系統及方法及挖掘機

有效

• 申請號: 201310205830.3
• 申請日: 2013-05-28
• 公開（公告）號: CN103306329A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 張俊濤;石向星;馬月鵬
• 申請（專利權）人: 上海三一重機有限公司
• 主分類號: E02F9/20
• 分類號: E02F9/20
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 竺路玲

技術領域

本發明涉及一種挖掘機的控制系統及方法，尤其涉及一種基于挖掘機的液壓剪微控控制系統及方法及挖掘機。

背景技術

目前，液壓挖掘機的工作裝置主要是鏟斗，隨著經濟的發展以及工況的要求，多種型號的工作裝置如：液壓剪、破碎錘、快換等工作裝置，對輔助工作裝置的要求越來越高，定位準確、工作效率高等，對于傳統的液壓剪回轉控制系統及方法為：通過手柄按鍵控制泵的比例電磁閥來控制整機的流量，同時，通過電磁閥二次壓力控制液壓剪回轉動作，其中由于手柄按鍵信號僅僅為一個高或低的電平，因此輸出信號也是一個固定值，進而使得液壓剪的轉速無法改變，造成在回轉過程中會造成液壓剪難以精確定位，同時，在液壓剪工作流量過大時，液壓油的排量是一定的，進而造成主泵憋壓，影響挖機正常工作。

發明內容

有鑒于此，本發明提出一種基于挖掘機的液壓剪微控控制系統及方法及挖掘機，以解決液壓剪難以定位且易造成主泵憋壓的問題。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種基于挖掘機的液壓剪微控控制系統，應用于挖掘機上液壓剪的回轉控制，挖掘機還包括有液壓系統、后泵和鏟斗，其中，液壓系統的液壓油進入液壓剪的壓力為一次壓力，從液壓剪流出的液壓油的壓力為二次壓力；基于挖掘機的液壓剪微控控制系統包括滑移按鍵、控制器、比例閥、合流閥和傳感器；

比例閥設置于后泵上，合流閥設置于鏟斗上；

滑移按鍵與控制器連接，控制器分別與比例閥和合流閥連接，滑移按鍵經控制器的處理向比例閥和合流閥發送調節信號；比例閥和合流閥根據接收到的調節信號調節開度，用于調節液壓剪的一次壓力

傳感器經控制器與合流閥連接，傳感器用于感測液壓剪的主壓大小，并將感測到的信號經控制器的處理傳輸到合流閥上，合流閥根據接收到的信號調節開度，用于調節液壓剪的二次壓力。

上述基于挖掘機的液壓剪微控控制系統，其中，比例閥和合流閥均為電磁閥，滑移按鍵經控制器向電磁閥發送電壓值信號調節電磁閥的開度，調節液壓剪的一次壓力和二次壓力，同時確定電磁閥上的電流值大小。

上述基于挖掘機的液壓剪微控控制系統，其中，控制器包括失速控制裝置；失速控制裝置分別與后泵和比例閥連接；失速控制裝置實時接收比例閥上的電流值。

上述基于挖掘機的液壓剪微控控制系統，其中，控制器包括主壓控制裝置；主壓控制裝置分別與傳感器和合流閥連接；主壓控制裝置實時接收合流閥上的電流值。

上述基于挖掘機的液壓剪微控控制系統，其中，控制器均通過輸出相應的PWM（Pulse?Width?Modulation，脈沖寬度調制）信號改變比例閥和/合流閥的開度。

上述基于挖掘機的液壓剪微控控制系統，其中，失速控制裝置和主壓控制裝置均為PID（Proportion-Integration-Differentiation.比例-積分-微分）控制器。

一種基于挖掘機的液壓剪微控控制方法，應用于如上述基于挖掘機的液壓剪微控控制系統，該方法的具體內容至少包括：

（1）根據滑移按鍵所發出的電壓值及所對應的電磁閥上電流的大小之間的關系，確定滑移按鍵的發出電壓值與比例閥和合流閥上的電流值關系，對滑移按鍵的信號進行設定；根據滑移按鍵的發出電壓值與比例閥和合流閥上的電流值關系，調試滑移按鍵的電壓對應電磁閥的電流的關系，并同時滿足液壓剪的速度范圍為從0到液壓剪最大工作速度，及液壓剪左回轉的電磁閥的電流和液壓剪右回轉的電磁閥的電流的關系；

（2）根據液壓剪的主壓值及液壓剪在該主壓值時流經合流閥的流量，確定液壓剪的主壓與合流閥的電流值之間的關系曲線，再根據液壓剪的強度要求，進一步確定液壓剪在強度極限時確定主壓與合流閥的最大允許電流的關系，進而確定主壓—最大允許電流曲線。

上述基于挖掘機的液壓剪微控控制方法，其中，滑移按鍵的信號設定為0～5V，其中，中位為2.5V。

上述基于挖掘機的液壓剪微控控制方法，其中，根據電壓—電流曲線在滑移按鍵上確定比例閥上的設定電流值大小；根據電壓—電流曲線確定允許通過比例閥的最大流量及該流量所對應的電流值，并將該電流值設定于失速控制裝置作為失速限制電流；將比例閥上的失速限制電流值和設定電流值之間的差值作為失速給定值。