[發明專利]沙灘清潔車比例液壓控制系統及其控制方法

有效

• 申請號: 201310749370.0
• 申請日: 2013-12-30
• 公開（公告）號: CN103697002A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 黃建祥;歐陽聯格;譚璀璨;葉瑋嶸;林育從;任劍鋒
• 申請（專利權）人: 廈門理工學院
• 主分類號: F15B11/08
• 分類號: F15B11/08
• 代理公司: 廈門市新華專利商標代理有限公司 35203
• 代理人: 麻艷

技術領域

本發明涉及一種液壓節能和智能控制技術，特別涉及一種用于大中型自行走式沙灘清潔車工作裝置的比例液壓控制系統及其控制方法。

背景技術

自行走式沙灘清潔車，主要用于清理海岸沙灘的垃圾，工作裝置多、結構復雜，布置緊湊。沙灘清潔車執行元件多，且各執行元件的流量差別大，控制閥通常采用傳統式的板式或疊加式液壓閥，不僅體積大，重量重，安裝布置困難，并且節流損失大，無法滿足沙灘行走機械的要求。

目前，沙灘清潔車液壓系統動力源通常采用多個定量泵串聯方式，流量相近的執行元件由同一個定量泵供油，功率消耗大，而且由于總體尺寸增大，油泵安裝法蘭易損壞，容易造成串泵軸端滲油。如何在控制成本的同時，進一步提高液壓系統的效率，已經成為當前急需解決的技術難題。

另一方面，自行走式沙灘清潔車工作系統工況惡劣，控制復雜，如果采用開關直接控制液壓閥電磁線圈的傳統控制形式，無法滿足液壓系統和工況要求。鑒于上述現有狀況的不足，本案發明人想到，如果能構建一種基于比例閥和插裝閥相融合的預設控制方法，使執行元件可獲得最優的速度控制，不僅可以達到很好的控制效果，還可以大幅降低系統的功率損耗，本案由此而產生。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種體積小、重量輕、能耗低和性價比高的沙灘清潔車比例液壓控制系統及其控制方法。

為解決上述技術問題，本發明的技術解決方案是：

一種沙灘清潔車比例液壓控制系統，包括變量柱塞泵、比例閥組、插裝閥組、控制器以及若干執行元件，該變量柱塞泵與比例閥組連接；該比例閥組設有至少兩個比例閥，其中一個比例閥與所述插裝閥組連接，其它的比例閥直接控制較大流量的執行元件；所述的插裝閥組設有若干插裝閥，每個插裝閥控制一個較小流量的執行元件；所述的控制器與比例閥組和插裝閥組電連接，且每個執行元件設有一個控制開關與控制器電連接。

所述的比例閥組設有壓力反饋模塊，所述的變量柱塞泵中設有負載敏感和壓力補償閥及變量機構。

所述的比例閥組的每個比例閥的閥芯處設有閥芯位置傳感器。

所述的沙灘清潔車比例液壓控制系統的控制方法，包括如下步驟：

（1）設定好每個執行元件的合適速度，將其在比例閥組中的控制信號值保存在控制器中；

（2）操作相應執行元件的控制開關，控制器將其對應的控制信號同時傳遞給比例閥組和插裝閥組中對應的比例閥或者插裝閥，各閥輸出相應流量的壓力油，使執行元件按照設定的速度運動。

所述的比例閥組通過壓力反饋模塊不斷反饋壓力信號給變量柱塞泵，變量柱塞泵中的負載敏感和壓力補償閥能夠根據比例閥組反饋壓力信號，調整變量柱塞泵伺服液壓缸的壓力，從而改變柱塞泵變量機構的斜盤角度，為系統提供所需壓力和流量。

所述的比例閥組采用閉環控制，閥芯位置傳感器通過檢測閥芯的運動位置產生反饋信號，對比反饋信號和控制器的輸入信號所得偏差，通過比例閥內的電磁閥橋來不斷調整控制主閥芯的運動方向、速度和位置，使閥芯達到理想的位置，使輸出流量穩定可靠。

采用上述方案后，本發明具有如下優點：

1．本發明根據流量和工況對執行元件進行分組，將相近流量和工況的執行元件由同一比例閥控制其機構動作，使變量柱塞泵根據需要提供系統所需壓力和流量，壓力和流量損失很小，液壓系統效率高、能耗低，節能效果好；

2．將比例閥組能夠提供連續穩定流量的功能和插裝閥組緊湊的結構相結合，使液壓系統的布局更合理，性能更穩定，性價比更高。

3．變量柱塞泵可以根據比例閥組的反饋壓力信號，由負載敏感和壓力補償，可以降低液壓系統的發熱量，提高系統效率，具有良好的節能效果。

4．本發明所述的比例液壓控制系統的控制方法能夠使復雜的操作簡單化，適應各種不同惡劣工況，提高整車的總體控制性能。

附圖說明

圖1是本發明的系統總圖；

圖2是本發明的控制框圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步詳述。