[實用新型]起重機微動控制系統

有效

• 申請號: 201320588762.9
• 申請日: 2013-09-24
• 公開（公告）號: CN203926173U
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發明（設計）人: 孫麗;張東;余欽偉
• 申請（專利權）人: 徐工集團工程機械股份有限公司
• 主分類號: F15B9/00
• 分類號: F15B9/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 劉劍波

技術領域

本實用新型涉及起重機控制領域，特別涉及一種起重機微動控制系統。

背景技術

目前越來越多的起重機在動作控制上采用電控方式，即使用電控手柄、電磁比例閥、控制器等來控制液壓泵、液壓馬達等液壓機構的動作執行，手柄的開度對應控制電流的上下限。在簡化系統的同時，也帶來一些控制上的問題，微動控制就是其中之一。本文中的微動控制，指控制手柄在微開口，即剛離開死區范圍時，對液壓系統的控制。此外，由于起重機中液壓馬達一般驅動卷揚，因此重點以卷揚為例。

微動控制最常出現的問題為卷揚沖擊、卷揚抖動、卷揚反轉、死區過大以及耗時過長(2-3s)等，造成以上現象的主要原因是液壓泵的控制電流和制動開關沒有合理匹配于液壓回路的容積，即液壓回路的泄漏DQ，它受工作壓力、液壓系統摩擦間隙、液壓油粘度以及泵的轉速影響。

根據液壓馬達的力矩公式：T＝P×V，其中T為液壓馬達輸出扭矩，P為其壓力，V是其排量。當負載一定時，外部所需扭矩維持不變，且制動時V不變，因此手柄微開口時，影響微動控制效果的只有P。因此處理好P和DQ的關系是微動控制的關鍵。

針對微動控制，目前應用在起重機的一種技術方案是通過增加壓力補償裝置，進行液壓馬達的泄漏補償。該方案液壓系統除液壓泵、液壓馬達、制動器等提升系統外，需要將一個壓力傳感器布置在制動器和液壓馬達之間，并將壓力補償裝置與液壓馬達相聯。

具體的方法為：首先記錄上一次液壓馬達停止前的瞬間壓力值，然后計算出馬達實際驅動所需要的理論壓力值，兩者相減即得到壓力設定 值。因此只要在下一次馬達動作時，將壓力補償裝置的輸出壓力調節至壓力設定值，并提供給液壓馬達，使其容積內產生上述的壓力設定值，就可以實現馬達的平穩運行，而手柄位置對應的電流上下限是固定的。

現有技術通過增加壓力補償裝置進行液壓馬達的泄漏補償的方法仍然具有諸多缺點：

1、現有技術方案的出發點在于補償因制動器制動液壓馬達的過程中所損失的壓力，使下一次啟動時液壓馬達的壓力從補償壓力設定值開始往上增加。整個液壓回路中，液壓泵、液壓閥、液壓馬達以及油路等都存在少量泄漏，而且泄漏受工作壓力、轉速等影響，因此在工作壓力大或低轉速時，整個控制回路都存在相對較大的泄漏。因此單從液壓馬達上進行補償，手柄微開口時控制電流還是在下限，不能在工作壓力大的時候實現精確的控制，從而會出現微動控制的耗時較長。

2、馬達理論壓力值通過計算進行確定。液壓系統本身存在各種機械損耗和功率損耗，且在不同工作壓力、轉速、溫度時，甚至起重機工作地面的坡度都有影響，因此即使計算公式考慮到這些影響因素，仍然難以完全反映實際情況，會造成給予的理論壓力值并不準確，進而產生偏差。而且補償壓力設定值的控制結構并沒有形成閉環，也就無法進行修正，存在進一步擴大補償壓力偏差的可能。

3、該方案沒有考慮到發動機轉速對液壓控制回路的影響。由于發動機轉速與液壓泵轉速成正比，液壓泵排量相同時，較大的轉速會使液壓泵輸出更多的流量，此時即使液壓泵瞬間打開較小的排量，也可能會造成液壓馬達的沖擊。

4、該方案的實現需要添加壓力補償裝置。因此需要在液壓組件上重新設計，并且需要給予其所需的安裝空間，這就相應的提高了成本與安裝要求。同時，由于多了一重控制環節，也就多了一個故障點。并且在補償裝置工作時，它會一直進行輸出壓力，并且自身也存在泄漏與損耗，那么也會造成能源浪費。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種起重機微動控制系統。本實用新型從補償整個液壓控制回路泄漏的角度出發進行微動控制，避免液壓馬達出現沖擊、抖動或下滑等問題。

根據本實用新型的一個方面，提供一種起重機微動控制系統，包括：液壓馬達、壓力傳感器、檢測單元、壓力比較器、PID控制器、電流控制單元、液壓泵，其中：

所述壓力傳感器設置在所述液壓馬達的測壓接口上，所述壓力傳感器包括記憶模塊；所述壓力比較器分別與所述壓力傳感器和所述檢測單元連接；所述壓力比較器、所述PID控制器、所述電流控制單元、所述液壓泵和所述液壓馬達依次連接；