[發(fā)明專利]一種液壓挖掘機(jī)負(fù)載自適應(yīng)智能控制裝置及控制系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810112964.3
• 申請(qǐng)日: 2018-02-05
• 公開（公告）號(hào): CN108331064B
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王震;劉合濤;黃世頂;張飛;郭會(huì)會(huì);陳欽法;崔奇;岳蘇華;吳錦;劉春花;尚福利;單昆;王慶;劉躍吉;王榮標(biāo)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 徐州徐工挖掘機(jī)械有限公司
• 主分類號(hào): E02F9/22
• 分類號(hào): E02F9/22
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本發(fā)明一種液壓挖掘機(jī)負(fù)載自適應(yīng)智能控制裝置及控制系統(tǒng)，包括電比例液壓主泵、液壓主控閥、液壓先導(dǎo)控制閥和液壓執(zhí)行器，電比例液壓主泵上設(shè)置比例電磁閥和斜盤傾角傳感器，液壓主控閥上設(shè)置壓力反饋傳感器，液壓先導(dǎo)控制閥與液壓主控閥相連再控制液壓執(zhí)行器，斜盤傾角傳感器、壓力反饋傳感器和液壓主控閥與主控制器相連。本發(fā)明提供的液壓挖掘機(jī)負(fù)載自適應(yīng)智能控制裝置及控制系統(tǒng)，主控制器根據(jù)當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、斜盤傾角信號(hào)、操作控制模式輸出控制信號(hào)，調(diào)節(jié)電比例液壓主泵消耗功率，使其始終工作在最佳經(jīng)濟(jì)區(qū)，提高燃油經(jīng)濟(jì)性，防止負(fù)載突然增大時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)掉轉(zhuǎn)及憋車，實(shí)現(xiàn)壓力、流量的精確控制，挖掘機(jī)能夠完成各精細(xì)化動(dòng)作，節(jié)能效果好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于挖掘機(jī)控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種液壓挖掘機(jī)負(fù)載自適應(yīng)智能控制裝置及控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前在液壓挖掘機(jī)中，液壓系統(tǒng)必須滿足正常工作需要并具備高效、節(jié)能、操控性好的性能。在發(fā)動(dòng)機(jī)速度特性中，對(duì)挖掘機(jī)匹配柴油機(jī)來說，又以扭矩特性和功率特性最重要。現(xiàn)在液壓系統(tǒng)與發(fā)動(dòng)機(jī)功率匹配主要通過變量恒功率液壓泵，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的液壓系統(tǒng)與發(fā)動(dòng)機(jī)功率匹配，再就是通過比例電磁閥控制泵功率，但是發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩與功率特性都是一個(gè)比較復(fù)雜的曲線，簡(jiǎn)單的一個(gè)比例函數(shù)或曲線并不能夠清楚描述其特性，只有將液壓泵功率做到根據(jù)操作者的需求實(shí)時(shí)地跟隨發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩與功率曲線并始終工作在萬有能耗曲線經(jīng)濟(jì)能耗區(qū)，才能做到優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)與液壓系統(tǒng)間的功率匹配性能，優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)掉速性能，有效優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)不穩(wěn)定問題，提升整機(jī)工作效率。設(shè)計(jì)能實(shí)現(xiàn)壓力、流量的精確控制、動(dòng)作協(xié)調(diào)流暢、挖掘機(jī)能夠完成各種精細(xì)化動(dòng)作的節(jié)能系統(tǒng)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了一種液壓挖掘機(jī)負(fù)載自適應(yīng)智能控制裝置及控制系統(tǒng)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種液壓挖掘機(jī)負(fù)載自適應(yīng)智能控制裝置，包括發(fā)動(dòng)機(jī)、主控制器、模式控制開關(guān)、顯示器、電比例液壓主泵、液壓主控閥、液壓先導(dǎo)控制閥和若干個(gè)液壓執(zhí)行器，發(fā)動(dòng)機(jī)上設(shè)置油門開度開關(guān)，用于調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，電比例液壓主泵上設(shè)置比例電磁閥和斜盤傾角傳感器，液壓主控閥上設(shè)置壓力反饋傳感器，液壓先導(dǎo)控制閥與液壓主控閥相連并通過液壓主控閥控制若干個(gè)液壓執(zhí)行器；

斜盤傾角傳感器、壓力反饋傳感器和液壓主控閥與主控制器輸入端相連，主控制器輸出端與顯示器相連并通過顯示器進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示主控制器接收發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)、電比例液壓主泵的斜盤傾角信號(hào)、液壓主控閥的電壓力信號(hào)和操作控制模式信號(hào)并進(jìn)行處理，主控制器根據(jù)處理結(jié)果輸出控制信號(hào)，用于調(diào)節(jié)電比例液壓主泵的消耗功率并使其與預(yù)先設(shè)定的發(fā)動(dòng)機(jī)的功率曲線相匹配，使電比例液壓主泵的消耗功率始終工作在最佳經(jīng)濟(jì)區(qū)，在顯示器上可實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速波動(dòng)。

進(jìn)一步的，所述主控制器通過CAN總線與顯示器相連，液壓主控閥的主進(jìn)油口設(shè)置壓力反饋傳感器。

進(jìn)一步的，所述包括以下步驟：

操作者發(fā)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，通過調(diào)整油門開度開關(guān)設(shè)定發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，通過操縱模式控制開關(guān)選擇操作模式，選擇不同控制模式，讓主控制器根據(jù)操作者的意圖來控制電比例液壓主泵，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)和操作控制模式信號(hào)傳遞至主控制器，通過液壓先導(dǎo)控制閥控制液壓主控閥進(jìn)而驅(qū)動(dòng)液壓執(zhí)行器做出響應(yīng)，液壓主控閥采用閥后補(bǔ)償，各液壓執(zhí)行器同比降速，不會(huì)有液壓執(zhí)行器停止運(yùn)動(dòng)，控制起點(diǎn)與負(fù)載壓力和轉(zhuǎn)速無關(guān)，流量飽和時(shí)，各液壓執(zhí)行器流量按比例同時(shí)減小，主控制器輸出PWM電流信號(hào)至電比例液壓主泵，用于實(shí)時(shí)調(diào)整電比例液壓主泵的消耗功率。

進(jìn)一步的，當(dāng)液壓先導(dǎo)控制閥沒有動(dòng)作時(shí)，液壓主控閥沒有動(dòng)作，壓力反饋傳感器反饋至主控制器的液壓電壓信號(hào)很小，此時(shí)主控制器輸出PWM電流信號(hào)至電比例液壓主泵，使電比例液壓主泵處于最小的泵流量，電比例液壓主泵的功率調(diào)整到最小，發(fā)動(dòng)機(jī)處在最小負(fù)載，此時(shí)電比例液壓主泵的斜盤傾角信號(hào)反饋給主控制器形成閉環(huán)控制。