[發(fā)明專利]一種液壓挖掘機(jī)用智能控制系統(tǒng)及控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811151202.0
• 申請(qǐng)日: 2018-09-29
• 公開（公告）號(hào): CN108999237B
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉成強(qiáng);李志;馬西良;何紹華;劉磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 徐州工程學(xué)院
• 主分類號(hào): E02F9/22
• 分類號(hào): E02F9/22
• 代理公司: 徐州市三聯(lián)專利事務(wù)所 32220
• 代理人: 周愛芳

1.一種液壓挖掘機(jī)智能控制系統(tǒng)，其特征在于：包括右手柄(1)、右腳踏閥(2)、左腳踏閥(3)、左手柄(4)、安全閥(5)、吸油過(guò)濾器(6)、液壓油箱(7)、比例變量泵(8)、發(fā)動(dòng)機(jī)(9)、單向閥(10)、主動(dòng)補(bǔ)償負(fù)載敏感模塊(11)、回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)(12)、斗桿油缸(13)、動(dòng)臂油缸(14)、鏟斗油缸(15)、左行走液壓馬達(dá)(16)、右行走液壓馬達(dá)(17)、回轉(zhuǎn)接頭(18)和整機(jī)控制器(19)；所述的比例變量泵(8)與發(fā)動(dòng)機(jī)(9)的輸出軸連接，其輸入端通過(guò)吸油過(guò)濾器(6)與液壓油箱(7)連接，輸出端通過(guò)單向閥(10)與主動(dòng)補(bǔ)償負(fù)載敏感模塊(11)的進(jìn)油口P連接；所述的安全閥(5)安裝在單向閥(10)與主動(dòng)補(bǔ)償負(fù)載敏感模塊進(jìn)油口P之間；所述的主動(dòng)補(bǔ)償負(fù)載敏感模塊(11)的A、B口為液壓油輸出口，分別和回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)(12)、斗桿油缸(13)、動(dòng)臂油缸(14)、鏟斗油缸(15)、左行走液壓馬達(dá)(16)、右行走液壓馬達(dá)(17)兩端的油口連接；所述的主動(dòng)補(bǔ)償負(fù)載敏感模塊(11)的T口為回油口，和液壓油箱(7)連接；所述的整機(jī)控制器(19)和右手柄(1)、右腳踏閥(2)、左腳踏閥(3)、左手柄(4)、比例變量泵(8)、發(fā)動(dòng)機(jī)(9)、主動(dòng)補(bǔ)償負(fù)載敏感模塊(11)、回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)(12)、斗桿油缸(13)、動(dòng)臂油缸(14)、鏟斗油缸(15)、左行走液壓馬達(dá)(16)、右行走液壓馬達(dá)(17)連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓挖掘機(jī)智能控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的主動(dòng)補(bǔ)償負(fù)載敏感模塊包括多路閥(11-1)、電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)(11-2)、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩儀(11-3)和能量轉(zhuǎn)換元件(11-4)；所述的電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)(11-2)通過(guò)聯(lián)軸器與轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩儀(11-3)連接，轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩儀(11-3)通過(guò)聯(lián)軸器與能量轉(zhuǎn)換元件(11-4)相連接，多路閥(11-1)通過(guò)管路與能量轉(zhuǎn)換元件(11-4)相連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓挖掘機(jī)智能控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的主動(dòng)補(bǔ)償負(fù)載敏感模塊的A、B口通過(guò)回轉(zhuǎn)接頭和左行走液壓馬達(dá)、右行走液壓馬達(dá)進(jìn)行連接。

4.一種液壓挖掘機(jī)智能控制方法，其特征在于，使用權(quán)利要求1所述的液壓挖掘機(jī)智能控制系統(tǒng)，具體包括以下步驟：

挖掘機(jī)執(zhí)行動(dòng)作時(shí)，手柄或腳踏閥將動(dòng)作執(zhí)行信號(hào)傳遞給比例變量泵、整機(jī)控制器以及主動(dòng)補(bǔ)償負(fù)載敏感模塊，相關(guān)油缸、馬達(dá)執(zhí)行單元開始動(dòng)作

在執(zhí)行動(dòng)作時(shí)，主動(dòng)補(bǔ)償負(fù)載敏感模塊通過(guò)模塊中的電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩儀、能量轉(zhuǎn)換元件采集液壓系統(tǒng)的壓力和流量數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳遞給整機(jī)控制器

整機(jī)控制器檢測(cè)正在執(zhí)行動(dòng)作的油缸和/或馬達(dá)的負(fù)載工況，并和主動(dòng)補(bǔ)償負(fù)載敏感模塊輸入的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析和運(yùn)算處理，并將處理結(jié)果轉(zhuǎn)換成控制信號(hào)，輸出給變量泵、和主動(dòng)補(bǔ)償負(fù)載敏感模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的控制。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液壓挖掘機(jī)智能控制方法，其特征在于，當(dāng)挖掘機(jī)執(zhí)行行走動(dòng)作時(shí)，腳踏閥產(chǎn)生先導(dǎo)壓力油信號(hào)，先導(dǎo)壓力油控制多路閥的閥芯位置，實(shí)現(xiàn)行走的方向和速度控制，整機(jī)控制器根據(jù)采集的整機(jī)的執(zhí)行元件的壓力信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算處理，輸出的控制信號(hào)對(duì)變量泵和主動(dòng)補(bǔ)償負(fù)載敏感模塊進(jìn)行控制； 主動(dòng)補(bǔ)償負(fù)載敏感模塊通過(guò)回轉(zhuǎn)接頭與行走馬達(dá)連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液壓挖掘機(jī)智能控制方法，其特征在于，當(dāng)挖掘機(jī)執(zhí)行回轉(zhuǎn)動(dòng)作時(shí)，多路閥由左手柄先導(dǎo)壓力油進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)方向和速度的控制，整機(jī)控制器根據(jù)負(fù)載的壓力信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算處理，輸出的控制信號(hào)對(duì)變量泵和主動(dòng)補(bǔ)償負(fù)載敏感模塊進(jìn)行控制。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液壓挖掘機(jī)智能控制方法，其特征在于，當(dāng)挖掘機(jī)執(zhí)行動(dòng)臂動(dòng)作時(shí)，多路閥由右手柄先導(dǎo)壓力油進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)動(dòng)臂油缸速度和方向的控制，整機(jī)控制器根據(jù)負(fù)載的工況進(jìn)行運(yùn)算和處理，輸出的控制信號(hào)對(duì)變量泵和主動(dòng)補(bǔ)償負(fù)載敏感模塊進(jìn)行控制。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液壓挖掘機(jī)智能控制方法，其特征在于，當(dāng)挖掘機(jī)執(zhí)行鏟斗動(dòng)作時(shí)，右手柄的先導(dǎo)壓力油控制多路閥的換向和位置，實(shí)現(xiàn)對(duì)鏟斗油缸速度和方向的控制，整機(jī)控制器根據(jù)負(fù)載的工況進(jìn)行運(yùn)算和處理，輸出的控制信號(hào)對(duì)變量泵和主動(dòng)補(bǔ)償負(fù)載敏感模塊進(jìn)行控制。