[發明專利]用于機動平地機的閉環反饋循環驅動系統

在審

• 申請號: 202011068707.8
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112746637A
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 亞當·B·澤爾;凱瑟琳·S·羅杰斯
• 申請（專利權）人: 迪爾公司
• 主分類號: E02F3/84
• 分類號: E02F3/84;E02F3/85
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 汪洋

本發明公開了一種用于機動平地機的閉環反饋循環驅動系統，包括操作者輸入裝置、鏟刀和具有馬達輸出軸的多速液壓馬達。馬達輸出軸機械地連結到鏟刀，使得馬達輸出軸的旋轉驅動鏟刀繞鏟刀旋轉軸線的旋轉。控制器以能夠操作的方式聯接到操作者輸入裝置和多速液壓馬達。所述控制器被配置為：(i)經由所述操作者輸入裝置接收鏟刀旋轉命令，以使所述鏟刀以所命令的方式繞所述旋轉軸線旋轉；以及(ii)控制多速液壓馬達以執行鏟刀旋轉命令，同時重復地調節馬達輸出軸的轉速以減小由于在機動平地機操作期間所發生的鏟刀負載狀況的變化而引起的鏟刀轉速的變化。

技術領域

本公開涉及用于控制多速循環旋轉馬達(例如，可變排量或兩速液壓馬達)的閉環反饋循環驅動系統，該多速循環旋轉馬達用于調節機動平地機上的鏟刀的旋轉位置。

背景技術

機動平地機通常配備有用于調節鏟刀-圓組件的旋轉位置的循環驅動系統；所述組件包括相對較大的通常為圓形的結構或“圓”，其中鏟刀懸掛在該圓形的結構或“圓”的下方。傳統上，循環驅動系統包括液壓缸裝置或固定排量液壓馬達，以用于使鏟刀-圓組件旋轉，并因此使鏟刀繞垂直于機動平地機的行進方向的鏟刀旋轉軸線旋轉。作為一個具體的示例，在一種常用設計中，所述圓具有帶齒的內周，所述內周形成被較小的齒輪或小齒輪嚙合的大的環形齒輪。小齒輪直接或間接地通過中間齒輪裝置(例如，齒輪箱減速裝置)機械地連結到固定排量液壓馬達的輸出軸。在機動平地機操作期間，經由操縱桿(或類似的輸入裝置)接收到的操作者命令被中繼給閥致動器，該閥致動器機械地連結到容納在方向控制閥中的閥芯。閥致動器根據操作者指令調節閥芯在方向控制閥內的平移位置。這調節了液壓流體流通過固定排量液壓馬達的方向和流量，這進而驅動小齒輪的旋轉，以使鏟刀-圓組件以所命令的方式繞其旋轉軸線轉動。

發明內容

公開了用于機動平地機上的閉環反饋循環驅動系統。在實施例中，閉環反饋循環驅動系統包括操作者輸入裝置、可繞鏟刀旋轉軸線旋轉的鏟刀、和具有馬達輸出軸的多速液壓馬達。馬達輸出軸機械地連結到鏟刀，使得馬達輸出軸的旋轉驅動鏟刀繞鏟刀旋轉軸線的旋轉。控制器以能夠操作的方式聯接到操作者輸入裝置和多速液壓馬達。所述控制器被配置為：(i)經由所述操作者輸入裝置接收鏟刀旋轉命令，以使所述鏟刀以所命令的方式繞所述旋轉軸線旋轉；以及(ii)控制多速液壓馬達以執行鏟刀旋轉命令，同時重復地調節馬達輸出軸的轉速以減小由于在機動平地機操作期間所發生的鏟刀負載狀況的變化而引起的鏟刀轉速的變化。

在另外的實施例中，閉環反饋循環驅動系統包括操作者輸入裝置、可繞旋轉軸線旋轉的鏟刀、具有機械地連結到鏟刀的馬達輸出軸的多速液壓馬達、以及被配置成監測指示鏟刀的轉速的參數的第一傳感器。控制器以能夠操作的方式聯接到操作者輸入裝置、多速液壓馬達和第一傳感器。所述控制器被配置為：(i)根據經由所述操作者輸入裝置接收到的操作者命令信號建立目標鏟刀轉速(V_{blade_target})；(ii)確定目標鏟刀轉速(V_{blade_target})與當前鏟刀轉速(V_{blade_current})之間的偏差(V_{blade_Δ})；以及(iii)在所述偏差(V_{blade_Δ})超過預定閾值的情況下修改所述馬達輸出軸的轉速以減小所述目標鏟刀轉速(V_{blade_target})與所述當前鏟刀轉速(V_{blade_current})之間的偏差(V_{blade_Δ})。

在其它另外的實施例中，閉環反饋循環驅動系統包括具有馬達輸出軸的雙速液壓馬達。該雙速液壓馬達可以在低扭矩高速(LT/HS)模式和高扭矩低速(HT/LS)模式下操作。雙速液壓馬達機械地連結到機動平地機的鏟刀，并且被配置成使鏟刀繞旋轉軸線選擇性地旋轉。閉環反饋循環驅動系統還包括以能夠操作的方式聯接到雙速液壓馬達的控制器。所述控制器被配置為：(i)在所述機動平地機的操作期間，使所述雙速液壓馬達在所述LT/HS模式和所述HT/LS模式之間選擇性地切換；以及(ii)進一步控制所述馬達輸出軸的轉速，以在所述雙速液壓馬達在所述LT/HS模式和所述HT/LS模式之間轉換時，使所述鏟刀的轉速變化最小。