[發明專利]一種臂架液壓傳動系統及其控制方法

有效

• 申請號: 202111430757.0
• 申請日: 2021-11-29
• 公開（公告）號: CN114109936B
• 公開（公告）日: 2022-10-21
• 發明（設計）人: 魏建華;胡惠兵;方錦輝;張強;馮瑞琳;張杭軍;楊宇柱;曹震;王添柱;李志新
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: F15B9/09
• 分類號: F15B9/09;F15B21/08;B66C23/82
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 邱啟旺

本發明公開了一種臂架液壓傳動系統及其控制方法。所述液壓傳動系統包括大流量控制回路、小流量控制回路和執行單元；所述大流量控制回路包括第一動力單元和用來控制執行單元動作的第一控制模塊；所述小流量控制回路第二動力單元和連接在第二動力單元與執行單元之間的用來控制執行單元動作和油液合流的第二控制模塊。所述執行單元上安裝有位移傳感器，傳感器信息反饋至控制器，控制器根據總線指令控制執行單元動作，本發明還提供了一種對應的執行單元精確運動控制方法。本發明能夠實現執行單元的自動平穩精確運動，同時保證了手動操作下的微動性和快速性，進一步保證臂架平穩精確地上升和下降。

技術領域

本發明涉及工程機械領域，尤其涉及一種臂架液壓傳動系統及其控制方法。

背景技術

隨著我國經濟持續發展，基礎設施建設需求不斷增加，對工程機械操作性、作業效率、安全可靠性要求不斷提高。傳統工程機械采用手動開環控制，對操作員技術要求高，但隨著人力成本增加和智能化技術發展，如何提高傳統工程機械自動化作業能力并降低對操作員要求，成為行業內關注的重點。液壓缸是工程機械上應用最廣泛的驅動裝置，液壓缸驅動回路是影響機構自動化和操作性的關鍵。就驅動臂架的液壓缸及其液壓傳動系統而言，現有液壓傳動系統在驅動臂架運動過程中存在抖動、定位精度不高問題。

常規的臂架驅動液壓缸控制回路在本領域內是公知的，典型的是動力源和油箱分別通過供油回路和回油回路連接到換向閥，換向閥經第一工作油路和第二工作油路連接到執行單元的有桿腔和無桿腔。下面以起重機為例，描述一下現有技術中臂架液壓傳動系統與存在的問題。起重機的臂架下放分為動力下放和重力下放兩種形式，典型問題為，采用動力下放形式，在這個過程中存在主臂反彈效應，嚴重影響吊裝作業的平穩性和安全性。采用自重下放形式，存在由于速度和平衡閥開啟壓力不匹配造成的抖動情況，同樣影響操控平穩性和微動性

針對動力下放存在的抖動，目前主流的解決方案是采用重力下放的方式，避開主動控制引起的反彈效應，通過在執行單元的無桿腔設置壓力控制閥控制該腔背壓，保障臂架的平穩下放。中國國家知識產權局公布號為CN104477798B的專利公布了一種起重機的主臂變幅控制系統及起重機，通過將下放階段分為快速下放和慢速下放階段，在快速下放階段，采用動力下放的方式，通過按比例的電信號匹配實現臂架的平穩下放，而慢速下放仍然采用重力下放的方式。

因此，提高工程機械在臂架運動過程中的自動化程度，降低操作員的操作難度，并保同時證具備臂架快速運動能力和精準定位能力，保障高效作業，成為本領域技術人員目前需要解決的技術問題。

發明內容

針對現有技術不足，本發明公開了一種臂架液壓傳動系統和控制方法。

為實現上述目的，本發明的技術方案為：一種臂架液壓傳動系統，包括大流量控制油路、小流量控制油路和執行單元；所述大流量控制回路包括第一動力單元以及連接在所述第一動力單元與執行單元之間的第一控制模塊；所述小流量控制回路包括第二動力單元以及連接在所述第二動力單元與執行單元之間的第二控制模塊；所述第一控制模塊包括反饋模塊、比例驅動模塊和第一平衡閥，所述比例驅動模塊的一端與第一動力單元連接，另一端與第一平衡閥連接，所述第一平衡閥的另一端與執行單元連接，所述反饋模塊的一端與第一動力單元連接，另一端與比例驅動模塊連接；所述第二控制模塊包括第二動力單元切換模塊和伺服驅動模塊，所述伺服驅動模塊位于第二動力單元切換模塊和執行單元之間；所述伺服驅動模塊與比例驅動模塊連接，使得大流量控制回路和小流量控制油路單獨或合并驅動執行單元。

進一步地，所述第一動力單元為排量在120cc/r以上的大排量負載敏感變量泵，所述第二動力單元為排量在以下的80cc/r小排量恒壓變量泵。

進一步地，所述反饋模塊包括第一反饋切換閥和與其連接的第一雙向阻尼。