專利名稱：基于恒功率與變功率的液壓挖掘機(jī)控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
基于恒功率與變功率的液壓挖掘機(jī)控制系統(tǒng) 技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種液壓挖掘機(jī)控制系統(tǒng)，具體涉及一種基于恒功率與變功率的 液壓挖掘機(jī)控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
[0002]液壓挖掘機(jī)的液壓功率即挖掘負(fù)載的特點(diǎn)是跳變不穩(wěn)定，且與實(shí)際工況關(guān)系很 大，不同工況的功率輸出要求不同。合理利用發(fā)動(dòng)機(jī)的功率滿足挖掘作業(yè)需求，一方面可提 高挖掘機(jī)的工作效率，另一方面也能實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。[0003]目前，挖掘機(jī)挖掘作業(yè)之前，必須由操作手根據(jù)作業(yè)區(qū)域的工況和挖掘機(jī)的特性 選擇功率模式，當(dāng)功率模式選定后，整個(gè)工作循環(huán)都以此模式為基準(zhǔn)進(jìn)行控制，沒(méi)有考慮到 液壓挖掘機(jī)作業(yè)循環(huán)中工作階段不同所對(duì)應(yīng)的功率需求也不同，同樣的挖掘區(qū)域可能同時(shí) 存在松土和硬土兩種土壤，松土挖掘可能適合當(dāng)前選定的模式，而硬土挖掘有可能不適合 當(dāng)前的模式。操作手不可能隨時(shí)根據(jù)工況的變化頻繁切換模式，只能對(duì)總的工況進(jìn)行估計(jì)， 并根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選擇一個(gè)合適的功率模式和油門(mén)位置。挖掘過(guò)程中達(dá)到設(shè)定功率后，隨負(fù)載壓 力增加，流量減小，工作速度減慢，影響挖掘機(jī)整機(jī)性能的發(fā)揮，降低了工作效率。發(fā)明內(nèi)容[0004]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種基于恒功率與變功率的液壓 挖掘機(jī)控制方法系統(tǒng)，在設(shè)定功率模式下，通過(guò)變功率控制，使得發(fā)動(dòng)機(jī)的功率滿足作業(yè)需 求，從而達(dá)到提高作業(yè)效率的目的。[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是基于恒功率與變功率的液壓 挖掘機(jī)控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)包括[0006]用于驅(qū)動(dòng)變量液壓泵運(yùn)行的電控發(fā)動(dòng)機(jī)；[0007]在電控發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力作用下運(yùn)行且在運(yùn)行過(guò)程中通過(guò)比例電磁閥的閥門(mén)開(kāi)度調(diào) 節(jié)排量的變量液壓泵；[0008]檢測(cè)負(fù)反饋壓力的大小，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、噴油泵每循環(huán)噴油量、負(fù)反饋壓力，向 安裝在變量泵自身功率調(diào)節(jié)液壓回路上的比例電磁閥輸出相應(yīng)的微調(diào)電流，同時(shí)向電控發(fā) 動(dòng)機(jī)輸出微調(diào)電流改變發(fā)動(dòng)機(jī)噴油量的總控制器；[0009]用于測(cè)量負(fù)反饋的壓力和主泵出油口壓力的壓力傳感器；[0010]用于測(cè)量電控發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速傳感器；[0011]根據(jù)接收到的微調(diào)電流的大小，調(diào)大自身閥門(mén)的開(kāi)度比例的比例電磁閥；[0012]比例電磁閥安裝在變量液壓泵功率調(diào)節(jié)液壓回路上并和總控制器電連接，轉(zhuǎn)速傳 感器電連接于電控發(fā)動(dòng)機(jī)與總控制器之間，變量液壓泵和電控發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械連接，壓力傳感 器電連接于總控制器。[0013]本實(shí)用新型的工作原理是，總控制器通過(guò)檢測(cè)負(fù)反饋壓力的大小，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn) 速、噴油泵每循環(huán)噴油量、負(fù)反饋壓力，向安裝在變量泵自身功率調(diào)節(jié)液壓回路上的比例電磁閥輸出相應(yīng)的微調(diào)電流，調(diào)節(jié)比例電磁閥自身閥門(mén)的開(kāi)度，從而調(diào)節(jié)變量泵斜盤(pán)傾角的 大小，改變液壓泵排量，同時(shí)向電控發(fā)動(dòng)機(jī)輸出微調(diào)電流改變發(fā)動(dòng)機(jī)噴油量，輸出不同功 率，實(shí)現(xiàn)液壓挖掘機(jī)恒功率與變功率協(xié)調(diào)控制。[0014]本實(shí)用新型的有益效果是通過(guò)變功率控制，能夠完成一定的半自動(dòng)作業(yè)，降低了 對(duì)操作手熟練程度的要求，提高了工作效率。


[0015]圖1發(fā)動(dòng)機(jī)功率調(diào)節(jié)示意圖；[0016]圖2本實(shí)用新型控制系統(tǒng)連接及工作示意圖。
具體實(shí)施方式
[0017]
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。[0018]如圖1和圖2所示本實(shí)用新型包括用于驅(qū)動(dòng)變量液壓泵運(yùn)行的電控發(fā)動(dòng)機(jī)；[0019]在電控發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力作用下運(yùn)行且在運(yùn)行過(guò)程中通過(guò)比例電磁閥的閥門(mén)開(kāi)度調(diào) 節(jié)排量的變量液壓泵；[0020]檢測(cè)負(fù)反饋壓力的大小，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、噴油泵每循環(huán)噴油量、負(fù)反饋壓力，向 安裝在變量泵自身功率調(diào)節(jié)液壓回路上的比例電磁閥輸出相應(yīng)的微調(diào)電流，同時(shí)向電控發(fā) 動(dòng)機(jī)輸出微調(diào)電流改變發(fā)動(dòng)機(jī)噴油量的總控制器；[0021]用于測(cè)量負(fù)反饋的壓力和主泵出油口壓力的壓力傳感器；[0022]用于測(cè)量電控發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速傳感器；[0023]根據(jù)接收到的微調(diào)電流的大小，調(diào)大自身閥門(mén)的開(kāi)度比例的比例電磁閥；[0024]比例電磁閥安裝在變量液壓泵功率調(diào)節(jié)液壓回路上并和總控制器電連接，轉(zhuǎn)速傳 感器電連接于電控發(fā)動(dòng)機(jī)與總控制器之間，變量液壓泵和電控發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械連接，壓力傳感 器電連接于總控制器。[0025]總控制器通過(guò)檢測(cè)負(fù)反饋壓力的大小，根據(jù)電控發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、變量液壓泵每循環(huán) 噴油量、負(fù)反饋壓力，向安裝在變量液壓泵自身功率調(diào)節(jié)液壓回路上的比例電磁閥輸出相 應(yīng)的微調(diào)電流，調(diào)節(jié)比例電磁閥自身閥門(mén)的開(kāi)度，從而調(diào)節(jié)變量液壓泵斜盤(pán)傾角的大小，改 變變量液壓泵排量，同時(shí)向電控發(fā)動(dòng)機(jī)輸出微調(diào)電流改變電控發(fā)動(dòng)機(jī)噴油量，輸出不同功 率，實(shí)現(xiàn)液壓挖掘機(jī)恒功率與變功率協(xié)調(diào)控制。[0026]該控制裝置的具體工作步驟為根據(jù)已知的電控發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)反饋壓力和電控 發(fā)動(dòng)機(jī)噴油量等功率特性數(shù)據(jù)建立功率輸出表，輸出不同功率，以滿足不同工況需求；[0027]當(dāng)液壓挖掘機(jī)工作時(shí)，將液壓挖掘機(jī)的變量液壓泵在對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)速下的比例電磁閥I 電流值調(diào)節(jié)為目標(biāo)電流，使得變量液壓泵的功率與發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率相匹配；[0028]如圖1所示的發(fā)動(dòng)機(jī)功率調(diào)節(jié)示意圖，在液壓挖掘機(jī)作工作過(guò)程中，當(dāng)變量液壓 泵的吸收功率達(dá)到設(shè)定功率后，負(fù)載壓力繼續(xù)增加時(shí)，總控制器根據(jù)預(yù)先設(shè)定的功率輸出 表，增加電控發(fā)動(dòng)機(jī)噴油量，提高目標(biāo)轉(zhuǎn)速下的輸出功率；[0029]同時(shí)總控制器根據(jù)功率輸出表，減小比例電磁閥2的輸出電流，使得變量液壓泵 的排量得到增大，增大泵的輸出功率，使其與電控發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率想匹配，實(shí)現(xiàn)變功率控 制；[0030]當(dāng)負(fù)載功率達(dá)到或接近電控發(fā)動(dòng)機(jī)的最大輸出功率時(shí),總控制器控制比例電磁閥 2的輸出電流，實(shí)現(xiàn)恒功率過(guò)載保護(hù)。
權(quán)利要求1.基于恒功率與變功率的液壓挖掘機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，該控制系統(tǒng)包括用于驅(qū)動(dòng)變量液壓泵運(yùn)行的電控發(fā)動(dòng)機(jī)；在電控發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力作用下運(yùn)行且在運(yùn)行過(guò)程中通過(guò)比例電磁閥的閥門(mén)開(kāi)度調(diào)節(jié)排量的變量液壓泵；檢測(cè)負(fù)反饋壓力的大小，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、噴油泵每循環(huán)噴油量、負(fù)反饋壓力，向安裝在變量泵自身功率調(diào)節(jié)液壓回路上的比例電磁閥輸出相應(yīng)的微調(diào)電流，同時(shí)向電控發(fā)動(dòng)機(jī)輸出微調(diào)電流改變發(fā)動(dòng)機(jī)噴油量的總控制器；用于測(cè)量負(fù)反饋的壓力和主泵出油口壓力的壓力傳感器；用于測(cè)量電控發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速傳感器；根據(jù)接收到的微調(diào)電流的大小，調(diào)大自身閥門(mén)的開(kāi)度比例的比例電磁閥；比例電磁閥安裝在變量液壓泵功率調(diào)節(jié)液壓回路上并和總控制器電連接，轉(zhuǎn)速傳感器電連接于電控發(fā)動(dòng)機(jī)與總控制器之間，變量液壓泵和電控發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械連接，壓力傳感器電連接于總控制器。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于恒功率與變功率的液壓挖掘機(jī)控制方式系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括電控發(fā)動(dòng)機(jī)、變量液壓泵、總控制器、壓力傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、比例電磁閥；總控制器通過(guò)檢測(cè)負(fù)反饋壓力的大小，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、噴油泵每循環(huán)噴油量、負(fù)反饋壓力，向安裝在變量泵自身功率調(diào)節(jié)液壓回路上的比例電磁閥輸出相應(yīng)的微調(diào)電流，調(diào)節(jié)比例電磁閥自身閥門(mén)的開(kāi)度，從而調(diào)節(jié)變量泵斜盤(pán)傾角的大小，改變液壓泵排量，同時(shí)向電控發(fā)動(dòng)機(jī)輸出微調(diào)電流改變發(fā)動(dòng)機(jī)噴油量，輸出不同功率，實(shí)現(xiàn)液壓挖掘機(jī)恒功率與變功率協(xié)調(diào)控制。
文檔編號(hào)E02F9/20GK202831052SQ20122051510
公開(kāi)日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月29日
發(fā)明者李縣軍, 王渠, 廖明軍, 趙光, 石立京, 趙瑜, 金月峰, 潘宏達(dá) 申請(qǐng)人:徐州徐工挖掘機(jī)械有限公司