本發(fā)明涉及工程機(jī)械設(shè)備領(lǐng)域，更具體地，涉及一種工程機(jī)械回轉(zhuǎn)定位制動過程中的卸壓式防擺控制裝置及方法。

背景技術(shù)：

隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，工程機(jī)械行業(yè)發(fā)展迅猛，而回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)運(yùn)行性能的好環(huán)直接影響到工程機(jī)械設(shè)備的性能和安全。目前，大量的工程機(jī)械設(shè)備都采用了液壓馬達(dá)驅(qū)動回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行工作，即利用油液的壓力驅(qū)動液壓馬達(dá)去實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的各項(xiàng)作業(yè)活動。

在現(xiàn)有技術(shù)中，工程機(jī)械的回轉(zhuǎn)制動過程主要是通過液壓閥回中位時，液壓馬達(dá)的回油腔油路關(guān)閉，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由于慣性還會繼續(xù)轉(zhuǎn)動，使得液壓馬達(dá)的回油腔油壓急劇升高而產(chǎn)生了回轉(zhuǎn)制動力矩實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)制動。但當(dāng)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動速度被制動到零時，此時液壓馬達(dá)的兩工作油腔之間的油壓差仍很大，使得回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)不能立即停止運(yùn)動，而是進(jìn)行了反向轉(zhuǎn)動。在工程機(jī)械回轉(zhuǎn)制動過程中，這一反向轉(zhuǎn)動的回擺現(xiàn)象一般會重復(fù)出現(xiàn)多次，從而導(dǎo)致回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)在回轉(zhuǎn)制動過程中運(yùn)行不平穩(wěn)。尤其是一些帶有超長懸臂結(jié)構(gòu)的工程機(jī)械，如混凝土泵車，在回轉(zhuǎn)制動過程中，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)運(yùn)行更加不平穩(wěn)，回擺現(xiàn)象亦更明顯，嚴(yán)重影響了設(shè)備的性能和作業(yè)效率，也給工程建設(shè)施工帶來了很大的安全隱患。因此，迫切需要找到一種技術(shù)能夠有效防止或抑制工程機(jī)械回轉(zhuǎn)定位制動過程中的反向回擺現(xiàn)象。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有工程機(jī)械回轉(zhuǎn)定位制動過程中存在的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種回轉(zhuǎn)定位制動過程中的卸壓式防擺控制裝置及方法，旨在有效防止工程機(jī)械回轉(zhuǎn)定位制動過程中的反向回擺現(xiàn)象。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

工程機(jī)械回轉(zhuǎn)定位制動過程中的卸壓式防擺控制裝置及方法，包括：壓力油源、回轉(zhuǎn)控制閥、卸壓控制閥、液壓馬達(dá)、油壓檢測模塊和控制器模塊，其中，所述壓力油源提供的高壓油連通至所述回轉(zhuǎn)控制閥的高壓油進(jìn)油口，所述回轉(zhuǎn)控制閥的油液回油口與回油路連通，所述回轉(zhuǎn)控制閥的2個工作油口與所述液壓馬達(dá)的2個工作油腔分別連通；所述卸壓控制閥的2個工作油口與所述液壓馬達(dá)的2個工作油腔分別連通，所述卸壓控制閥的油液卸油口與油箱連通，所述卸壓控制閥用于液壓馬達(dá)的第一工作油腔或第二工作油腔與油箱連通或切斷；所述油壓檢測模塊與所述液壓馬達(dá)的2個工作油腔分別連接，所述油壓檢測模塊用于分別檢測所述液壓馬達(dá)2個工作油腔的油壓情況；所述控制器模塊與所述回轉(zhuǎn)控制閥、卸壓控制閥和油壓檢測模塊連接，所述控制器模塊能夠根據(jù)所述回轉(zhuǎn)控制閥的回轉(zhuǎn)制動信息和所述油壓檢測模塊的油壓變化信息，通過切換所述卸壓控制閥的工作狀態(tài)，從而控制所述液壓馬達(dá)的第一工作油腔或第二工作油腔與油箱連通或切斷，最終達(dá)到有效抑制工程機(jī)械回轉(zhuǎn)定位制動過程中的反向回擺現(xiàn)象。

在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述卸壓控制閥為三位三通電磁換向閥，所述卸壓控制閥的第一位工作狀態(tài)將所述液壓馬達(dá)的第一工作油腔與油箱連通、第二工作油腔與油箱切斷；所述卸壓控制閥的第二位工作狀態(tài)將所述液壓馬達(dá)的第二工作油腔與油箱連通、第一工作油腔與油箱切斷；所述卸壓控制閥的中位工作狀態(tài)將所述液壓馬達(dá)的第一工作油腔和第二工作油腔都與油箱切斷。

在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述油壓檢測模塊包括第一壓力傳感器和第二壓力傳感器，所述第一壓力傳感器和第二壓力傳感器分別設(shè)置于所述液壓馬達(dá)的第一工作油腔和第二工作油腔。

在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述回轉(zhuǎn)控制閥為三位四通電磁換向閥，所述回轉(zhuǎn)控制閥的第一位工作狀態(tài)和第二位工作狀態(tài)分別控制所述液壓馬達(dá)驅(qū)動回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行順時針和逆時針轉(zhuǎn)動；所述回轉(zhuǎn)控制閥在中位工作狀態(tài)時，控制所述液壓馬達(dá)進(jìn)行定位制動。

在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述控制器模塊在工程機(jī)械回轉(zhuǎn)的定位制動過程中根據(jù)所述油壓檢測模塊檢測到的所述液壓馬達(dá)的背壓油腔的壓力下降作為信號來控制所述卸壓控制閥將所述液壓馬達(dá)的第一工作油腔或第二工作油腔與油箱連通一段時間，使得所述液壓馬達(dá)2個工作油腔的油壓差迅速減小到接近于零，所述液壓馬達(dá)反向轉(zhuǎn)動的驅(qū)動力矩迅速減小，從而能夠有效防止或抑制回轉(zhuǎn)定位制動過程中的反向回擺現(xiàn)象。

本發(fā)明所提供的技術(shù)方案具有的顯著有益效果：

在工程機(jī)械的回轉(zhuǎn)定位制動過程中，一旦回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)出現(xiàn)反向轉(zhuǎn)動的回擺現(xiàn)象時，所述油壓檢測模塊就能夠立即檢測到所述液壓馬達(dá)的背壓油腔壓力在下降，并將其壓力下降作為信號及時傳遞給所述控制器模塊，所述控制器模塊依此信號迅速控制所述卸壓控制閥將所述液壓馬達(dá)第一工作油腔或第二工作油腔與油箱短時連通，所述液壓馬達(dá)2個工作油腔的油壓差瞬間減小到接近于零，使得回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)在出現(xiàn)反向回擺的初始階段就大幅度失去了反向轉(zhuǎn)動的驅(qū)動力矩，從而有效抑制了該工程機(jī)械回轉(zhuǎn)定位制動過程中的反向回擺現(xiàn)象。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述回轉(zhuǎn)定位制動過程中的卸壓式防擺控制裝置結(jié)構(gòu)簡圖。

圖2為本發(fā)明所述回轉(zhuǎn)定位制動過程中的卸壓式防擺控制裝置控制框圖。

圖中附圖標(biāo)記與部件名稱之間的對應(yīng)關(guān)系為：

1-壓力油源；

2-回轉(zhuǎn)控制閥，201-高壓油進(jìn)油口，202-第一工作油口，203-第二工作油口，204-油液回油口，21-第一位工作狀態(tài)，22-第二位工作狀態(tài)，23-中位工作狀態(tài)；

3-卸壓控制閥，301-第一工作油口，302-第二工作油口，303-油液卸油口，31-第一位工作狀態(tài)，32-第二位工作狀態(tài)，33-中位工作狀態(tài)；

4-液壓馬達(dá)，41-第一工作油腔，42-第二工作油腔；

5-油壓檢測模塊，51-第一壓力傳感器，52-第二壓力傳感器；

6-控制器模塊。

具體實(shí)施方式

為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是，本發(fā)明還可以采用不同于在此描述的其他方式來實(shí)施，因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。

圖1為本發(fā)明所述回轉(zhuǎn)定位制動過程中的卸壓式防擺控制裝置結(jié)構(gòu)簡圖；圖2為本發(fā)明所述回轉(zhuǎn)定位制動過程中的卸壓式防擺控制裝置控制框圖。

如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的回轉(zhuǎn)定位制動過程中的卸壓式防擺控制裝置，包括：壓力油源1、回轉(zhuǎn)控制閥2、卸壓控制閥3、液壓馬達(dá)4、油壓檢測模塊5和控制器模塊6；壓力油源1提供的高壓油連接至回轉(zhuǎn)控制閥2的高壓油進(jìn)油口201，回轉(zhuǎn)控制閥2的油液回油口204與回油路連通，回轉(zhuǎn)控制閥2的第一工作油口202與液壓馬達(dá)4的第一工作油腔41連通，回轉(zhuǎn)控制閥2的第二工作油口203與液壓馬達(dá)4的第二工作油腔42連通；卸壓控制閥3的第一工作油口301與液壓馬達(dá)4的第一工作油腔41連通，卸壓控制閥3的第二工作油口302與液壓馬達(dá)4的第二工作油腔42連通，卸壓控制閥3的油液卸油口303與油箱連通，卸壓控制閥3是用于液壓馬達(dá)4的第一工作油腔41或第二工作油腔42與油箱進(jìn)行連通或切斷；油壓檢測模塊5包括第一壓力傳感器51和第二壓力傳感器52，第一壓力傳感器51與液壓馬達(dá)4的第一工作油腔41連接，第二壓力傳感器52與液壓馬達(dá)4的第二工作油腔42連接，第一壓力傳感器51用于檢測液壓馬達(dá)4的第一工作油腔41的油壓情況，第二壓力傳感器52用于檢測液壓馬達(dá)4的第二工作油腔42的油壓情況；控制器模塊6與回轉(zhuǎn)控制閥2、卸壓控制閥3和油壓檢測模塊5連接，回轉(zhuǎn)控制閥2將液壓馬達(dá)4的回轉(zhuǎn)制動情況傳遞給控制器模塊6，油壓檢測模塊5將第一壓力傳感器51和第二壓力傳感器52所檢測到的液壓馬達(dá)4的第一工作油腔41和第二工作油腔42的油壓變化情況也傳遞給控制器模塊6，控制器模塊6能夠根據(jù)回轉(zhuǎn)控制閥2的回轉(zhuǎn)制動信息和油壓檢測模塊5的油壓變化信息，通過切換卸壓控制閥3的工作狀態(tài)，從而控制液壓馬達(dá)4的第一工作油腔41或第二工作油腔42與油箱連通或切斷，最終達(dá)到有效抑制該回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)在定位制動過程中的反向回擺現(xiàn)象。

在本實(shí)施例中，回轉(zhuǎn)控制閥2為o型機(jī)能的三位四通電磁換向閥，當(dāng)回轉(zhuǎn)控制閥2在第一位工作狀態(tài)21時，壓力油源1提供的高壓油進(jìn)入液壓馬達(dá)4的第一工作油腔41驅(qū)動回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行順時針轉(zhuǎn)動；當(dāng)回轉(zhuǎn)控制閥2在第二位工作狀態(tài)22時，壓力油源1提供的高壓油進(jìn)入液壓馬達(dá)4的第二工作油腔42驅(qū)動回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行逆時針轉(zhuǎn)動；當(dāng)回轉(zhuǎn)控制閥2在中位工作狀態(tài)23時，液壓馬達(dá)4的兩工作油腔的油路被關(guān)閉，液壓馬達(dá)4驅(qū)動回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行制動。

在本實(shí)施例中，卸壓控制閥3為o型機(jī)能的三位三通電磁換向閥，當(dāng)卸壓控制閥3在第一位工作狀態(tài)31時，液壓馬達(dá)4的第一工作油腔41與油箱連通、第二工作油腔42與油箱切斷；當(dāng)卸壓控制閥3在第二位工作狀態(tài)32時，液壓馬達(dá)4的第二工作油腔42與油箱連通、第一工作油腔41與油箱切斷；當(dāng)卸壓控制閥3在中位工作狀態(tài)33時，液壓馬達(dá)4的第一工作油腔41和第二工作油腔42都與油箱切斷。

在本實(shí)施例中，當(dāng)液壓馬達(dá)4驅(qū)動回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)在順時針方向轉(zhuǎn)動的狀態(tài)下進(jìn)行制動時，液壓馬達(dá)4的第二工作油腔42為背壓油腔；當(dāng)液壓馬達(dá)4驅(qū)動回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)在逆時針方向轉(zhuǎn)動的狀態(tài)下進(jìn)行制動時，液壓馬達(dá)4的第一工作油腔41為背壓油腔。

在本實(shí)施例中，僅以回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)在順時針轉(zhuǎn)動狀態(tài)下進(jìn)行回轉(zhuǎn)定位制動時的卸壓式防擺控制過程為例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但本發(fā)明并不受此限制，本發(fā)明可用于工程機(jī)械在任意方向轉(zhuǎn)動狀態(tài)下進(jìn)行回轉(zhuǎn)定位制動過程中的防擺控制。

當(dāng)回轉(zhuǎn)控制閥2處于第一位工作狀態(tài)21、卸壓控制閥3處于中位工作狀態(tài)33時，壓力油源1的高壓油通過回轉(zhuǎn)控制閥2的高壓油進(jìn)油口201和第一工作油口202進(jìn)入到液壓馬達(dá)4的第一工作油腔41驅(qū)動回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行順時針方向轉(zhuǎn)動，液壓馬達(dá)4的第二工作油腔42的油液通過回轉(zhuǎn)控制閥2的第二工作油口203和油液回油口204完成回油。

當(dāng)液壓馬達(dá)4驅(qū)動回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行定位制動時，回轉(zhuǎn)控制閥2由第一位工作狀態(tài)21切換到中位工作狀態(tài)23，第一工作油口202和第二工作油口203都被切斷，液壓馬達(dá)4的第一工作油腔41和第二工作油腔42都分別形成封閉腔，但回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由于慣性還會繼續(xù)順時針方向轉(zhuǎn)動，液壓馬達(dá)4的第二工作油腔42（即背壓油腔）的油壓將會迅速升高，第一工作油腔41的油壓會有所下降，使得液壓馬達(dá)4的第二工作油腔42與第一工作油腔41形成較大油壓差，從而產(chǎn)生反向（逆時針方向）的作用力矩進(jìn)行制動，液壓馬達(dá)4所驅(qū)動的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動速度會逐漸減小。當(dāng)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動速度減小到零時，但由于此時液壓馬達(dá)4的第二工作油腔42與第一工作油腔41的油壓差仍然很大，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)必將會在油壓差所產(chǎn)生的反向力矩的作用下進(jìn)行反向轉(zhuǎn)動；一旦液壓馬達(dá)4驅(qū)動回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)出現(xiàn)反向轉(zhuǎn)動，則液壓馬達(dá)4的第二工作油腔42（即背壓油腔）的油壓將會下降，油壓檢測模塊5的第二壓力傳感器52將會迅速檢測到第二工作油腔42（即背壓油腔）的油壓下降信息，并將其作為信號傳遞給控制器模塊6，控制器模塊6依此信號立即控制卸壓控制閥3從中位工作狀態(tài)33切換到第二位工作狀態(tài)32一段時間（本實(shí)施例約為0.11秒），將液壓馬達(dá)4的第二工作油腔42與油箱短時連通進(jìn)行卸壓，液壓馬達(dá)4的第二工作油腔42與第一工作油腔41的油壓差瞬間減小到接近于零（即油壓差所產(chǎn)生的反向力矩也瞬間減小到接近于零），從而使得液壓馬達(dá)4在出現(xiàn)反向回擺的初始階段就大幅度失去了反向轉(zhuǎn)動的驅(qū)動力矩，反向回擺的幅度得到明顯抑制；依此過程，如圖2所示，進(jìn)行卸壓防擺控制多次（本實(shí)施例為2次），則可使得該工程機(jī)械在回轉(zhuǎn)定位制動過程中的反向回擺現(xiàn)象得到明顯改善。

僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。