流量分配系統及流量分配方法
2023-06-01 07:41:31
專利名稱：流量分配系統及流量分配方法
技術領域：
本發明涉及工程機械領域，特別涉及一種流量分配系統及流量分配方法。
背景技術：
目前市場上主流挖掘機廠家提供的負載敏感系統，都存在單動作和複合動作速度不協調所帶來的低檔位控制性能差的問題。一般而言，只有在額定發動機轉速下才能實現單動作和複合動作的良好協調，當轉速低於額定轉速時，存在協調性、控制性能變差的問題。為解決這個問題，很小一部分廠家採用複雜的液壓閥塊，通過液壓邏輯比較來解決以上問題。但是，這種方式存在以下缺陷第一、閥塊設計複雜，加工成本高；
第二、由於閥塊輸出的壓力對液壓油的粘度比較敏感，在高低溫時很難達到理想的控制要求；第三、增加液壓閥塊，增加了更多的液壓管路，給整機布管和安裝帶來不便；第四、增加的部件加大了故障發生的可能性，而且增加了故障處理的難度。
發明內容
有鑑於此，本發明提出一種流量分配系統及流量分配方法，以解決負載敏感系統挖掘機單動作快、複合動作慢導致的動作不協調問題。第一方面，本發明公開了一種流量分配系統，用於調節泵流量，包括轉速測量裝置、控制器和流量控制單元；其中，所述轉速測量裝置用於測量發動機的轉速；所述控制器與所述轉速測量裝置相連接，用於根據所設置轉速-電流對應關係確定與所述發動機的轉速相匹配的電流信號；所述流量控制單元與所述控制器相連接，用於根據所述電流信號對泵的流量進行調節分配。進一步地，上述流量分配系統中，所述流量控制單元包括壓力控制閥和流量控制閥。壓力控制閥用於將所述控制器發出的所述電流信號轉變為壓力信號；流量控制閥用於在所述壓力信號的作用下，對泵的流量進行調節。進一步地，上述流量分配系統中，所述轉速測量裝置為轉速傳感器。進一步地，上述流量分配系統中，所述壓力控制閥為電比例閥』。進一步地，上述流量分配系統中，所述轉速-電流對應關係為所述發動機轉速與所述控制器輸出的電流信號之間對應關係的函數；或，體現所述發動機轉速與所述控制器輸出電流信號之間對應關係的表格。本發明中的控制器通過轉速-電流對應關係確定與發動機的轉速相匹配的電流信號，從而使流量控制單元根據電流信號對泵的流量進行合理的調節分配，因此，本發明可以使負載敏感系統處於低檔位控制時，單動作和複合動作的反應速度相協調。第二方面，本發明還公開了一種流量分配方法，包括轉速獲取步驟和流量分配步驟。其中，轉速獲取步驟為，實時獲取發動機轉速；流量分配步驟為，根據所設置的轉速-電流對應關係確定與所述發動機轉速相匹配的電流信號，所述電流信號用於對泵的流量進行調節分配。進一步地，上述流量分配方法的所述流量分配步驟中，所述電流信號對泵的流量進行控制包括電流信號-壓力信號轉換子步驟和壓力信號調節子步驟。其中，電流信號-壓力信號轉換子步驟為，採用壓力控制閥將所述電流信號轉換為壓力信號；壓力信號調節子步驟為，在所述壓力信號的作用下，採用流量控制閥對泵的流量進行調節。進一步地，上述流量分配方法的所述電流信號-壓力信號轉換子步驟中，所述壓力控制閥為電比例閥。進一步地，上述流量分配方法的所述轉速獲取步驟中，採用轉速傳感器測量轉速。進一步地，上述流量分配方法中，所述轉速-電流對應關係為所述發動機轉速與所述控制器輸出的電流信號之間對應關係的函數；或，體現所述發動機轉速與所述控制器輸出電流信號之間對應關係的表格。本發明通過轉速-電流對應關係確定與發動機的轉速相匹配的電流信號，從而使流量控制單元根據電流信號對泵的流量進行合理的調節分配，因此，本發明可以使負載敏感系統處於低檔位控制時，單動作和複合動作的反應速度相協調。進而，本發明可以使負載敏感系統挖掘機在發動機全轉速範圍內，實現單動作與複合動作的良好協調性能。
構成本發明的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定。在附圖中 圖I為本發明流量分配系統第一實施例的結構框圖；圖2為本發明流量分配系統第二實施例的結構框圖；圖3為本發明流量分配系統第三實施例的結構框圖；圖4為相關技術中，常用挖機的液壓泵流量和閥行程的控制關係圖；圖5為採用第三實施例流量分配後，挖機的液壓泵流量和閥行程的控制關係圖；圖6為本發明流量分配方法第一實施例的步驟流程圖；圖7為本發明流量分配方法第二實施例的步驟流程圖。
具體實施例方式需要說明的是，在不衝突的情況下，本發明中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。下面將參考附圖並結合實施例來詳細說明本發明。流量分配系統第一實施例參照圖I。本實施例流量分配系統用於調節泵流量，包括轉速測量裝置10、控制器20和流量控制單元30。其中，轉速測量裝置10用於測量發動機的轉速；控制器20與轉速測量裝置10相連接，用於根據所設置的轉速-電流對應關係確定與發動機的轉速相匹配的電流信號；流量控制單元30與控制器20相連接，用於根據電流信號對泵的流量進行調節分配。此外，該實施例中，轉速測量裝置優選轉速傳感器。並且，轉速-電流對應關係的形式可以為發動機轉速與控制器20輸出的電流信號之間對應關係的函數，也可以為體現發動機轉速與控制器20輸出電流信號之間對應關係的表格。本實施例中的控制器通過轉速-電流對應關係確定與發動機的轉速相匹配的電流信號，從而使流量控制單元根據電流信號對泵的流量進行合理的調節分配，因此，本發明可以使負載敏感系統處於低檔位控制時，單動作和複合動作的反應速度相協調。由此，本發明可以使負載敏感系統挖掘機在發動機全轉速範圍內，實現單動作與複合動作的良好協調性能。流暈分配系統第二實施例參照圖2。本實施例流量分配系統用於調節泵流量，包括轉速測量裝置10、控制器20和流量控制單元。其中，轉速測量裝置10用於測量發動機的轉速；控制器20與轉速測量裝置10相連接，用於根據轉速-電流對應關係確定與發動機的轉速相匹配的電流信號。流量控制單元包括壓力控制閥310和流量控制閥320。壓力控制閥310用於將控制器20發出的所述電流信號轉變為壓力信號；流量控制閥320用於在壓力信號的作用下，對泵 的流量進行調節。此外，該實施例中，轉速測量裝置優選轉速傳感器。並且，上述轉速-電流對應關係的形式可以為發動機轉速與控制器20輸出的電流信號之間對應關係的函數，也可以為體現發動機轉速與控制器20輸出電流信號之間對應關係的表格。本實施例中的控制器通過轉速-電流對應關係確定與發動機的轉速相匹配的電流信號，然後通過壓力控制閥310將電流信號轉化為對應的壓力信號，該壓力信號作用於流量控制閥320後，使流量控制閥對泵的流量進行合理的調節分配。因此，本實施例可以使負載敏感系統處於低檔位控制時，單動作和複合動作的反應速度相協調。由此，本發明可以使負載敏感系統挖掘機在發動機全轉速範圍內，實現單動作與複合動作的良好協調性能。流量分配系統第三實施例參照圖3。本實施例流量分配系統包括轉速測量裝置(未示出)、控制器20』和流量控制單元。其中，轉速測量裝置用於測量發動機的轉速；控制器20』與轉速測量裝置相連接，用於根據轉速-電流對應關係確定與發動機的轉速相匹配的電流信號；流量控制單元包括電比例閥310』和流量控制閥320』。其中，電比例閥310』用於將控制器20』發出的電流信號轉變為壓力信號；流量控制閥320』用於在壓力信號的作用下，對泵40的流量進行調節。另外，如圖所示，液壓泵40還連接有主控制閥50和工作油缸60。可以看出，本實施例增加一個電比例閥310』，利用發動機、液壓泵40、流量控制閥320』、控制器20』和液壓管路，實現對液壓泵流量的控制。從本質上說，本實施例根據實際流量分配要求，通過事先導入的函數或者表格型式，確定發動機轉速和電比例閥310』輸出動作的對應關係，下面結合表一具體說明如下假設，發動機額定轉速為nl，電比例閥310』對應的輸出為dPl ;若發動機的實際工作轉速為n2，則控制器根據下表，經「查表」確定電比例閥的控制輸出為dP2 ;同理，若發動機的實際工作轉速為n3，則控制器根據下表，經「查表」確定電比例閥的控制輸出為dP3 ;依次類推。表一、發動機工作轉速與電比例閥控制輸出對應關係表
權利要求
1.一種流量分配系統，用於調節泵流量，其特徵在於，包括 轉速測量裝置(10)、控制器(20)和流量控制單元(30);其中， 所述轉速測量裝置(10)用於測量發動機的轉速； 所述控制器(20)與所述轉速測量裝置(10)相連接，用於根據所設置轉速-電流對應關係確定與所述發動機的轉速相匹配的電流信號； 所述流量控制單元(30)與所述控制器(20)相連接，用於根據所述電流信號對泵的流量進行調節分配。
2.根據權利要求I所述的流量分配系統，其特徵在於，所述流量控制單元(30)包括 壓力控制閥(310)，用於將所述控制器(20)發出的所述電流信號轉變為壓力信號；以及 流量控制閥(320)，用於在所述壓力信號的作用下，對泵的流量進行調節。
3.根據權利要求2所述的流量分配系統，其特徵在於， 所述轉速測量裝置(10)為轉速傳感器。
4.根據權利要求2所述的流量分配系統，其特徵在於， 所述壓力控制閥(310)為電比例閥(310』)。
5.根據權利要求I至4中任一項所述的流量分配系統，其特徵在於，所述轉速-電流對應關係為 所述發動機轉速與所述控制器(20)輸出的電流信號之間對應關係的函數；或 體現所述發動機轉速與所述控制器(20)輸出電流信號之間對應關係的表格。
6.一種流量分配方法，其特徵在於，包括如下步驟 轉速獲取步驟，實時獲取發動機轉速； 流量分配步驟，根據所設置轉速-電流對應關係確定與所述發動機轉速相匹配的電流信號，所述電流信號用於對泵的流量進行調節分配。
7.根據權利要求6所述的流量分配方法，其特徵在於， 所述流量分配步驟中，所述電流信號對泵的流量進行控制包括 電流信號-壓力信號轉換子步驟，採用壓力控制閥將所述電流信號轉換為壓力信號； 壓力信號調節子步驟，在所述壓力信號的作用下，採用流量控制閥對泵的流量進行調節。
8.根據權利要求7所述的流量分配方法，其特徵在於， 所述電流信號-壓力信號轉換子步驟中，所述壓力控制閥為電比例閥。
9.根據權利要求6所述的流量分配方法，其特徵在於， 所述轉速獲取步驟中，採用轉速傳感器測量轉速。
10.根據權利要求6至9中任一項所述的流量分配方法，其特徵在於，所述轉速-電流對應關係為 所述發動機轉速與所述控制器(20)輸出的電流信號之間對應關係的函數；或 體現所述發動機轉速與所述控制器(20)輸出電流信號之間對應關係的表格。
全文摘要
本發明公開了一種流量分配系統及流量分配方法。其中，流量分配系統用於調節泵流量，包括轉速測量裝置、控制器和流量控制單元；轉速測量裝置用於測量發動機的轉速；控制器與轉速測量裝置相連接，用於根據轉速-電流對應關係確定與發動機的轉速相匹配的電流信號；流量控制單元與控制器相連接，用於根據電流信號對泵的流量進行調節分配。本發明通過轉速-電流對應關係確定與發動機的轉速相匹配的電流信號，使流量控制單元根據電流信號對泵的流量進行合理的調節分配。因此，本發明可以使負載敏感系統處於低檔位控制時，單動作和複合動作的反應速度相協調。進而，使負載敏感系統挖掘機在發動機全轉速範圍內，實現單動作與複合動作的良好協調性能。
文檔編號F04B49/06GK102734144SQ20121019823
公開日2012年10月17日 申請日期2012年6月15日 優先權日2012年6月15日
發明者葉其團, 彭雙成, 汪春暉 申請人:三一重機有限公司