挖掘機單獨迴轉降速的控制油路及方法
2023-07-30 04:12:26 1
專利名稱：挖掘機單獨迴轉降速的控制油路及方法
技術領域：
本發明屬於機械技術領域，涉及一種挖掘機，特別是一種挖掘機單獨迴轉降速的控制油路及方法。
背景技術：
挖掘機，又稱挖掘機械，是用鏟鬥挖掘高於或低於承機面的物料，並裝入運輸車輛或卸至堆料場的土方機械。挖掘機挖掘的物料主要是土壤、煤、泥沙以及經過預松後的土壤和巖石。從近幾年工程機械的發展來看，挖掘機的發展相對較快，挖掘機已經成為工程建設中最主要的工程機械之一。油泵是挖掘機的動力核心，且油泵所供油量的充足性、穩定性及持續性都直接決定了挖掘機的工作負載、工作效率和工作成果。在實際的工作操控中，因挖掘機械執行不同的動作組合，故其負載量不同，油泵所需輸送供應的油量也相對應不同。當不同執行動作之間進行切換時，其負載量會發生瞬間的改變，但因處於慣性與滯後等因素，油泵不能夠應對切換立刻改變供油量。特別針對FR360川崎負流量系統，由於其迴轉馬達排量較小，當單獨迴轉時，因油泵的供油量不能順勢消減，造成挖掘機械迴轉速度過快，超過了正常作業需求，如換用大排量馬達則在複合動作時迴轉速度就會偏慢，不能滿足正常作業需求。
發明內容
本發明的目的是針對現有的技術存在上述問題，提出了一種採用先行判定條件，而後根據相符合的條件狀況操控閥體執行呈比例的節流調控，進而達到單獨降迴轉速度的挖掘機單獨迴轉降速的控制油路及方法。本發明的目的可通過下列技術方案來實現:挖掘機單獨迴轉降速的控制油路，包括兩條呈並聯的第一供油路與第二供油路，所述第一供油路、第二供油路上一一對應串接第一油泵、第二油泵，其特徵在於，所述第一供油路上串接單回傳感器，第一供油路與第二供油路匯合的先導油路上串聯迴轉檢測油路，所述迴轉檢測油路包括相併聯的左迴轉支路與右迴轉支路，所述左迴轉支路、右迴轉支路的交匯處串接先導控制閥，所述左迴轉支路與右迴轉支路之間接設第一梭閥，所述第一梭閥上連接轉向傳感器，所述轉向傳感器與單回傳感器均信號連接控制器，所述控制器控制連接比例閥，所述比例閥與第二油泵通過反饋油路連接，所述反饋油路上串接第二梭閥，所述第二梭閥的一進口端連接上述比例閥，另一進口端連接主閥的負反饋油路。本挖掘機單獨迴轉降速的控制油路中迴轉檢測油路用於判定該挖掘機處於左向迴轉或右向迴轉執行操作狀態；單回傳感器用於感知第一油泵所迸出油量的壓力值，進而根據所測壓力值判斷挖掘機是否除迴轉動作以外無其它負載動作，其中因迴轉和左行走同時動作為特殊工況，視為單獨迴轉動作。根據以上兩項符合條件，控制器操控比例閥動作實現對第二油泵的供油量削減進而形成降速狀態。
在上述的挖掘機單獨迴轉降速的控制油路中，所述單回傳感器串接在第一油泵出油方向的第一供油路上。在上述的挖掘機單獨迴轉降速的控制油路中，所述迴轉檢測油路串聯在第一油泵與第二油泵吸油方向匯合的先導油路上。先導油路上串接有先導濾油器，由此使進入先導控制閥中的壓力油無大顆粒雜質。在上述的挖掘機單獨迴轉降速的控制油路中，所述第一供油路與第二供油路的匯合油路連通第一油箱。在上述的挖掘機單獨迴轉降速的控制油路中，所述比例閥的一接口連通第二油箱。在上述的挖掘機單獨迴轉降速的控制油路中，所述先導控制閥的一接口連通第二油箱。根據上述控制油路的結構及裝置，挖掘機單獨迴轉降速的控制方法，包括以下步驟:I)判別單獨迴轉動作:a、判別迴轉動作:挖掘機執行迴轉運作，串接於先導油路上的先導泵產生壓力油進入先導控制閥，並流入左迴轉支路或右迴轉支路推啟第一梭閥的對應接口端，轉向傳感器檢測壓力聞於1.8Mpa ；b、判別單獨動作:挖掘機只執行單獨迴轉運作，串接於第一供油路上的單回傳感器檢測壓力低於7Mpa ；2)執行減流降速動作:轉向傳感器檢測壓力高於1.SMpa的信號與單回傳感器檢測壓力低於7Mpa的信號同步傳遞至控制器，控制器接受符合條件的信號後，控制比例閥輸出高於主閥負反饋的壓力，推啟第二梭閥對應接口端連通第二油泵，進而調控第二油泵減少流量，達到降速作用。本挖掘機單獨迴轉降速的控制方法中因挖掘機只能處於或向左轉動、或向右轉動的單轉向操作狀態，故挖掘機任一轉向所產生的壓力油只單向流入左迴轉支路、右迴轉支路的其一支路內，而第一梭閥的任一接口端進入壓力油均使轉向傳感器檢測到壓力值高於
1.SMpa0挖掘機在執行多項動作時，其負載量大故第一油泵的供油量成比例增大，進而單回傳感器檢測到的壓力值也增大，只有單獨做迴轉動作時(因迴轉和左行走同時動作為特殊工況，視為單獨迴轉動作)，單回傳感器檢測壓力低於7Mpa。在上述的挖掘機單獨迴轉降速的控制方法中，所述第一油泵操控第二鬥杆、第一鏟鬥、第一動臂及右行走動作執行，所述第二油泵操控第二鏟鬥、第一鬥杆、第二動臂、迴轉及左行走動作執行。在上述的挖掘機單獨迴轉降速的控制方法中，所述主閥的負反饋油路上串接若干閥門，所述任一閥門推動閉合負反饋油量，該主閥的負反饋壓力信號均減小。在上述的挖掘機單獨迴轉降速的控制方法中，所述控制器內設置信號接收單元、判斷計算單元、執行單元及反饋單元。信號接收單元用於接收轉向傳感器與單回傳感器發送的壓力信號，判斷計算單元用於對接收到的壓力信號值進行比較，如符合設定的條件值則通過執行單元執行調控要求，在減小流量的調控下由反饋單元對時刻流量值進行監測並反饋至執行單元，進一步由執行單元根據實際降速連續調控比例閥的啟閉程度。
與現有技術相比，本挖掘機單獨迴轉降速的控制油路及方法設置迴轉檢測油路，並通過其上的轉向傳感器感知執行轉向所產生的壓力值；第一供油路上設置單回傳感器以感知第一油泵的供油量達到的壓力值；兩處所測定的壓力值同步傳遞至控制器進行處理。由此為採用先行判定條件，而後根據相符合的條件狀況操控閥體執行呈比例的節流調控，進而達到單獨降迴轉速度的目的，使本發明解決了單獨迴轉時速過快而造成作業需求非正常，導致作業質量降低、設備損傷嚴重等問題，同時降低了能量消耗，實現節能效果。
圖1是本挖掘機單獨迴轉降速的控制油路的結構示意圖。圖中，1、第一油泵；2、第二油泵；3、單回傳感器；4、先導控制閥；5、第一梭閥；6、轉向傳感器；7、控制器；8、比例閥；9、第二梭閥；10、第一油箱；11、第二油箱；12、先導濾油器。
具體實施例方式以下是本發明的具體實施例並結合附圖，對本發明的技術方案作進一步的描述，但本發明並不限於這些實施例。如圖1所示，本挖掘機單獨迴轉降速的控制油路包括兩條呈並聯的第一供油路與第二供油路，第一供油路、第二供油路上一一對應串接第一油泵1、第二油泵2。第一供油路上串接單回傳感器3，且單回傳感器3位於第一供油路的第一油泵I出油方向上。第一供油路與第二供油路匯合的先導油路上串聯迴轉檢測油路，且迴轉檢測油路串聯在第一油泵I與第二油泵2吸油方向匯合的先導油路上。迴轉檢測油路包括相併聯的左迴轉支路與右迴轉支路，且左迴轉支路、右迴轉支路的交匯處串接先導控制閥4，左迴轉支路與右迴轉支路之間接設第一梭閥5，第一梭閥5上連接轉向傳感器6。先導油路上串接有先導濾油器12，由此使進入先導控制閥4中的壓力油無大顆粒雜質。轉向傳感器6與單回傳感器3均信號連接控制器7，控制器7控制連接比例閥8，比例閥8與第二油泵2通過反饋油路連接，反饋油路上串接第二梭閥9，第二梭閥9的一進口端連接比例閥8，另一進口端連接主閥的負反饋油路，第二梭閥9的出口端連接通向第二油泵2的反饋油路。第一供油路與第二供油路的匯合油路連通第一油箱10 ;比例閥8的一接口連通第二油箱11 ;先導控制閥4的一接口連通第二油箱11。根據上述控制油路的結構及裝置，挖掘機單獨迴轉降速的控制方法，包括以下步驟:I)判別單獨迴轉動作:a、判別迴轉動作:挖掘機執行迴轉運作，串接於先導油路上的先導泵產生壓力油進入先導控制閥4，並流入左迴轉支路或右迴轉支路推啟第一梭閥5的對應接口端，轉向傳感器6檢測壓力高於1.8Mpa ；b、判別單獨動作:挖掘機只執行單獨迴轉運作，串接於第一供油路上的單回傳感器3檢測壓力低於7Mpa ；2)執行減流降速動作:轉向傳感器6檢測壓力高於1.SMpa的信號與單回傳感器3檢測壓力低於7Mpa的信號同步傳遞至控制器7，控制器7接受符合條件的信號後，控制比例閥8輸出高於主閥負反饋的壓力，推啟第二梭閥9對應接口端連通第二油泵2，進而調控第二油泵2減少流量，達到降速作用。因挖掘機只能處於或向左轉動、或向右轉動的單轉向操作狀態，故挖掘機任一轉向所產生的壓力油只單向流入左迴轉支路、右迴轉支路的其一支路內，而第一梭閥5的任一接口端進入壓力油均使轉向傳感器6檢測到壓力值高於1.SMpa0挖掘機在執行多項動作時，其負載量大故第一油泵I的供油量成比例增大，進而單回傳感器3檢測到的壓力值也增大，只有單獨做迴轉動作時(因迴轉和左行走同時動作為特殊工況，視為單獨迴轉動作)，單回傳感器3檢測壓力低於7Mpa。第一油泵I操控第二鬥杆、第一鏟鬥、第一動臂及右行走動作執行，第二油泵2操控第二鏟鬥、第一鬥杆、第二動臂、迴轉及左行走動作執行。主閥的負反饋油路上串接若干閥門，任一閥門推動閉合負反饋油量，該主閥的負反饋壓力信號均減小。控制器7內設置信號接收單元、判斷計算單元、執行單元及反饋單元。信號接收單元用於接收轉向傳感器6與單回傳感器3發送的壓力信號，判斷計算單元用於對接收到的壓力信號值進行比較，如符合設定的條件值則通過執行單元執行調控要求，在減小流量的調控下由反饋單元對時刻流量值進行監測並反饋至執行單元，進一步由執行單元根據實際降速連續調控比例閥8的啟閉程度。本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發明精神作舉例說明。本發明所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或採用類似的方式替代，但並不會偏離本發明的精神或者超越所附權利要求書所定義的範圍。儘管本文較多地使用了第一油泵I ;第二油泵2 ;單回傳感器3 ;先導控制閥4 ;第一梭閥5 ;轉向傳感器6 ;控制器7 ;比例閥8 ;第二梭閥9 ;第一油箱10 ;第二油箱11 ;先導濾油器12等術語，但並不排除使用其它術語的可能性。使用這些術語僅僅是為了更方便地描述和解釋本發明的本質；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發明精神相違背的。
權利要求
1.挖掘機單獨迴轉降速的控制油路，包括兩條呈並聯的第一供油路與第二供油路，所述第一供油路、第二供油路上一一對應串接第一油泵、第二油泵，其特徵在於，所述第一供油路上串接單回傳感器，第一供油路與第二供油路匯合的先導油路上串聯迴轉檢測油路，所述迴轉檢測油路包括相併聯的左迴轉支路與右迴轉支路，所述左迴轉支路、右迴轉支路的交匯處串接先導控制閥，所述左迴轉支路與右迴轉支路之間接設第一梭閥，所述第一梭閥上連接轉向傳感器，所述轉向傳感器與單回傳感器均信號連接控制器，所述控制器控制連接比例閥，所述比例閥與第二油泵通過反饋油路連接，所述反饋油路上串接第二梭閥，所述第二梭閥的一進口端連接上述比例閥，另一進口端連接主閥的負反饋油路。
2.根據權利要求1所述的挖掘機單獨迴轉降速的控制油路，其特徵在於，所述單回傳感器串接在第一油泵出油方向的第一供油路上。
3.根據權利要求1所述的挖掘機單獨迴轉降速的控制油路，其特徵在於，所述迴轉檢測油路串聯在第一油泵與第二油泵吸油方向匯合的先導油路上。
4.根據權利要求1或2或3所述的挖掘機單獨迴轉降速的控制油路，其特徵在於，所述第一供油路與第二供油路的匯合油路連通第一油箱。
5.根據權利要求1或2或3所述的挖掘機單獨迴轉降速的控制油路，其特徵在於，所述比例閥的一接口連通第二油箱。
6.根據權利要求1或2或3所述的挖掘機單獨迴轉降速的控制油路，其特徵在於，所述先導控制閥的一接口連通第二油箱。
7.挖掘機單獨迴轉降速的控制方法，其特徵在於，包括以下步驟: 1)判別單獨迴轉動作: a、判別迴轉動作:挖掘機執行迴轉運作，串接於先導油路上的先導泵產生壓力油進入先導控制閥，並流入左迴轉支路或右迴轉支路推啟第一梭閥的對應接口端，轉向傳感器檢測壓力聞於1.8Mpa ； b、判別單獨動作:挖掘機只執行單獨迴轉運作，串接於第一供油路上的單回傳感器檢測壓力低於7Mpa ； 2)執行減流降速動作:轉向傳感器檢測壓力高於1.SMpa的信號與單回傳感器檢測壓力低於7Mpa的信號同步傳遞至控制器，控制器接受符合條件的信號後，控制比例閥輸出高於主閥負反饋的壓力，推啟第二梭閥對應接口端連通第二油泵，進而調控第二油泵減少流量，達到降速作用。
8.根據權利要求7所述的挖掘機單獨迴轉降速的控制方法，其特徵在於，所述第一油泵操控第二鬥杆、第一鏟鬥、第一動臂及右行走動作執行，所述第二油泵操控第二鏟鬥、第一鬥杆、第二動臂、迴轉及左行走動作執行。
9.根據權利要求7所述的挖掘機單獨迴轉降速的控制方法，其特徵在於，所述主閥的負反饋油路上串接若干閥門，所述任一閥門推動閉合負反饋油量，該主閥的負反饋壓力信號均減小。
10.根據權利要求7或8或9所述的挖掘機單獨迴轉降速的控制方法，其特徵在於，所述控制器內設置信號接收單元、判斷計算單元、執行單元及反饋單元。
全文摘要
本發明提供了一種挖掘機單獨迴轉降速的控制油路及方法。它解決了現有的挖掘機在單獨迴轉時供油量不能相應減少，造成轉速過快、非正常作業的問題。本發明中控制油路包括兩條呈並聯的第一供油路與第二供油路，兩供油路上一一串接第一油泵、第二油泵，第一供油路上串接單回傳感器，第一供油路與第二供油路匯合的先導油路上串聯迴轉檢測油路，迴轉檢測油路上接設轉向傳感器，轉向傳感器與單回傳感器均信號連接控制器，控制器控制連接比例閥，比例閥與第二油泵通過反饋油路連接。本發明中控制方法包括以下步驟1)判別單獨迴轉動作；2)執行減流降速動作。本發明解決了單獨迴轉時速過快而造成非正常作業，導致作業質量降低、設備損傷嚴重等問題。
文檔編號E02F3/42GK103161191SQ201310079138
公開日2013年6月19日 申請日期2013年3月13日 優先權日2013年3月13日
發明者趙志剛, 王桂民, 王偉先, 陳維雄, 蔡飛, 張瑋, 陳會君, 張小勇, 夏金玲, 屈偉, 李冰, 雷陽 申請人:福田雷沃國際重工股份有限公司