阅读说明：本技术 一种挖掘机回转控制方法、挖掘机回转系统和挖掘机 (Excavator rotation control method, excavator rotation system and excavator ) 是由 李晓波 付志伟 金江山 于 2020-05-29 设计创作，主要内容包括：本发明涉及工程机械领域,具体而言,涉及一种挖掘机回转控制方法、挖掘机回转系统和挖掘机。一种挖掘机回转控制方法,包括：获取斗杆油缸的工作状态；若斗杆油缸处于驱动挖掘机的斗杆进行卸载的状态时,获取回转马达的工作状态；若回转马达处于驱动挖掘机进行回转时,则将回转马达的工作油路与斗杆油缸的有杆腔导通,以使得工作油路中的液压油在挖掘机的回转势能的作用下向有杆腔流动,并驱动斗杆进行卸载。该挖掘机回转控制方法能够在挖掘机处于回转以及挖掘机的斗杆卸载时,回收挖掘机的回转势能,并将回收到的回转势能以液压能的方式转移给斗杆,并作为辅助动力源驱动斗杆进行卸载,以降低挖掘机的能耗以及使用的成本。(The invention relates to the field of engineering machinery, in particular to an excavator rotation control method, an excavator rotation system and an excavator. An excavator swing control method includes: acquiring the working state of a bucket rod oil cylinder; if the bucket rod oil cylinder is in a state of driving a bucket rod of the excavator to unload, acquiring the working state of the rotary motor; if the rotary motor drives the excavator to rotate, a working oil path of the rotary motor is communicated with a rod cavity of the bucket rod oil cylinder, so that hydraulic oil in the working oil path flows to the rod cavity under the action of the rotation potential energy of the excavator and drives the bucket rod to unload. The excavator rotation control method can recover rotation potential energy of the excavator when the excavator rotates and the bucket rod of the excavator is unloaded, transfer the recovered rotation potential energy to the bucket rod in a hydraulic energy mode, and drive the bucket rod to unload as an auxiliary power source, so that energy consumption and use cost of the excavator are reduced.)

一种挖掘机回转控制方法、挖掘机回转系统和挖掘机

技术领域

本发明涉及工程机械领域，具体而言，涉及一种挖掘机回转控制方法、挖掘机回转系统和挖掘机。

背景技术

随着工业技术在世界范围内的发展，作为一种高效的土方施工机械，液压挖掘机在工程建设中所起作用越来越明显；液压挖掘机的上车质量大、惯性大，回转制动过程中，液压压力较大，主要采用溢流阀进行压力保护，但是，采用这种结构，回转势能的绝大部分会在节流口转化为热能，进而造成能量的浪费和系统温度的上升，进而影响系统设备的可靠性和液压元件的工作寿命。

发明内容

本发明的目的包括，提供了一种挖掘机回转控制方法、挖掘机回转系统和挖掘机，其能够在挖掘机处于回转以及挖掘机的斗杆卸载时，回收挖掘机的回转势能，并将回收到的回转势能以液压能的方式转移给斗杆，并作为辅助动力源驱动斗杆进行卸载，以降低挖掘机的能耗以及使用的成本，并避免挖掘机的液压系统的温度过高，提高挖掘机的可靠性。

本发明的实施例可以这样实现：

第一方面，本发明实施例提供一种挖掘机回转控制方法，包括：

获取斗杆油缸的工作状态；

若斗杆油缸处于驱动挖掘机的斗杆进行卸载的状态时，获取回转马达的工作状态；

若回转马达处于驱动挖掘机进行回转时，则将回转马达的工作油路与斗杆油缸的有杆腔导通，以使得工作油路中的液压油在挖掘机的回转势能的作用下向有杆腔流动，并驱动斗杆进行卸载。

第二方面，本发明实施例提供一种挖掘机回转系统，挖掘机回转系统包括回转马达、斗杆油缸、回收油路以及控制组件；回收油路的两端分别与回转马达的工作油路及斗杆油缸的有杆腔连通；

控制组件用于在斗杆油缸处于驱动挖掘机的斗杆进行卸载，且回转马达驱动挖掘机进行回转时，导通回收油路，以使得回转马达的工作油路中的液压油在挖掘机的回转势能的作用下向有杆腔流动，并驱动斗杆进行卸载。

在可选的实施方式中，控制组件包括斗杆主控阀及回转马达主控阀；

斗杆主控阀与斗杆油缸的工作油路连通，回转马达主控阀与回转马达的工作油路连通。

在可选的实施方式中，控制组件还包括第一阀体及第二阀体；

第一阀体的先导油路与斗杆主控阀连通，第二阀体的先导油路与第一阀体连通，且第二阀体与回转马达的工作油路连通。

在可选的实施方式中，回收油路与回转马达的工作油路连通的一端与第一阀体连通。

在可选的实施方式中，回收油路用于与有杆腔连通的一端与斗杆主控阀连接。

在可选的实施方式中，控制组件包括两个第一阀体及两个第二阀体；

回转马达包括第一油口及第二油口，第一油口及第二油口均与回转马达的工作油路连通；

两个第二阀体分别与第一油口及第二油口处的回转马达的工作油路连通；

两个第二阀体的先导油路分别与两个第一阀体连通，两个第一阀体的先导油路均与斗杆主控阀连通。

在可选的实施方式中，两个第一阀体及两个第二阀体均为两位三通液控换向阀。

在可选的实施方式中，挖掘机回转系统还包括设置在回收油路的单向阀，单向阀由回转马达的工作油路向有杆腔方向单向导通回收油路。

第三方面，本发明实施例提供一种挖掘机，挖掘机包括上述的挖掘机回转系统。

本发明实施例的有益效果包括：

该挖掘机回转控制方法通过获取斗杆油缸的工作状态，以在斗杆处于驱动挖掘机的斗杆进行卸载的状态时，获取回转马达的工作状态，并在回转马达处于驱动挖掘机进行回转时，将回转马达的工作油路与斗杆油缸的有杆腔导通，以使得工作油路中的液压油在挖掘机的回转势能的作用下向有杆腔流动，并驱动斗杆进行卸载。以通过这样的设置方式，在挖掘机处于回转以及挖掘机的斗杆卸载时，回收挖掘机的回转势能，并将回收到的回转势能以液压能的方式转移给斗杆，并作为辅助动力源驱动斗杆进行卸载，以降低挖掘机的能耗以及使用的成本；并且，这样的回收方式，能够避免回转势能转化为热能，从而能够避免能量的浪费，并有利于降低液压系统的温度，从而有利于保证挖掘机可靠性和液压元件的工作寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例中挖掘机回转控制方法的步骤图；

图2为本发明实施例中挖掘机回转系统的结构原理图。

图标：200-挖掘机回转系统；210-回转马达；220-斗杆油缸；230-回收油路；240-控制组件；241-斗杆主控阀；242-回转马达主控阀；243-第一阀体；244-第二阀体；245-单向阀。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。

请参考图1及图2，图1示出了本发明实施例中挖掘机回转控制方法的步骤，图2示出了本发明实施例中挖掘机回转系统的结构原理；本实施例提供了一种挖掘机回转控制方法，包括：

获取斗杆油缸220的工作状态；

若斗杆油缸220处于驱动挖掘机的斗杆进行卸载的状态时，获取回转马达210的工作状态；

若回转马达210处于驱动挖掘机进行回转时，则将回转马达210的工作油路与斗杆油缸220的有杆腔导通，以使得工作油路中的液压油在挖掘机的回转势能的作用下向有杆腔流动，并驱动斗杆进行卸载。

需要说明的是，在采用该挖掘机回转控制方法时，需要在斗杆油缸220处于卸载的状态下，获取回转马达210的工作状态，以避免出现由回转势能转换的液压能影响斗杆的正常工作。其次，该挖掘机回转控制方法适用于挖掘机沿逆时针方向的回转，以及沿顺时针方向的回转。

其次，在执行上述方法的过程中，有多种的实施方式，比如：可以通过人工检测及操作控制的方式，对斗杆及挖掘机的工作状态进行检测，并根据斗杆及挖掘机的工作状态，对挖掘机的回转势能进行回收；另外，还可以通过控制器、传感器与电磁控制组件240结合的方式，通过传感器检测斗杆及挖掘机的工作状态，并通过控制器接收传感器检测到的信号，并对电磁控制组件240进行控制，以根据斗杆及挖掘机的工作状态，对挖掘机的回转势能进行回收；其次，还可以采用液压控制的方式，即通过在斗杆及挖掘机的液压工作回路中设置液控阀的方式，根据斗杆的液压工作回路及挖掘机的液压工作回路中的液压油的流动状态，对斗杆的液压工作回路与挖掘机的液压工作回路的导通进行控制，从而将斗杆的液压工作回路中液压能转移至挖掘机的液压工作回路中。

该挖掘机回转控制方法的工作原理是：

该挖掘机回转控制方法通过获取斗杆油缸220的工作状态，以在斗杆处于驱动挖掘机的斗杆进行卸载的状态时，获取回转马达210的工作状态，并在回转马达210处于驱动挖掘机进行回转时，将回转马达210的工作油路与斗杆油缸220的有杆腔导通，以使得工作油路中的液压油在挖掘机的回转势能的作用下向有杆腔流动，并驱动斗杆进行卸载。以通过这样的设置方式，在挖掘机处于回转以及挖掘机的斗杆卸载时，回收挖掘机的回转势能，并将回收到的回转势能以液压能的方式转移给斗杆，并作为辅助动力源驱动斗杆进行卸载，以降低挖掘机的能耗以及使用的成本。

另外，相对于现有技术中，采用溢流阀在挖掘机回转的过程中进行压力保护的方式，该挖掘机回转控制方法能够避免回转势能转化为热能，从而能够避免能量的浪费，并有利于降低液压系统的温度，从而有利于保证挖掘机可靠性和液压元件的工作寿命。

请参照图1及图2，基于上述实施方式，本实施例还提供一种挖掘机回转系统200，挖掘机回转系统200包括回转马达210、斗杆油缸220、回收油路230以及控制组件240；回收油路230的两端分别与回转马达210的工作油路及斗杆油缸220的有杆腔连通。

其中，控制组件240用于在斗杆油缸220处于驱动挖掘机的斗杆进行卸载，且回转马达210驱动挖掘机进行回转时，导通回收油路230，以使得回转马达210的工作油路中的液压油在挖掘机的回转势能的作用下向有杆腔流动，并驱动斗杆进行卸载。

进一步地，在本实施例中，控制组件240包括斗杆主控阀241、回转马达主控阀242、第一阀体243及第二阀体244；

斗杆主控阀241与斗杆油缸220的工作油路连通，回转马达主控阀242与回转马达210的工作油路连通；第一阀体243的先导油路与斗杆主控阀241连通，第二阀体244的先导油路与第一阀体243连通；且第二阀体244与回转马达210的工作油路连通，回收油路230与回转马达210的工作油路连通的一端与第一阀体243连通，回收油路230用于与有杆腔连通的一端与斗杆主控阀241连接。

通过斗杆主控阀241能够获取斗杆油缸220的工作油路的工作状态，而通过回转马达主控阀242能够获取回转马达210的工作油路的工作状态；且斗杆主控阀241及回转马达主控阀242能够分别控制第一阀体243及第二阀体244；而第一阀体243还能够控制回收油路230与回转马达210的工作油路的导通状态；

由此，在斗杆油缸220处于驱动挖掘机的斗杆进行卸载，且回转马达210驱动挖掘机进行回转时，通过斗杆主控阀241及回转马达主控阀242便可分别控制第一阀体243及第二阀体244，以使得回收油路230与回转马达210的工作油路及斗杆油缸220的工作油路连通，并使得回转马达210的工作油路中的液压油在挖掘机的回转势能的作用下向斗杆油缸220的有杆腔流动，以通过回收挖掘机的回转势能，并将回收到的回转势能以液压能的方式转移给斗杆，并作为辅助动力源驱动斗杆进行卸载，以降低挖掘机的能耗以及使用的成本。

需要说明的是，在本实施例中，第一阀体243的作用是在斗杆油缸220处于驱动挖掘机的斗杆进行卸载状态时，在斗杆主控阀241的控制作用下，控制第二阀体244工作；而第二阀体244的作用是在回转马达210驱动挖掘机进行回转时，在第一阀体243的控制作用下，使得回收油路230与回转马达210的工作油路及斗杆油缸220的工作油路连通；从而避免第一阀体243直接控制回收油路230，以确保在斗杆油缸220处于驱动挖掘机的斗杆进行卸载，且回转马达210驱动挖掘机进行回转时，回收油路230才会处于导通状态，以避免出现误导通的情况。

而在本发明的其他实施例中，控制组件240在包括斗杆主控阀241及回转马达主控阀242时，还可以采用设置其他元器件的方式，如电磁控制阀或传感器等结构，以通过这样的设置方式，在斗杆油缸220处于驱动挖掘机的斗杆进行卸载，且回转马达210驱动挖掘机进行回转时，回收挖掘机的回转势能，并将回收到的回转势能以液压能的方式转移给斗杆。

进一步地，在本实施例中，回转马达210包括第一油口(如图2中标记A所示)及第二油口(如图2中标记B所示)，第一油口及第二油口均与回转马达210的工作油路连通；当第一油口处于进油状态，第二油口处于出油状态时，回转马达210处于逆时针回转状态；而当第一油口处于出油状态，第二油口处于进油状态时，回转马达210处于顺时针回转状态；为在回转马达210处于逆时针或顺时针方向时，控制组件240均能使得回转马达210的工作油路中的液压油在挖掘机的回转势能的作用下向有杆腔流动，并驱动斗杆进行卸载，故控制组件240包括两个第一阀体243及两个第二阀体244，两个第一阀体243及两个第二阀体244均为两位三通液控换向阀。两个第二阀体244分别与第一油口及第二油口处的回转马达210的工作油路连通；两个第二阀体244的先导油路分别与两个第一阀体243连通，两个第一阀体243的先导油路均与斗杆主控阀241连通；由此，便可形成与回转马达210逆时针方向及顺时针方向回转相对应的控制结构，从而能够回收回转马达210绕逆时针方向或绕顺时针方向回转所产生的回转势能。

在本实施例中，为避免回收油路230出现回油的情况，故挖掘机回转系统200还包括设置在回收油路230的单向阀245，单向阀245由回转马达210的工作油路向有杆腔方向单向导通回收油路230。

基于上述的挖掘机回转系统200，本发明实施例提供一种挖掘机，挖掘机包括上述的挖掘机回转系统200。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。