一种液压控制方法、装置及起重机

文档序号:1883540 发布日期:2021-11-26 浏览:19次 >En<

阅读说明:本技术 一种液压控制方法、装置及起重机 (Hydraulic control method and device and crane ) 是由 程度旺 蔡旺镔 姜立篇 于 2021-08-31 设计创作,主要内容包括:本发明提供了一种液压控制方法、装置及起重机,该液压控制方法应用于具有电控泵和电液比例多路阀的液压系统,包括:获取所述电控泵的当前流量和液压执行件的需求流量;将所述需求流量与所述当前流量进行比较;当所述当前流量小于所述需求流量时,调节所述电液比例多路阀的阀芯开度,以使所述需求流量和所述当前流量相适应。本发明相比于现有采用负载敏感变量泵和负载敏感多路阀组成的液压系统,其降低了动作协调性差出现的概率。(The invention provides a hydraulic control method, a hydraulic control device and a crane, wherein the hydraulic control method is applied to a hydraulic system with an electric control pump and an electro-hydraulic proportional multi-way valve, and comprises the following steps: acquiring the current flow of the electric control pump and the required flow of the hydraulic actuating element; comparing the demanded flow with the current flow; and when the current flow is smaller than the required flow, adjusting the opening of a valve core of the electro-hydraulic proportional multi-way valve so as to adapt the required flow to the current flow. Compared with the existing hydraulic system consisting of the load-sensitive variable pump and the load-sensitive multi-way valve, the hydraulic system has the advantage that the probability of poor action harmony is reduced.)

一种液压控制方法、装置及起重机

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域,具体而言,涉及一种液压控制方法、装置及起重机。

背景技术

目前,起重机根据工况需求具有多种动作组合,其主要包括伸缩、主卷起落、副卷起落、起落幅、左右回转等动作方式,现有技术中,行业的通常做法是采用负载敏感变量泵和负载敏感多路阀组成的液压系统,在进行复合动作时,其通过压力控制流量平均分配,从而保持各个动作之间的流量基本一致。但在流量不饱和时,动作协调性比较差。

发明内容

本发明解决的问题是如何在流量不饱和时,以降低动作协调性差出现的概率。

为解决上述问题,本发明提供一种液压控制方法,应用于具有电控泵和电液比例多路阀的液压系统,包括:

获取所述电控泵的当前流量和液压执行件的需求流量;

将所述需求流量与所述当前流量进行比较;

当所述当前流量小于所述需求流量时,调节所述电液比例多路阀的阀芯开度,以使所述需求流量和所述当前流量相适应。

可选地,所述获取电控泵的当前流量包括:

获取发动机的当前转速以及所述电控泵的最大流量;

根据所述当前转速和所述最大流量得到所述电控泵的当前流量。

可选地,所述获取液压执行件的需求流量包括:

获取操作手柄的位置信息;

根据所述位置信息得到对应所述阀芯的开度信息;

将所述开度信息转换为所述液压执行件的所述需求流量。

可选地,所述调节所述电液比例多路阀的阀芯开度,以使所述需求流量和所述当前流量相适应包括:

当只有一个所述液压执行件工作时,调节所述电液比例多路阀对应的阀芯开度,从而将所述需求流量调节至匹配所述当前流量;

当有至少两个所述液压执行件工作时,按照各个所述液压执行件的实际需求调节所述电液比例多路阀对应的阀芯开度,从而将所述当前流量根据所述实际需求分配至各个液压执行件。

可选地,所述液压控制方法还包括:

获取所述电控泵的允许电流值和当前电流值;

当所述当前电流值大于所述允许电流值时,控制所述电控泵以所述允许电流运行,以控制所述电控泵的流量。

可选地,所述获取所述电控泵的允许电流值包括:

获取所述电控泵的参数信息,其中,所述参数信息包括最大电流和最小电流;

获取所述电控泵当前的泵后压力和许用扭矩;

根据所述最大电流、所述最小电流、所述许用扭矩和所述泵后压力得到所述电控泵的所述允许电流值。

可选地,所述允许电流值的确定公式为:

I=a+0.5×(T_Z×20π)/p×(b-a)/c;

其中,I为电控泵1的允许电流值,a为电控泵1的最小电流,b为电控泵1的最大电流,c为电控泵1的流量,p为电控泵1的泵后压力,T_Z为电控泵1的许用扭矩。

可选地,所述获取所述电控泵当前的许用扭矩包括:

获取发动机的当前转速;

将所述当前转速转换为对应的所述发动机的许用扭矩;

将所述发动机的许用扭矩乘以调节系数得到所述电控泵当前的许用扭矩。

本发明还提供一种液压控制装置,包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质和处理器,所述计算机程序被所述处理器读取并运行时,实现如上所述的液压控制方法。

本发明还提供一种起重机,包括发动机、电控泵、电液比例多路阀和如上所述的液压控制装置,所述液压控制装置与所述发动机、所述电控泵和所述电液比例多路阀电连接。

相比于现有技术,本发明的有益效果是:

本发明采用电控泵和电液比例多路阀,工作时,获取电控泵的当前流量和液压执行件的需求流量;在当前流量小于需求流量时,调节电液比例多路阀的阀芯开度,以使需求流量和当前流量相适应,相比于现有采用负载敏感变量泵和负载敏感多路阀组成的液压系统,其降低了动作协调性差出现的概率。

附图说明

图1为本发明中液压控制方法一种实施方式的流程示意图;

图2为本发明中起重机的液压系统一种实施方式的原理图。

附图标记说明:

1、电控泵;2、电液比例多路阀;21、主卷联;22、副卷联;23、变幅联;24、伸缩联;25、进油口;26、工作口;27、合流阀;3、发动机;4、液压控制装置;5、液压执行件;6、压力传感器。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

读者应理解,在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

如图1所示,本发明实施例的液压控制方法,应用于具有电控泵1和电液比例多路阀2的液压系统,包括如下步骤:

S1、获取所述电控泵1的当前流量和液压执行件5的需求流量;

S2、将所述需求流量与所述当前流量进行比较;

S3、当所述当前流量小于所述需求流量时,调节所述电液比例多路阀2的阀芯开度,以使所述需求流量和所述当前流量相适应。

具体地,如图2所示,液压系统包括发动机3、电液比例多路阀2、两个电控泵1以及多个液压执行件5,其中,电控泵1为电控变量柱塞泵,发动机3和两个电控变量柱塞泵驱动连接,电液比例多路阀2设有两个进油口25和四个工作口26,两个电控变量柱塞泵各自与对应的进油口25相通,每个工作口26对应各自的液压执行件5。发动机3工作时,两个电控变量柱塞泵向电液比例多路阀2供油,经过电液比例多路阀2调节后,液压油流向对应的液压执行件5。

本实施例中,由于采用电控泵1和电液比例多路阀2,工作时,获取电控泵1的当前流量和液压执行件5的需求流量;在当前流量大于或者等于需求流量时,电液比例多路阀的阀芯开度保持不变;在当前流量小于需求流量时,调节电液比例多路阀2的阀芯开度,以使需求流量和当前流量相适应,相比于现有采用负载敏感变量泵和负载敏感多路阀组成的液压系统,其降低了动作协调性差出现的概率。

可选地,所述获取电控泵1的当前流量包括:

获取发动机3的当前转速以及电控泵1的最大流量;

根据所述当前转速和所述最大流量得到所述电控泵1的当前流量。

具体地,发动机3的转速通过转速传感器监测得到。电控泵1的最大流量是记载在电控泵1铭牌上的参数,在获取电控泵1的最大流量后,可手动输入进行存储。

需要理解的是,电控泵1由发动机3驱动,即发动机3带动电控泵1转动,故一般情况下将发动机3的转速认定为电控泵1的转速,而电控泵1的流量确定公式为:

q=V×n×η;

其中,q为电控泵1的流量,V为电控泵1的转速,n为电控泵1的每转的流量,η为电控泵1的容积效率。

可选地,所述获取液压执行件5的需求流量包括:

获取操作手柄的位置信息;

根据所述位置信息得到对应所述阀芯的开度信息;

将所述开度信息转换为所述液压执行件5的需求流量。

具体地,电液比例多路阀2设有多个比例电磁阀,每个比例电磁阀的阀芯连接一个操作手柄,操作手柄的位置不同,能够反映相应比例电磁阀的阀芯打开程度,即得到阀芯的开度信息,由于阀芯的开度与输出的流量呈线性关系,可以从预存储的开度-流量曲线中得出当前开度下的输出流量,也就是液压执行件5的需求流量,在液压执行件5具有多个时,该处的需求流量为多个液压执行件5的需求流量总和。

可选地,所述调节所述电液比例多路阀2的阀芯开度,以使所述需求流量和所述当前流量相适应包括:

当只有一个所述液压执行件5工作时,调节所述电液比例多路阀2对应的阀芯开度,从而将所述需求流量调节至匹配所述当前流量;

当有至少两个所述液压执行件5工作时,按照各个所述液压执行件5的实际需求调节所述电液比例多路阀2对应的阀芯开度,从而将所述当前流量根据所述实际需求分配至各个液压执行件5。

具体地,起重机根据工况的需求具有单一动作和多种复合动作,例如伸缩、主卷起落、副卷起落、起落幅、左右回转等,一种实施方式中,当起重机进行单一动作(例如左右回转)时,若电控泵1的流量充足,则不需要改变对应比例电磁阀的阀芯开度。若电控泵1的流量不充足,则需要减小对应比例电磁阀的阀芯开度,从而将需求流量调节至匹配当前流量,例如将液压执行件5的需求流量调节至等于或略大于或略小于电控泵1的当前流量。另一种实施方式中,当起重机进行两个复合动作(例如左右回转+主卷起落)时,若电控泵1的流量充足,则不需要改变对应比例电磁阀的阀芯开度。若电控泵1的流量不充足,则需要按照不同液压执行件5的实际需求调节对应的阀芯开度,从而将电控泵1的当前流量根据所述实际需求分配至不同的液压执行件5,例如左右回转的动力需求相较于主卷起落的动力需求更大,则分配至进行左右回转动作的液压执行件5的流量大于进行主卷起落的液压执行件5,从而保证动作的协调性。

可选地,所述液压控制方法还包括:

获取所述电控泵1的允许电流值和当前电流值;

当所述当前电流值大于所述允许电流值时,控制所述电控泵1以所述允许电流运行,以控制所述电控泵1的流量。

具体地,电控泵1的当前电流值是通过电流检测电路获取的,通过改变电控泵1的当前电流值能够改变其开度,进而调节其流量。

可选地,所述获取所述电控泵1的允许电流值包括:

获取所述电控泵1的参数信息,其中,所述参数信息包括最大电流和最小电流;

获取所述电控泵1当前的泵后压力和许用扭矩;

根据所述最大电流、所述最小电流、所述许用扭矩和所述泵后压力得到所述电控泵1的所述允许电流值。

具体地,电控泵1的最大电流和最小电流同样是记载在其铭牌上的参数。在获取电控泵1的最大电流和最小电流后,可手动输入进行存储。其中,允许电流值的确定公式为:

I=a+0.5×(T_Z×20π)/p×(b-a)/c;

其中,I为电控泵1的允许电流值,a为电控泵1的最小电流,b为电控泵1的最大电流,c为电控泵1的流量,p为电控泵1的泵后压力,T_Z为电控泵1的许用扭矩。

其中,通过调控电控泵1电流,能够使电控泵1扭矩与发动机3扭矩相匹配,充分利用发动机3功率,进而提高重载作业速度。

同时,在整个液压系统工作时,为了防止发动机3熄火,起重机起幅到最大角度之前,通过改变电流控制电控泵1降到很小流量。具体地,模拟压力切断功能,当电控泵1压力达到系统最大压力时,通过改变电流将电控泵1流量降到最小流量,由此,在重载作业过程中,通过控制电控泵1的电流能够改变电控泵1的流量,从而防止发动机3熄火。

可选地,所述获取所述电控泵1当前的许用扭矩包括:

获取发动机3的当前转速;

将所述当前转速转换为对应的所述发动机3的许用扭矩;

将所述发动机3的许用扭矩乘以调节系数得到所述电控泵当前的许用扭矩。

具体地,发动机3在不同转速下具有不同的扭矩,在获得发动机3当前转速后,通过预存的发动机3转速-许用扭矩曲线得出对应的发动机3的许用扭矩。同时,将发动机3转速按600-1000rpm、1000-1400rpm、1400-1900rpm分三段线性化,其中,每一区间对应不同的调节系数,例如,600-1000rpm区间对应的调节系数为0.7,1000-1400rpm区间对应的调节系数为0.8,1400-1900rpm区间对应的调节系数为0.9。在获得发动许用扭矩后,乘以对应的调节系数,即可得到电控泵1当前的许用扭矩。例如,发动机3的转速为1000r/min,其对应的发动机3的许用扭矩为2174Nm,其对应的电控泵1的许用扭矩为1739.2Nm。

本发明另一实施例的液压控制装置4,包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质和处理器,所述计算机程序被所述处理器读取并运行时,实现如上所述的液压控制方法。

本发明再一实施例的起重机,包括发动机3、电控泵1、电液比例多路阀2和如上所述的液压控制装置4,所述液压控制装置4与所述发动机3、所述电控泵1和所述电液比例多路阀2电连接。

本实施例中,发动机3与电控泵1驱动连接,电液比例多路阀2设有进油口25和多个工作口26,电控泵1与进油口25相通,每个工作口26对应各自的液压执行件5,液压执行件5可以为液压马达和液压缸等,液压控制装置4与发动机3、电控泵1和电液比例多路阀2电连接,用于获取电控泵1的当前流量和液压执行件5的需求流量;在当前流量小于需求流量时,调节电液比例多路阀2的阀芯开度,以使需求流量和当前流量相适应,还用于对电控泵1的流量进行管理。

本实施例中,起重机还包括压力传感器6,设置于电控泵1和电液比例多路阀2之间的管路上,压力传感器6与液压控制装置4电连接,用于实时检测电控泵1的泵后压力。

如图2所示,起重机的液压系统包括液压控制装置4、发动机3、电液比例多路阀2、两个电控泵1以及多个液压执行件5,发动机3和两个电控泵1驱动连接,电液比例多路阀2设有两个进油口25和四个工作口26,其中一个进油口25依次与主卷联21和副卷联22连通,另一个进油口25依次与变幅联23和伸缩联24连通,其中,副卷联22和变幅联23之间通过一个合流阀27连通。工作时,当合流阀27断开时,其中一个电控泵1通过主卷联21和副卷联22分别供油给主卷液压马达和副卷液压马达,可实现主卷起钩、落钩动作,也可实现副卷起钩、落钩动作;另一个电控泵1通过变幅联23和伸缩联24分别供油给变幅液压缸和伸缩液压缸,可实现起幅、落幅动作,也可实现伸臂、缩臂动作。此时两个电控泵1如果同时工作时,可实现主卷与变幅等多种复合动作。

当多路阀的合流阀27导通时,两个电控泵1共同供油给主卷液压马达、副卷液压马达、变幅液压缸及伸缩液压缸,可实现主卷起钩、落钩动作,也可实现副卷起钩、落钩动作,也可实现起幅、落幅动作,也可实现伸臂、缩臂动作,可实现执行机构快速运动。

在其他实施方式中,电控泵1由两个变为一个,或者取消合流阀27,或者采用阀前补偿。

虽然本公开披露如上,但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下,可进行各种变更与修改,这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。

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