CN101748767A - 一种挖掘机启动控制方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种挖掘机启动控制装置，其特征在于：包括电磁换向阀与液控单向阀，所述电磁换向阀与先导油泵连接，输出口A与所述液控单向阀的控制油口X连接，回油口T接于回油管路上；油泵出油口上并接有一液控单向阀，液控单向阀油口A接于回油管路上；其操控为：(1)控制器发出指令，电磁换向阀得电，先导油A口输出；(2)打开液控单向阀，使油泵出油口与回油管路连通；(3)当发动机转速达到工作转速或电磁换向阀工作到额定时间后，切断电磁换向阀电源；(4)油泵输出压力油流向各工作阀芯。本发明通过设置旁路回油管路，在启动时压力油旁路回油箱，待发动机正常启动后，再恢复接入正常液压回路，减少压力损失，降低发动机的启动负载，实现低温下启动。

Description

一种挖掘机启动控制方法及其装置

技术领域

本发明涉及一种挖掘机控制方法及其装置，具体涉及一种液压挖掘机启动控制方法及其装置。

背景技术

液压挖掘机是一种常见的工程机械，已经被广泛使用于建筑、水利等各行业。其动力部分主要由发动机、液压泵组成，发动机带动油泵旋转，油泵出口的压力油通过工作阀芯分配给各个工作装置，压力油做功后低压回到油箱。

为了使静止的发动机进入工作状态，必须先用外力转动发动机曲轴，使活塞开始上下运动，气缸内吸入可燃混合气，并将其压缩、点燃，体积迅速膨胀产生强大的动力，推动活塞运动并带动曲轴旋转，发动机才能自动地进入工作循环。发动机的曲轴在外力作用下开始转动到发动机自动怠速运转的全过程，称为发动机的起动过程，完成起动所需要的装置叫起动机。发动机在启动时，除了带负载(油泵、风扇等)外，还要克服各种零部件摩擦阻力，同时还要对自身内部机油泵、水泵等做功，尤其是当发动机在低温状态下启动时，①液压油黏度大，管道阻力大，压力损失大，所需发动机的功率也就越大；②发动机机油的黏度增加，发动机内部所需功率增加，发动机所需的启动功率也就增加；③发动机燃油混合气体温度相对低，达不到燃点要求。

综合上所述，在发动机启动过程中，当温度越低时，发动机所需的启动功率增加，而发动机在刚启动时是靠起动机启动的，起动机相对于发动机的功率较小，如果起动机的最大启动功率小于负载的功率，那么发动机就启动不了。在这种情况下，通常是采用附加冷起动预热装置的进气预热器，起动发动机时，接通预热器开关后，电热丝通电温度升高并将阀体加热。阀体受热伸长并带动阀芯下移，其锥形端离开进油孔。燃油流入阀体内腔因受热而汽化，从阀体内腔喷出，并被炽热的电热丝点燃生成火焰喷入进气管道，使进气得到预热。切断预热开关时，电热丝断电，阀体温度降低而收缩，阀芯上移使锥形端堵住进油孔，火焰熄灭而停止预热。对发动机进气或机油进行预热，以达到减小启动功率的目的。然而，采用预热装置价格昂贵，且需要增加一路对预热器的控制电路，增加维护费用。

发明内容

本发明目的是提供一种挖掘机启动控制方法及其装置，通过使用该控制装置及其方法，减少启动负载，使挖掘机在低温下能够轻松启动，且简化结构，降低生产成本及维护成本。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种挖掘机启动控制装置，包括一电磁换向阀及一组液控单向阀，所述电磁换向阀进油口P接于先导油泵的出油口上，该换向阀的输出口A与所述液控单向阀的控制油口X连接，回油口T接于回油管路上，该电磁换向阀控制端与挖掘机控制器连接；接入工作阀芯的每一油泵出油口上分别并接有一所述液控单向阀，所述液控单向阀的油口B并接于对应油泵出油口上，液控单向阀油口A接于回油管路上，当液控单向阀控制口X有压力油时，油泵出油口直接回油箱，构成旁路回油管路。

上述技术方案中，所述与工作阀芯连接的油泵为挖掘机的主油泵，为动臂起落、斗杆伸缩和铲斗转动等操作提供液压油，通常由P1、P2油泵合流构成，发动机与P1、P2油泵连接，驱动P1、P2油泵运作。本发明中，在油泵出油口与工作阀芯之间并接液控单向阀，并由电磁换向阀的通断来控制单向阀的启闭，当发动机启动时，挖掘机的控制器控制先导油泵输出先导油至电磁换向阀中，换向阀的输出口A出油流入液控单向阀的控制油口X，打开液控单向阀，使主油泵出油口直接与回油管路连通，旁路回油箱，这样减少了流过工作阀芯的压力损失，泵口的压力变低(理论上只有油箱内部的压力)，泵所需要的功率也低，所以发动机所带的负载也轻，从而使启动变得轻松；当发动机启动后，控制器切断电磁换向阀，电磁换向阀复位，先导油由电磁换向阀的回油口AT回流至回油管路中，返回油箱，液控单向阀关闭，切断旁路回油管路，油泵正常为各工作阀芯供油，挖掘机正常运作。

为达到上述目的，本发明采用的方法技术方案是：一种挖掘机启动控制方法，其操控步骤为：

(1)控制器发出启动指令，电磁换向阀得电工作，先导油泵输出的先导油自电磁换向阀的输出口A输出；

(2)先导油流入液控单向阀的控制油口X，打开液控单向阀，使与工作阀芯连接的油泵出油口与回油管路连通，压力油旁路回油箱；

(3)当控制器测得发动机转速达到设定的工作转速时，切断电磁换向阀电源，电磁换向阀复位，先导油经回油口T流入回油管路；

(4)液控单向阀在内部弹簧力的作用下复位，关断旁路管路，与工作阀芯连接的油泵输出压力油流向各自工作阀芯，完成启动过程。

上述技术方案中，所述步骤(3)中的发动机转速达到设定的工作转速，该工作转速为发动机启动后的一般工作转速，通常在1000转/分钟左右，当转速等于或大于该转速后，表明发动机已启动，可以驱动油泵为各工作阀芯正常供油，控制器便可切断电磁换向阀的电源，液压回路恢复正常。

为达到上述目的，本发明采用的另一种方法技术方案是：一种挖掘机启动控制方法，其操控步骤为：

(1)控制器发出启动指令，电磁换向阀得电工作，先导油泵输出的先导油自电磁换向阀的输出口A输出；

(2)先导油流入液控单向阀的控制油口X，打开液控单向阀，使与工作阀芯连接的油泵出油口与回油管路连通，压力油旁路回油箱；

(3)当电磁换向阀通电时间达到额定时间后，控制器切断电磁换向阀电源，电磁换向阀复位，先导油经回油口T流入回油管路；

(4)液控单向阀在内部弹簧力的作用下复位，关断旁路管路，与工作阀芯连接的油泵输出压力油流向各自工作阀芯，完成启动过程。

上技术方案中，所述步骤(3)中的电磁换向阀通电时间达到额定时间，该额定时间为发动机从停机状态到达启动状态的时间，一般只有1.5～3秒的时间，该时间可预设于控制器中，当时间到达后，表明发动机已启动，可以驱动油泵为各工作阀芯正常供油，控制器便可切断电磁换向阀电源，让油泵正常为工作阀芯供油。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

1.由于本发明在油泵出油口与工作阀芯之间并接入一路旁路回油管路，由液控单向阀控制管路的通断，液控单向阀的控制油口由一电磁换向阀控制启闭，当发动机启动时，控制器驱动先导泵为电磁换向阀提供一先导油，开启液控单向阀，使油泵与回油管路直接连通，压力油旁路回油至油箱，从而减少了流过工作阀芯的压力损失，泵口的压力变低，泵所需要的功率也低，所以发动机所带的负载也轻，使启动变得轻松，适应低温作业环境；发动机启动后，控制器切断电磁换向阀的电源，液控单向阀关断，油泵正常为各工作阀芯供油，不影响挖掘机的正常作业；

2.通过旁路回油管路的设置，使挖掘机的启动负载得到减轻，对起动机的功率要求下降，同时可免去附加安装各类冷起动预热装置，降低生产成本与维护成本；

3.控制器测得发动机的转速来确定电磁换向阀的通断电，当发动机的转速值低于工作转速时，电磁换向阀保持导通，而发动机转速达到工作转速后，便切断电磁换向阀的电源，液压回路恢复正常，不影响挖掘机的运作，操控简单方便；

4.通过设置电磁换向阀的通电时间，该时间为发动机启动过程所需要的时间，由时间来控制电磁换向阀的通断，操控简单方便。

附图说明

图1本发明实施例一的液压系统原理图。

其中：1、液控单向阀；2、液控单向阀；3、电磁换向阀；4、发动机；5工作阀芯；6、油箱。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

实施例一：参见图1所示，一种挖掘机启动控制装置，包括一个电磁换向阀3及2个液控单向阀，所述电磁换向阀3进油口P接于先导油泵P3的出油口上，该换向阀的输出口A与所述液控单向阀的控制油口连接，回油口T接于回油管路上，该电磁换向阀3控制端与挖掘机控制器连接；对应P1、P2油泵的出油口与工作阀芯5之间的连接管路上分别并接有一所述液控单向阀，所述液控单向阀的油口B并接于对应油泵出油口上，液控单向阀出A油口接于回油管路上。

其操控步骤为：

(1)控制器发出启动指令，电磁换向阀3得电工作，先导油泵输出的先导油自电磁换向阀的输出口A输出；

(2)先导油流入液控单向阀的控制油口X，打开液控单向阀，使P1、P2油泵的出油口与回油管路连通，压力油旁路回箱6；

(3)当控制器测得发动机4转速达到设定的工作转速时，切断电磁换向阀3电源，先导油经回油口T流入回油管路；

(4)液控单向阀在内部弹簧力的作用下复位，关断旁路管路，P1、P2油泵的压力油流向工作阀芯5，完成启动过程。

其工作过程：参见图1所示，当发动机刚开始启动时，控制器发出指令使电磁换向阀3得电，电磁换向阀3左位工作，先导油泵P3的先导油通过电磁换向阀3到达液控单向阀1和液控单向阀2的控制油口X，使液控单向阀1和液控单向阀2的单向阀打开，P1泵和P2泵的压力油通过液控单向阀1和液控单向阀2直接流回油箱6；当发动机转速正常后控制器发出指令使电磁换向阀3失电，电磁换向阀3在内部弹簧力的作用下回位，这时液控单向阀1和液控单向阀2的控制油口与油箱6相通，液控单向阀1和液控单向阀2复位，切断了P1泵和P2泵的直通油箱6的通路(即旁路回油管路)，同时迫使P1泵和P2泵的液压油流过各自的工作阀芯，油路完全恢复到了正常的工作状态。在整个启动过程中，电磁换向阀3得电和失电可以根据发动机转速确定，当发动机转速低于工作转速时，使电磁换向阀3得电，当发动机转速达到工作转速时，使电磁换向阀3失电。

发电机4启动过程中，由于P1泵和P2泵液压油没有通过各个工作阀芯5，而是通过液控单向阀1和液控单向阀2直接流回油箱6，减少了流过工作阀芯5的压力损失，泵口的压力变低(理论上只有油箱内部的压力)，油泵所需要的功率也低，所以发电机4的所带的负载也轻，从而使启动变的轻松了，更适应于挖掘机在低温下的操控。

实施例二：在本实施例中，液压系统结构与实施例一相同，不同点在于其操控方式上：

(1)控制器发出启动指令，电磁换向阀得电工作，先导油泵输出的先导油自电磁换向阀的输出口A输出；

(2)先导油流入液控单向阀的控制油口X，打开液控单向阀，使P1、P2油泵的出油口与回油管路连通，压力油旁路回箱6；

(3)当电磁换向阀通电时间达到额定时间后，控制器切断电磁换向阀电源，先导油经回油口T流入回油管路；

(4)液控单向阀在内部弹簧力的作用下复位，关断旁路管路，P1、P2油泵的压力油流向各工作阀芯，完成启动过程。

上述操控方式，步骤(3)中根据时间来控制电磁换向阀得电和失电，一般情况下，发动机从启动到正常工作只有几秒钟的时间，所以可以设定2秒来控制阀的动作，从启动开始计算，电磁换向阀得电延时至预设定时间后，控制器便切断电源，使液压回路恢复正常。

Claims (3)

1.一种挖掘机启动控制装置，其特征在于：包括一电磁换向阀及一组液控单向阀，所述电磁换向阀进油口P接于先导油泵的出油口上，该换向阀的输出口A与所述液控单向阀的控制油口X连接，回油口T接于回油管路上，该电磁换向阀控制端与挖掘机控制器连接；接入工作阀芯的每一油泵出油口上分别并接有一所述液控单向阀，所述液控单向阀的油口B并接于对应油泵出油口上，液控单向阀油口A接于回油管路上，当液控单向阀控制口X有压力油时，油泵出油口直接回油箱，构成旁路回油管路。

2.一种挖掘机启动控制方法，其操控步骤为：

(1)控制器发出启动指令，电磁换向阀得电工作，先导油泵输出的先导油自电磁换向阀的输出口A输出；

(2)先导油流入液控单向阀的控制油口X，打开液控单向阀，使与工作阀芯连接的油泵出油口与回油管路连通，压力油旁路回油箱；

(3)当控制器测得发动机转速达到设定的工作转速时，切断电磁换向阀电源，电磁换向阀复位，先导油经回油口T流入回油管路；

(4)液控单向阀在内部弹簧力的作用下复位，关断旁路管路，与工作阀芯连接的油泵输出压力油流向各自工作阀芯，完成启动过程。

3.一种挖掘机启动控制方法，其操控步骤为：

(1)控制器发出启动指令，电磁换向阀得电工作，先导油泵输出的先导油自电磁换向阀的输出口A输出；

(2)先导油流入液控单向阀的控制油口X，打开液控单向阀，使与工作阀芯连接的油泵出油口与回油管路连通，压力油旁路回油箱；

(3)当电磁换向阀通电时间达到额定时间后，控制器切断电磁换向阀电源，电磁换向阀复位，先导油经回油口T流入回油管路；

(4)液控单向阀在内部弹簧力的作用下复位，关断旁路管路，与工作阀芯连接的油泵输出压力油流向各自工作阀芯，完成启动过程。

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