CN102493523B - 一种新型挖掘机限流控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型挖掘机限流控制系统，属于液压挖掘机电液控制领域，包括主控制器、主泵比例阀、S2下车压力开关、S1上车压力开关和转速传感器，还包括分别与主控制器电连接的回转先导压力传感器、P1泵出口压力传感器、P1泵限流压力传感器、P2泵限流压力传感器、P2泵最大流量控制比例阀和P1泵最大流量控制比例阀。有益效果是可以增加液压元件选型的灵活性，同时可以达到防止液压系统流量过大对回转马达及行走马达的损害；并且通过检测装置可以判断需要限流的动作，防止“一刀切”式的限流，通过控制两个限流比例阀的电流可以实现对两个单泵排量的限制，比例阀电流控制回路采用闭环控制，从而实现准确的限流控制。

Description

一种新型挖掘机限流控制系统
技术领域
本发明涉及一种新型挖掘机限流控制系统，属于液压挖掘机电液控制领域。
背景技术
目前，国内挖掘机液压元件的主要是依靠于进口，液压件的选型受到了极大的制约，为了能够满足主机的布置以及性能需要，往往有些主要的液压元件不能按照想要的规格进行选型，很难实现像液压泵、阀、回转马达以及行走马达等主要元件的完美匹配。特别是为了提高挖掘机的工作效率需要选择大排量的泵来充分利用发动机的功率，而此时行走马达及回转马达等执行元件受空间布置及其他原因不能选择相应较大的排量，如果不进行限流往往会降低这些执行元件的使用寿命。有些主机厂家此时选择牺牲发动机的功率利用率选择较小排量的泵，如图1所示，目前中型挖掘机一般采用串联泵，串联在一起的两个泵分别控制不同的对象，回转通常为单泵供油，行走为双泵分别供油，在一些复合动作的时候不需要限流，必须把这些动作识别出来加以控制才能实现在限流的同时又不降低发动机的利用率的目的。这样以来整机的参数就在同类产品中不能占有优势，如何能够在实现限流保护执行元件的同时又不降低系统的功率利用率显的很重要。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种新型液压挖掘机限流控制系统，可以解决回转马达以及行走马达同时需要限流的要求，并且通过检测装置可以判断需要限流的动作，防止“一刀切”式的限流，通过控制两个限流比例阀的电流可以实现对两个单泵排量的限制，在实现限流保护执行元件的同时又不降低系统的功率利用率。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种新型液压挖掘机限流控制系统，包括主控制器、主泵比例阀、S2下车压力开关、S1上车压力开关和转速传感器，还包括分别与主控制器电连接的回转先导压力传感器、P1泵出口压力传感器、P1泵限流压力传感器、P2泵限流压力传感器、P2泵最大流量控制比例阀和P1泵最大流量控制比例阀，回转先导压力传感器安装在梭阀Ⅲ所在的回转先导油路上，P2泵最大流量控制比例阀通过梭阀Ⅱ与 P2泵斜盘控制的负流量控制油口连接，P1泵最大流量控制比例阀通过梭阀Ⅰ与P1泵斜盘控制的负流量控制油口连接，P1泵出口压力传感器装在主泵上面P1泵的出口油路上，P1泵限流压力传感器安装在梭阀Ⅰ和P1泵最大流量控制比例阀之间，P2泵限流压力传感器安装在梭阀Ⅱ和P2泵最大流量控制比例阀之间，梭阀Ⅰ安装在主阀的N1口和P1泵最大流量控制比例阀之间，梭阀Ⅱ安装在主阀的N1口和P2泵最大流量控制比例阀之间。
进一步，回转先导压力传感器选择40bar～80bar低压传感器。
进一步，P2泵最大流量控制比例阀和P1泵最大流量控制比例阀采用反比例电磁减压阀。
进一步，P1泵出口压力传感器采用400bar～600bar高压传感器。
进一步，P1泵限流压力传感器和P2泵限流压力传感器选择40bar～80bar低压传感器。
本发明的有益效果是：主控制器根据设定程序调节比例阀输出，同时通过限流压力传感器的信号作为闭环控制的反馈信号，从而使最大流量控制比例阀的控制油路的油压达到控制要求，控制油压经过梭阀和负流量压力相比较后进入主泵斜盘控制的负流量油口使斜盘角变小，从而达到限流的目的。通过此限流控制系统可以增加液压元件选型的灵活性，同时可以防止液压系统流量过大对回转马达及行走马达的损害，并且通过检测装置可以判断需要限流的动作，防止“一刀切”式的限流，通过控制两个限流比例阀的电流可以实现对两个单泵排量的限制。比例阀电流控制回路采用闭环控制，从而实现准确的限流控制。
附图说明
图1为传统的液压泵流量控制图；
图2为本发明的系统示意图。
1、主控制器，2、回转先导压力传感器，3、P1泵出口压力传感器，4、P1泵限流压力传感器，5、P2泵限流压力传感器，6、P2泵最大流量控制比例阀，7、P1泵最大流量控制比例阀，8、主泵比例阀，91、梭阀Ⅰ，92、梭阀Ⅱ，93、梭阀Ⅲ，10、发动机，11、S2下车压力开关，12、S1上车压力开关，13、主阀，14、液压油箱，15、主泵,16、转速传感器。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
如图2所示，一种新型液压挖掘机限流控制系统，包括主控制器1、主泵比例阀8、S2下车压力开关11、S1上车压力开关12和转速传感器16，还包括分别与主控制器1电连接的回转先导压力传感器2、P1泵出口压力传感器3、P1泵限流压力传感器4、P2泵限流压力传感器5、P2泵最大流量控制比例阀6和P1泵最大流量控制比例阀7，回转先导压力传感器2安装在梭阀Ⅲ93所在的回转先导油路上，回转先导压力传感器2选择50bar低压传感器。P2泵最大流量控制比例阀6通过梭阀Ⅱ92与 P2泵斜盘控制的负流量控制油口连接，P1泵最大流量控制比例阀7通过梭阀Ⅰ91与P1泵斜盘控制的负流量控制油口连接，P2泵最大流量控制比例阀6和P1泵最大流量控制比例阀7采用反比例电磁减压阀。P1泵出口压力传感器3装在主泵15上面P1泵的出口油路上，P1泵出口压力传感器3采用500bar高压传感器。P1泵限流压力传感器4安装在梭阀Ⅰ91和P1泵最大流量控制比例阀7之间，P2泵限流压力传感器5安装在梭阀92Ⅱ和P2泵最大流量控制比例阀6之间，P1泵限流压力传感器4和P2泵限流压力传感器5选择50bar低压传感器。梭阀Ⅰ安装在主阀的N1口和P1泵最大流量控制比例阀之间，梭阀Ⅱ安装在主阀的N1口和P2泵最大流量控制比例阀之间。
实施上述限流控制系统时，控制方法如下：
首先，系统通过S2下车压力开关11检测下车是否动作，当下车动作时S2下车压力开关11闭合，主控制器1检测到低电平，如果此时S1上车压力开关12未动作及主控制器1检测到S1上车压力开关12状态检测口输入信号为低电平，系统则判断此时需要行走限流控制；反之当下车动作且S1上车压力开关12也动作的时候不需要行走限流控制。
另外当主控制器1检测到回转先导压力传感器 2信号并判断为回转动作时，如果主控制器1通过此时P1泵出口压力传感器3的信号判断出此时是单回转动作，且根据发动机10转速信号判断此时转速高于2000rpm（参数可调），系统延时10S参数可调进行回转限流控制。如果主控制器1通过此时P1泵出口压力传感器3的信号判断出此时是回转动作加其他动作的复合状态，且根据发动机10转速信号判断此时转速高于2000rpm（参数可调）系统不进行回转限流控制。另外当发动机转速信号低于2000rpm（参数可调）时，即使发动机10检测到此时回转有动作也不进行回转限流控制。
最后，当系统确认上述任何一种的限流需求后控制器1通过调节泵最大流量控制比例阀的驱动电流可以改变最大流量控制油路的油压，控制油路通过梭阀和来自负流量回油压力比较后进入主泵斜盘控制油口，此油口的压力越大斜盘的角度越大，泵的排量越小，从而达到限流的目的。为了达到精确的限流控制，采用了闭环的控制，通过泵限流压力传感器的反馈信号来检测最大流量控制比例阀的驱动电流是否达到控制要求。当上系统电器元件故障时，控制器使最大流量控制比例阀的电流为零，此时泵的排量最小，这样做可以防止因为电器系统故障造成的排量无法限制从而损害液压执行元件的现象发生。

Claims (5)

1.一种新型液压挖掘机限流控制系统，包括主控制器（1）、主泵比例阀（8）、S2下车压力开关(11)、S1上车压力开关(12)和转速传感器（16），其特征在于，还包括分别与主控制器（1）电连接的回转先导压力传感器（2）、P1泵出口压力传感器（3）、P1泵限流压力传感器（4）、P2泵限流压力传感器（5）、P2泵最大流量控制比例阀（6）和P1泵最大流量控制比例阀（7），回转先导压力传感器（2）安装在梭阀Ⅲ（93）所在的回转先导油路上，P2泵最大流量控制比例阀（6）通过梭阀Ⅱ（92）与 P2泵斜盘控制的负流量控制油口连接，P1泵最大流量控制比例阀（7）通过梭阀Ⅰ（91）与P1泵斜盘控制的负流量控制油口连接，P1泵出口压力传感器（3）装在主泵（15）上面P1泵的出口油路上，P1泵限流压力传感器（4）安装在梭阀Ⅰ（91）和P1泵最大流量控制比例阀（7）之间，P2泵限流压力传感器（5）安装在梭阀Ⅱ（92）和P2泵最大流量控制比例阀（6）之间，梭阀Ⅰ（91）安装在主阀（13）的N1口和P1泵最大流量控制比例阀（7）之间，梭阀Ⅱ（92）安装在主阀（13）的N1口和P2泵最大流量控制比例阀（6）之间。
2.根据权利要求1所述的一种新型液压挖掘机限流控制系统，其特征在于，所述的回转先导压力传感器（2）选择40bar～80bar低压传感器。
3.根据权利要求1所述的一种新型液压挖掘机限流控制系统，其特征在于，所述的P2泵最大流量控制比例阀（6）和P1泵最大流量控制比例阀（7）采用反比例电磁减压阀。
4.根据权利要求1所述的一种新型液压挖掘机限流控制系统，其特征在于，所述的P1泵出口压力传感器（3）采用400bar～600bar高压传感器。
5.根据权利要求1所述的一种新型液压挖掘机限流控制系统，其特征在于，所述的P1泵限流压力传感器（4）和P2泵限流压力传感器（5）选择40bar～80bar低压传感器。
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