CN102720239B - 一种挖掘机行走跑偏的控制系统及方法和挖掘机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种挖掘机行走跑偏的控制系统及方法和挖掘机，属于挖掘机行走控制技术领域。所述控制方法包括以下步骤，首先控制器采集脚踏板角度值、左右行走的先导压力值，计算比例阀的输出给定压力值；然后，控制器采集前、后泵比例阀输出压力值，并将该前、后泵比例阀输出压力值进行对比；最后，若前、后泵比例阀输出压力值相同，则挖掘机正常直线行走；若前、后泵比例阀输出压力值不相同，则以比例阀的输出给定压力值作为闭环控制对象，对闭环输出的前、后泵的给定电流进行修正调节，直到前、后泵比例阀输出压力反馈值相同。本发明消除了挖掘机的跑偏故障，提高了操作人员的舒适度和挖掘机的工作效率。

Description

一种挖掘机行走跑偏的控制系统及方法和挖掘机

技术领域

本发明涉及挖掘机行走控制技术领域，特别涉及一种挖掘机行走跑偏的控制系统及方法和挖掘机。

背景技术

液压挖掘机是一种多功能机械，目前被广泛应用于水利工程，交通运输，电力工程和矿山采掘等机械施工中，它在减轻繁重的体力劳动，保证工程质量，加快建设速度以及提高劳动生产率方面起着十分重要的作用。由于液压挖掘机具有多品种，多功能，高质量及高效率等特点，因此受到了广大用户的青睐。挖掘机在行走过程中容易发生挖掘机跑偏故障，给挖掘机的工作效率带来影响。

目前的挖掘机由于液压泵的比例阀特性存在差异，造成了控制中给定马达相等的电流，仍然存在马达行走跑偏故障；也可能由于行走马达自身也存在一定的差异性，在前后泵输出相同排量的情况下，往往也会存在跑偏现象。针对上述跑偏故障，厂家一般出具了标准给定了偏差允许的数据，而如果偏差数据过大，会造成操作人员不舒适或带来其它的隐患，最终都会影响挖掘机的工作效率。

发明内容

为了解决挖掘机由于液压泵的比例阀特性存在差异以及行走马达自身存在一定的差异性而导致挖掘机产生跑偏故障的问题，现提供了一种挖掘机行走跑偏的控制方法。具体技术方案如下：

一种挖掘机行走跑偏的控制系统，由控制器控制系统运行，左脚踏板和右脚踏板处分别安装有左脚踏板角度传感器和右脚踏板角度传感器，控制回路中安装有左行走先导压力传感器和右行走先导压力传感器，前、后泵分别与前泵比例阀调节器和后泵比例阀调节器连接，所述前、后泵处安装有前泵主压力传感器和后泵主压力传感器，所述前泵比例阀调节器和所述后泵比例阀调节器处分别安装有前泵比例阀输出压力传感器和后泵比例阀输出压力传感器，上述所有的传感器都与所述控制器相连接。

一种挖掘机行走跑偏的控制方法，所述控制方法包括以下步骤，

在挖掘机直线行走操作时，控制器采集左右脚踏板角度值、左右行走的先导压力值，计算比例阀的输出给定压力值，并将该比例阀的输出给定压力值作为闭环控制对象；

控制器采集前、后泵比例阀输出压力值，并将该前、后泵比例阀输出压力值进行对比；

若前、后泵比例阀输出压力值相同，则挖掘机正常直线行走；若前、后泵比例阀输出压力值不相同，则以比例阀的输出给定压力值作为闭环控制对象，对闭环输出的前、后泵的给定电流进行修正调节，直到前、后泵比例阀输出压力反馈值相同。

进一步的，所述修正调节通过控制器控制前、后泵比例阀调节器控制调节。

进一步的，所述控制方法还包括前后泵输出排量相同时的跑偏调节，其步骤为，

控制器采集前、后泵主压力值，并将该前、后泵主压力值进行对比；

根据外部负载确定前、后泵主压力给定值，并以前、后泵主压力给定值为闭环控制对象；

若前、后泵主压力值相同，则结束调节，挖掘机正常直线行走；若前、后泵主压力值不相同，则以前、后泵主压力给定值为闭环控制对象，对闭环输出的前、后泵的给定电流进行修正调节，直到前、后泵主压反馈值相同。

进一步的，所述修正调节通过控制器控制前、后泵比例阀调节器控制调节。

进一步的，在左右脚踏板处设有用于检测脚踏板角度的角度传感器，在控制回路上设有用于检测左右行走先导压力的左右行走先导压力传感器、用于检测前后泵主压力的前后泵主压力传感器和用于检测前后泵比例阀输出压力的前后泵比例阀输出压力传感器。

一种挖掘机，所述挖掘机具有上述的挖掘机行走跑偏控制系统及运用了上述任一项所述的挖掘机行走跑偏的控制方法。

与现有技术相比，上述技术方案中的挖掘机行走跑偏的控制系统及方法和挖掘机具有以下优点：通过挖掘机控制器采集脚踏板角度传感器的角度值、左右行走的先导压力值，计算出比例阀的输出给定压力值，并将给定的目标压力值作为闭环控制对象，对闭环输出参与的前、后泵的给定电流进行修正，克服了由于比例阀差异造成作用于前、后泵斜盘角上的控制压力不相等的问题，消除了挖掘机的跑偏故障，提高了操作人员的舒适度和挖掘机的工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1是本发明实施例中提供的挖掘机行走跑偏控制系统示意图；

图2是本发明实施例1中提供的挖掘机行走跑偏控制流程图；

图3是本发明实施例2中提供的挖掘机行走跑偏控制流程图。

附图中，各标号所代表的组件列表如下：

1左脚踏板，2右脚踏板，3左行走先导压力传感器，4右行走先导压力传感器，5左脚踏板角度传感器，6右脚踏板角度传感器，7前泵主压力传感器，8后泵主压力传感器，9前泵比例阀调节器，10后泵比例阀调节器，11前泵比例阀输出压力传感器，12后泵比例阀输出压力传感器，13控制器。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

如图1所示，本发明实施例提供了一种挖掘机行走跑偏控制系统，由控制器13控制系统运行，左脚踏板1和右脚踏板2处分别安装有左脚踏板角度传感器5和右脚踏板角度传感器6，分别用于采集左脚踏板1和右脚踏板2的角度数值。控制回路中安装有左行走先导压力传感器3和右行走先导压力传感器4，分别用于采集左右行走先导压力数值。前、后泵分别与前泵比例阀调节器9和后泵比例阀调节器10连接，前、后泵处安装有前泵主压力传感器7和后泵主压力传感器8，用于采集前后泵的主压力数值。前泵比例阀调节器9和后泵比例阀调节器10处分别安装有前泵比例阀输出压力传感器11和后泵比例阀输出压力传感器12，用于采集前泵比例阀调节器输出压力和后泵比例阀调节器输出压力。上述的所有传感器与前、后泵比例阀调节器都与控制器13相连接。

实施例1

如图2所示，由于比例阀差异造成作用于前、后泵斜盘角上的控制压力不相等，造成机器行走跑偏等故障问题，本发明实施例提供了一种挖掘机行走跑偏控制方法，该方法具有以下步骤，

在挖掘机直线行走操作时，控制器采集左右脚踏板角度值、左右行走的先导压力值，根据给定电流计算比例阀的输出给定压力值，并将该比例阀的输出给定压力值作为闭环控制对象；

控制器采集前、后泵比例阀输出压力值，并将该前、后泵比例阀输出压力值进行对比；

若前、后泵比例阀输出压力值相同，则挖掘机正常直线行走；若前、后泵比例阀输出压力值不相同，则以比例阀的输出给定压力值作为闭环控制对象，对闭环输出的前、后泵的给定电流进行修正调节，直到前、后泵比例阀输出压力反馈值相同。

其中修正调节通过控制器控制前、后泵比例阀调节器控制调节。

本发明实施例公开的挖掘机行走跑偏的控制方法通过挖掘机控制器采集外部信号给出控制电流，并计算给定电流对应的比例阀的输出压力值，并将给定的目标压力值作为闭环控制对象，对闭环输出参与的前、后泵的给定电流进行修正，有效的消除了比例阀差异造成系统的控制不平衡等问题，消除了挖掘机的跑偏故障，提高了操作人员的舒适度和挖掘机的工作效率。

实施例2

如图3所示，由于行走马达自身也存在一定的差异性，在前后泵输出相同排量的情况下，往往也会存在跑偏现象，实施例1的闭环调节不再有效，本发明实施例提供了一种挖掘机行走跑偏控制方法，该方法具有以下步骤，

控制器采集前、后泵主压力值，并将该前、后泵主压力值进行对比；

根据外部负载确定前、后泵主压力给定值，并以前、后泵主压力给定值为闭环控制对象；

若前、后泵主压力值相同，则挖掘机正常直线行走；若前、后泵主压力值不相同，则以前、后泵主压力给定值为闭环控制对象，对闭环输出的前、后泵的比例阀给定电流进行修正调节，直到前、后泵主压反馈值相同。

其中，修正调节通过控制器控制前、后泵比例阀调节器控制调节。

本实施例中也可以采用流量计，对行走马达的流量进行闭环控制来达到调节挖掘机跑偏故障，本发明实施例在此不做限定。

本发明实施例还公开了一种挖掘机，该挖掘机具有上述的挖掘机行走跑偏控制系统及运用了上述的挖掘机行走跑偏控制方法。挖掘机的其它部分可以参考现有技术，在此不做赘述。

本发明实施例公开的挖掘机行走跑偏的控制系统及方法和挖掘机根据外部负载的大小，给定一定的主压值作为控制对象，采集的系统反馈主压作为输入形成闭环控制，闭环输出优先对前、后泵的电流进行修定，直到前、后泵的主压反馈相同为止，有效的消除了行走马达差异造成系统的控制不平衡等问题，消除了挖掘机的跑偏故障，提高了操作人员的舒适度和挖掘机的工作效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种挖掘机行走跑偏的控制系统，由控制器控制系统运行，左脚踏板和右脚踏板处分别安装有左脚踏板角度传感器和右脚踏板角度传感器，控制回路中安装有左行走先导压力传感器和右行走先导压力传感器，前、后泵分别与前泵比例阀调节器和后泵比例阀调节器连接，其特征在于：所述前、后泵处安装有前泵主压力传感器和后泵主压力传感器，所述前泵比例阀调节器和所述后泵比例阀调节器处分别安装有前泵比例阀输出压力传感器和后泵比例阀输出压力传感器，上述所有的传感器都与所述控制器相连接。

2.一种挖掘机行走跑偏的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤，

在挖掘机直线行走操作时，控制器采集左右脚踏板角度值、左右行走的先导压力值，计算比例阀的输出给定压力值，并将该比例阀的输出给定压力值作为闭环控制对象；

控制器采集前、后泵比例阀输出压力值，并将该前、后泵比例阀输出压力值进行对比；

若前、后泵比例阀输出压力值相同，则挖掘机正常直线行走；若前、后泵比例阀输出压力值不相同，则以比例阀的输出给定压力值作为闭环控制对象，对闭环输出的前后泵的给定电流进行修正调节，直到前、后泵比例阀输出压力反馈值相同。

3.根据权利要求2所述的挖掘机行走跑偏的控制方法，其特征在于，所述修正调节通过控制器控制前、后泵比例阀调节器控制调节。

4.根据权利要求2所述的挖掘机行走跑偏的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括前后、泵输出排量相同时的跑偏调节，其步骤为，

控制器采集前、后泵主压力值，并将该前、后泵主压力值进行对比；

根据外部负载确定前、后泵主压力给定值，并以前、后泵主压力给定值为闭环控制对象；

若前、后泵主压力值相同，则结束调节，挖掘机正常直线行走；若前、后泵主压力值不相同，则以前、后泵主压力给定值为闭环控制对象，对闭环输出的前、后泵的给定电流进行修正调节，直到前、后泵主压反馈值相同。

5.根据权利要求4所述的挖掘机行走跑偏的控制方法，其特征在于，所述修正调节通过控制器控制前、后泵比例阀调节器控制调节。

6.根据权利要求4所述的挖掘机行走跑偏的控制方法，其特征在于，在左右脚踏板处设有用于检测脚踏板角度的角度传感器，在控制回路上设有用于检测左右行走先导压力的左右行走先导压力传感器、用于检测前后泵主压力的前后泵主压力传感器和用于检测前后泵比例阀输出压力的前后泵比例阀输出压力传感器。

7.一种挖掘机，其特征在于，所述挖掘机具有权利要求1所述的挖掘机行走跑偏的控制系统及运用了权利要求2至6任一项所述的挖掘机行走跑偏的控制方法。