CN103133459A - 液压系统的溢流预警方法、溢流预警装置和工程机械 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种液压系统的溢流预警方法，其中，该溢流预警方法包括：1）检测所述液压系统的溢流阀与所述液压系统的油箱之间的回油管路的压力和/或流量；2）当所述回油管路的压力达到压力预定值或流量达到流量预定值时，发出预警信号。本发明还公开了一种液压系统的溢流预警装置和工程机械。该溢流预警方法能够在液压系统的溢流阀发生溢流的情况下，向操作人员发出预警信号，使得操作人员能够及时做出相应的调整。
Description
技术领域
本发明涉及工程机械，具体地，涉及一种液压系统的溢流预警方法、溢流预警装置和工程机械。
背景技术
在现代工程机械中，大量运用液压系统来驱动和控制工程机械的执行机构、行走机构等运动，而液压系统中通常都设置有溢流阀。溢流阀包括油口溢流阀（即过载溢流阀）和主溢流阀两种，油口溢流阀通常设置在液压泵的出油口处，油口溢流阀具有能够在主阀处于中位状态时保持液压系统的载荷状态以及液压系统处于过载状态时保护液压元件的作用；主溢流阀通常设置在主阀的工作油口和油箱之间，以控制工程机械的最大工作压力，使得工程机械正常工作。
以挖掘机的液压系统为例进行说明。挖掘机在工作时，挖斗作用在较硬的土质（例如石块等）上时，挖斗受到较大的外界负载作用，液压系统的压力升高，当液压系统的压力达到溢流阀的开启压力时，溢流阀打开溢流，则液压系统的执行机构不会继续动作，挖斗的挖掘力不会继续增大，导致挖掘机此时不能进行挖掘作业（挖不动土）。现有技术中通常是依靠操作人员的经验来人工判断挖掘机的工况，一般需要挖掘机重复几次挖地动作，操作人员才能判断挖掘机遇到较硬土质挖不动了，从而操作人员才能做出相应的操作调整，使得挖掘机不再处于该工况，溢流阀不再溢流。因此，操作人员人工判断不够及时，并且结果不够精确，容易造成误操作和挖斗受损等。
发明内容
本发明的目的是提供一种液压系统的溢流预警方法，该溢流预警方法能够在液压系统的溢流阀发生溢流的情况下，向操作人员发出预警信号，使得操作人员能够及时做出相应的调整。
为了实现上述目的，本发明的一方面提供一种液压系统的溢流预警方法，其中，该溢流预警方法包括：1）检测所述液压系统的溢流阀与所述液压系统的油箱之间的回油管路的压力和/或流量；2）当所述回油管路的压力达到压力预定值或流量达到流量预定值时，发出预警信号。
优选地，所述预警信号通过安装在操作手柄内的振动电机产生振动发出。
优选地，通过压力传感器检测所述回油管路的压力。
优选地，所述回油管路上设置有背压阀，通过所述压力传感器检测所述溢流阀与所述背压阀之间的管路的压力。
优选地，通过流量传感器检测所述回油管路的流量。
本发明的另一方面提供一种液压系统的溢流预警装置，其中，所述溢流预警装置包括检测元件、控制器和预警元件，所述检测元件设置在所述液压系统的溢流阀与所述液压系统的油箱之间的回油管路上，以检测所述回油管路的压力和/或流量，并且将所述回油管路的压力信号和/或流量信号发送给所述控制器，当所述回油管路的压力达到压力预定值或流量达到流量预定值时，所述控制器向所述预警元件发出控制信号，使得所述预警元件发出预警信号。
优选地，所述预警元件为安装在操作手柄内的振动电机，所述控制器向所述振动电机发出控制信号，以驱动所述振动电机运转而产生振动，使得操作人员能够感受到所述振动电机发出的振动信号。
优选地，所述检测元件为压力传感器。
优选地，所述液压系统还包括背压阀，该背压阀设置在所述回油管路上，并且所述检测元件设置在所述溢流阀和所述背压阀之间。
优选地，所述检测元件为流量传感器。
本发明的再一方面提供一种工程机械，其中，该工程机械具有上面所述的液压系统的溢流预警装置。
通过上述技术方案，由于液压系统整体压力上升，液压系统的溢流阀发生溢流的情况下，能够检测到回油管路的压力和/或流量增大，并且将回油管路的压力信号和/或流量信号发送给控制器。当回油管路的压力增大到压力预定值或者流量增大到流量预定值时，控制器控制预警元件发出预警信号，从而及时提醒操作人员液压系统发生溢流，以便操作人员做出相应的调整，使得液压系统不再溢流，降低发热损耗，并且工程机械能够转换到合适的工况下继续工作，保证工程机械的正常作业，以免损坏部件。通过本发明的溢流预警方法能够及时、准确地了解液压系统的溢流状态，从而及时、准确地做出相应的调节措施，能够提高作业效率。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的具体实施方式的液压系统的溢流预警装置的示意图。
附图标记说明
1 液压泵 2 主阀
3 溢流阀 4 油箱
5 回油管路 6 检测元件
7 控制器 8 预警元件
9 背压阀
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明的一方面提供一种液压系统的溢流预警方法，其中，该溢流预警方法的实施例包括：1）检测所述液压系统的溢流阀3与所述液压系统的油箱4之间的回油管路5的压力和/或流量；2）将所述回油管路5的压力信号和/或流量信号发送给控制器，当所述回油管路5的压力达到压力预定值或流量达到流量预定值时，所述控制器7向预警元件8发出控制信号，使得所述预警元件8发出预警信号。
由于液压系统整体压力上升，液压系统的溢流阀3发生溢流的情况下，能够检测到回油管路5的压力和/或流量增大，并且将回油管路5的压力信号和/或流量信号发送给控制器7。当回油管路5的压力增大到压力预定值或者流量增大到流量预定值时，控制器7控制预警元件8发出预警信号，从而及时提醒操作人员液压系统发生溢流，以便操作人员做出相应的调整，使得液压系统不再溢流，降低发热损耗，并且工程机械（本发明的实施方式为挖掘机）能够转换到合适的工况下继续工作，保证工程机械的正常作业，以免损坏部件。通过本发明的溢流预警方法能够及时、准确地了解液压系统的溢流状态，从而及时、准确地做出相应的调节措施，能够提高作业效率。
预警元件8可以采用各种各样的部件，只要达到提醒操作人员的目的即可，例如发光二极管、报警铃等，作为本发明的一种优选实施方式，所述预警元件8为安装在操作手柄内的振动电机，所述控制器7向所述振动电机发出控制信号，以驱动所述振动电机运转而产生振动，使得操作人员能够感受到所述振动电机发出的振动信号。振动电机具有偏心锤，从而一旦运转就会发生振动。当回油管路5的压力达到压力预定值或流量达到流量预定值时，控制器7发出控制信号，使得振动电机和电源接通，从而振动电机运转而产生振动。由于振动电机安装在操作手柄内，操作人员能够感觉到振动，从而控制操作手柄，使得工程机械（本发明的实施方式为挖掘机）转换到其它工况下继续工作，例如挖掘机进行变幅、转动、倒车等，进而溢流阀不再溢流，工程机械能够正常进行作业。
作为本发明的一种实施方式，本发明的溢流预警方法中通过压力传感器检测所述回油管路5的压力，压力传感器实时监测回油管路5的压力，并且将压力信号发送给控制器7进行判断。压力传感器能够连续地输出测量值，测量范围大，精度高，可靠性较高，寿命长，适用于流体压力测量，并且其成本较低，安装方便。
为了更方便地测量溢流阀3发生溢流后的回油管路5的压力变化，优选地，所述回油管路5上设置有背压阀9，通过所述压力传感器检测所述溢流阀3与所述背压阀9之间的管路的压力。通常，溢流阀3关闭时，溢流阀3与背压阀9之间的管路的压力约为0.2~0.3MPa；溢流阀3打开时，由于背压阀9的存在，回油管路5的压力会增大，则溢流阀3与背压阀9之间的管路的压力约为0.4~0.5MPa，控制器7内存储的压力预定值可以设置为0.4~0.5MPa，从而控制器7会向预警元件8发出控制信号。
作为本发明的另一种实施方式，本发明的溢流预警方法中通过流量传感器检测所述回油管路5的流量，流量传感器实时监测回油管路5的流量，并且将流量信号发送给控制器7进行判断。当溢流阀3关闭时，溢流阀3与背压阀9之间的管路的流量约为0；当溢流阀3打开时，回油管路5的流量会增大而大于0，则控制器7内存储的流量预定值可以设置为0，从而控制器7会向预警元件8发出控制信号。检测回油管路5的流量的方式检测精度更高，不易受到油箱、阀等部件的干扰。
如图1所示，本发明的另一方面提供一种液压系统的溢流预警装置，在实施例中，所述液压系统包括液压泵1、主阀2、溢流阀3和油箱4，所述液压泵1的进油口与所述油箱4连通，所述液压泵1的出油口与所述主阀2的进油口连通，所述主阀2的回油口与所述油箱4连通，所述主阀2的工作油口与所述溢流阀3的进油口连通，所述溢流阀3的出油口通过回油管路5与所述油箱4连通，其中，所述溢流预警装置包括检测元件6、控制器7和预警元件8，所述检测元件6设置在所述回油管路5上，以检测所述回油管路5的压力和/或流量，并且将所述回油管路5的压力信号和/或流量信号发送给所述控制器7，当所述回油管路5的压力达到压力预定值或流量达到流量预定值时，所述控制器7向所述预警元件8发出控制信号，使得所述预警元件8发出预警信号。
由于液压系统整体压力上升，液压系统的溢流阀3打开发生溢流的情况下，溢流预警装置的检测元件6能够检测到回油管路5的压力和/或流量增大，并且将回油管路5的压力信号和/或流量信号发送给控制器7。当回油管路5的压力增大到压力预定值或者流量增大到流量预定值时，控制器7控制预警元件8发出预警信号，从而及时提醒操作人员液压系统发生溢流，以便操作人员做出相应的调整，使得液压系统不再溢流，降低发热损耗，并且工程机械（本发明的实施方式为挖掘机）能够转换到合适的工况下继续工作，保证工程机械的正常作业，以免损坏部件。通过本发明的液压系统的溢流预警装置能够及时、准确地了解液压系统的溢流状态，从而及时、准确地做出相应的调节措施，能够提高作业效率。
预警元件8可以采用各种各样的部件，只要达到提醒操作人员的目的即可，例如发光二极管、报警铃等，作为本发明的一种优选实施方式，所述预警元件8为安装在操作手柄内的振动电机，所述控制器7向所述振动电机发出控制信号，以驱动所述振动电机运转而产生振动，使得操作人员能够感受到所述振动电机发出的振动信号。振动电机具有偏心锤，从而一旦运转就会发生振动。当回油管路5的压力达到压力预定值或流量达到流量预定值时，控制器7发出控制信号，使得振动电机和电源接通，从而振动电机运转而产生振动。由于振动电机安装在操作手柄内，操作人员能够感觉到振动，从而控制操作手柄，使得工程机械（本发明的实施方式为挖掘机）转换到其它工况下继续工作，例如挖掘机进行变幅、转动、倒车等，进而溢流阀不再溢流，工程机械能够正常进行作业。
作为本发明的一种实施方式，本发明的溢流预警装置中所述检测元件6为压力传感器。压力传感器实时监测回油管路5的压力，并且将压力信号发送给控制器7进行判断。压力传感器能够连续地输出测量值，测量范围大，精度高，可靠性较高，寿命长，适用于流体压力测量，并且其成本较低，安装方便。
为了更方便地测量溢流阀3发生溢流后的回油管路5的压力变化，优选地，所述液压系统的溢流预警装置还包括背压阀9，该背压阀9设置在所述回油管路5上，并且所述检测元件6设置在所述溢流阀3和所述背压阀9之间。通常，溢流阀3关闭时，溢流阀3与背压阀9之间的管路的压力约为0.2~0.3MPa；溢流阀3打开时，由于背压阀9的存在，回油管路5的压力会增大，则溢流阀3与背压阀9之间的管路的压力约为0.4~0.5MPa，控制器7内存储的压力预定值可以设置为0.4~0.5MPa，从而控制器7会向预警元件8发出控制信号。
作为本发明的另一种实施方式，本发明的溢流预警装置中所述检测元件6为流量传感器，流量传感器实时监测回油管路5的流量，并且将流量信号发送给控制器7进行判断。当溢流阀3关闭时，溢流阀3与背压阀9之间的管路的流量约为0；当溢流阀3打开时，回油管路5的流量会增大而大于0，则控制器7内存储的流量预定值可以设置为0，从而控制器7会向预警元件8发出控制信号。检测回油管路5的流量的方式检测精度更高，不易受到油箱、阀等部件的干扰。
本发明的再一方面提供一种工程机械，其中，该工程机械具有上面所述的液压系统的溢流预警装置。由于工程机械（特别是挖掘机）的液压系统能够在溢流阀打开发生溢流的情况下，向操作人员发出预警信号，使得操作人员能够及时做出相应的调整，使得液压系统不再溢流，降低发热损耗，并且工程机械能够转换到合适的工况下继续工作，保证工程机械的正常作业，以免损坏部件。通过本发明的液压系统能够及时、准确地了解溢流状态，从而及时、准确地做出相应的调节措施，能够提高作业效率。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (11)
1.一种液压系统的溢流预警方法，其特征在于，该溢流预警方法包括：
1）检测所述液压系统的溢流阀与所述液压系统的油箱之间的回油管路的压力和/或流量；
2）当所述回油管路的压力达到压力预定值或流量达到流量预定值时，发出预警信号。
2.根据权利要求1所述的液压系统的溢流预警方法，其特征在于，所述预警信号通过安装在操作手柄内的振动电机产生振动发出。
3.根据权利要求1所述的液压系统的溢流预警方法，其特征在于，通过压力传感器检测所述回油管路的压力。
4.根据权利要求3所述的液压系统的溢流预警方法，其特征在于，所述回油管路上设置有背压阀，通过所述压力传感器检测所述溢流阀与所述背压阀之间的管路的压力。
5.根据权利要求1所述的液压系统的溢流预警方法，其特征在于，通过流量传感器检测所述回油管路的流量。
6.一种液压系统的溢流预警装置，其特征在于，所述溢流预警装置包括检测元件、控制器和预警元件，所述检测元件设置在所述液压系统的溢流阀与所述液压系统的油箱之间的回油管路上，以检测所述回油管路的压力和/或流量，并且将所述回油管路的压力信号和/或流量信号发送给所述控制器，当所述回油管路的压力达到压力预定值或流量达到流量预定值时，所述控制器向所述预警元件发出控制信号，使得所述预警元件发出预警信号。
7.根据权利要求6所述的液压系统的溢流预警装置，其特征在于，所述预警元件为安装在操作手柄内的振动电机，所述控制器向所述振动电机发出控制信号，以驱动所述振动电机运转而产生振动，使得操作人员能够感受到所述振动电机发出的振动信号。
8.根据权利要求6所述的液压系统的溢流预警装置，其特征在于，所述检测元件为压力传感器。
9.根据权利要求8所述的液压系统的溢流预警装置，其特征在于，所述液压系统还包括背压阀，该背压阀设置在所述回油管路上，并且所述检测元件设置在所述溢流阀和所述背压阀之间。
10.根据权利要求6所述的液压系统的溢流预警装置，其特征在于，所述检测元件为流量传感器。
11.一种工程机械，其特征在于，该工程机械具有根据权利要求6-10中任意一项所述的液压系统的溢流预警装置。
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