CN103148062A - 串联油缸的行程控制系统、方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种串联油缸的行程控制系统、方法和装置,在该系统中,控制器根据第一油缸的活塞从设定行程的第一位置运行到设定行程上预定检测点的第一时长,以及第二油缸的活塞从预定检测点运行到第一位置的第二时长,来确定第一油缸的活塞和第二油缸的活塞的行程状态,能够根据在油缸活塞在运行过程中到达或离开设定行程上的设定位置点(第一位置、第二位置和预定检测点)的时间就能确定出活塞的行程状态,相比于现有技术中根据一个具有一定长度范围的控制距离来进行行程控制,显然位置点比距离范围具有更高的控制精度,能够避免现有技术中根据控制距离进行行程控制而导致控制精度低的问题;并且,本发明实施例能够缩短对油缸行程控制的周期。
Description
技术领域
本发明涉及油缸控制技术领域,特别涉及一种串联油缸的行程控制系统、方法和装置。
背景技术
混凝土泵是通过两级串联液压油缸的往复运动来实现混凝土的连续泵送。两个串联的液压油缸的缸径、杆径均相同,理论上能保持同步运动。
但由于制造精度、负载和泄漏等原因,会导致两油缸不同步,随着时间的积累,其同步误差逐渐增大,如没有控制装置,误差会增大至系统无法正常工作。
如图1所示,中国专利CN101776107A公开了一种串联油缸的行程控制装置。在图1中,第一油缸10和第二油缸20串联设置,其无杆腔连接到阀60,泵80输出的压力油通过阀60进入第一油缸10或第二油缸20的无杆腔。该行程控制装置使用两个接近开关30’和40’(其中,这两个接近开关30’和40’错开一定的距离D)形成控制区域,以检测第一油缸10和第二油缸20的行程。通过油缸活塞的行程与控制区域之间的位置关系(例如:未达到控制区域、达到控制区域和超过控制区域)及两个串联的第一油缸10和第二油缸20的连通腔的连通状态(包括有杆腔连通和无杆腔连通),判定连通腔的油液容积状态(包括过少、合适、过多),以便对连通腔的容积进行调整,从而将油缸行程控制在控制区域内。
例如,当连通体的油液容积过多时,控制器50控制补泄油阀70使得连通腔与油箱相连,从而对连通腔泄油。当连通腔的油液容积过少时,控制器50控制补液泄油阀70使得连通腔与系统的压力油相连从而对连通腔补油。当连通腔的油液容积合适时,控制器50控制补泄油阀70使得连通腔与外界断开连接。
由于该专利中的行程控制的精度是由接近开关30’和40’的控制距离D来保证的,而控制距离D具有一定的长度范围,在由于液压油过少导致油缸活塞未达到该控制距离和由于液压油过多导致超过该控制距离之间存在该长度范围,显然这一长度范围导致判断油缸活塞的行程状态之间存在较大误差,从而导致行程控制的精度较低。另外,在该专利中,必须在前一个泵送周期(即第一油缸10的活塞从第一油缸的一端运行到另一端,再从另一端运行回到油缸的一端的过程,第二油缸20的活塞的运动过程也相同)检测油缸行程,然后在下一个泵送周期对行程进行调节,因此,不能及时对油缸的行程进行调整,从而可能造成由于油缸的实际运动行程超过了预定的行程而撞缸的问题,也可能造成行程过短而效率下降的问题。
可见,包括上述中国专利CN101776107A在内的现有技术,存在对串联油缸的行程控制调整精度低、调整周期长的问题。
发明内容
本发明实施例提供一种串联油缸的行程控制系统、方法和装置,用以解决现有技术中对串联油缸的行程控制调整精度低、调整周期长的问题。
本发明实施例技术方案如下:
一种串联油缸的行程控制系统,串联油缸包括串联的第一油缸、第二油缸和补泄油装置,第一油缸和第二油缸具有相同的结构,第一油缸的活塞和第二油缸的活塞均预期在设定行程两端上的第一位置和第二位置之间运动,补泄油装置与第一油缸和第二油缸连通,该系统包括:第一换向传感器,位于第一油缸的活塞到达第一位置所对应的第一油缸外部,用于在第一油缸的活塞经过第一位置时发出第一换向信号;第二换向传感器,位于第二油缸的活塞到达第一位置所对应的第二油缸外部,用于在第二油缸的活塞经过第一位置时发出第二换向信号;行程检测传感器,位于第一油缸的活塞到达第一位置和第二位置之间的预定检测点所对应的第一油缸外部,或者位于第二油缸的活塞到达第一位置和第二位置之间的预定检测点所对应的第二油缸外部,用于在所述行程检测传感器所在油缸的活塞经过该预定检测点时发出行程检测信号;控制器,用于接收第一换向信号、第二换向信号和行程检测信号;在当前的半个泵送周期内,根据第一换向信号和行程检测信号确定第一油缸的活塞在第一位置和预定检测点之间运行的第一时长,根据行程检测信号和第二换向信号确定第二油缸的活塞在预定检测点和第一位置之间运行的第二时长,根据第一时长和第二时长确定串联油缸中的油液容积状态,并根据确定得到的油液容积状态,控制补泄油装置对油液容积状态进行调整。
一种串联油缸的行程控制方法,包括:控制器接收来自第一换向传感器的第一换向信号、来自第二换向传感器的第二换向信号以及来自行程检测传感器的行程检测信号;其中,第一换向信号为位于串联油缸的第一油缸外部对应第一油缸的活塞到达设定行程上的第一位置的位置上的第一换向传感器检测到第一油缸的活塞经过第一位置时发出的,第二换向信号为位于串联油缸的第二油缸外部对应第二油缸的活塞到达设定行程上的第一位置的位置上的第二换向传感器检测到第二油缸的活塞经过第一位置时发出的,行程检测信号为位于第一油缸外部对应第一油缸的活塞到达第一位置和第二位置之间的预定检测点的位置上或者位于第二油缸外部对应第二油缸的活塞到达第一位置和第二位置之间的预定检测点的位置上的行程检测传感器检测到该行程检测传感器所在油缸的活塞经过预定检测点时发出的,第一油缸的活塞和第二油缸的活塞均预期在设定行程两端上的第一位置和第二位置之间运动;控制器在当前半个泵送周期内,根据第一换向信号和行程检测信号确定第一油缸的活塞在第一位置和预定检测点之间运行的第一时长,根据行程检测信号和第二换向信号确定第二油缸的活塞在预定检测点和第一位置之间运行的第二时长;控制器根据第一时长和第二时长确定串联油缸中的油液容积状态,并根据确定得到的油液容积状态,控制补泄油装置对油液容积状态进行调整。
一种串联油缸的行程控制装置,包括:接收模块,用于接收来自第一换向传感器的第一换向信号、来自第二换向传感器的第二换向信号以及来自行程检测传感器的行程检测信号;其中,第一换向信号为位于串联油缸的第一油缸外部对应第一油缸的活塞到达设定行程上的第一位置的位置上的第一换向传感器检测到第一油缸的活塞经过第一位置时发出的,第二换向信号为位于串联油缸的第二油缸外部对应第二油缸的活塞到达设定行程上的第一位置的位置上的第二换向传感器检测到第二油缸的活塞经过第一位置时发出的,行程检测信号为位于第一油缸外部对应第一油缸的活塞到达第一位置和第二位置之间的预定检测点的位置上或者位于第二油缸外部对应第二油缸的活塞到达第一位置和第二位置之间的预定检测点的位置上的行程检测传感器检测到该行程检测传感器所在油缸的活塞经过预定检测点时发出的,第一油缸的活塞和第二油缸的活塞预期均在设定行程两端上的第一位置和第二位置之间运动;确定模块,用于在当前半个泵送周期内,根据第一换向信号和行程检测信号确定第一油缸的活塞在第一位置和预定检测点之间运行的第一时长,根据行程检测信号和第二换向信号确定第二油缸的活塞在预定检测点和第一位置之间运行的第二时长;控制模块,用于根据第一时长和第二时长确定串联油缸中的油液容积状态,并根据确定得到的油液容积状态,控制补泄油装置对油液容积状态进行调整。
根据本发明实施例的技术方案,控制器根据时间信息即第一油缸的活塞从设定行程的第一位置运行到设定行程上预定检测点的第一时长,以及第二油缸的活塞从预定检测点运行到第一位置的第二时长,来确定第一油缸的活塞和第二油缸的活塞的行程状态,能够根据在油缸活塞在运行过程中到达或离开设定行程上的设定位置点(第一位置、第二位置和预定检测点)的时间就能确定出活塞的行程状态,相比于现有技术中根据一个具有一定长度范围的控制距离来进行行程控制,显然位置点比距离范围具有更高的控制精度,能够避免现有技术中根据控制距离进行行程控制而导致控制精度低的问题;并且,本发明实施例在当前的半个泵送周期内就能检测出串联油缸中的油液容积状态,即是否需要进行补油或泄油,并在当前半个泵送周期结束后,对串联油缸的油液状态进行调整,能够缩短对油缸行程控制的周期;从而能够以更高的精度、更快的速度来更有效地对串联油缸的行程进行控制。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
图1为现有技术中的串联油缸的行程控制装置的结构示意图;
图2a为本发明实施例提供的串联油缸的行程控制系统的结构示意图;
图2b为本发明实施例提供的串联油缸的行程控制系统的另一结构示意图;
图3a为本发明实施例提供的串联油缸的行程控制方法的工作流程图;
图3b为应用本发明实施例提供的串联油缸的行程控制方法得到的信号的示意图;
图3c为应用本发明实施例提供的串联油缸的行程控制方法得到的信号的另一示意图;
图4为本发明实施例提供的串联油缸的行程控制装置的结构框图。
具体实施方式
下面结合各个附图对本发明实施例技术方案的主要实现原理、具体实施方式及其对应能够达到的有益效果进行详细地阐述。
下面对本发明实施例进行详细说明。
图2a示出了本发明实施例提供的串联油缸的行程控制系统,串联油缸包括串联的第一油缸1、第二油缸2和补泄油装置3,第一油缸1和第二油缸2具有相同的结构,第一油缸1的活塞11和第二油缸2的活塞21预期均在第一位置A和第二位置B之间运动,即在串联油缸中的液压油容积合适的情况下,第一油缸1和活塞11和第二油缸2的活塞21将在第一位置A和第二位置B之间运动,第一位置A和第二位置B之间的距离为设定行程L,补泄油装置3与第一油缸1和第二油缸2连通,包括:
第一换向传感器4,位于第一油缸1外部与第一位置A对应的位置上,即位于第一油缸1的活塞11到达第一位置A所对应的第一油缸1的外部,用于在第一油缸1的活塞11经过第一位置A时发出第一换向信号;
第二换向传感器5,位于第二油缸2外部与第一位置A对应的位置上,位于第二油缸2的活塞21到达第一位置A所对应的第二油缸2的外部,用于在第二油缸2的活塞21经过第一位置A时发出第二换向信号;
行程检测传感器6,位于第一油缸1的外部或者第二油缸2的外部、与第一位置A和第二位置B之间的预定检测点对应的位置上,即位于第一油缸1的活塞11到达第一位置A和第二位置B之间的预定检测点所对应的第一油缸1的外部,或者位于第二油缸2的活塞21到达第一位置A和第二位置B之间的预定检测点所对应的第二油缸2的外部,用于在该行程检测传感器5所在油缸的活塞经过该预定检测点时发出行程检测信号;
具体地,预定检测点的位置可以包括至少一个检测分点,相应地,行程检测传感器6的数量与检测分点的数量一致;
优选地,当预定检测点为第一位置A和第二位置B的中点S1,如图2a所示,则,行程检测传感器6位于第一油缸1的活塞11到达第一位置A和第二位置B之间的中点S1所对应的第一油缸1的外部,或者位于第二油缸2的活塞21到达第一位置A和第二位置B之间的中点S1所对应的第二油缸2的外部,用于在行程检测传感器6所在油缸的活塞经过该预定检测点时发出行程检测信号;
优选地,当预定检测点包括第一检测分点S2和第二检测分点S3时,如图2b所示,第一检测分点S2到第一位置的距离和第二检测分点S3到第二位置的距离一致;则,行程检测传感器6包括第一行程检测传感器61和第二行程检测传感器62,第一行程检测传感器61和第二行程检测传感器62均位于第一油缸1的外部或第二油缸2的外部,第一行程检测传感器61位于所在油缸外部与第一检测分点S2对应的位置上,第二行程检测传感器62位于所在油缸外部与第二检测分点S3对应的位置上,即第一行程检测传感61器位于所在油缸的活塞到达第一检测分点S2所对应的油缸外部,第二行程检测传感器62位于所在油缸的活塞到达第二检测分点S3所对应的油缸外部;第一行程检测传感器61,用于在第一行程检测传感器61所在油缸的活塞经过该第一检测分点S2时发出第一行程检测信号;第二行程检测传感器62,用于在第二行程检测传感器62所在油缸的活塞经过第二检测分点S3时发出第二行程检测信号。
优选地,第一换向传感器4、第二换向传感器5和行程检测传感器6(包括第一行程检测传感器61和第二行程检测传感器62)可以均为接近开关,第一换向传感器4和第二换向传感器5还可以是液压压力传感器;
控制器7,连接至第一换向传感器4、第二换向传感器5、行程检测传感器6和补泄油装置3,用于接收第一换向信号、第二换向信号以及第一行程检测信号和第二行程检测信号;在半个泵送周期内,根据第一换向信号和行程检测信号确定第一油缸的活塞在第一位置和预定检测点之间运行的第一时长T1,根据行程检测信号和第二换向信号确定第二油缸的活塞在预定检测点和第一位置之间运行的第二时长T2,根据第一时长T1和第二时长T2确定串联油缸中的油液容积状态,并根据确定得到的油液容积状态,控制补泄油装置3对串联的第一油缸和第二油缸中的油液容积状态进行调整,优选地,在当前的半个泵送周期结束后,即可对串联的第一油缸和第二油缸中的油液容积状态进行调整。
该系统的工作原理包括如下处理步骤:
步骤一、第一换向传感器4检测到第一油缸1的活塞11经过第一位置A时发出第一换向信号,第二换向传感器5检测到第二油缸2的活塞21经过第一位置A时发出第二换向信号,行程检测传感器6,检测到所在油缸的活塞经过预定检测点时发出行程检测信号;
优选地,当预定检测点位于第一位置A和第二位置B的中点S1时,行程检测传感器6检测所在油缸的活塞经过预定检测点S1时发出行程检测信号;
当预定检测点位于第一位置A和第二位置B中的第一检测分点S2和第二检测分点S3时,当行程检测传感器6包括第一行程检测传感器61和第二行程检测传感器62时,第一行程检测传感器61检测到所在油缸的活塞经过第一检测分点S2时发出第一行程检测信号,第二行程检测传感器62检测到所在油缸的活塞经过第二检测分点S3时发出第二行程检测信号;
步骤二、在当前的半个泵送周期内,控制器7接收来自第一换向传感器4的第一换向信号、来自第二换向传感器5的第二换向信号以及来自行程检测传感器6的行程检测信号(或者是第一换向信号、第二换向信号、来自第一行程检测传感器61的第一行程检测信号和来自第二行程检测传感器62第二行程检测信号);
步骤三、控制器7根据第一换向信号和行程检测信号(或者是根据第一换向信号、第一行程检测信号和第二行程检测信号)确定第一油缸的活塞在第一位置和预定检测点之间运行的第一时长T1,根据行程检测信号和第二换向信号确定第二油缸的活塞在预定检测点和第一位置之间运行的第二时长T2,根据第一时长T1和第二时长T2确定串联油缸中的油液容积状态,并根据确定得到的油液容积状态,在当前的半个泵送周期结束后,控制补泄油装置3对串联的第一油缸和第二油缸的油液容积状态进行调整。
根据上述处理过程,控制器7根据时间信息即第一油缸的活塞从设定行程的第一位置运行到设定行程上预定检测点的第一时长,以及第二油缸的活塞从预定检测点运行到第一位置的第二时长,来确定第一油缸的活塞和第二油缸的活塞的行程状态,能够根据在油缸活塞在运行过程中到达或离开设定行程上的设定位置点(第一位置、第二位置和预定检测点)的时间就能确定出活塞的行程状态,相比于现有技术中根据一个具有一定长度范围的控制距离来进行行程控制,显然位置点比距离范围具有更高的控制精度,能够避免现有技术中根据控制距离进行行程控制而导致控制精度低的问题;并且,本发明实施例在当前的半个泵送周期内就能检测出串联油缸中的油液容积状态,即是否需要进行补油或泄油,并在当前半个泵送周期结束后,对串联油缸的油液状态进行调整,能够缩短对油缸行程控制的周期;从而能够以更高的精度、更快的速度来更有效地对串联油缸的行程进行控制。
下面详细说明图2a中或图2b中控制器7的工作原理。
如图3a所示,也即图3a示出了本发明实施例提供的串联油缸的行程控制方法的工作流程图,该工作原理包括:
步骤301、控制器7接收来自第一换向传感器4的第一换向信号、来自第二换向传感器5的第二换向信号以及来自行程检测传感器6的行程检测信号(或者是第一换向信号、第二换向信号、第一行程检测信号和第二行程检测信号);
步骤302、控制器7在当前的半个泵送周期内,根据第一换向信号和行程检测信号确定第一油缸1的活塞11在第一位置A和预定检测点(S1或者S2和S3)之间运行的第一时长T1,根据行程检测信号和第二换向信号确定第二油缸2的活塞21在预定检测点(S1或者S2和S3)和第一位置A之间运行的第二时长T2;
具体地,在行程检测传感器6位于第一油缸1的活塞11到达第一位置A和第二位置B之间的中点S1所对应的第一油缸1的外部的情况下,由于第一油缸1的活塞11和第二油缸2的活塞21运动的对称性,在理想情况下(或者称为在期望的情况下),当第一油缸1的活塞11从第一位置A运动到预定检测点S1时,第二油缸2的活塞21从第二位置B运动到预定检测点S1,即第一油缸1的活塞11和第二油缸2的活塞21应当同时到达预定检测点S1,当第一油缸1的活塞11从预定检测点S1运动到第二位置B时,第二油缸2的活塞21从预定检测点S1运动到第一位置A,具体如图3b所示,将第一换向信号X1的下降沿时刻和行程检测信号X2的上升沿时刻之间的差值的绝对值确定为第一油缸的活塞从第一位置A运动到预定检测点S1的第一时长T1,将行程检测信号X2的下降沿时候和第二换向信号X3的上升沿时刻之间的差值的绝对值确定为第二油缸的活塞从预定检测点S1运动到第一位置A的第二时长T2;
同理,在行程检测传感器6位于第二油缸2的活塞21到达第一位置A和第二位置B之间的中点S1所对应的第二油缸2的外部的情况下,将第二换向信号X3的下降沿时刻和行程检测信号X2的上升沿时刻之间的差值的绝对值确定为第二油缸2的活塞21从第一位置A运动到预定检测点S1的第一时长T1;将行程检测信号X2的下降沿和第一换向信号X1的上升沿时刻之间的差值的绝对值确定为第一油缸1的活塞11从预定检测点S1运动到第一位置A的第二时长T2;
又或者,在行程检测传感器6包括第一行程检测传感器61和第二行程检测传感器62时,第一行程检测传感器61位于第一油缸1的活塞11到达第一检测分点S2所对应的第一油缸1的外部,第二行程检测传感器62位于第一油缸1的活塞11到达第二检测分点S3所对应的第一油缸1的外部的情况下,由于第一油缸1的活塞11和第二油缸2的活塞21运动的对称性,且第一检测分点S2距离第一位置A的长度与第二检测分点S3距离第二位置B的长度相等时,在理想情况下(或者称为在期望的情况下),当第一油缸1的活塞11从第一位置A运动到第一检测分点S2时,第二油缸2的活塞21从第二位置B运动到第二检测分点S3,当第一油缸1的活塞11从第一检测分点S2运动到第二检测分点S3时,第二油缸2的活塞21从第二检测分点S3运动到第一检测分点S2,当第一油缸1的活塞11从第二检测分点S3运动到第二位置B时,第二油缸2的活塞21从第一检测分点S2运动到第一位置A,也即第一油缸1的活塞11从第一位置A运行到第一检测分点S2的时间、第二油缸2的活塞21从第二位置B运行到第二检测分点S3的时间、第一活塞1的活塞11从第二检测分点S3运行到第二位置B的时间以及第二油缸2的活塞21从第一检测分点S2运行到第一位置A的时间都是相同的,具体如图3c所示,则,将第一换向信号X1的下降沿和第一行程检测信号X21的上升沿时刻的差值的绝对值确定第一油缸1的活塞从第一位置A运动到第一检测分点S2的第一时长T1,将第二行程检测信号X22的下降沿时刻和第二换向信号X3的上升沿时刻的差值的绝对值确定为第二油缸2的活塞21从第一检测分点S2运动到第一位置A的第二时长T2;
同理,在第一行程检测传感器61位于第二油缸2的活塞21到达第一检测分点S2所对应的第二油缸2的外部,第二行程检测传感器62位于第二油缸2的活塞21到达第二检测分点S3所对应的第二油缸2的外部的情况下,将第二换向信号X3的下降沿和第一行程检测信号X21的上升沿时刻的差值的绝对值确定第二油缸2的活塞21从第一位置A运动到第一检测分点S2的第一时长T1,将第二行程检测信号X22的下降沿时刻和第一换向信号X1的上升沿时刻的差值的绝对值确定为第一油缸1的活塞11从第一检测分点S2运动到第二位置B的第二时长T2;
步骤303、控制器7根据第一时长T1和第二时长T2确定串联油缸中的油液容积状态,并根据确定得到的油液容积状态,控制补泄油装置3对油液容积状态进行调整。优选地,在当前的半个泵送周期结束后,即可对油液容积状态进行调整。
具体地,如上所述,由于第一油缸1和第二油缸2的结构相同,串联油缸在理想的工作状态下,第一油缸1的活塞11和第二油缸2的活塞21的在行程内的速度特性是基本对称的,即活塞的加速、减速过程是对称的,活塞11和活塞21经过相同行程的时间是相同的;基于这样的理论前提,本发明实施例认为:
在行程检测传感器6(包括位于预定检测点S1的行程检测传感器6,或者位于第一检测分点S2的第一行程检测传感器61和位于第二检测分点S3的第二行程检测传感器62)位于第一油缸1外部、且第一油缸1的活塞11的行程为主动行程的情况下,高压泵送(即第一油缸1和第二油缸2的连通腔是有杆腔)时,第一时长T1大于第二时长T2时,也即,活塞11在主动行程中运行相同行程的时间大于活塞21在随动行程中运行相同行程的时间,也即第二油缸2的活塞21的行程不到位、串联油缸中的液压油过少,在第一时长T1小于第二时长T2时,也即,活塞11在主动行程中运行相同行程的时间小于活塞21在随动行程中运行相同行程的时间,表明活塞21的行程过长、串联油缸中的液压油过多;低压泵送(即第一油缸1和第二油缸2的连通腔是无杆腔)时,第一时长T1大于第二时长T2时,表明第二油缸2的活塞21的行程不到位,串联油缸中的液压油过多,在第一时长T1小于第二时长T2时,表明第二油缸2的活塞21的行程过长,确定串联油缸中的液压油过少;
同理,在行程检测传感器6(包括位于预定检测点S1的行程检测传感器6,或者位于第一检测分点S2的第一行程检测传感器61和位于第二检测分点S3的第二行程检测传感器62)位于第二油缸2外部、且第二油缸2的活塞21的行程为主动行程的情况下,高压泵送时,第二时长T2大于第一时长T1时,第二时长T2大于第一时长T1时,确定第一油缸1的活塞11的行程不到位、串联油缸中的液压油过少,在第二时长T2小于第一时长T1时,确定第一油缸1的活塞11的行程过长、串联油缸中的液压油过多,低压泵送时,第一时长T1大于第二时长T2时,确定第一油缸1的活塞11的行程过长、串联油缸中的液压油过多,在第一时长T1小于第二时长T2时,确定第一油缸1的活塞11的行程不到位、串联油缸中的液压油过少;
并且,在确定串联油缸中的液压油过少时,控制补泄油装置3对串联连通的第一油缸1和第二油缸2进行补油,在确定串联油缸中的液压油过多时,控制补泄油装置3对对串联连通的第一油缸1和第二油缸2进行泄油。
具体地,控制器7根据预定的系统补泄油量、油缸的结构参数、第一时长T1和第二时长T2来确定实际补油量或者实际泄油量。
更进一步,在行程检测传感器6(包括位于预定检测点S1的行程检测传感器6,或者位于第一检测分点S2的第一行程检测传感器61和位于第二检测分点S3的第二行程检测传感器62)位于第一油缸1外部、且第一油缸1的活塞11的行程为主动行程情况下,将第一时长T1和第二时长T2的差值的绝对值与第一时长T1的比值与油缸结构参数的乘积确定为补油调整量,将补油调整量与预定的系统补油量的和值确定为实际补油量或者实际泄油量;
实际补油量或者实际泄油量可以用公式表示如下:
Q=Q0(p,k,T1,T2,μ)+a*S(μ)*L*|T1-T2|/T1,其中,Q为实际补油量或实际泄油量,Q0是预定的系统补油量,Q0是p、k、T1、T2和μ的函数,该值根据具体应用的系统的不同而不同,在第一油缸1和第二油缸2的连通腔是无杆腔的情况下,将无杆腔的油缸活塞的有效受力面积和设定行程的长度的乘积作为油缸的结构参数,即a*S(μ)*L,S是无杆腔的油缸活塞的有效受力面积,设定行程的长度为L(即第一位置A和第二位置B之间的距离),a是调整参数,a的取值根据具体应用的系统的不同而不同,T1即上述第一时长T1、T2即第二时长T2;在第一油缸1和第二油缸2的连通腔是有杆腔的情况下,将有杆腔的油缸活塞的有效受力面积和设定行程的长度的乘积作为油缸的结构参数;在第一油缸1和第二油缸2的连通腔是有杆腔的情况下,将有杆腔的油缸活塞的有效受力面积和设定行程的长度的乘积作为油缸的结构参数,即a*S(μ)*L中的S(μ)为高压泵送情况下的有杆腔的油缸活塞的有效受力面积或低压泵送情况下的有杆腔的油缸活塞的有效受力面积;
在在行程检测传感器6(包括位于预定检测点S1的行程检测传感器6,或者位于第一检测分点S2的第一行程检测传感器61和位于第二检测分点S3的第二行程检测传感器62)位于第二油缸2的外部、且第二油缸2的活塞21的行程为主动行程情况下,将第一时长T1和第二时长T2的差值的绝对值与第二时长T2的比值与油缸结构参数的乘积确定为补油调整量,将补油调整量与预定的系统补油量的和值确定为实际补油量或者实际泄油量。具体的公式为:Q=Q0(p,k,T1,T2,μ)+a*S(μ)*L*|T1-T2|/T2,该公式中的参数的含义参加上述说明。
根据上述处理过程,控制器7根据时间信息即第一油缸的活塞从设定行程的第一位置运行到设定行程上预定检测点的第一时长,以及第二油缸的活塞从预定检测点运行到第一位置的第二时长,来确定第一油缸的活塞和第二油缸的活塞的行程状态,能够根据在油缸活塞在运行过程中到达或离开设定行程上的设定位置点(第一位置、第二位置和预定检测点)的时间就能确定出活塞的行程状态,相比于现有技术中根据一个具有一定长度范围的控制距离来进行行程控制,显然位置点比距离范围具有更高的控制精度,能够避免现有技术中根据控制距离进行行程控制而导致控制精度低的问题;并且,本发明实施例在当前的半个泵送周期内就能检测出串联油缸中的油液容积状态,即是否需要进行补油或泄油,并在当前半个泵送周期结束后,对串联油缸的油液状态进行调整,能够缩短对油缸行程控制的周期;从而能够以更高的精度、更快的速度来更有效地对串联油缸的行程进行控制。
基于相同的发明构思,本发明实施例还提供了一种串联油缸的行程控制装置,如图4所示,该装置包括:
接收模块41,用于接收来自第一换向传感器4的第一换向信号、来自第二换向传感器5的第二换向信号以及来自行程检测传感器6的第一行程检测信号和第二行程检测信号;其中,如上所述,第一换向信号为第一换向传感器4检测到第一油缸1的活塞11经过设定行程上的第一位置A时发出的,第二换向信号为第二换向传感器5检测到第二油缸2的活塞21经过设定行程上的第一位置A时发出的,行程检测信号是行程检测传感器6检测到所在油缸的活塞经过设定行程上的预定检测点时发出的(包括行程检测传感器6检测到所在油缸的活塞经过预定检测点S1时发出的行程检测信号,或者是第一行程检测传感器61检测到所在油缸的活塞11经过设定行程上的第一检测点S2时发出的第一行程检测信号,第二行程检测传感器62检测到所在油缸的活塞经过设定行程上的第二检测分点S3时发出的第二行程检测信号),设定行程由第一位置A和第二位置B构成,第一油缸1的活塞11和第二油缸2的活塞21均预期在第一位置A和第二位置B之间运动;
确定模块42,连接至接收模块41,用于在当前半个泵送周期内,根据第一换向信号和行程检测信号确定第一油缸的活塞在第一位置和预定检测点之间运行的第一时长T1,根据行程检测信号和第二换向信号确定第二油缸的活塞在预定检测点和第一位置之间运行的第二时长T2;
控制模块43,连接至确定模块42,用于根据第一时长T1和第二时长T2确定串联油缸中的油液容积状态,并根据确定得到的油液容积状态,控制补泄油装置对油液容积状态进行调整。优选地,在当前的半个泵送周期结束后,即可对油液容积状态进行调整。
具体地,预定检测点包括第一检测分点S2和第二检测分点S3,第一检测分点到第一位置的距离和第二检测分点到第二位置的距离一致;则,行程检测传感器包括第一行程检测传感器61和第二行程检测传感器62,第一行程检测传感器61和第二行程检测传感器62均位于第一油缸1外部或第二油缸2外部,第一行程检测传感器61位于所在油缸外部与第一检测分点S2一致的位置上,第二行程检测传感器62位于所在油缸外部与第二检测分点S3一致的位置上;第一行程检测传感器61,用于在所在油缸的活塞经过第一检测分点S2时发出第一行程检测信号,第二行程检测传感器62,用于在所在油缸的活塞经过第二检测分点S3时发出第二行程检测信号;
则,控制模块43,具体用于:在行程检测传感器6位于第一油缸1的活塞11到达第一位置A和第二位置B之间的中点S1所对应的第一油缸1d外部的情况下,将第一换向信号的下降沿时刻和行程检测信号的上升沿时刻之间的差值的绝对值确定为第一油缸的活塞从第一位置运动到预定检测点的第一时长;将行程检测信号的下降沿时候和第二换向信号的上升沿时刻之间的差值的绝对值确定为第二油缸的活塞从预定检测点运动到第一位置的第二时长;在行程检测传感器6位于第二油缸2的活塞21到达第一位置A和第二位置B之间的中点S1所对应的第二油缸2的外部的情况下,将第二换向信号的下降沿时刻和行程检测信号的上升沿时刻之间的差值的绝对值确定为第二油缸的活塞从第一位置运动到预定检测点的第一时长;将行程检测信号的下降沿和第一换向信号的上升沿时刻之间的差值的绝对值确定为第一油缸的活塞从预定检测点运动到第一位置的第二时长;在第一行程检测传感器61位于第一油缸1的活塞11到达第一检测分点S2所对应的第一油缸1的外部,第二行程检测传感器62位于第一油缸1的活塞11到达第二检测分点S3所对应的第一油缸1的外部的情况下,将第一换向信号的下降沿和第一行程检测信号的上升沿时刻的差值的绝对值确定第一油缸的活塞从第一位置运动到第一检测分点的第一时长,将第二行程检测信号的下降沿时刻和第二换向信号的上升沿时刻的差值的绝对值确定为第二油缸的活塞从第一检测分点运动到第一位置的第二时长;在第一行程检测传感器61位于第二油缸2的活塞21到达第一检测分点S2所对应的第二油缸2的外部,第二行程检测传感器62位于第二油缸2的活塞21到达第二检测分点S3所对应的第二油缸2的外部的情况下,将第二换向信号的下降沿和第一行程检测信号的上升沿时刻的差值的绝对值确定第二油缸的活塞从第一位置运动到第一检测分点的第一时长,将第二行程检测信号的下降沿时刻和第二换向信号的上升沿时刻的差值的绝对值确定为第一油缸的活塞从第一检测分点运动到第一位置的第二时长。
具体地,控制模块43在在行程检测传感器位于第一油缸外部、且第一油缸的活塞的行程为主动行程的情况下,高压泵送时,第一时长大于第二时长时,确定串联油缸中的液压油过少,在第一时长小于第二时长时,确定串联油缸中的液压油过多,低压泵送时,第一时长大于第二时长时,确定串联油缸中的液压油过多,在第一时长小于第二时长时,确定串联油缸中的液压油过少;
在行程检测传感器位于第二油缸外部、且第二油缸的活塞的行程为主动行程的情况下,高压泵送时,第二时长大于第一时长时,确定串联油缸中的液压油过少,在第二时长小于第一时长时,确定串联油缸中的液压油过多,低压泵送时,第一时长大于第二时长时,确定串联油缸中的液压油过多,在第一时长小于第二时长时,确定串联油缸中的液压油过少;
在确定串联油缸中的液压油过少时,控制补泄油装置对串联连通的第一油缸和第二油缸进行补油,在确定串联油缸中的液压油过多时,控制补泄油装置对对串联连通的第一油缸和第二油缸进行泄油。
优选地,控制模块43,还用于:根据预定的系统补泄油量、油缸的结构参数、第一时长T1和第二时长T2来确定实际补油量或者实际泄油量。具体地,在行程检测传感器(包括位于预定检测点S1的行程检测传感器6,或者位于第一检测分点S2的第一行程检测传感器61和位于第二检测分点S3的第二行程检测传感器62)位于第一油缸外部、且第一油缸1的活塞11的行程为主动行程情况下,将第一时长和第二时长的差值的绝对值与第一时长的比值与油缸结构参数的乘积确定为补油调整量,将补油调整量与预定的系统补油量的和值确定为实际补油量或者实际泄油量;在行程检测传感器(包括位于预定检测点S1的行程检测传感器6,或者位于第一检测分点S2的第一行程检测传感器61和位于第二检测分点S3的第二行程检测传感器62)位于第二油缸外部、且第二油缸2的活塞21的行程为主动行程情况下,将第一时长T1和第二时长T2的差值的绝对值与第二时长T2的比值与油缸结构参数的乘积确定为补油调整量,将补油调整量与预定的系统补油量的和值确定为实际补油量或者实际泄油量。
更进一步地,控制模块43用于在第一油缸和第二油缸的连通腔是无杆腔的情况下,将无杆腔的油缸活塞的有效受力面积和设定行程的长度的乘积作为油缸的结构参数;在第一油缸和第二油缸的连通腔是有杆腔的情况下,将有杆腔的油缸活塞的有效受力面积和设定行程的长度的乘积作为油缸的结构参数。
通过如图4所示的装置,根据时间信息即第一油缸的活塞从设定行程的第一位置运行到设定行程上预定检测点的第一时长,以及第二油缸的活塞从预定检测点运行到第一位置的第二时长,来确定第一油缸的活塞和第二油缸的活塞的行程状态,能够根据在油缸活塞在运行过程中到达或离开设定行程上的设定位置点(第一位置、第二位置和预定检测点)的时间就能确定出活塞的行程状态,相比于现有技术中根据一个具有一定长度范围的控制距离来进行行程控制,显然位置点比距离范围具有更高的控制精度,能够避免现有技术中根据控制距离进行行程控制而导致控制精度低的问题;并且,本发明实施例在当前的半个泵送周期内就能检测出串联油缸中的油液容积状态,即是否需要进行补油或泄油,并在当前半个泵送周期结束后,对串联油缸的油液状态进行调整,能够缩短对油缸行程控制的周期;从而能够以更高的精度、更快的速度来更有效地对串联油缸的行程进行控制。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,该程序在执行时,包括方法实施例的步骤之一或其组合。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然,本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (20)
1.一种串联油缸的行程控制系统,串联油缸包括串联的第一油缸、第二油缸和补泄油装置,第一油缸和第二油缸具有相同的结构,第一油缸的活塞和第二油缸的活塞均预期在设定行程两端上的第一位置和第二位置之间运动,补泄油装置与第一油缸和第二油缸连通,其特征在于,包括:
第一换向传感器,位于第一油缸的活塞到达第一位置所对应的第一油缸外部,用于在第一油缸的活塞经过第一位置时发出第一换向信号;
第二换向传感器,位于第二油缸的活塞到达第一位置所对应的第二油缸外部,用于在第二油缸的活塞经过第一位置时发出第二换向信号;
行程检测传感器,位于第一油缸的活塞到达第一位置和第二位置之间的预定检测点所对应的第一油缸外部,或者位于第二油缸的活塞到达第一位置和第二位置之间的预定检测点所对应的第二油缸外部,用于在所述行程检测传感器所在油缸的活塞经过该预定检测点时发出行程检测信号;
控制器,用于接收第一换向信号、第二换向信号和行程检测信号;在当前的半个泵送周期内,根据第一换向信号和行程检测信号确定第一油缸的活塞在第一位置和预定检测点之间运行的第一时长,根据行程检测信号和第二换向信号确定第二油缸的活塞在预定检测点和第一位置之间运行的第二时长,根据第一时长和第二时长确定串联油缸中的油液容积状态,并根据确定得到的油液容积状态,控制补泄油装置对油液容积状态进行调整。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,预定检测点为第一位置和第二位置的中点;则,行程检测传感器位于第一油缸的活塞到达第一位置和第二位置之间的中点所对应的第一油缸外部,或者位于第二油缸的活塞到达第一位置和第二位置之间的中点所对应的第二油缸外部;或者,
预定检测点包括第一检测分点和第二检测分点,第一检测分点到第一位置的距离和第二检测分点到第二位置的距离一致;
则,所述行程检测传感器包括第一行程检测传感器和第二行程检测传感器,第一行程检测传感器和第二行程检测传感器均位于第一油缸外部或第二油缸外部,第一行程检测传感器位于所在油缸的活塞到达第一检测分点所对应的油缸外部,第二行程检测传感器位于所在油缸的活塞到达第二检测分点所对应的油缸外部;第一行程检测传感器,用于在所在油缸的活塞经过第一检测分点时发出所述第一行程检测信号,第二行程检测传感器,用于在所在油缸的活塞经过第二检测分点时发出所述第二行程检测信号。
3.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,控制器具体用于:
在行程检测传感器位于第一油缸的活塞到达第一位置和第二位置之间的中点所对应的第一油缸外部的情况下,将第一换向信号的下降沿时刻和行程检测信号的上升沿时刻之间的差值的绝对值确定为第一油缸的活塞从第一位置运动到预定检测点的第一时长;将行程检测信号的下降沿时候和第二换向信号的上升沿时刻之间的差值的绝对值确定为第二油缸的活塞从预定检测点运动到第一位置的第二时长;
在行程检测传感器位于第二油缸的活塞到达第一位置和第二位置之间的中点所对应的第二油缸外部的情况下,将第二换向信号的下降沿时刻和行程检测信号的上升沿时刻之间的差值的绝对值确定为第二油缸的活塞从第一位置运动到预定检测点的第一时长;将行程检测信号的下降沿和第一换向信号的上升沿时刻之间的差值的绝对值确定为第一油缸的活塞从预定检测点运动到第一位置的第二时长;
在第一行程检测传感器位于第一油缸的活塞到达第一检测分点所对应的第一油缸外部,第二行程检测传感器位于第一油缸的活塞到达第二检测分点所对应的第一油缸外部的情况下,将第一换向信号的下降沿和第一行程检测信号的上升沿时刻的差值的绝对值确定第一油缸的活塞从第一位置运动到第一检测分点的第一时长,将第二行程检测信号的下降沿时刻和第二换向信号的上升沿时刻的差值的绝对值确定为第二油缸的活塞从第一检测分点运动到第一位置的第二时长;
在第一行程检测传感器位于第二油缸的活塞到达第一检测分点所对应的第二油缸外部,第二行程检测传感器位于第二油缸的活塞到达第二检测分点所对应的第二油缸外部的情况下,将第二换向信号的下降沿和第一行程检测信号的上升沿时刻的差值的绝对值确定第二油缸的活塞从第一位置运动到第一检测分点的第一时长,将第二行程检测信号的下降沿时刻和第二换向信号的上升沿时刻的差值的绝对值确定为第一油缸的活塞从第一检测分点运动到第一位置的第二时长。
4.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,控制器具体用于:
在行程检测传感器位于第一油缸外部、且第一油缸的活塞的行程为主动行程的情况下,高压泵送时,第一时长大于第二时长时,确定串联油缸中的液压油过少,在第一时长小于第二时长时,确定串联油缸中的液压油过多,低压泵送时,第一时长大于第二时长时,确定串联油缸中的液压油过多,在第一时长小于第二时长时,确定串联油缸中的液压油过少;
在行程检测传感器位于第二油缸外部、且第二油缸的活塞的行程为主动行程的情况下,高压泵送时,第二时长大于第一时长时,确定串联油缸中的液压油过少,在第二时长小于第一时长时,确定串联油缸中的液压油过多,低压泵送时,第一时长大于第二时长时,确定串联油缸中的液压油过多,在第一时长小于第二时长时,确定串联油缸中的液压油过少;
且,在确定串联油缸中的液压油过少时,控制补泄油装置对串联连通的第一油缸和第二油缸进行补油,在确定串联油缸中的液压油过多时,控制补泄油装置对对串联连通的第一油缸和第二油缸进行泄油。
5.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,控制器还用于:
根据预定的系统补泄油量、油缸的结构参数、第一时长和第二时长来确定实际补油量或者实际泄油量。
6.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,控制器具体用于:
在行程检测传感器位于第一油缸外部、且第一油缸的活塞的行程为主动行程情况下,将第一时长和第二时长的差值的绝对值与第一时长的比值与油缸结构参数的乘积确定为补油调整量,将补油调整量与预定的系统补油量的和值确定为实际补油量或者实际泄油量;
在行程检测传感器位于第二油缸外部、且第二油缸的活塞的行程为主动行程情况下,将第一时长和第二时长的差值的绝对值与第二时长的比值与油缸结构参数的乘积确定为补油调整量,将补油调整量与预定的系统补油量的和值确定为实际补油量或者实际泄油量。
7.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,控制器具体用于:
在第一油缸和第二油缸的连通腔是无杆腔的情况下,将无杆腔的油缸活塞的有效受力面积和设定行程的长度的乘积作为油缸的结构参数;
在第一油缸和第二油缸的连通腔是有杆腔的情况下,将有杆腔的油缸活塞的有效受力面积和设定行程的长度的乘积作为油缸的结构参数。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的系统,其特征在于,行程检测传感器为接近开关;第一换向传感器和第二换向传感器为接近开关液压压力传感器。
9.一种串联油缸的行程控制方法,其特征在于,包括:
控制器接收来自第一换向传感器的第一换向信号、来自第二换向传感器的第二换向信号以及来自行程检测传感器的行程检测信号;其中,第一换向信号为位于串联油缸的第一油缸外部对应第一油缸的活塞到达设定行程上的第一位置的位置上的第一换向传感器检测到第一油缸的活塞经过第一位置时发出的,第二换向信号为位于串联油缸的第二油缸外部对应第二油缸的活塞到达设定行程上的第一位置的位置上的第二换向传感器检测到第二油缸的活塞经过第一位置时发出的,行程检测信号为位于第一油缸外部对应第一油缸的活塞到达第一位置和第二位置之间的预定检测点的位置上或者位于第二油缸外部对应第二油缸的活塞到达第一位置和第二位置之间的预定检测点的位置上的行程检测传感器检测到该行程检测传感器所在油缸的活塞经过预定检测点时发出的,第一油缸的活塞和第二油缸的活塞均预期在设定行程两端上的第一位置和第二位置之间运动;
控制器在当前半个泵送周期内,根据第一换向信号和行程检测信号确定第一油缸的活塞在第一位置和预定检测点之间运行的第一时长,根据行程检测信号和第二换向信号确定第二油缸的活塞在预定检测点和第一位置之间运行的第二时长;
控制器根据第一时长和第二时长确定串联油缸中的油液容积状态,并根据确定得到的油液容积状态,控制补泄油装置对油液容积状态进行调整。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,预定检测点为第一位置和第二位置的中点;则,行程检测传感器位于第一油缸的活塞到达第一位置和第二位置之间的中点所对应的第一油缸外部,或者位于第二油缸的活塞到达第一位置和第二位置之间的中点所对应的第二油缸外部;或者,
预定检测点包括第一检测分点和第二检测分点,第一检测分点到第一位置的距离和第二检测分点到第二位置的距离一致;则,所述行程检测传感器包括第一行程检测传感器和第二行程检测传感器,第一行程检测传感器和第二行程检测传感器均位于第一油缸外部或第二油缸外部,第一行程检测传感器位于所在油缸的活塞到达第一检测分点所对应的油缸外部,第二行程检测传感器位于所在油缸的活塞到达第二检测分点所对应的油缸外部;第一行程检测传感器在所在油缸的活塞经过第一检测分点时发出所述第一行程检测信号,第二行程检测传感器在所在油缸的活塞经过第二检测分点时发出所述第二行程检测信号;
则,确定第一时长和第二时长,具体包括:
在行程检测传感器位于第一油缸的活塞到达第一位置和第二位置之间的中点所对应的第一油缸外部的情况下,将第一换向信号的下降沿时刻和行程检测信号的上升沿时刻之间的差值的绝对值确定为第一油缸的活塞从第一位置运动到预定检测点的第一时长;将行程检测信号的下降沿时候和第二换向信号的上升沿时刻之间的差值的绝对值确定为第二油缸的活塞从预定检测点运动到第一位置的第二时长;
在行程检测传感器位于第二油缸的活塞到达第一位置和第二位置之间的中点所对应的第二油缸外部的情况下,将第二换向信号的下降沿时刻和行程检测信号的上升沿时刻之间的差值的绝对值确定为第二油缸的活塞从第一位置运动到预定检测点的第一时长;将行程检测信号的下降沿和第一换向信号的上升沿时刻之间的差值的绝对值确定为第一油缸的活塞从预定检测点运动到第一位置的第二时长;
在第一行程检测传感器位于第一油缸的活塞到达第一检测分点所对应的第一油缸外部,第二行程检测传感器位于第一油缸的活塞到达第二检测分点所对应的第一油缸外部的情况下,将第一换向信号的下降沿和第一行程检测信号的上升沿时刻的差值的绝对值确定第一油缸的活塞从第一位置运动到第一检测分点的第一时长,将第二行程检测信号的下降沿时刻和第二换向信号的上升沿时刻的差值的绝对值确定为第二油缸的活塞从第一检测分点运动到第一位置的第二时长;
在第一行程检测传感器位于第二油缸的活塞到达第一检测分点所对应的第二油缸外部,第二行程检测传感器位于第二油缸的活塞到达第二检测分点所对应的第二油缸外部的情况下,将第二换向信号的下降沿和第一行程检测信号的上升沿时刻的差值的绝对值确定第二油缸的活塞从第一位置运动到第一检测分点的第一时长,将第二行程检测信号的下降沿时刻和第二换向信号的上升沿时刻的差值的绝对值确定为第一油缸的活塞从第一检测分点运动到第一位置的第二时长。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,根据第一时长和第二时长确定串联油缸中的油液容积状态,包括:
在行程检测传感器位于第一油缸外部、且第一油缸的活塞的行程为主动行程的情况下,高压泵送时,第一时长大于第二时长时,确定串联油缸中的液压油过少,在第一时长小于第二时长时,确定串联油缸中的液压油过多,低压泵送时,第一时长大于第二时长时,确定串联油缸中的液压油过多,在第一时长小于第二时长时,确定串联油缸中的液压油过少;
在行程检测传感器位于第二油缸外部、且第二油缸的活塞的行程为主动行程的情况下,高压泵送时,第二时长大于第一时长时,确定串联油缸中的液压油过少,在第二时长小于第一时长时,确定串联油缸中的液压油过多,低压泵送时,第一时长大于第二时长时,确定串联油缸中的液压油过多,在第一时长小于第二时长时,确定串联油缸中的液压油过少;
则,控制补泄油装置对油液容积状态进行调整,具体包括:
在确定串联油缸中的液压油过少时,控制补泄油装置对串联连通的第一油缸和第二油缸进行补油,在确定串联油缸中的液压油过多时,控制补泄油装置对对串联连通的第一油缸和第二油缸进行泄油。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
控制器根据预定的系统补泄油量、油缸的结构参数、第一时长和第二时长来确定实际补油量或者实际泄油量。
13.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,控制器根据预定的系统补泄油量、油缸的结构参数、第一时长和第二时长来确定实际补油量或者实际泄油量,具体包括:
在行程检测传感器位于第一油缸外部、且第一油缸的活塞的行程为主动行程情况下,将第一时长和第二时长的差值的绝对值与第一时长的比值与油缸结构参数的乘积确定为补油调整量,将补油调整量与预定的系统补油量的和值确定为实际补油量或者实际泄油量;
在行程检测传感器位于第二油缸外部、且第二油缸的活塞的行程为主动行程情况下,将第一时长和第二时长的差值的绝对值与第二时长的比值与油缸结构参数的乘积确定为补油调整量,将补油调整量与预定的系统补油量的和值确定为实际补油量或者实际泄油量。
14.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,油缸的结构参数,具体包括:
在第一油缸和第二油缸的连通腔是无杆腔的情况下,将无杆腔的油缸活塞的有效受力面积和设定行程的长度的乘积作为油缸的结构参数;
在第一油缸和第二油缸的连通腔是有杆腔的情况下,将有杆腔的油缸活塞的有效受力面积和设定行程的长度的乘积作为油缸的结构参数。
15.一种串联油缸的行程控制装置,其特征在于,包括:
接收模块,用于接收来自第一换向传感器的第一换向信号、来自第二换向传感器的第二换向信号以及来自行程检测传感器的行程检测信号;其中,第一换向信号为位于串联油缸的第一油缸外部对应第一油缸的活塞到达设定行程上的第一位置的位置上的第一换向传感器检测到第一油缸的活塞经过第一位置时发出的,第二换向信号为位于串联油缸的第二油缸外部对应第二油缸的活塞到达设定行程上的第一位置的位置上的第二换向传感器检测到第二油缸的活塞经过第一位置时发出的,行程检测信号为位于第一油缸外部对应第一油缸的活塞到达第一位置和第二位置之间的预定检测点的位置上或者位于第二油缸外部对应第二油缸的活塞到达第一位置和第二位置之间的预定检测点的位置上的行程检测传感器检测到该行程检测传感器所在油缸的活塞经过预定检测点时发出的,第一油缸的活塞和第二油缸的活塞预期均在设定行程两端上的第一位置和第二位置之间运动;
确定模块,用于在当前半个泵送周期内,根据第一换向信号和行程检测信号确定第一油缸的活塞在第一位置和预定检测点之间运行的第一时长,根据行程检测信号和第二换向信号确定第二油缸的活塞在预定检测点和第一位置之间运行的第二时长;
控制模块,用于根据第一时长和第二时长确定串联油缸中的油液容积状态,并根据确定得到的油液容积状态,控制补泄油装置对油液容积状态进行调整。
16.根据权利要求15所述的装置,其特征在于,预定检测点为第一位置和第二位置的中点;则,行程检测传感器位于第一油缸的活塞到达第一位置和第二位置之间的中点所对应的第一油缸外部,或者位于第二油缸的活塞到达第一位置和第二位置之间的中点所对应的第二油缸外部;或者,
预定检测点包括第一检测分点和第二检测分点,第一检测分点到第一位置的距离和第二检测分点到第二位置的距离一致;则,所述行程检测传感器包括第一行程检测传感器和第二行程检测传感器,第一行程检测传感器和第二行程检测传感器均位于第一油缸外部或第二油缸外部,第一行程检测传感器位于所在油缸的活塞到达第一检测分点所对应的油缸外部,第二行程检测传感器位于所在油缸的活塞到达第二检测分点所对应的油缸外部;第一行程检测传感器在所在油缸的活塞经过第一检测分点时发出所述第一行程检测信号,第二行程检测传感器在所在油缸的活塞经过第二检测分点时发出所述第二行程检测信号;
则,控制模块,具体用于:
在行程检测传感器位于第一油缸的活塞到达第一位置和第二位置之间的中点所对应的第一油缸外部的情况下,将第一换向信号的下降沿时刻和行程检测信号的上升沿时刻之间的差值的绝对值确定为第一油缸的活塞从第一位置运动到预定检测点的第一时长;将行程检测信号的下降沿时候和第二换向信号的上升沿时刻之间的差值的绝对值确定为第二油缸的活塞从预定检测点运动到第一位置的第二时长;
在行程检测传感器位于第二油缸的活塞到达第一位置和第二位置之间的中点所对应的第二油缸外部的情况下,将第二换向信号的下降沿时刻和行程检测信号的上升沿时刻之间的差值的绝对值确定为第二油缸的活塞从第一位置运动到预定检测点的第一时长;将行程检测信号的下降沿和第一换向信号的上升沿时刻之间的差值的绝对值确定为第一油缸的活塞从预定检测点运动到第一位置的第二时长;
在第一行程检测传感器位于第一油缸的活塞到达第一检测分点所对应的第一油缸外部,第二行程检测传感器位于第一油缸的活塞到达第二检测分点所对应的第一油缸外部的情况下,将第一换向信号的下降沿和第一行程检测信号的上升沿时刻的差值的绝对值确定第一油缸的活塞从第一位置运动到第一检测分点的第一时长,将第二行程检测信号的下降沿时刻和第二换向信号的上升沿时刻的差值的绝对值确定为第二油缸的活塞从第一检测分点运动到第一位置的第二时长;
在第一行程检测传感器位于第二油缸的活塞到达第一检测分点所对应的第二油缸外部,第二行程检测传感器位于第二油缸的活塞到达第二检测分点所对应的第二油缸外部的情况下,将第二换向信号的下降沿和第一行程检测信号的上升沿时刻的差值的绝对值确定第二油缸的活塞从第一位置运动到第一检测分点的第一时长,将第二行程检测信号的下降沿时刻和第二换向信号的上升沿时刻的差值的绝对值确定为第一油缸的活塞从第一检测分点运动到第一位置的第二时长。
17.根据权利要求16所述的装置,其特征在于,控制模块,具体用于:
在行程检测传感器位于第一油缸外部、且第一油缸的活塞的行程为主动行程的情况下,高压泵送时,第一时长大于第二时长时,确定串联油缸中的液压油过少,在第一时长小于第二时长时,确定串联油缸中的液压油过多,低压泵送时,第一时长大于第二时长时,确定串联油缸中的液压油过多,在第一时长小于第二时长时,确定串联油缸中的液压油过少;
在行程检测传感器位于第二油缸外部、且第二油缸的活塞的行程为主动行程的情况下,高压泵送时,第二时长大于第一时长时,确定串联油缸中的液压油过少,在第二时长小于第一时长时,确定串联油缸中的液压油过多,低压泵送时,第一时长大于第二时长时,确定串联油缸中的液压油过多,在第一时长小于第二时长时,确定串联油缸中的液压油过少;
在确定串联油缸中的液压油过少时,控制补泄油装置对串联连通的第一油缸和第二油缸进行补油,在确定串联油缸中的液压油过多时,控制补泄油装置对对串联连通的第一油缸和第二油缸进行泄油。
18.根据权利要求17所述的装置,其特征在于,控制模块,还用于:
根据预定的系统补泄油量、油缸的结构参数、第一时长和第二时长来确定实际补油量或者实际泄油量。
19.根据权利要求18所述的装置,其特征在于,控制模块,具体用于:
在行程检测传感器位于第一油缸外部、且第一油缸的活塞的行程为主动行程情况下,将第一时长和第二时长的差值的绝对值与第一时长的比值与油缸结构参数的乘积确定为补油调整量,将补油调整量与预定的系统补油量的和值确定为实际补油量或者实际泄油量;
在行程检测传感器位于第二油缸外部、且第二油缸的活塞的行程为主动行程情况下,将第一时长和第二时长的差值的绝对值与第二时长的比值与油缸结构参数的乘积确定为补油调整量,将补油调整量与预定的系统补油量的和值确定为实际补油量或者实际泄油量。
20.根据权利要求19所述的装置,其特征在于,控制模块,具体用于:
在第一油缸和第二油缸的连通腔是无杆腔的情况下,将无杆腔的油缸活塞的有效受力面积和设定行程的长度的乘积作为油缸的结构参数;
在第一油缸和第二油缸的连通腔是有杆腔的情况下,将有杆腔的油缸活塞的有效受力面积和设定行程的长度的乘积作为油缸的结构参数。
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