CN103628512B - 挖掘机动臂平台回转液压控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种挖掘机动臂平台回转液压控制装置，包括双联泵单元、变量液压马达、主控制器、三位液动换向阀、梭阀、比例电磁阀和压力传感器，压力传感器与梭阀的P1口相连，梭阀的P2口和P3口分别与三位液动换向阀的A1控制口和B1控制口相连；比例电磁阀的P4口与变量液压马达变量头的Pi口相连，双联泵单元的先导泵输出口通过第一溢流阀与比例电磁阀的P5口相连；主控制器与比例电磁阀和压力传感器分别通过信号线电连接。本发明的控制方法如下：1）挖掘机动臂平台回转启动；2）压力传感器将电信号反馈给主控制器；3）比例电磁阀缓慢打开，4）挖掘机动臂平台回转停止。本发明减少了挖掘机液压系统的能量损失，提高工作效率。

Description

挖掘机动臂平台回转液压控制方法

技术领域

本发明涉及一种挖掘机的液压系统，尤其是一种用于控制挖掘机动臂平台回转速度的控制装置及控制方法，属于工程机械液压传动技术领域。

背景技术

挖掘机作业时，动臂平台必须进行频繁的回转，动臂平台回转的动力来源于液压马达，液压马达通过行星减速器驱动动臂平台回转。现有的挖掘机液压马达为定量液压马达，在动臂平台回转启动的开始阶段，为了增大启动扭矩，动臂平台回转的启动时其速度必须从低到高逐步提速，由于定量液压马达的排量不变，其速度也是恒定的，因此，在定量液压马达启动的初始阶段，主泵输出的大部分流量输入定量液压马达，小部分流量通过定量液压马达组件中的一对溢流阀溢流，减少输入定量液压马达的流量，然后主泵输出的流量全部输入定量液压马达，使得定量液压马达的转速从低到高逐步提速，满足动臂平台回转的启动要求。这样，液压马达启动过程中大概1.5s的时间处于溢流状态，按照装载作业工况来算，启动过程占了回转过程一半时间。动臂平台回转初始阶段的溢流导致液压油温度升高，是造成液压系统发热的主要因素，浪费了液压系统的能量。特别是夏季环境温度较高时，较高的液压油温度给液压元件的正常工作带来不稳定因素，使得挖掘机液压系统的故障增多，严重影响工作效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种挖掘机动臂平台回转液压控制装置及控制方法，减少液压系统的能量损失，提高挖掘机的工作效率。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种挖掘机动臂平台回转液压控制装置，包括双联泵单元、液压马达、主控制器、三位液动换向阀梭阀、比例电磁阀和压力传感器，所述液压马达为变量液压马达，双联泵单元的主泵输出口通过三位液动换向阀分别与变量液压马达的PA口或PB口相连，压力传感器与梭阀的P1口相连，梭阀的P2口和P3口分别与三位液动换向阀的A1控制口和B1控制口相连；比例电磁阀的P4口与变量液压马达变量头的Pi口相连，双联泵单元的先导泵输出口通过第一溢流阀与比例电磁阀的P5口相连，变量液压马达的DB口与油箱相连；主控制器与比例电磁阀和压力传感器分别通过信号线电连接。

一种挖掘机动臂平台回转液压控制装置的控制方法，包括以下步骤：

1）挖掘机动臂平台回转启动：挖掘机手推动操作手柄至1档档位，经过梭阀的P2口或P3口的控制压力油推动三位液动换向阀换向，从双联泵单元的主泵输出口输出的高压油经过三位液动换向阀流向液压马达的PA口，驱动液压马达转动；此时比例电磁阀无信号输入处于关闭状态，液压马达变量头输入端的Pi口无压力油输入油压为零；液压马达变量头处于最大排量输出、转速最低扭矩最大的位置，液压马达通过行星减速器启动挖掘机动臂平台缓慢回转；

2）控制压力油推动梭阀阀芯移动，经梭阀的P1口传递给压力传感器，压力传感器将控制油压信号转换成电信号反馈给主控制器；

3）主控制器按照设定的挖掘机动臂平台回转启动曲线逐步增大比例电磁阀的输入电流，缓慢打开比例电磁阀，控制压力油流量逐步加大，推动液压马达变量头逐步减小液压马达排量，实现液压马达的逐步提速，挖掘机动臂平台回转速度逐步上升，直至挖掘机动臂平台转动到位；

4）挖掘机动臂平台回转停止：挖掘机手推动操作手柄至停止档位，三位液动换向阀回到中位，此时挖掘机动臂平台没有瞬间停止旋转，主控制器按照设定的停止曲线，逐步减小比例电磁阀的输入电流，缓慢关闭比例电磁阀，液压马达逐步减速，直至完全停止转动，挖掘机动臂平台停止在所需位置开始进行作业。

本发明的变量液压马达通过比例电磁阀来控制进入变量头的控制压力油流量，从而使得液压马达缓慢启动，并从较低转速平滑过渡到较高转速。本发明不需要将主泵输出的一部分流量经过液压马达组件中的一对溢流阀溢流，减少了挖掘机液压系统的能量损失，提高了挖掘机的工作效率。

在液压马达制动时，由于惯性作用液压马达转动一定角度（即刹车距离）才停下来，本发明可以根据挖掘机手对刹车距离的不同要求，在主控制器的对应的制动程序指令下，逐步减小比例电磁阀的输入电流，缓慢关闭比例电磁阀，使得液压马达按照设定的制动时间缓慢柔和制动，减少了制动损耗，提高了制动效率。

本发明的优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释，这些实施例，是参照附图仅作为例子给出的。

附图说明

图1是本发明的液压原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，本发明的液压控制装置包括包括双联泵单元1、液压马达2、主控制器3、三位液动换向阀4、梭阀5、比例电磁阀6和压力传感器7，液压马达2为变量液压马达，双联泵单元1的主泵11输出口通过三位液动换向阀4分别与变量液压马达2的PA口或PB口相连，压力传感器7与梭阀5的P1口相连，梭阀5的P2口与三位液动换向阀4的B1控制口相连，P3口与三位液动换向阀4的A1控制口相连，比例电磁阀6的P4口与变量液压马达变量头21的Pi口相连，双联泵单元1的先导泵12的输出口依次通过滤油器101和第一溢流阀8与比例电磁阀6的P5口相连，变量液压马达的DB口与油箱9相连；主控制器3与比例电磁阀6和压力传感器7分别通过信号线10电连接。

本发明的控制方法包括以下步骤：

1）挖掘机动臂平台回转启动：挖掘机手推动操作手柄至1档档位，经过梭阀5的P2口或P3口的控制压力油推动三位液动换向阀4换向，从双联泵单元1的主泵输出口输出的高压油经过三位液动换向阀4流向液压马达2的PA口，驱动液压马达2转动；此时比例电磁阀6无信号输入处于关闭状态，液压马达变量头21输入端的Pi口无压力油输入油压为零；液压马达变量头21处于最大排量输出、转速最低扭矩最大的位置，液压马达21通过行星减速器20启动挖掘机动臂平台缓慢回转。

2）控制压力油推动梭阀阀芯移动，经梭阀5的P1口传递给压力传感器7，压力传感器7将控制油压信号转换成电信号反馈给主控制器3。

3）主控制器3按照设定的挖掘机动臂回转启动曲线逐步增大比例电磁阀6的输入电流，缓慢打开比例电磁阀6，控制压力油流量逐步加大，推动液压马达变量头21逐步减小液压马达排量，实现液压马达2的逐步提速，挖掘机动臂回转速度逐步上升，直至挖掘机动臂转动到位；

4）挖掘机动臂平台回转停止：挖掘机手推动操作手柄至停止档位，三位液动换向阀4回到中位，此时挖掘机动臂平台没有瞬间停止旋转，主控制器3按照设定的停止曲线，逐步减小比例电磁阀6的输入电流，缓慢关闭比例电磁阀6，液压马达2逐步减速，直至完全停止转动，挖掘机动臂平台停止在所需位置开始进行作业。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。

Claims (1)

1.一种挖掘机动臂平台回转液压控制装置的控制方法，控制装置包括双联泵单元、液压马达、主控制器、三位液动换向阀、梭阀、比例电磁阀和压力传感器，所述液压马达为变量液压马达，双联泵单元的主泵输出口通过三位液动换向阀分别与变量液压马达的PA口或PB口相连，压力传感器与梭阀的P1口相连，梭阀的P2口和P3口分别与三位液动换向阀的A1控制口和B1控制口相连；比例电磁阀的P4口与变量液压马达变量头的Pi口相连，双联泵单元的先导泵输出口通过第一溢流阀与比例电磁阀的P5口相连，变量液压马达的DB口与油箱相连；主控制器与比例电磁阀和压力传感器分别通过信号线电连接；其特征在于，包括以下步骤：

1)挖掘机动臂平台回转启动：挖掘机手推动操作手柄至1档档位，经过梭阀的P2口或P3口的控制压力油推动三位液动换向阀换向，从双联泵单元的主泵输出口输出的高压油经过三位液动换向阀流向液压马达的PA口，驱动液压马达转动；此时比例电磁阀无信号输入处于关闭状态，液压马达变量头输入端的Pi口无压力油输入油压为零；液压马达变量头处于最大排量输出、转速最低扭矩最大的位置，液压马达通过行星减速器启动挖掘机动臂缓慢回转；

2)控制压力油推动梭阀阀芯移动，经梭阀的P1口传递给压力传感器，压力传感器将控制油压信号转换成电信号反馈给主控制器；

3)主控制器按照设定的挖掘机动臂平台回转启动曲线逐步增大比例电磁阀的输入电流，缓慢打开比例电磁阀，控制压力油流量逐步加大，推动液压马达变量头逐步减小液压马达排量，实现液压马达的逐步提速，挖掘机动臂平台回转速度逐步上升，直至挖掘机动臂平台转动到位；

4)挖掘机动臂平台回转停止：挖掘机手推动操作手柄至停止档位，三位液动换向阀回到中位，此时挖掘机动臂平台没有瞬间停止旋转，主控制器按照设定的停止曲线，逐步减小比例电磁阀的输入电流，缓慢关闭比例电磁阀，液压马达逐步减速，直至完全停止转动，挖掘机动臂平台停止在所需位置开始进行作业。