CN104141326A - 一种挖掘机的节能控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种挖掘机的节能控制系统，包括发动机、主泵(1)、先导手柄、先导压力泵(2)、先导控制阀(4)、控制器、主控制多路阀(3)和执行机构，主泵通过主控制多路阀控制执行机构，主泵与执行机构连接的油路上设有压力传感器，压力传感器将信号输送至控制器；所述主泵为受负反馈控制油泵，主泵根据负反馈油路的压力调节主泵的流量；先导手柄输出端与主泵连通的油路上设有电磁比例减压阀(7)和梭阀(8)，先导油路依次通过电磁比例减压阀和梭阀控制主泵流量。本发明通过正流量控制和负流量控制相结合的方式，既可以为挖掘机提供足够的动力，又能够达到节能的目的。

Description

一种挖掘机的节能控制系统
技术领域
本发明涉及一种挖掘机的节能控制系统，属于工程机械控制系统领域。
背景技术
挖掘机是用铲斗挖掘高于或低于承机面的物料并装入运输车辆或卸至堆料场的工程机械，其作业环境恶劣，负载波动频繁，因此对发动机的过载能力、耐用性等方面的要求要比一般工程机械更加苛刻。随着科技的进步，挖掘机液压系统的传动效率有了明显地提高,但是挖掘机的燃油消耗却没有明显降低。
挖掘机常用的控制方式主要有三种：正流量控制、负流量控制和负荷传感器控制。正流量控制是采用正控泵，由各先导阀中开度最大的一个先导压力正向控制主泵的输出功率，而最大先导压力由梭阀组实时地从各先导阀中检测比较出来。其优点在于：主控制器根据先导压力信号及其变化趋势判断出流量需求，并依这些判断对主泵的液压油排量加以控制，实现对变量泵的实时控制，按需求为系统供油。其缺点在于：这种控制方式，只能根据开度最大的一路阀来控制泵的输出功率，其余各阀开度无论大小都不参与控制过程，
负流量控制是利用主阀回油压力的变化控制主泵输出功率，回油大时主泵输出功率就小，负流量控制系统采用负控泵，其控制油压直接由回油节流阀前的回油压力提供。其优点在于：负流量控制结构简单，能够利用发动机功率根据负荷大小自动调节泵流量，有一定的节能效果；其缺点在于：在使用过程中流量的波动大，响应时间长，操纵性能差。
负荷传感器控制采用主控制泵，即控制主泵变量的油压越高，泵的输出功率越大。改控制油压由控制泵提供，油压大小有NC阀按照射流阀压差大小成反比例控制，但负荷传感器控制结构较复杂，适用范围窄。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种挖掘机的节能控制系统，布局简单，节能效果好。
为了实现上述目的所采用的技术方案：.一种挖掘机的节能控制系统，包括发动机、主泵、先导手柄、先导压力泵、先导控制阀、控制器、主控制多路阀和执行机构，发动机与主泵相连，先导手柄、先导压力泵与先导控制阀连通构成先导油路，先导油路与主泵相连，主泵通过主控制多路阀控制执行机构，其特征在于：所述主泵与执行机构连接的油路上设有压力传感器，压力传感器将信号输送至控制器；所述主泵为受负反馈控制油泵，主泵根据负反馈油路的压力调节主泵的流量；
先导手柄输出端与主泵连通的油路上设有电磁比例减压阀和梭阀，先导油路依次通过电磁比例减压阀和梭阀控制主泵流量。
进一步的，主泵包括变量液压泵一和变量液压泵二。两个液压泵同时供油，可提高系统的工作效率。
进一步的，压力传感器包括低压传感器和高压传感器；所述执行机构包括铲斗油缸、斗杆油缸、动臂油缸与回转马达；低压传感器设在在执行机构油缸的进油路上，高压传感器设在主泵与主控制多路阀连通的油路上。
低压传感器用于检测执行机构的动作，高压传感器用于判断执行机构的工作状态。
更进一步的，控制器通过程序设定一压力值，压力值根据挖掘机负载工作时系统油路中的压力大小确定。通过控制器设定的固定压力值用于进一步判断挖掘机的工作状态，可更精确的控制执行机构。
本发明通过正流量控制和负流量控制相结合的方式，根据油路中设置的传感器所传递的信号来判断挖掘机的工作状态，并且有针对性的采取不同的控制方式，在空载时采用正流量与负流量相结合的控制方式，而在负载时采用负流量控制方式，针对不同的工况使用不同的控制方式，既可以为挖掘机提供足够的动力，又能够达到节能的目的；同时油路布置简单清晰，作业流量稳定，减少了系统压力损失。
附图说明
图1为本发明液压系统图；
图2为本发明流程原理图。
图中：1、主泵；1-1、变量液压泵一；1-2、变量液压泵二；2、先导压力泵；3、主控制多路阀；4、先导控制阀；5、低压传感器；6、高压传感器；7、电磁比例减压阀；8、梭阀。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1和图2所示，一种挖掘机的节能控制系统，包括发动机、主泵1、先导压力泵2、先导控制阀4、控制器、主控制多路阀3和执行机构，发动机与主泵1相连，先导压力泵2与先导控制阀4连通构成先导油路，先导油路与主泵1相连，主泵1通过主控制多路阀3控制执行机构，所述主泵1与执行机构连接的油路上设有压力传感器，压力传感器将信号输送至控制器；所述主泵1为受负反馈控制油泵，主泵根据负反馈油路的压力调节主泵的流量；
先导手柄输出端与主泵1连通的油路上具有电磁比例减压阀7和梭阀8，先导油路依次通过电磁比例减压阀和梭阀控制主泵流量。
主泵1包括变量液压泵一1-1和变量液压泵二1-2。两个液压泵同时供油，可提高系统的工作效率。
压力传感器包括低压传感器5和高压传感器6；所述执行机构包括铲斗油缸、斗杆油缸、动臂油缸，回转马达；低压传感器5设在在执行机构油缸的进油路上，高压传感器6设在主泵1与主控制多路阀3连通的油路上。
低压传感器用于检测执行机构的动作，高压传感器用于判断执行机构的工作状态。
控制器通过程序设定一压力值，压力值根据挖掘机负载工作时系统油路中的压力大小确定。通过控制器设定的固定压力值用于进一步判断挖掘机的工作状态，可更精确的控制执行机构。
具体工作流程如下：
步骤一：执行器动作时，低压传感器5将信号输送至控制器；
步骤二：挖掘机工作时，控制器根据低压传感器5所传递的信号，判断执行器所进行的动作。
步骤三：当检测到动臂下降且回转或者动臂单独下降时，说明此时挖掘机可能处于空载模式或者负载模式。
步骤四：控制器根据高压传感器的信号判断此时为空载工作模式时，梭阀8处在右通位置，系统工作流程如下：
先导压力泵2——先导控制阀4——先导手柄输出端——电磁比例减压阀7——梭阀8——主泵1——主控多路阀3——执行机构。
先导手柄的输出端具有压力传感器，传感器讲将信号输送至控制器，控制器根据低压传感器5及高压传感器6的信号，判断挖机的工作状态，进而调节电磁比例减压阀的电流大小，使其压力与负反馈压力N1、N2通过梭阀8对比后，对主泵1的流量进行调节，同时调节发动机功率，实现发动机功率和主泵功率实时匹配，达到挖掘机经济节能的作用。油泵的流量与由此产生的执行机构的工作速度及电磁比例减压7输出压力成反比。
步骤五：判断为负载工作模式下，此时不可降低流量，否则会降低挖掘机的工作效率。调节电磁比例减压阀7的电流值，推动梭阀8至左通位置，负反馈油路开通，使负反馈压力N1、N2调节控制主泵1流量，系统工作流程如下：
负反馈油路——梭阀8——主泵1——主控多路阀3——执行机构。
负反馈压力N1、N2不断调节主泵1的排量大小以适应负载工作需要。此时属于负流量调节，既满足负载工作需要，同时减少液压油的浪费，达到节能的目的。
步骤六：低压传感器5检测到动臂下降且回转时候，需要通过控制器查看高压传感器6的压力值，当测定的压力值低于设定压力值时，说明说明此时挖掘机处于空载工作模式，采用步骤四。
当测定的压力值高于设定压力值时，说明此时挖掘机处于负载工作模式，采用步骤六。
低压传感器5检测到动臂单独下降时，采用步骤四。
本发明通过正流量控制和负流量控制相结合的方式，在空载时采用正流量与负流量相结合的控制方式，而在负载时采用负流量控制，针对不同的工况使用不同的控制方式，既可以为挖掘机提供足够的动力，又能够达到节能的目的；同时油路布置简单清晰，作业流量稳定，减少了系统压力损失。

Claims (4)

1.一种挖掘机的节能控制系统，包括发动机、主泵(1)、先导手柄、先导压力泵(2)、先导控制阀(4)、控制器、主控制多路阀(3)和执行机构，发动机与主泵(1)相连，先导手柄、先导压力泵(2)与先导控制阀(4)连通构成先导油路，先导油路与主泵(1)相连，主泵(1)通过主控制多路阀(3)控制执行机构，其特征在于：所述主泵(1)与执行机构连接的油路上设有压力传感器，压力传感器将信号输送至控制器；所述主泵(1)为受负反馈控制油泵，主泵根据负反馈油路的压力调节主泵的流量；
先导手柄输出端与主泵(1)连通的油路上设有电磁比例减压阀(7)和梭阀(8)，先导油路依次通过电磁比例减压阀和梭阀控制主泵(1)流量。
2.如权利要求1所述的挖掘机的节能控制系统，其特征在于：主泵(1)包括变量液压泵一(1-1)和变量液压泵泵二(1-2)。
3.如权利要求1所述的挖掘机的节能控制系统，其特征在于：压力传感器包括低压传感器(5)和高压传感器(6)；所述执行机构包括铲斗油缸、斗杆油缸、动臂油缸与回转马达；低压传感器(5)设在在执行机构油缸的进油路上，高压传感器(6)设在主泵(1)与主控制多路阀(3)连通的油路上。
4.如权利要求1至3任一权利要求所述的挖掘机的节能控制系统，其特征在于：控制器通过程序设定一压力值，压力值根据挖掘机负载工作时系统油路中的压力大小确定。
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Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104564877A (zh) * 2014-12-15 2015-04-29 徐州徐工挖掘机械有限公司 一种挖掘机减压节流系统
CN104929170A (zh) * 2015-05-27 2015-09-23 徐工集团工程机械股份有限公司科技分公司 一种装载机举升动臂节能系统
CN105064444A (zh) * 2015-07-23 2015-11-18 山东临工工程机械有限公司 挖掘机正流量与负流量通用液压系统
CN105133687A (zh) * 2015-09-14 2015-12-09 山河智能装备股份有限公司 挖掘机节能装置启闭控制方法和装置
CN105571754A (zh) * 2016-01-18 2016-05-11 厦门理工学院 挖掘机液压系统节能效果的在线测试和评价方法及系统
CN107109824A (zh) * 2015-01-14 2017-08-29 斗山英维高株式会社 建设机械的控制系统
CN107701530A (zh) * 2017-08-24 2018-02-16 潍柴动力股份有限公司 用于工程机械的液压系统及工程机械
CN110144985A (zh) * 2019-05-06 2019-08-20 柳州柳工挖掘机有限公司 挖掘机工作装置控制系统
CN110258709A (zh) * 2019-07-08 2019-09-20 山重建机有限公司 一种挖掘机自动匹配不同工况的方法
CN111501893A (zh) * 2020-04-30 2020-08-07 徐州徐工挖掘机械有限公司 负流量液压系统和挖掘机
CN112682373A (zh) * 2020-12-29 2021-04-20 山推工程机械股份有限公司 一种液压系统、控制方法及工程车辆
CN112982543A (zh) * 2021-03-01 2021-06-18 中国地质科学院勘探技术研究所 一种负流量外控电液系统及方法
CN113152575A (zh) * 2021-05-19 2021-07-23 徐州徐工挖掘机械有限公司 一种基于液压桥路的集合先导正流量控制系统
CN115233766A (zh) * 2022-07-08 2022-10-25 湖南工业职业技术学院 一种挖掘机液压控制系统及液压负流量控制方法
WO2023202591A1 (zh) * 2022-04-19 2023-10-26 徐州徐工矿业机械有限公司 无档位控制、工况自适应液压挖掘机智能控制系统及方法

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105952700B (zh) * 2016-06-29 2018-08-14 徐工集团工程机械股份有限公司科技分公司 一种装载机变量多级功率控制模块及液压系统
CN109058195B (zh) * 2018-10-30 2024-04-30 江苏徐工工程机械研究院有限公司 抢险设备的液压控制系统和抢险设备
CN110700337B (zh) * 2019-11-14 2023-10-24 山河智能装备股份有限公司 一种挖掘机动臂节能控制系统及控制方法
CN113669314A (zh) * 2021-08-05 2021-11-19 天津工程机械研究院有限公司 纯电动工程车辆液压系统
CN113931895B (zh) * 2021-09-29 2022-11-11 常德中联重科液压有限公司 液压阀结构及分片式多路阀
CN113970008B (zh) * 2021-10-16 2024-02-27 山东锐凯工程机械有限公司 一种液压挖掘机用多路阀自动控制方法及系统
CN114250819B (zh) * 2021-11-18 2023-11-17 中联重科土方机械有限公司 流量再生阀组、挖掘机控制系统和液压挖掘机
CN114384957B (zh) * 2022-01-17 2023-04-25 雷沃工程机械集团有限公司 一种挖掘机破碎工况智能控制系统及方法
CN114352592B (zh) * 2022-01-24 2023-09-22 三一重机有限公司 液压控制系统及作业机械
CN115030249B (zh) * 2022-06-30 2024-06-04 中联重科土方机械有限公司 正流量挖掘机及其控制方法、控制装置和控制器

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102011416A (zh) * 2010-11-03 2011-04-13 三一重机有限公司 一种液压挖掘机流量控制方法及控制回路
WO2012166223A2 (en) * 2011-02-28 2012-12-06 Caterpillar Inc. Hydraulic control system having cylinder flow correction
CN103122648A (zh) * 2012-12-28 2013-05-29 上海三一重机有限公司 一种多路阀液压控制系统及直线行走控制阀及挖掘机
US20130289835A1 (en) * 2010-12-27 2013-10-31 Volvo Construction Equipment Ab Drive control system for construction machinery
CN103388348A (zh) * 2013-07-31 2013-11-13 贵州詹阳动力重工有限公司 挖掘机节能控制系统
CN203440862U (zh) * 2013-08-24 2014-02-19 烟台兴业机械股份有限公司 一种地下铲运机的智能控制系统
CN103669456A (zh) * 2013-12-30 2014-03-26 青岛雷沃挖掘机有限公司 一种挖掘机先导手柄操纵功能切换系统及方法
US20140174071A1 (en) * 2011-08-09 2014-06-26 Volvo Construction Equipment Ab Hydraulic control system for construction machinery

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7320216B2 (en) * 2005-10-31 2008-01-22 Caterpillar Inc. Hydraulic system having pressure compensated bypass
JP2010048359A (ja) * 2008-08-22 2010-03-04 Sumitomo (Shi) Construction Machinery Co Ltd 建設機械のポンプ制御回路
JP5391040B2 (ja) * 2009-11-26 2014-01-15 キャタピラー エス エー アール エル 作業機械の旋回油圧制御装置
CN202164653U (zh) * 2011-04-02 2012-03-14 徐州徐工挖掘机械有限公司 自动控制最大压力的挖掘机液压系统
JP6018442B2 (ja) * 2012-07-10 2016-11-02 川崎重工業株式会社 傾転角制御装置
CN102767196B (zh) * 2012-07-31 2014-10-22 徐州徐工挖掘机械有限公司 一种挖掘机液压油合流的控制装置
CN103541395B (zh) * 2013-09-26 2016-04-13 徐州徐工挖掘机械有限公司 一种液压挖掘机节能控制系统

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102011416A (zh) * 2010-11-03 2011-04-13 三一重机有限公司 一种液压挖掘机流量控制方法及控制回路
US20130289835A1 (en) * 2010-12-27 2013-10-31 Volvo Construction Equipment Ab Drive control system for construction machinery
WO2012166223A2 (en) * 2011-02-28 2012-12-06 Caterpillar Inc. Hydraulic control system having cylinder flow correction
US20140174071A1 (en) * 2011-08-09 2014-06-26 Volvo Construction Equipment Ab Hydraulic control system for construction machinery
CN103122648A (zh) * 2012-12-28 2013-05-29 上海三一重机有限公司 一种多路阀液压控制系统及直线行走控制阀及挖掘机
CN103388348A (zh) * 2013-07-31 2013-11-13 贵州詹阳动力重工有限公司 挖掘机节能控制系统
CN203440862U (zh) * 2013-08-24 2014-02-19 烟台兴业机械股份有限公司 一种地下铲运机的智能控制系统
CN103669456A (zh) * 2013-12-30 2014-03-26 青岛雷沃挖掘机有限公司 一种挖掘机先导手柄操纵功能切换系统及方法

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104564877A (zh) * 2014-12-15 2015-04-29 徐州徐工挖掘机械有限公司 一种挖掘机减压节流系统
CN107109824A (zh) * 2015-01-14 2017-08-29 斗山英维高株式会社 建设机械的控制系统
CN107109824B (zh) * 2015-01-14 2019-08-16 斗山英维高株式会社 建设机械的控制系统
CN104929170A (zh) * 2015-05-27 2015-09-23 徐工集团工程机械股份有限公司科技分公司 一种装载机举升动臂节能系统
CN104929170B (zh) * 2015-05-27 2017-08-25 徐工集团工程机械股份有限公司科技分公司 一种装载机举升动臂节能系统
CN105064444A (zh) * 2015-07-23 2015-11-18 山东临工工程机械有限公司 挖掘机正流量与负流量通用液压系统
CN105133687A (zh) * 2015-09-14 2015-12-09 山河智能装备股份有限公司 挖掘机节能装置启闭控制方法和装置
CN105133687B (zh) * 2015-09-14 2017-09-15 山河智能装备股份有限公司 挖掘机节能装置启闭控制方法和装置
CN105571754A (zh) * 2016-01-18 2016-05-11 厦门理工学院 挖掘机液压系统节能效果的在线测试和评价方法及系统
CN107701530A (zh) * 2017-08-24 2018-02-16 潍柴动力股份有限公司 用于工程机械的液压系统及工程机械
CN110144985A (zh) * 2019-05-06 2019-08-20 柳州柳工挖掘机有限公司 挖掘机工作装置控制系统
CN110144985B (zh) * 2019-05-06 2021-07-13 柳州柳工挖掘机有限公司 挖掘机工作装置控制系统
CN110258709A (zh) * 2019-07-08 2019-09-20 山重建机有限公司 一种挖掘机自动匹配不同工况的方法
CN110258709B (zh) * 2019-07-08 2021-07-30 山重建机有限公司 一种挖掘机自动匹配不同工况的方法
CN111501893A (zh) * 2020-04-30 2020-08-07 徐州徐工挖掘机械有限公司 负流量液压系统和挖掘机
CN112682373A (zh) * 2020-12-29 2021-04-20 山推工程机械股份有限公司 一种液压系统、控制方法及工程车辆
CN112982543A (zh) * 2021-03-01 2021-06-18 中国地质科学院勘探技术研究所 一种负流量外控电液系统及方法
CN112982543B (zh) * 2021-03-01 2022-11-22 中国地质科学院勘探技术研究所 一种负流量外控电液系统及方法
CN113152575A (zh) * 2021-05-19 2021-07-23 徐州徐工挖掘机械有限公司 一种基于液压桥路的集合先导正流量控制系统
CN113152575B (zh) * 2021-05-19 2022-11-25 徐州徐工挖掘机械有限公司 一种基于液压桥路的集合先导正流量控制系统
WO2023202591A1 (zh) * 2022-04-19 2023-10-26 徐州徐工矿业机械有限公司 无档位控制、工况自适应液压挖掘机智能控制系统及方法
CN115233766A (zh) * 2022-07-08 2022-10-25 湖南工业职业技术学院 一种挖掘机液压控制系统及液压负流量控制方法
CN115233766B (zh) * 2022-07-08 2023-11-28 湖南工业职业技术学院 一种挖掘机液压控制系统及液压负流量控制方法

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US20160326722A1 (en) 2016-11-10
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