CN104210968A - 一种平衡重滑移控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种平衡重滑移控制方法及系统，该方法按以下步骤进行：首先，实时检测平衡重滑动过程中的位置信号；其次，根据所述位置信号判断所述平衡重距离预定工作位置的距离，并根据判断结果发送液压油流量指令于流量控制部件，以控制流入平衡重油缸中液压油流量的大小；该控制方法可以根据平衡重滑动过程中位置控制平衡重油缸的液压油流量，进而控制平衡重滑动的速度，在平衡重与车架碰撞前，使平衡重以较小的速度停止，有效地避免了平衡重与车架的较大冲击，提高了系统的可靠性和安全性。

Description

一种平衡重滑移控制方法及系统

技术领域

本发明涉及平衡重控制技术领域，特别涉及一种平衡重滑移控制方法及系统。

背景技术

现有起重机上一般设置有平衡重，平衡重可平衡起重机起吊的重物，保证整车的平衡。一般地，相同重量的平衡重越远离起吊侧，起重机的起重能力也相对越高。

为了增加起重机的起吊能力，起重机上的平衡重的位置均设计为位置可调结构，根据起重机的起重工作条件，将安装于起重机上的平衡重水平滑移至合适位置。

传统起重机平衡重的滑移是通过平衡重滑移液压控制系统实现的，现有技术中平衡重滑移液压控制系统包括驱动平衡重滑移及锁定其位置的平衡重油缸以及平衡重油缸的液控系统，目前一般采用定量泵开关阀控制液控系统，无流量控制，平衡重的停止是由设置于终点位置的机械限位控制，当平衡重碰到机械限位装置时，控制器断开定量泵与平衡重之间的油路，具体液控系统原理如图1所示。

如图1所示，传统起重机油源P1取于定量泵，通过换向阀1实现平衡重油缸3的换向，液压锁2实现了平衡重油缸3的锁止，有效地防止了由于外力的作用而移动，保证了系统的安全。

但是当平衡重运动到终点(全伸或全缩)时，平衡重与车架的机械碰撞，进而使平衡重迅速停止，平衡重运动速度从最大直接降低到零，变化率较大，系统的冲击较大，影响整车的安全，并液压系统溢流阀一直处于高压大流量溢流，系统功率损耗较大，温升较高。

另外，由于系统的流量相同，而平衡重油缸存在面积比，这导致了缩运动的速度较快，可控性较差。

因此，如何提供一种平衡重滑移控制方法，该控制方法可有效避免平衡重与车架的较大冲击，提高系统的可靠性和安全性，是本领域内技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的为提供一种平衡重滑移控制方法及系统，该平衡重滑移控制方法可有效避免平衡重与车架的较大冲击，提高系统的可靠性和安全性。

为解决上述技术问题，本发明提供一种平衡重滑移控制方法，该方法按以下步骤进行：

S1、实时检测平衡重滑动过程中的位置信号；

S2、根据所述位置信号判断所述平衡重距离预定工作位置的距离，并根据判断结果发送液压油流量指令于流量控制部件，以控制流入平衡重油缸中液压油流量的大小。

优选地，所述步骤S1之前还增加步骤S0、预存平衡重油缸的有杆腔、无杆腔的有效横截面积比参数；

所述步骤S2中还进一步根据控制器内部的参数判断所述平衡重油缸处于伸状态还是处于缩状态，结合所述平衡重油缸的状态、所述平衡重油缸有杆腔、无杆腔的有效横截面积比参数和所述位置信号控制流入平衡重油缸的液压油流量的大小，使所述平衡重油缸伸状态和缩状态同速。

优选地，所述流量控制部件为比例换向阀组，所述比例换向阀组包括阀体，所述阀体外部设置有压力油口、出油口、先导油进油口、先导油回油口；所述压力油口连通外界压力油源，所述出油口连通所述平衡重油缸的进油口；

所述阀体内部的电比例换向阀、换向阀，所述换向阀设置于所述电比例换向阀的先导油路上，所述电比例换向阀的一先导控制口通过所述换向阀连通所述先导油进油口或所述先导油回油口。

优选地，所述阀体内还集成有减压阀，所述压力油口经所述减压阀连通所述电比例换向阀的工作油口。

优选地，所述压力油源为负载敏感变量泵，所述阀体的外部还设置有连接口，所述连接口与所述负载敏感变量泵的负载压力信号口连通，所述阀体的出油口通过阀体内部管道连通所述连接口。

此外，本发明还提供了一种平衡重滑移液压控制系统，包括用于驱动平衡重滑动的平衡重油缸，还包括以下部件：

检测部件，用于实时检测平衡重滑动过程中的位置信号；

控制器，根据所述位置信号判断所述平衡重距离预定工作位置的距离，并根据判断结果发送液压油流量指令于流量控制部件，以控制流入平衡重油缸中液压油流量的大小。

优选地，所述控制器包括存储单元，用于存储平衡重油缸的有杆腔、无杆腔的有效横截面积比参数；

所述控制器进一步根据控制器内部的参数判断所述平衡重油缸处于伸状态还是处于缩状态，结合所述平衡重油缸的状态、所述平衡重油缸有杆腔、无杆腔的有效横截面积比参数和所述位置信号控制流入平衡重油缸的液压油流量的大小，使所述平衡重油缸伸状态和缩状态同速。

优选地，所述流量控制部件为比例换向阀组，所述比例换向阀组包括阀体，所述阀体外部设置有压力油口、出油口、先导油进油口、先导油回油口；所述压力油口连通外界压力油源，所述出油口连通所述平衡重油缸的进油口；

所述阀体内部的电比例换向阀、换向阀，所述换向阀设置于所述电比例换向阀的先导油路上，所述电比例换向阀的一先导控制口通过所述换向阀连通所述先导油进油口或所述先导油回油口。

优选地，所述阀体内还集成有减压阀，所述压力油口经所述减压阀连通所述电比例换向阀的工作油口。

优选地，所述压力油源为负载敏感变量泵，所述阀体的外部还设置有连接口，所述连接口与所述负载敏感变量泵的负载压力信号口连通，所述阀体的出油口通过阀体内部管道连通所述连接口。

优选地，所述阀体的外部还设置有溢流口，所述阀体内部还集成有溢流阀，所述电比例换向阀的出油口经所述溢流阀连通所述溢流口。

优选地，还包括液压锁和主换向阀，所述比例换向阀组的出油口连通所述主换向阀的进油口，所述主换向阀的第一出油口经所述液压锁连通所述平衡重油缸的一内腔，其另一内腔通过所述液压锁和所述主换向阀连通主回油回路。

这样，当控制器可以根据平衡重距离预定工作位置的距离发送相应的液压油流量指令于流量控制部件，控制进入平衡重油缸的液压油流量，从而实现平衡重油缸的伸或缩的动作，当平衡重距离预定工作位置比较远时，控制器可以控制流量控制部件的阀口开度比较大，大流量控制平衡重油缸动作，平衡重油缸动作比较快，当平衡重距离预定工作位置比较近时，控制器可以控制流量控制部件的阀口开度比较小，以小流量控制平衡重油缸动作，平衡重油缸动作比较慢，尤其当平衡重接近预定工作位置时，控制器控制流量控制部件的阀口关闭，仅靠平衡重油缸的惯性达到预定工作位置，避免与车架发生碰撞，提高液压系统的安全性和可靠性，并且该控制方式在不降低平衡重滑移的控制效率前提下，可尽可能降低液压损失。

因上述控制方法是以控制系统为实施基础的，故控制方法也具有控制系统的上述技术效果。

附图说明

图1为现有技术中一种典型的平衡重液控系统原理图；

图2为本发明一种实施例中平衡重滑移控制系统的液压原理图；

图3为本发明一种实施例中平衡重滑移控制方法的流程图；

图4为本发明另一种实施例中平衡重滑移控制方法的流程图；

图5为本发明一种实施例中平衡重滑移控制系统的结构框图。

其中，图1中部件名称和附图标记之间的一一对应关系如下所示：

换向阀1、液压锁2、平衡重油缸3。

其中，图2中部件名称和附图标记之间的一一对应关系如下所示：主换向阀11、液压锁12、平衡重油缸13、流量控制部件4、电比例换向阀41、换向阀42、溢流阀43、减压阀44、负载敏感变量泵5。

具体实施方式

本发明的核心为提供了一种平衡重滑移控制方法及系统，该平衡重滑移控制方法可有效避免平衡重与车架的较大冲击，提高系统的可靠性和安全性。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合平衡重滑移液压控制系统、方法、附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考图2、图5，图2为本发明一种实施例中平衡重滑移控制系统的液压原理图；图5为本发明一种实施例中平衡重滑移控制系统的结构框图。

本发明提供了一种平衡重滑移液压控制系统，包括用于驱动平衡重滑动的平衡重油缸13，还包括以下部件：检测部件，用于实时检测平衡重滑动过程中的位置信号；该检测部件可以为非接触式传感器，当然也可以为接触式传感器，可以选择车架的合适位置设置。

该平衡重滑移液压控制系统还包括控制器，该控制器可根据位置信号判断平衡重距离预定工作位置的距离，并根据判断结果发送液压油流量指令于流量控制部件4，以控制流入平衡重油缸13中液压油流量的大小。

这样，当控制器可以根据平衡重距离预定工作位置的距离发送相应的液压油流量指令于流量控制部件4，控制进入平衡重油缸13的液压油流量，从而实现平衡重油缸13的伸或缩的动作，当平衡重距离预定工作位置比较远时，控制器可以控制流量控制部件4的阀口开度比较大，大流量控制平衡重油缸13动作，平衡重油缸13动作比较快，当平衡重距离预定工作位置比较近时，控制器可以控制流量控制部件4的阀口开度比较小，以小流量控制平衡重油缸13动作，平衡重油缸13动作比较慢，尤其当平衡重接近预定工作位置时，控制器控制流量控制部件4的阀口关闭，仅靠平衡重油缸13的惯性达到预定工作位置，避免与车架发生碰撞，提高液压系统的安全性和可靠性，并且该控制方式在不降低平衡重滑移的控制效率前提下，可尽可能降低液压损失。

请参考图3，图3为本发明一种实施例中平衡重滑移控制方法的流程图，上述控制系统的控制方法可按以下方式进行：

S1、实时检测平衡重滑动过程中的位置信号；

S2、根据位置信号判断平衡重距离预定工作位置的距离，并根据判断结果发送液压油流量指令于流量控制部件4，以控制流入平衡重油缸13中液压油流量的大小。

在一种优选的实施方式中，控制器包括存储单元，用于存储平衡重油缸13的有杆腔、无杆腔的有效横截面积比参数；

在一种优选的实施方式中，控制器包括存储单元，用于存储平衡重油缸13的有杆腔、无杆腔的有效横截面积比参数；控制器进一步根据控制器内部的参数判断平衡重油缸13处于伸状态还是处于缩状态，结合平衡重油缸13的状态、平衡重油缸13有杆腔、无杆腔的有效横截面积比参数和位置信号控制流入平衡重油缸13的液压油流量的大小，使平衡重油缸13伸状态和缩状态同速。

请参考图4，图4为本发明另一种实施例中平衡重滑移控制方法的流程图，上述控制系统的控制方法如下：

S0、预存平衡重油缸13的有杆腔、无杆腔的有效横截面积比参数；

S1、实时检测平衡重滑动过程中的位置信号；

S3、根据控制器内部的工况参数判断平衡重油缸13处于伸状态还是处于缩状态，根据位置信号判断平衡重距离预定工作位置的距离，结合平衡重油缸13的状态、平衡重油缸13有杆腔、无杆腔的有效横截面积比参数和位置信号控制流入平衡重油缸13的液压油流量的大小，使平衡重油缸13伸状态和缩状态同速。

在一种具体的实施方式中，流量控制部件4为比例换向阀组，比例换向阀组包括阀体，阀体外部设置有压力油口A1、出油口B1、先导油进油口X、先导油回油口L；压力油口A1连通外界压力油源P，出油口B1连通平衡重油缸13的进油口；阀体内部的电比例换向阀41、换向阀42，换向阀42设置于电比例换向阀41的先导油路上，电比例换向阀41的一先导控制口通过换向阀连通先导油进油口或先导油回油口。

具体地，阀体内还集成有减压阀44，压力油口经减压阀44连通电比例换向阀41的工作油口。这样可以使流出阀体的液压油压力更加稳定。

上述各实施例中，压力油源可以为负载敏感变量泵5，阀体的外部还设置有连接口B2，连接口B2与负载敏感变量泵5的负载压力信号口Ls连通，阀体的出油口B1通过阀体内部管道连通连接口B2。

负载敏感变量泵5可以根据电比例换向阀41的出口流量实时调节液压油的泵出量，进一步降低了液压系统液压能的损耗。

进一步地，阀体的外部还可以设置有溢流口T，阀体内部还集成有溢流阀43，电比例换向阀41的出油口B1经溢流阀43连通溢流口T。

上述各实施例中，平衡重滑移液压控制系统还可以包括液压锁12和主换向阀11，比例换向阀组的出油口B1连通主换向阀11的进油口P1，主换向阀11的第一出油口经液压锁12连通平衡重油缸13的一内腔，其另一内腔通过液压锁12和主换向阀11连通主回油回路。

请参考图2，当换向阀Y2得电、主换向阀11位于第一工作位置(左位Y1a得电)时，负载敏感变量泵5泵出的液压油由A1口流入经电比例换向阀41后由B1口流出，然后流入主换向阀11的P1口，经主换向阀11和液压锁12流入平衡重油缸13的无杆腔，平衡重油缸13有杆腔内的液压油经液压锁12和主换向阀11流回回油油路，此时平衡重油缸13实现伸运动，可以调节换向阀Y2的控制电流值，调节电比例换向阀41阀口大小，进而实现控制流入平衡重油缸13的液压油；当换向阀Y2得电、主换向阀11位于第二工作位置(右位Y1b得电)时，从流量控制部件4的B口泵出的液压油经主换向阀11和液压锁12进入平衡重油缸13的有杆腔，无杆腔内的液压油经液压锁12和主换向阀11流至回油油路T，此时平衡重油缸13进行缩动作，调节换向阀Y2的控制电流值，调节电比例换向阀41阀口大小，进而实现控制流入平衡重油缸13的液压油。

本发明所提供的平衡重滑移控制方法是以上述平衡重滑移液压控制系统为实施基础的，故平衡重滑移控制方法也具备平衡重滑移液压控制系统的上述技术效果。

因上述控制方法是以控制系统为实施基础的，故控制方法也具有控制系统的上述技术效果。

以上对本发明所提供的一种平衡重滑移控制方法、系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (12)

1.一种平衡重滑移控制方法，其特征在于，该方法按以下步骤进行：

S1、实时检测平衡重滑动过程中的位置信号；

S2、根据所述位置信号判断所述平衡重距离预定工作位置的距离，并根据判断结果发送液压油流量指令于流量控制部件，以控制流入平衡重油缸中液压油流量的大小。

2.如权利要求1所述的平衡重滑移控制方法，其特征在于，所述步骤S1之前还增加步骤S0、预存平衡重油缸的有杆腔、无杆腔的有效横截面积比参数；

所述步骤S2中还进一步根据控制器内部的参数判断所述平衡重油缸处于伸状态还是处于缩状态，结合所述平衡重油缸的状态、所述平衡重油缸有杆腔、无杆腔的有效横截面积比参数和所述位置信号控制流入平衡重油缸的液压油流量的大小，使所述平衡重油缸伸状态和缩状态同速。

3.如权利要求1或2所述的平衡重滑移控制方法，其特征在于，所述流量控制部件为比例换向阀组，所述比例换向阀组包括阀体，所述阀体外部设置有压力油口、出油口、先导油进油口、先导油回油口；所述压力油口连通外界压力油源，所述出油口连通所述平衡重油缸的进油口；

所述阀体内部的电比例换向阀、换向阀，所述换向阀设置于所述电比例换向阀的先导油路上，所述电比例换向阀的一先导控制口通过所述换向阀连通所述先导油进油口或所述先导油回油口。

4.如权利要求3所述的平衡重滑移控制方法，其特征在于，所述阀体内还集成有减压阀，所述压力油口经所述减压阀连通所述电比例换向阀的工作油口。

5.如权利要求3所述的平衡重滑移控制方法，其特征在于，所述压力油源为负载敏感变量泵，所述阀体的外部还设置有连接口，所述连接口与所述负载敏感变量泵的负载压力信号口连通，所述阀体的出油口通过阀体内部管道连通所述连接口。

6.一种平衡重滑移液压控制系统，包括用于驱动平衡重滑动的平衡重油缸，其特征在于，还包括以下部件：

检测部件，用于实时检测平衡重滑动过程中的位置信号；

控制器，根据所述位置信号判断所述平衡重距离预定工作位置的距离，并根据判断结果发送液压油流量指令于流量控制部件，以控制流入平衡重油缸中液压油流量的大小。

7.如权利要求6平衡重滑移液压控制系统，其特征在于，所述控制器包括存储单元，用于存储平衡重油缸的有杆腔、无杆腔的有效横截面积比参数；

所述控制器进一步根据控制器内部的参数判断所述平衡重油缸处于伸状态还是处于缩状态，结合所述平衡重油缸的状态、所述平衡重油缸有杆腔、无杆腔的有效横截面积比参数和所述位置信号控制流入平衡重油缸的液压油流量的大小，使所述平衡重油缸伸状态和缩状态同速。

8.如权利要求6或7平衡重滑移液压控制系统，其特征在于，所述流量控制部件为比例换向阀组，所述比例换向阀组包括阀体，所述阀体外部设置有压力油口、出油口、先导油进油口、先导油回油口；所述压力油口连通外界压力油源，所述出油口连通所述平衡重油缸的进油口；

所述阀体内部的电比例换向阀、换向阀，所述换向阀设置于所述电比例换向阀的先导油路上，所述电比例换向阀的一先导控制口通过所述换向阀连通所述先导油进油口或所述先导油回油口。

9.如权利要求8平衡重滑移液压控制系统，其特征在于，所述阀体内还集成有减压阀，所述压力油口经所述减压阀连通所述电比例换向阀的工作油口。

10.如权利要求8所述的平衡重滑移控制方法，其特征在于，所述压力油源为负载敏感变量泵，所述阀体的外部还设置有连接口，所述连接口与所述负载敏感变量泵的负载压力信号口连通，所述阀体的出油口通过阀体内部管道连通所述连接口。

11.如权利要求8所述的平衡重滑移控制方法，其特征在于，所述阀体的外部还设置有溢流口，所述阀体内部还集成有溢流阀，所述电比例换向阀的出油口经所述溢流阀连通所述溢流口。

12.如权利要求8所述的平衡重滑移控制方法，其特征在于，还包括液压锁和主换向阀，所述比例换向阀组的出油口连通所述主换向阀的进油口，所述主换向阀的第一出油口经所述液压锁连通所述平衡重油缸的一内腔，其另一内腔通过所述液压锁和所述主换向阀连通主回油回路。