CN104379943B - 用于控制施工机械的液压系统的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种控制液压系统的方法，包括：第一步骤，通过第一和第二压力感测装置，检测先导信号，并且将先导信号传送到控制器；第二步骤，确定用于第一工作装置的操作杆是否自动操作；第三步骤，通过电比例阀将第二信号压力提供到连接阀芯，如果由于用于第一工作装置的操作杆的独立操作，第一工作装置单独操作，则当用于第一工作装置的操作杆操作超过设定部分时，以与用于第一工作装置的操作杆的操作量成比例的方式，排放从第二液压泵排出的操作油；第四步骤，通过电比例阀将第二信号压力提供到连接阀芯，以与用于第一工作装置的操作杆的操作量成比例。

Description

用于控制施工机械的液压系统的方法
技术领域
本发明涉及一种用于控制施工机械的液压系统的方法。更具体地，本发明涉及一种用于控制施工机械的液压系统的方法，其可以在设置有多个液压泵和合流阀芯的液压系统中单独驱动例如动臂的工作装置的情况下，通过扩大合流阀芯的打开面积使压力损失最小。
背景技术
如图1所示，应用本发明的用于施工机械的液压系统包括：
发动机1；
第一和第二可变排量液压泵(下文称为“第一和第二液压泵”)2和3，其连接到发动机1和先导泵4；
第一工作装置(未示出)，例如动臂，其通过排出流动路径2a连接到第一液压泵2，以当液压流体提供到其上时被驱动；
第二工作装置(未示出)，例如斗杆，其通过排出流动路径3a连接到第二液压泵3，以当液压流体提供到其上时被驱动；
用于第一工作装置的操作杆(RCV)5，其输出对应于操作者的操作量的操作信号；
用于第二工作装置的操作杆(RCV)6，其输出对应于操作者的操作量的操作信号；
主控制阀，其设置有用于第一和第二工作装置的阀芯7和8和合流阀芯9，用于第一和第二工作装置的阀芯7和8通过用于第一和第二工作装置的操作杆5和6的操作来切换，以控制从第一和第二液压泵2和3提供到第一和第二工作装置的液压流体，合流阀芯9通过用于第一工作装置的操作杆5的操作来切换，以使第二液压泵3的液压流体和第一液压泵2的液压流体结合到一起；
控制器11；
第一压力感测装置12，其检测用于第一工作装置的操作杆5的操作信号，并且将检测到的先导信号传送到控制器11；
第二压力感测装置13，其检测用于第二工作装置的操作杆6的操作信号，并且将检测到的先导信号传送到控制器11；
以及电比例阀14，其将从先导泵4提供到合流阀芯9的先导信号压力转换为对应于来自控制器11的控制信号的二次信号压力。
在附图中，没有说明的参考标记20表示在用于第一工作装置的操作杆5和用于第二工作装置的操作杆6的联合操作过程中的，第二液压泵3的控制图的图表。
在如上述配置的用于施工机械的液压系统中，如果操作者操作用于第一工作装置的操作杆5用于动臂上升操作，则从先导泵4排出的先导信号压力提供到用于第一工作装置的阀芯7，以沿附图中向右的方向切换阀芯7。在这种情况下，将通过第一压力感测装置12检测到的先导信号压力传送到控制器11。
通过这样，对应于用于第一工作装置的操作杆5的操作量的从第一液压泵2排出的液压流体顺序通过排出流动路径2a、用于第一工作装置的阀芯7和流动路径15提供到动臂油缸(未示出)。
在这种情况下，如果为了使动臂油缸的动臂上升操作更快，操作者增加用于第一工作装置的操作杆5的摆动程度，则控制器11输出用于控制电比例阀14的控制信号。如图2的控制合流阀芯9的切换量的控制图17所示，通过从先导泵4提供的先导信号压力沿图1中向左的方向切换合流阀芯9。即，如果用于第一工作装置的操作杆5的操作量为“a1”，则将高达“b1”的二次信号压力以与“a1”成比例的方式提供到合流阀芯9，而如果操作量为“a2”，则将高达“b2”的二次信号压力以与“a2”成比例的方式提供到合流阀芯9。
通过这样，如图2的控制图18所示，第二液压泵3排出与用于第一工作装置的操作杆5的操作量成比例的液压流体。即，如果用于第一工作装置的操作杆5的操作量为“C1”，则第二液压泵3排出与“c1”成比例的多达“d1”的液压流体，而如果操作量为“c2”，则第二液压泵3排出与“c2”成比例的多达“d2”的液压流体。通过这样，从第二液压泵3排出的液压流体顺序通过排出流动路径3a、合流阀芯9和合流流动路径16，然后，将从第一液压泵2排出的液压流体结合到流动路径15。
另一方面，图2中示出的通过切换用于第二工作装置的阀芯8控制合流阀芯9的控制图17，不仅应用于动臂上升操作的单一驱动，同样地也应用于例如动臂和斗杆的工作装置的联合操作。
在单独进行动臂上升操作的情况下，其他工作装置(例如斗杆)不使用第一和第二液压泵2和3的液压流体，因此，从第一和第二液压泵2和3排出的液压流体仅用于动臂上升操作。即，在单独进行动臂上升操作的情况下，可以仅通过第一和第二液压泵2和3的控制来控制提供到动臂油缸的液压流体。因此，在单一的动臂上升操作的情况下，控制合流阀芯9的打开面积变小，因此造成在合流阀芯9中的压力损失的控制变得不必要。
即，根据现有技术中的用于控制施工机械的液压系统的方法，由于在单一的动臂上升操作过程中，控制合流阀芯9的打开面积变小，所以因合流阀芯9的计量产生不必要的压力损失，并且导致设备的燃料效率的损失。
发明内容
技术问题
因此，做出本发明以解决现有技术中出现的上述问题，并且本发明的一个实施方式涉及一种用于控制施工机械的液压系统的方法，其在单独驱动例如动臂的工作装置的情况下，而不是在工作装置的联合操作的情况下，通过扩大合流阀芯的打开面积使合流阀芯中产生的压力损失最小，可以提高燃料效率。
技术内容
根据本发明的一方面，提供了一种用于控制施工机械的液压系统的方法，
所述控制液压系统包括：第一和第二液压泵，其连接到发动机；先导泵；第一和第二工作装置，其连接到第一和第二液压泵以被驱动；用于第一和第二工作装置的操作杆，其输出对应于操作量的操作信号；用于第一和第二工作装置的阀芯，其通过用于第一和第二工作装置的操作杆的操作来切换，以控制提供到第一和第二工作装置的液压流体；主控制阀，其具有使第二液压泵的液压流体和第一液压泵的液压流体结合到一起的合流阀芯；控制器；第一和第二压力感测装置，其检测用于第一和第二工作装置的操作杆的操作信号；以及电比例阀，其将提供到合流阀芯的先导信号压力转换为对应于来自控制器的控制信号的二次信号压力，
所述方法包括：第一步骤，通过第一和第二压力感测装置，检测根据用于第一和第二工作装置的操作杆的操作的先导信号，并且将检测到的先导信号传送到控制器；
第二步骤，确定操作是否是用于第一工作装置的操作杆的单一操作；
第三步骤，其通过电比例阀将二次信号压力提供到合流阀芯，以关于用于第一工作装置的操作杆的相同操作压力，扩大合流阀芯的打开面积，并且如果在由于用于第一工作装置的操作杆的单一操作而单独驱动第一工作装置的情况下，用于第一工作装置的操作杆操作为超过确定的部分，则以与用于第一工作装置的操作杆的操作量成比例的方式，排放从第二液压泵排出的液压流体；以及
第四步骤，其通过电比例阀，以与用于第一工作装置的操作杆的操作量成比例的方式，将二次信号压力提供到合流阀芯，并且在由于用于第一和第二工作装置的操作杆的同时操作，而进行第一和第二工作装置的联合驱动的情况下，将从第二液压泵排出的液压流体分开提供到第一和第二工作装置。
优选地，电子操作杆可以用作用于第一和第二工作装置的操作杆。
有益效果
根据本发明方面的用于控制施工机械的液压系统的方法具有以下优点。
在单独驱动工作装置，例如动臂上升驱动的情况下，与联合驱动的情况相比，可通过扩大合流阀芯的打开面积使在合流阀芯中产生的压力损失最小，因此可以提高设备的燃料效率。
附图说明
图1是应用了本发明的用于施工机械的液压系统的液压回路图；
图2是示出了现有技术中的用于控制施工机械液压系统的方法的流程图；
图3是示出了根据本发明一个实施方式的用于控制施工机械液压系统的方法的流程图；以及
图4是示出了在根据本发明一个实施方式的用于控制施工机械液压系统的方法中，电比例阀的二次压力和合流阀的打开面积之间的相互关系的曲线图。
附图中的参考标记描述
1：发动机
2：第一可变排量液压阀
3：第二可变排量液压阀
4：先导泵
5：用于第一工作装置的操作杆
6：用于第二工作装置的操作杆
7：用于第一工作装置的阀芯
8：用于第二工作装置的阀芯
9：合流阀芯
10：主控制阀(MCV)
11：控制器
12：第一压力感测装置
13：第二压力感测装置
14：电比例阀
15：流动路径
16：合流路径
具体实施方式
下文将参考附图详细描述本发明的优选实施方式。本说明书中定义的事项，例如详细的结构和元件，仅仅是用来帮助本领域技术人员全面理解本发明所提供的具体细节，并且本发明不局限于下文中公开的实施方式。
根据本发明的一个实施方式，参考图1、图3和图4，一种用于控制施工机械的液压系统的方法，所述施工机械包括：
发动机1；
第一和第二可变排量液压泵(下文称为“第一和第二液压泵”)2和3，其连接到发动机1和先导泵4；
第一工作装置，例如动臂，其通过排出流动路径2a连接到第一液压泵2，以当液压流体提供到其上时被驱动；
第二工作装置，例如斗杆，其通过排出流动路径3a连接到第二液压泵3，以当液压流体提供到其上时被驱动；
用于第一工作装置的操作杆5，其输出对应于操作者的操作量的操作信号；
用于第二工作装置的操作杆6，其输出对应于操作者的操作量的操作信号；
主控制阀，其设置有用于第一和第二工作装置的阀芯7和8和合流阀芯9，用于第一和第二工作装置的阀芯7和8通过用于第一和第二工作装置的操作杆5和6的操作切换，以控制从第一和第二液压泵2和3提供到第一和第二工作装置的液压流体，并且所述合流阀芯9通过用于第一工作装置的操作杆5的操作切换，以使第二液压泵3的液压流体和第一液压泵2的液压流体结合到一起；
控制器11；
第一压力感测装置12，其检测用于第一工作装置的操作杆5的操作信号，并且将检测到的先导信号传送到控制器11；
第二压力感测装置13，其检测用于第二工作装置的操作杆6的操作信号，并且将检测到的先导信号传送到控制器11；
以及电比例阀14，其将从先导泵4提供到合流阀芯9的先导信号压力转换为对应于来自控制器11的控制信号的二次信号压力，所述方法包括，
第一步骤(S100)：通过第一和第二压力感测装置12和13，根据用于第一和第二工作装置的操作杆5和6的操作，检测先导信号，并且将检测到的先导信号传送到控制器11；
第二步骤(S200)：确定操作是否是用于第一工作装置的操作杆5的单一操作；
第三步骤(S300：S300A和S300B)：通过电比例阀14将二次信号压力提供到合流阀芯9，以关于用于第一工作装置的操作杆5的相同操作压力，扩大合流阀芯9的打开面积，并且如果在由于用于第一工作装置的操作杆5的单一操作而单独驱动第一工作装置的情况下，用于第一工作装置的操作杆5操作为超过确定的部分，则以与用于第一工作装置的操作杆5的操作量成比例的方式，排放从第二液压泵3排出的液压流体；以及
第四步骤(S400：S400A和S400B)：通过电比例阀14以与用于第一工作装置的操作杆5的操作量成比例的方式，将二次信号压力提供到合流阀9，并且在由于用于第一和第二工作装置的操作杆5和6的同时操作，而进行第一和第二工作装置的联合驱动的情况下，将从第二液压泵3排出的液压流体分开提供到第一和第二工作装置。
优选地，电子操作杆可以用作用于第一和第二工作装置的操作杆5和6。
下文将参考附图详细描述根据本发明一个实施方式的用于控制施工机械的液压系统的方法的使用实施例。
如图1、图3和图4所示，如果操作者操作用于第一工作装置的操作杆5用于动臂上升操作，则从先导泵4排出的先导信号压力提供到用于第一工作装置的阀芯7，以沿附图中向右的方向切换阀芯7。在这种情况下，将通过第一压力感测装置12检测的先导信号压力传送到控制器11。因此，对应于用于第一工作装置的操作杆5的操作量从第一液压泵2排出的液压流体顺序通过排出流动路径2a、用于第一工作装置的阀芯7和流动路径15提供到动臂油缸。
在这种情况下，如果为了使动臂油缸的动臂上升操作更快，操作者增加用于第一工作装置的操作杆5的摆动程度，则将通过第一压力感测装置12检测的先导信号压力传送到控制器11。
在这种情况下，如图3的控制电比例阀的控制图17和19所示，如果通过第一压力感测装置12检测的先导信号压力大于通过用于第一工作装置的操作杆5的操作的先导压力，则如控制图19所示，控制器11控制电比例阀14。
在这种情况下，控制图17和19之间的区别在于，控制图19的用于控制电比例阀14的二次压力的斜率大于控制图17的用于控制电比例阀14的二次压力的斜率。因此，如图4所示，相对于用于第一工作装置的操作杆5的相同先导压力，确保了用于第一工作装置的合流阀芯9的较大的打开面积。
在这种情况下，如图3的控制图18所示，当单一驱动用于第一工作装置的操作杆5时，从第二液压泵3排出的液压流体变为等于排放量。即，相对于用于第一工作装置的操作杆5的相同操作量，在用于第一工作装置的合流阀芯9中的压力损失变小。
另一方面，在操作用于第二工作装置的操作杆6的情况下，将通过第二压力感测装置13检测的先导信号传送到控制器11，因此，控制器11确定通过用于第一和第二工作装置的操作杆5和6的同时操作，进行工作装置的联合操作。
因此，如图3的控制图17所示，通过来自控制器11的控制信号控制电比例阀14。在这种情况下，如图3的控制图20所示，第二液压泵3的排出流速为第一工作装置(例如，动臂油缸)和第二工作装置(例如，斗杆油缸)需要的流速的总和。
即，由于将从第一和第二液压泵2和3排出的液压流体分配并提供到第一和第二工作装置(这与在现有技术中的联合操作过程中，将来自第一和第二液压泵的液压流体分配和提供到第一和第二工作装置的液压系统相同)，所以这不影响在现有技术中的联合操作过程中的操作进行，并且在仅单一操作的情况下，可以提高设备的燃料效率。
工业应用性
从上面的描述中显而易见的，根据具有上述配置的本发明，在单独驱动例如动臂的工作装置的情况下，而不是在工作装置的联合操作的情况下，通过扩大合流阀芯的打开面积，可以使在合流阀芯中产生的压力损失最小。

Claims (2)

1.一种用于控制施工机械的液压系统的方法，所述液压系统包括：第一液压泵和第二液压泵，其分别连接到发动机；先导泵；第一工作装置，其连接到所述第一液压泵以被驱动；第二工作装置，其连接到所述第二液压泵以被驱动；用于第一工作装置和第二工作装置的操作杆，其输出对应于操作量的操作信号；用于第一工作装置和第二工作装置的阀芯，其通过用于第一工作装置和第二工作装置的所述操作杆的操作来切换，以控制提供到第一工作装置和第二工作装置的液压流体；主控制阀，其具有使所述第二液压泵的液压流体和所述第一液压泵的液压流体结合到一起的合流阀芯；控制器；第一压力感测装置和第二压力感测装置，其分别检测用于第一工作装置和第二工作装置的所述操作杆的操作信号；以及电比例阀，其将提供到所述合流阀芯的先导信号压力转换为对应于来自所述控制器的控制信号的二次信号压力，所述方法包括：
第一步骤，通过第一压力感测装置和第二压力感测装置，检测根据用于第一工作装置和第二工作装置的所述操作杆的操作的先导信号，并且将检测到的先导信号传送到所述控制器；
第二步骤，确定所述操作是否是用于所述第一工作装置的操作杆的单一操作；
第三步骤，通过所述电比例阀将二次信号压力提供到所述合流阀芯，以考虑到用于所述第一工作装置的所述操作杆的相同操作压力，扩大所述合流阀芯的打开面积，并且如果在由于用于所述第一工作装置的所述操作杆的单一操作而单独驱动所述第一工作装置的情况下，用于所述第一工作装置的所述操作杆被操作为超过确定的部分，则以与用于所述第一工作装置的所述操作杆的操作量成比例的方式，排放从所述第二液压泵排出的液压流体；以及
第四步骤，通过所述电比例阀，以与用于所述第一工作装置的所述操作杆的操作量成比例的方式，将所述二次信号压力提供到所述合流阀芯，并且在由于用于第一工作装置和第二工作装置的所述操作杆的同时操作，而进行第一工作装置和第二工作装置的联合驱动的情况下，将从所述第二液压泵排出的液压流体分开提供到第一工作装置和第二工作装置。
2.如权利要求1所述的用于控制施工机械的液压系统的方法，其中，电子操作杆用作用于第一工作装置和第二工作装置的所述操作杆。
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