CN105133687B - 挖掘机节能装置启闭控制方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明节能装置启闭控制方法包括：液压挖掘机上车工作装置动作由多路阀工作联控制，液压挖掘机行走动作由多路阀行走联控制，根据液压挖掘机上车工作装置的最大负载确定一个压力阈值，并依据此压力阈值把多路阀工作联分成两组，实时获取液压挖掘机工作时第一主泵或(和)第二主泵出口供油压力及合流高阈阀联组的最大工作压力，获取液压挖掘机第二主泵非工作背压、实时获取液压挖掘机行走状态识别量；根据第一主泵或/和第二主泵出口供油工作压力、第二主泵非工作背压、合流高阈阀联组的最大工作压力及挖掘机节能装置的设定压力进行实时推理计算，根据实时计算比较的结果或液压挖掘机行走状态识别量确定是否关断节能装置对第二主泵供油流量及压力的控制作用。通过本发明解决了挖掘机机械装置不同负载下对节能装置启闭需求的矛盾。

Description

挖掘机节能装置启闭控制方法和装置

技术领域

本发明涉及挖掘机领域，尤其涉及挖掘机节能装置启闭控制方法和装置。

背景技术

挖掘机是一种常用的工程机械，挖掘机常通过压力油推动油缸或马达来实现各机械装置的动作。由于需克服的最大负载不同，挖掘机各机械装置动作时不能只用一个系统安全压力对所有机械装置油路进行过载保护，对最大负载小的机械装置常在对应油路上设置比系统安全压力小的二次安全压力装置进行过载保护，但这种设定二次安全压力装置的方法却带来了新的问题：在最大负载小的机械装置动作时对应油路常会出现溢流现象，致使液压系统发热，能量利用率不高。目前，为了防止此种情况发生，一些企业研制了一种新的节能装置，对主泵流量进行自适应控制，即在保证二次安全压力的前提下使主泵输出流量自动适应此机械部件对流量需求，但始终不出现溢流。此节能装置在最大负载小的机械装置单独动作或在复合操作且工作压力不超过二次安全压力时开启，否则进行关闭，不然会影响最大负载大的机械装置工作，影响复合操作协调性，影响作业效率，因此，需要找到一种能自动识别操作方式的节能装置启闭控制方法和装置。

发明内容

针对上述背景，本发明的主要目的是提供一种既能保证高效节能又能满足正常操作的挖掘机节能装置启闭控制方法和装置。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种挖掘机节能装置的启闭控制方法。

液压挖掘机上车工作装置动作由多路阀工作联控制，液压挖掘机行走动作由多路阀行走联控制，

根据所述液压挖掘机上车工作装置的最大负载确定一个压力阈值P_TV，通过压力阈值P_TV将所述多路阀工作联分割为安全设定压力低于所述压力阈值的低阈阀联组和安全设定压力高于所述压力阈值的高阈阀联组，其中所述高阈阀联组由液压挖掘机的第一主泵和第二主泵合流供油设置为合流高阈阀联组；

实时获取所述液压挖掘机操作时第一主泵供油的工作压力Pw_pump1或/和第二主泵供油的工作压力Pw_pump2及所述合流高阈阀联组的最高工作压力P_HTV，实时获取所述液压挖掘机行走状态识别量Log_Walk；

把所述液压挖掘机第一主泵供油的工作压力Pw_pump1或/和第二主泵供油的工作压力Pw_pump2、所述合流高阈阀联组的最高工作压力P_HTV、所述液压挖掘机的节能装置设定压力P_SV-D、所述第二主泵非工作背压Pt_pump2进行实时计算比较：

当P_HTV≧P_TV、Pw_pump1≧P_TV、P_TV≧P_SV-D、Pw_pump2≧Pt_pump2；或当Log_Walk＝ON,则节能装置的输入控制量FD_Save-Energy＝OFF，即关断所述节能装置对所述液压挖掘机第二主泵供油流量及压力的控制作用，否则FD_Save-Energy＝ON。

所述液压挖掘机常态下是所述节能装置对所述液压挖掘机第二主泵供油流量进行控制作用，所述液压挖掘机行走状态识别量Log_Walk＝OFF。

一种挖掘机节能装置启闭控制装置，包括第一主泵、第二主泵、节能装置和多路阀，所述多路阀包括多路阀工作联和多路阀行走联，通过液压挖掘机上车工作装置的最大负载确定压力阈值,所述多路阀工作联分割为安全设定压力低于所述压力阈值的低阈阀联组和安全设定压力高于所述压力阈值的高阈阀联组，所述高阈阀联组由液压挖掘机的第一主泵和第二主泵合流供油设置为合流高阈阀联组,其特征在于,还包括：

第一压力传感器，液压端连接所述第一主泵出口油路，用于实时测取所述液压挖掘机操作时所述液压挖掘机第一主泵的供油压力信号；

第二压力传感器，液压端连接所述第二主泵出口油路，用于实时测取液压挖掘机操作时所述液压挖掘机第二主泵的供油压力信号及液压挖掘机不操作时的所述液压挖掘机第二主泵非工作背压；

第三压力传感器，液压端连接在压力比较器的信号输出口，实时测取所述压力比较器选取的最高工作压力信号；

压力比较器，设有至少一个信号输入口及至少一个信号输出口，所述信号输入口与所述合流高阈阀联组中每联进油口的单向阀保压端或与合流高阈阀联组中每联工作口的液控单向阀的非保压端连接或与所述多路阀的HPCO2连接，压力比较器实时比较选取液压挖掘机操作时合流高阈阀联组的最高工作压力并通过信号输出口输出；

压力发讯器，液压端连接在所述多路阀行走联的信号口PT上，实时发送所述液压挖掘机行走状态识别量信号；

控制器，所述控制器的信号输入端连接所述第一压力传感器、所述第二压力传感器、所述第三压力传感器、所述压力发讯器的电气端，所述控制器的信号输出端电气连接节能装置的电控元件，所述控制器获取第一压力传感器发送的第一主泵供油的实时工作压力Pw_pump1、第二压力传感器发送的第二主泵供油的实时工作压力Pw_pump2、第三压力传感器发送的压力比较器比较选取的合流高阈阀联组的最高实时工作压力P_HTV和压力发讯器发送的液压挖掘机行走状态识别量信号Log_Walk。

本发明带来的有益效果：本发明通过将上车工作装置的最大负载的压力阈值P_TV为中间值，将所述多路阀工作联分割为安全设定压力低于所述压力阈值的低阈阀联组和安全设定压力高于所述压力阈值的高阈阀联组，通过控制器获取液压挖掘机第一主泵供油的实时工作压力Pw_pump1、液压挖掘机第二主泵供油的实时工作压力Pw_pump2、合流高阈阀联组的最高实时工作压力P_HTV及液压挖掘机行走状态识别量信号Log_Walk的值进行比较，从而得出节能装置是否启闭，采用本发明既最大程度地保证了挖掘机节能装置节能效果的发挥，又对挖掘机原有的操作方式及性能无任何影响，解决了节能装置推广应用难题。

附图说明

图1为本发明的一种结构示意图。

图2为本发明的另一种结构示意图。

1、第一压力传感器 2、压力发讯器 3、第二压力传感器

4、压力比较器 5、第三压力传感器 6、控制器

具体实施方式

以下将结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明：

第一压力传感器1，液压端连接所述第一主泵出口油路，用于发送液压挖掘机第一主泵供油的实时工作压力Pw_pump1信号；

第二压力传感器3，液压端连接所述第二主泵出口油路，用于发送液压挖掘机第一主泵供油的实时工作压力Pw_pump2信号；

压力比较器4，其内设有能选取合流高阈阀联组压力信号的匹配数量的串联和(或)并联梭阀，其外设有一个或多个信号输入口及一个或多个信号输出口，信号输入口的一部分连接所述合流高阈阀联组中每联的进油单向阀保压端或每联工作口的液控单向阀(如果设有液控单向阀)非保压端，另一部分可连接液压挖掘机多路阀的HPCO2(如需第二主泵通过多路阀的HPCO2向多阀阀其它联合流供油)，实时比较选取液压挖掘机操作时合流高阈阀联组的最高工作压力并通过信号输出口输出；

第三压力传感器5，用于发送压力比较器比较选取的合流高阈阀联组的最高实时工作压力P_HTV信号；

压力发讯器2，液压端连接在挖掘机多路阀信号口PT上，不同多路阀有不同的行走先导信号输出方式，在如图1所示的多路阀中，通过梭阀直接选取行走手柄操作时输出的先导油压信号，如图2所示，通过行走联阀芯换向移位建压的方式来感应行走操作先导油压信号，先导油压信号的大小对应着所能达到的实际行走压力，因而以行走系统主压力最高可达挖掘机节能装置的设定压力时的行走操作先导压力为临界行走先导压力，压力发讯器可依据临界行走先导压力提供不同的行走状态识别量信号Log_Walk；

控制器6，用于获取第一压力传感器1发送的液压挖掘机第一主泵供油的实时工作压力Pw_pump1、第二压力传感器3发送的液压挖掘机第二主泵供油的实时工作压力Pw_pump2、第三压力传感器发送的压力比较器比较选取的合流高阈阀联组的最高实时工作压力P_HTV及压力发讯器提供的液压挖掘机行走状态识别量信号Log_Walk，并依据下述方法进行控制：

下面对液压挖掘机节能装置的启闭过程进行阐述：

在挖掘机正常启动前，本挖掘机节能装置启闭控制方法及常量如压力阈值P_TV、挖掘机节能装置的设定压力P_SV-D、第二主泵非工作背压Pt_pump2、挖掘机行走状态识别量Log_Walk都已按程序语言编入控制器，因此挖掘机正常工作时，控制器不断地获取外部压力传感器发送的实时压力数据及压力发讯器提供的行走状态识别量，并在满足下列条件时关断节能装置对液压挖掘机第二主泵供油流量及压力的控制作用：

当获取的外部实时压力数据满足条件算式P_HTV≧P_TV、Pw_pump1≧P_TV、P_TV≧P_SV-D、Pw_pump2≧Pt_pump2时，则说明合流高阈阀联组中最高工作压力P_HTV并非是前次操作的遗留压力，而是此次操作第一主泵驱动负载建立的实际压力，根据多路阀控制原理，在合流高阈阀联组中有需要高压力大流量的阀联，是需双泵合流供油共同驱动负载，这时第二主泵的供油量及压力不应受节能装置控制，因此控制器应使节能装置的输入控制量FD_Save-Energy＝OFF，即关断节能装置对液压挖掘机第二主泵供油流量及压力的控制作用；

当获取的挖掘机行走状态识别量Log_Walk＝ON时，则说明挖掘机正在进行有可能需要大流量高压力的行走操作，这时第二主泵的供油量及压力同样不应受节能装置控制，因此控制器应使节能装置的输入控制量FD_Save-Energy＝OFF，即关断节能装置对液压挖掘机第二主泵供油流量及压力的控制作用。至于行走启闭节能装置的控制方法为什么与工作装置的不一样，主要原因是挖掘机施工作业时含行走的复合操作方式不多，行走的实际压力未达到节能装置关断压力而提前关断节能装置对节能效果影响不大，而且行走这种启闭节能装置的控制方法实施成本低。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不以任何方式限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种液压挖掘机节能装置的启闭方法,其特征在于,液压挖掘机上车工作装置动作由多路阀工作联控制，液压挖掘机行走动作由多路阀行走联控制，

根据所述液压挖掘机上车工作装置的最大负载确定一个压力阈值P_TV，通过压力阈值P_TV将所述多路阀工作联分割为安全设定压力低于所述压力阈值的低阈阀联组和安全设定压力高于所述压力阈值的高阈阀联组，其中所述高阈阀联组由液压挖掘机的第一主泵和第二主泵合流供油设置为合流高阈阀联组；

实时获取所述液压挖掘机操作时第一主泵供油的工作压力Pw_pump1或/和第二主泵供油的工作压力Pw_pump2及所述合流高阈阀联组的最高工作压力P_HTV，实时获取所述液压挖掘机行走状态识别量Log_Walk；

把所述液压挖掘机第一主泵供油的工作压力Pw_pump1或/和第二主泵供油的工作压力Pw_pump2、所述合流高阈阀联组的最高工作压力P_HTV、所述液压挖掘机的节能装置设定压力P_SV-D、所述第二主泵非工作背压Pt_pump2进行实时计算比较：

当P_HTV≧P_TV、Pw_pump1≧P_TV、P_TV≧P_SV-D、Pw_pump2≧Pt_pump2；或当Log_Walk＝ON,则节能装置的输入控制量FD_Save-Energy＝OFF，即关断所述节能装置对所述液压挖掘机第二主泵供油流量及压力的控制作用，否则FD_Save-Energy＝ON。

2.根据权利要求1所述的液压挖掘机节能装置的启闭方法，其特征在于：所述液压挖掘机常态下是所述节能装置对所述液压挖掘机第二主泵供油流量进行控制作用，所述液压挖掘机行走状态识别量Log_Walk＝OFF。

3.一种挖掘机节能装置启闭控制装置，利用权利要求1或2所述的液压挖掘机节能装置的启闭方法,包括第一主泵、第二主泵、节能装置和多路阀，所述多路阀包括多路阀工作联和多路阀行走联，通过液压挖掘机上车工作装置的最大负载确定压力阈值,所述多路阀工作联分割为安全设定压力低于所述压力阈值的低阈阀联组和安全设定压力高于所述压力阈值的高阈阀联组，所述高阈阀联组由液压挖掘机的第一主泵和第二主泵合流供油设置为合流高阈阀联组,其特征在于,还包括：

第一压力传感器，液压端连接所述第一主泵出口油路，用于实时测取所述液压挖掘机操作时所述液压挖掘机第一主泵的供油压力信号；

第二压力传感器，液压端连接所述第二主泵出口油路，用于实时测取液压挖掘机操作时所述液压挖掘机第二主泵的供油压力信号及液压挖掘机不操作时的所述液压挖掘机第二主泵非工作背压；

第三压力传感器，液压端连接在压力比较器的信号输出口，实时测取所述压力比较器选取的最高工作压力信号；

压力比较器，设有至少一个信号输入口及至少一个信号输出口，所述信号输入口与所述合流高阈阀联组中每联进油口的单向阀保压端或与合流高阈阀联组中每联工作口的液控单向阀的非保压端连接或与所述多路阀的HPCO2连接，压力比较器实时比较选取液压挖掘机操作时合流高阈阀联组的最高工作压力并通过信号输出口输出；

压力发讯器，液压端连接在所述多路阀行走联的信号口PT上，实时发送所述液压挖掘机行走状态识别量信号；

控制器，所述控制器的信号输入端连接所述第一压力传感器、所述第二压力传感器、所述第三压力传感器、所述压力发讯器的电气端，所述控制器的信号输出端电气连接节能装置的电控元件，所述控制器获取第一压力传感器发送的第一主泵供油的实时工作压力Pw_pump1、第二压力传感器发送的第二主泵供油的实时工作压力Pw_pump2、第三压力传感器发送的压力比较器比较选取的合流高阈阀联组的最高实时工作压力P_HTV和压力发讯器发送的液压挖掘机行走状态识别量信号Log_Walk。